Файл: Progress of display performances ar, vr, qled, and oled abstract.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 19

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Progress of display performances: AR, VR, QLED, and OLED

Abstract

In 2019, the device performances of the display technologies were largely advanced by the development of new materials and of the device architecture and driving scheme. The recent progress in the areas of virtual reality (VR), augmented reality (AR), quantum dot light-emitting diode (QLED), and organic light-emitting diode (OLED) is comprehensively summarized and discussed in this paper.

1 Recent progress of augmented reality and virtual reality

The emerging augmented reality (AR) and virtual reality (VR) applications continue to drive the development of the near-eye display (NED) or head-mounted display (HMD) techniques. Various research and development efforts are being made to enhance the traditional performance factors of the AR and VR NEDs, such as field of view (FOV) and angular resolution. The recent researches, however, also focused on various features enabling realistic and comfortable image presentation, including vergence-accommodation conflict (VAC) mitigation, hard-edge occlusion, and vision correction. Table1 shows the features of the recently reported or commercialized NEDs.

1.1. FOV and angular resolution

The FOV of a NED is the angular size of the displayed virtual image. Generally, a large FOV is desirable to cover the FOV of the human visual system, which reaches 160 degrees when the eye rolling is considered. Although the maximum FOV of the commercialized VR NED is about 170 degrees, which is achieved by using double display devices, the typical FOV of the commercialized VR NED is limited to 110 degrees. The effort to enhance the FOV for the VR NEDs is usually focused on the development of new lens optics. In the case of the AR NEDs, the FOV is further limited due to the requirement of the transparent image combiner. The typical FOV of the commercially available AR NEDs is about 50 degrees. The recently reported work for enhancing the FOV of the AR NEDs included the use of polarization-dependent grating. The use of the geometric-phase (GP) lens has also been reported to achieve over 80 degrees FOV by enabling transmission-type configuration.

The angular resolution of a NED is defined by the number of pixels in a unit degree. The direct approach to enhancing the angular resolution is to increase the pixel density of the display panel. The trade-off relationship between the FOV and the angular resolution, however, makes it difficult to achieve a wide FOV and a high angular resolution simultaneously at a given pixel density of the display panel. A notable research work in 2019 reported the foveated displays. Motivated by the different angular resolution of the human visual system in the central vision (around 60 pixels per degree) and the peripheral vision (around 30 pixels per degree), the foveated displays present high-angular-resolution images only within the eye gaze area while maintaining a low angular resolution in the peripheral area, reducing the total system resolution requirement. Several techniques have been reported in 2019 to achieve the foveated image presentation and dynamic change of the foveated area according to the tracked eye gaze direction, which are summarized in Table2.

1.2. Focal cue

The usual AR and VR NEDs optically form virtual image sat a fixed distance while the distance perceived by the user is varied by the disparity in the stereoscopic image pair presented to the two eyes. The difference between the optical and perceived distances causes the VAC, which hinders natural and comfortable viewing in both AR and VR applications. In the AR case, the different focal blur between the real objects and the virtual images also deteriorates the AR experience. VAC mitigation has been an active research field in academia for a decade. Since recently, however, industry has also been making considerable efforts to develop practical solutions for VAC. Various techniques, including the multi-plane display [28,29], varifocal display, extended-depth-of-focus display, light field display, and holographic displays, have been reported in 2019, and their features are summarized in Table3.


Прогресс в области дисплеев: AV, VR, QLED и OLED

Аннотация

В 2019 году характеристики устройств дисплейных технологий были в значительной степени улучшены благодаря разработке новых материалов, архитектуры устройства и схемы управления. В данной статье всесторонне обобщаются и обсуждаются последние достижения в области виртуальной реальности (VR), дополненной реальности (AR), светодиодов с квантовыми точками (QLED) и органических светодиодов (OLED).

1 Последние достижения в области дополненной реальности и виртуальной реальности

Новые приложения дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) продолжают стимулировать развитие технологий отображения вблизи глаз (NED) или дисплея, установленного на голове (HMD). Предпринимаются различные усилия в области исследований и разработок для улучшения традиционных показателей производительности AR и VR NED, таких как поле зрения (FOV) и угловое разрешение. Однако недавние исследования также были сосредоточены на различных функциях, обеспечивающих реалистичное и комфортное представление изображения, включая смягчение конфликта вергенции и аккомодации (VAC), жесткую окклюзию и коррекцию зрения. Таблица 1 показывает характеристики недавно опубликованных или коммерциализированных NED.

