Grafikberechnung mit Künstlicher Intelligenz soll die Rechenlast zukünftiger VR-Brillen mit mehreren Fokusebenenen deutlich reduzieren.

Im Mai 2018 zeigte Oculus die prototypische VR-Brille Half Dome, die vermutlich einen Ausblick auf Oculus Rift 2 geben sollte. Auch wenn das Schicksal der Nachfolgerbrille derzeit ungewiss ist.

Die größte technische Neuerung am Half-Dome-Prototyp ist ein bewegliches Display. Es wird entlang des Fokuspunktes des Brillenträgers weiter ins Gehäuse hinein geschoben oder näher an das Auge gezogen.

Dieses “Varifocal” getaufte Verfahren soll den sogenannten “vergence accommodation” Konflikt beheben, der bei VR-Brillen mit statischem Display und fixem Fokuspunkt auftritt: Der Brillenträger muss immer das Display nah vor dem Auge fokussieren, auch wenn er virtuell eigentlich in die Ferne blickt.

Das lässt die VR-Umgebung visuell weniger realistisch wirken. Im schlimmsten Fall verursacht es Kopfschmerzen oder Unwohlsein.

KI-Blur

Das bewegliche Display als mechanische Lösung ist nur ein Puzzleteil, um das Fokusproblem zu beheben. Wenn wir in der Realität einen Punkt nahe vor dem Auge fokussieren, erscheint die Umgebung unscharf.

Daher braucht es ergänzend zum Bewegungsdisplay eine Software, die die Umgebungsgrafik außerhalb des Fokusbereichs mit einem künstlichen Unschärfeeffekt überzieht. Der Fokuspunkt bleibt scharf.

Das folgende Video veranschaulicht den Effekt:

Nun ist das zwar nicht unbedingt intuitiv, aber dieser Unschärfeeffekt verbraucht viel Rechenleistung, wenn er optisch überzeugend gerendert werden soll.

Genau an dieser Stelle kommt Deep Focus ins Spiel, ein KI-gestütztes Renderverfahren, das Forscher aus Facebooks Realitätslabor auf der Computergrafikmesse Siggraph Asia 2018 vorstellen.

Mit der Unterstützung eines auf Bildanalayse spezialisierten neuronalen Netzes (Convolutional Neural Network) kann der Blur-Effekt mehr als zehn Mal schneller gerendert werden im Vergleich zum herkömmlichen Offline-Verfahren – bei ähnlicher Qualität.

Die KI-Berechnung unterstützt neben Varifocal-Brillen auch mögliche VR-Brillen mit Multifokus- oder Lichtfelddisplay. Details zum Verfahren erklärt das folgende Facebook-Video.

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