英伟达与斯坦福大学利用AI开发更小更轻的XR眼镜

英伟达技术博客最近更新的一篇文章透露，英伟达正与斯坦福大学 Gordon Wetzstein 教授的计算成像小组紧密合作，致力于改进 AR 眼镜的设计，以实现更轻、更紧凑的佩戴体验。

这次革新的核心在于引入了一种新型显示元件——空间光调制器（SLM），它并非操控光的强度，而是独特地操控光的相位，从而实现在 SLM 的前方或后方重建逼真的 3D 全息图像。基于这一原理，团队成功研发出了厚度仅为 2.5 毫米的超薄全息眼镜。该设计巧妙地结合了波导技术、全息近眼显示器和几何相位透镜，确保了眼镜的极致轻薄。

为了验证这一技术的可行性，团队已经制造出了台式和可穿戴式原型。其中，双目可穿戴原型不仅支持为虚拟内容提供全面的 3D 深度提示，还拥有 22.8 度的对角视场角，静态 eye box 达到 2.3 毫米，并配备了具备光束控制功能的动态 eye box。

令人惊喜的是，这款原型眼镜的重量仅为 60 克（不包括驱动板），为用户带来了前所未有的佩戴舒适度。

值得一提的是，该设计还采用了 AI 驱动的全息算法。由于 SLM 通常由激光等相干光源驱动，而波导系统中相干波前的精确操控对于全息显示器至关重要，但相干光具有干扰特性。为了克服这一难题，英伟达团队运用物理精确建模技术与 AI 的完美结合，开发了一个数学模型，用以描述相干波在波导中的传播。这一模型通过 CNN 的学习参数、耦合器效率和波导传播等要素，能够精确预测全息眼镜的输出效果。

通过在捕获的数据集上进行训练，CNN 的学习参数、耦合器效率和波导传播使该模型能够准确预测全息眼镜的输出。