    1. FOV и угловое разрешение

FOV в NED – это угловой размер отображаемого виртуального изображения. Как правило, желателен большой FOV, чтобы покрыть FOV зрительной системы человека, который достигает 160 градусов, если учитывать закатывание глаз. Хотя максимальный FOV коммерческого VR NED составляет 170 градусов, что достигается за счет использования двойных устройств отображения, типичный FOV коммерческого VR NED ограничен 110 градусами. Усилия по увеличению FOV для VR NED обычно направлены на разработку новых оптических линз. В случае AR NEDs, FOV дополнительно ограничивается из-за требования прозрачного комбинатора изображений. Типичный FOV имеющихся в продаже AR NEDs составляет около 50 градусов. Недавно сообщалось о работе по расширению FOV AR NEDs, включающей использование поляризационно-зависимой решетки. Также сообщалось об использовании геометрически-фазовой (GR) линзы для достижения FOV более 80 градусов за счет конфигурации типа пропускания.


Угловое разрешение NED определяется количеством пикселей в единице градуса. Прямой подход к повышению углового разрешения заключается в увеличении плотности пикселей на панели дисплея. Однако компромиссное соотношение между FOV и угловым разрешением затрудняет одновременное достижение широкого FOV и высокого углового разрешения при заданной плотности пикселей на панели дисплея. В 2019 году была проведена заметная исследовательская работа, посвященная ямчатым дисплеям. Мотивированные различием углового разрешения зрительной системы человека в центральном зрении (около 60 пикселей на градус) и периферийном зрении (около 30 пикселей на градус), ямчатые дисплеи представляют изображения с высоким угловым разрешением только в зоне взгляда, сохраняя низкое угловое разрешение в периферийной области, что снижает требования к общему разрешению системы. В 2019 году было представлено несколько методик для достижения ямчатого представления изображения и динамического изменения области в зависимости от отслеживаемого направления взгляда, которые обобщены с таблице 2.

    1. Фокусный сигнал

Обычные NED AR и VR оптически формируют виртуальные изображения на фиксированном расстоянии, в то время как расстояние, воспринимаемое пользователем, изменяется за счет диспропорции в паре стереоскопических изображений, представленных двум глазам. Разница между оптическим и воспринимаемым расстоянием вызывает VAC, которая препятствует естественному и комфортному просмотру в приложениях AR и VR. В случае с AR размытие фокуса между реальными объектами и виртуальными изображениями также ухудшает впечатления от AR. Смягчение VAC является активной областью исследований в академических кругах на протяжении десятилетия. Однако с недавнего времени промышленность также прилегает значительные усилия для разработки практических решений для VAC. Различные методы, включая многоплоскостной дисплей, варифокальный дисплей, дисплей с расширенной глубиной фокуса, дисплей светового поля и голографические дисплеи, были представлены в 2019 году, а их характеристики обобщены в таблице 3.
Термины:

  1. Virtual reality (VR)– виртуальная реальность

Virtual reality is now being used by a number of companies in training their employees.


  1. Augmented Reality (AR) – дополненная реальность

Augmented Reality can also assist surgeons.

  1. QLED — это технология создания дисплеев, которая базируется на использовании квантовых точек.

Samsung's 2017 QLED TVs represent yet another leap forward.

  1. OLED – органический светодиод

Second generation flexible OLED devices may indeed be flexible to the final user.

  1. Near-eye display (NED) – дисплей вблизи глаз

If a near-eye screen offers sufficient resolution, brightness, breadth and colour richness, it can display any number of virtual screens, of any size, inside it.

  1. head-mounted display (HMD) – надголовный дисплей

The viewer would have a head-mounted display (HMD) and would also put on sensory gloves

  1. field of view (FOV) – поле зрения

Telescopes are great but have a limited field of view.

  1. angular resolution – угловое разрешение

The estimated angular resolution can reach 3.7 - 10-8 arc seconds.

  1. vergence-accommodation conflict (VAC) – конфликт вергенции и аккомодации

The reason is a little-known neuroscience effect called the vergence-accommodation conflict.

