Wide field-of-view dual-focal-plane augmented reality interactive display with gaze-tracker

Stereoskopik ekranlar sabit bir odak düzlemine sahiptir ve uyum-yakınsama çatışması (UYÇ) olarak da bilinen gözün odak ve hareketlerinden kaynaklanan uyumsuzluktan dolayı görsel rahatsızlıklardan mustariptir. UYÇ olgusu, geleneksel yöntemlerle hazırlanmış kafaya-takılabilen ekranlarda (KTE) kaçınılmazdır. Bu tezde; gerçek zamanlı bakış izleyicisi ile donatılmış ve yeni bir deneyim sunan bi-oküler (iki göz için ortak optik elemanlar), iki odak-düzlemli bir artırılmış gerçeklik (AG) ekranı sunulmaktadır. İki ayrı sıvı kristal ekran (SKE) Fresnel lens ile farklı mesafelere yerleştirilerek sanal görüntülerin kullanıcıya göre 25 santimetre ve 50 santimetrede oluşması sağlanmıştır. İki SKE de iki göz ile tamamen görülebilmektedir. Sistem iki derinlik ile sınırlandırılmış olmasına ve bu durum sanal sahnede bir süreksizliğe yol açmasına rağmen, bahsi geçen derinliklerde doğru odak kanıtlarını ve doğal bulanıklık etkilerini sunmaktadır. Bu durum, farklı derinliklerde gösterilen sanal bilgilerin aynı görsel eksende olsalar bile kullanıcı tarafından ayırt edilebilmesini sağlamaktadır. SKEler sadece bir bilgisayar ile sürülebilmektedir ve sanal sahnedeki objeler derinliklerine göre bu ekranlar üzerine dağıtılmaktadır. Ayrıca, bir yol ve sürüş simülasyonu da uygun bir kullanım alanı olarak sunulmaktadır. Oyleki; büyük bir monitör, arka plan sahnesini yaratmak için kullanılmış ve SKElerdeki içerikler bu arka plan uzerine düşürülmüştür. Görüş alanı (GA), 60 x 36 derecedir ve kullanıcı pozisyonunun değişimine rağmen sanal sahnenin görüntülenebilmesini sağlayan alan 100 milimetreden fazladır. Böylece, iki göz için konforlu bir sistem elde edilmiştir. Sistem, iki gözü de görüntüleyebilen tek bir kamera ve görüntü işleme teknikleri ile uygulanmış bir bakış izleyicisi içerir. Farklı kullanıcılar ile test edilmiş bu bakış izleyicisi, göz bebeği merkezleri arasındaki mesafeyi hesaplayarak kullanıcının baktığı derinlik düzlemini herhangi bir kızıl-ötesi aydınlatmaya ihtiyaç duymadan hesaplayabilmektedir. Oluşturulan içerik, iki farklı derinlik düzlemine ve arka plana eş zamanlı olarak dağıtılmaktadır. Böylece, kullanıcı gözlerini kullanarak farklı derinlik düzlemlerindeki içerik ile etkileşime konforlu bir şekilde girebilmektedir. Sunulan sistem prototipi, geniş görüş alanı ve çoklu odak düzlemi gerektiren uygulamalarda veya bir AG araştırma aracı olarak kullanılabilir.