Towards occlusion-aware multifocal displays
Towards occlusion-aware multifocal displays
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迈向遮挡感知的多焦点显示器
DOI：
10.1145/3386569.3392424
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发表时间：
2020
影响因子：
6.2
通讯作者：
Sankaranarayanan, Aswin C.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chang, Jen-Hao Rick;Levin, Anat;Kumar, B. V.;Sankaranarayanan, Aswin C.
人类视觉系统使用许多线索来进行深度感知，包括视差、调节、运动视差和遮挡。虚拟现实显示器有责任满足这些提示以提供沉浸式用户体验。多焦显示器是满足调节线索的经典方法之一，将虚拟内容放置在多个焦平面上，每个焦平面位于不同的深度。然而，靠近眼睛的焦平面上的内容不会遮挡更远的那些内容;这使遮挡线索恶化，并且由于散焦模糊的泄漏而降低了深度不连续处的对比度。本文使闭塞意识多焦点显示器，使用一种新的Coneetron运营商，提供了一个额外的自由度-倾斜的光锥发射在显示面板的每个像素。我们表明，对于具有相对简单的遮挡配置的场景，倾斜光锥提供了与物理遮挡相同的效果。我们证明，ConeXtreme可以很容易地实现的相位空间光调制器。使用实验室原型，我们展示了结果，证明存在的闭塞线索和增加的对比度的显示在深度边缘。
The human visual system uses numerous cues for depth perception, including disparity, accommodation, motion parallax and occlusion. It is incumbent upon virtual-reality displays to satisfy these cues to provide an immersive user experience. Multifocal displays, one of the classic approaches to satisfy the accommodation cue, place virtual content at multiple focal planes, each at a different depth. However, the content on focal planes close to the eye do not occlude those farther away; this deteriorates the occlusion cue as well as reduces contrast at depth discontinuities due to leakage of the defocus blur. This paper enables occlusion-aware multifocal displays using a novel ConeTilt operator that provides an additional degree of freedom --- tilting the light cone emitted at each pixel of the display panel. We show that, for scenes with relatively simple occlusion configurations, tilting the light cones provides the same effect as physical occlusion. We demonstrate that ConeTilt can be easily implemented by a phase-only spatial light modulator. Using a lab prototype, we show results that demonstrate the presence of occlusion cues and the increased contrast of the display at depth edges.
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Geng J
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Fu-Chung Huang;Kevin Chen;Gordon Wetzstein
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