如何解決AR在強(qiáng)光下工作，還能保持全范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)量呢？

隨著AR的發(fā)展，AR的普及和使用范圍越來(lái)越廣，AR也更多的參與到了人們的學(xué)習(xí)與工作當(dāng)中了，例如各種工業(yè)AR應(yīng)用和解決方案如雨后春筍般冒出。

不過(guò)在其中AR也存在許多局限性，比如在強(qiáng)光下的工作條件下，比如在戶(hù)外工作的時(shí)候顯示效果會(huì)受到非常大的影響，這將會(huì)造成極大的影響。

一個(gè)是功耗的問(wèn)題，在戶(hù)外明亮的條件下，AR影像也需要調(diào)高亮度，這個(gè)時(shí)候顯示器的功耗就會(huì)造成很大的影響；還有一個(gè)就是在強(qiáng)光下，AR影像會(huì)呈現(xiàn)一種透明狀的樣子，就像褪色了一樣；還有一個(gè)就是有一些光源會(huì)變成偽像，比如彩虹狀的重影。

而且使用AR時(shí)的照明條件范圍是十分廣泛的，從昏暗的室內(nèi)（10lux）到鋪滿(mǎn)陽(yáng)光的戶(hù)外（比如120000lux）。如何解決AR在強(qiáng)光下工作，還能保持全范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)量呢？HoloLens在7月5號(hào)公布的新專(zhuān)利可能會(huì)給我們一種解決方案，讓我們一起來(lái)看看吧。

如何在強(qiáng)光下工作，簡(jiǎn)單來(lái)講如何減少環(huán)境輸入的光強(qiáng)，HoloLens采取了兩個(gè)步驟。

眾所周知，HoloLens在眼鏡的前方是有一個(gè)光罩的，第一個(gè)步驟也是與此有關(guān)的。在這個(gè)光罩上面涂上一層光敏變色材料，這種材料將會(huì)吸收一部分的光。同時(shí)這個(gè)光敏材料涂層還會(huì)響應(yīng)紫外線(xiàn)（UV），通過(guò)紫外線(xiàn)的強(qiáng)度來(lái)改變光的吸收率。

以太陽(yáng)光為例，在接收到UV光時(shí)，涂層響應(yīng)從而會(huì)變暗。在完全沒(méi)有光的時(shí)候，涂層是完全透明的；在明亮陽(yáng)光下，涂層變暗使得透過(guò)率僅變?yōu)?5%，這就使得120000lux的光量縮減成為了18000lux；而在室內(nèi)的時(shí)候，同樣的涂層擁有85%的透過(guò)率，甚至是透明的100%透過(guò)率。

而且隨紫外線(xiàn)強(qiáng)度變化是材料本身的性質(zhì)，無(wú)需其他控制。在其他方案的時(shí)候，可以不僅僅只對(duì)紫外線(xiàn)反應(yīng)。而厚度僅需150μm，甚至更薄。

而且這種材料是高分子聚合物，而光罩的材料可以是聚碳酸酯，或者是塑料和玻璃，這也意味著，可以將光敏變色材料與光罩做成一體，而不是涂層了。

涂層分為了兩部分，一個(gè)部分是光罩上半部分104a，該部分涂層將會(huì)對(duì)部分紅外光透明，但專(zhuān)利并未就此討論過(guò)多，以上的涂層僅為光罩下半部分的104b適用。

但是僅僅靠這層涂層還是不夠的，是因?yàn)槌斯鈴?qiáng)會(huì)影響到涂層的性質(zhì)，環(huán)境的溫度和涂層自身的老化程度也會(huì)影響到材料對(duì)于光的敏感性。

這個(gè)時(shí)候就要進(jìn)行下一步了，HoloLens另一個(gè)技術(shù)像素化單色調(diào)光面板組件140，用以控制輸送到佩戴者眼睛的光量。

調(diào)光面板可以減小所有透過(guò)面板的像素的光亮，基于不透明掩模中的指定的位置可變的逐個(gè)調(diào)整每個(gè)像素的透過(guò)的光量。同時(shí)通過(guò)這個(gè)可以調(diào)整AR圖像后的像素光量，將他們調(diào)暗，并且將AR圖像周?chē)儼底龀鲫幱埃@可以使得AR圖像更加的真實(shí)。

強(qiáng)光下的問(wèn)題現(xiàn)在就基本解決了，不過(guò)使用調(diào)光面板的時(shí)候，會(huì)使得光無(wú)法聚焦或者是模糊，這時(shí)通過(guò)兩個(gè)間隔開(kāi)的LC面板144a、144b，通過(guò)阻擋特定的光矢量，從而提供定向光控制以及更清晰的對(duì)比度。

LC面板由一對(duì)涂有一層氧化銦錫（ITO）導(dǎo)電膜的玻璃板和其之間的液晶組成，可以通過(guò)光刻來(lái)形成取向?qū)?。液晶將?huì)以各自的螺旋圖案取向，通過(guò)光的組合旋度來(lái)確定是否會(huì)被阻擋。

同時(shí)還需要由頭部跟蹤給出頭部位置和眼動(dòng)追蹤給出眼睛正在看向哪里這些附加信息，來(lái)確定眼睛與物體之間的路徑，來(lái)確定哪些物體在A(yíng)R圖像前，哪些在A(yíng)R圖像后。

這些步驟都完成了，也就能夠在強(qiáng)光下工作了。但是還是要考慮到個(gè)體的差異性的，考慮到用戶(hù)的亮度偏愛(ài)水平，可以使用一些預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)亮度，或者是基于電量適當(dāng)?shù)恼{(diào)整亮度。在低電量的時(shí)候，將AR圖像和環(huán)境都變暗以保證對(duì)比度

HoloLens的這個(gè)方案，實(shí)行起來(lái)并沒(méi)有太大的難度和較高成本，而HoloLens 2也將要出世，希望這項(xiàng)專(zhuān)利能夠使用，讓AR眼鏡大大方方的出現(xiàn)在戶(hù)外的陽(yáng)光下。