  1. vision correction – коррекция зрения

Last and are devices for vision correction.

  1. virtual image – виртуальное изображение

Hologram - a virtual image that appears where in fact it is not...

  1. human visual system – зрительная система человека

The human visual system works surprisingly well as a quantum detector.

  1. degree – градус

This first document lists a 90th degree, 95th degree and 97th degree.

  1. eye rolling – закатывание глаз

Yes, excessive eye rolling, and you know what?

  1. effort – усилие

We can attach to the plane any effort, great effort, little effort.

  1. new lens optics – новая оптика объектива

Now the new car is equipped with three-lens optics.

  1. requirement – требования

The first requirement is pretty normal.

  1. transparent – прозрачный

They want you to be transparent.

  1. image combiner – объединитель изображений

Every image you find online belongs to someone.

  1. polarization-dependent grating - поляризационно-зависимая решетка

That grating tone that adults usually reserve for small children.

  1. geometric-phase (GP) - геометрическая фаза

Qubits based on the geometric phase have already been demonstrated, but they had however a low quantum fidelity.

  1. to achieve – достигать

You will use various items to achieve your goal.

  1. transmission-type configuration – конфигурация трансмиссионного типа

Prices for this car vary from RUB 541,000 to 728,500 in dependence on configuration, engine type and transmission.

  1. unit degree – градус единицы

These units indicate the degree of contamination on each sample.

  1. to increase – увеличивать

The goal is to increase to increase work time.

  1. pixel density – плотность пикселей

The display has 16:9 ratio and pixel density of 294 ppi.

  1. display panel – панель дисплея

The display panel has a viewing angle of 178 degrees and a refresh rate of 60 Hz.

  1. trade-off relationship – компромиссные отношения

The criticism about the static nature of performance measurement systems as well as the relationships and trade-offs that exist among different measures is the catalyst for this research.

  1. a wide – широкий

There would be body parts scattered over a wide area.

  1. simultaneously- одновременно

You could even say they took place simultaneously.

  1. central vision – центральное зрение

You lose your central vision when you have problems with macular degeneration.

  1. peripheral vision – периферийное зрение

Contact lenses also provide much improved peripheral vision.

  1. eye gaze – пристальный взгляд

This eye gaze is something we seem to be born with the knowledge of.

  1. maintaining – поддержание

Focused on creating and maintaining beautiful smiles.

  1. resolution – разрешение

A resolution that can ultimately save lives.

  1. reducing – сокращение

Increased productivity by 3-8% per year, reducing the cost-cap, reducing the proportion of marriages and other indicators.

  1. distance perceived – воспринимаемое расстояние

Control magnitude comprises actual relative distance and perceived relative distance.

  1. stereoscopic image- стереоскопическое изображение

Porro prism binoculars have wide objective lenses that produce a more stereoscopic image than roof prism binoculars.

  1. natural and comfortable viewing – естественный и комфортный просмотр

The asana should be natural and comfortable, without any sharp pains.

  1. applications- приложения

Determine which applications are suitable for cloud.

  1. focal blur – фокусное размытие

It can perform various effects, such as focal blur, arbitrary light sources, bump mapping, and several lighting effects. (doc)

  1. deteriorates – ухудшение

Thus, churn can improve while customer satisfaction deteriorates.

  1. experience – опыт

Thank you for giving me this experience.

  1. mitigation – смягчение

Ambitious and early mitigation commitments are critical for adaptation.

  1. decade – десятилетие

Reconstruction would take another decade or more.

  1. considerable efforts- значительные усилия

Parties made considerable efforts to communicate emission projections.

  1. multi-plane display- многоплоскотный дисплей

Display system 970 may include a liquid crystal display (LCD) or other suitable display device.

  1. varifocal display – дисплей с переменным фокусным расстоянием

By 2018, Facebook had showcased Half Dome, a prototype with a varifocal display.

  1. extended-depth-of-focus display – дисплей с увеличенной глубиной фокусировки

Sharpness, contrast, depth of focus, clarity, and detail are all determined almost exclusively by the glass (lens).

  1. light field display – дисплей светового поля

This field displays the numbers history which was entered by you on the game table.

Смотрите также файлы