Варифокальный AR-дисплей Shibaura Institute of Technology улучшил 3D-указание в исследовании с 24 участниками

Группа под руководством доцента Сяодань Ху из Shibaura Institute of Technology (Япония) проверила, улучшает ли специально созданный варифокальный дисплей 3D-указание в дополненной реальности. Результаты опубликованы онлайн 28 августа 2026 года в журнале Virtual Reality doi.orgVirtual Realitydoi.orgОткрыть источник ↗. В группу вошли исследователи из Японии, Китая и Канады.

Конфликт вергенции и аккомодации в AR

Большинство AR- и VR-гарнитур показывают изображение на фиксированном фокусном расстоянии, даже если виртуальные объекты кажутся находящимися на разной глубине. Возникает несоответствие между тем, где сходятся оси глаз и где они фокусируются, — конфликт вергенции и аккомодации (VAC). Он может влиять на комфорт и взаимодействие. Варифокальный дисплей меняет фокальную плоскость в соответствии с глубиной виртуального объекта doi.orgVirtual Realitydoi.orgОткрыть источник ↗.

Прототип объединяет свет реальной сцены с виртуальными изображениями, отражёнными сферическим зеркалом и светоделителем. Это стереоскопическая AR-система doi.orgVirtual Realitydoi.orgОткрыть источник ↗.

Задача указания и результаты

В первом исследовании 24 участника выполняли задачу указания по ISO 9241-411 в схеме внутри субъектов. С помощью отслеживаемой указки они выбирали виртуальные мишени разного размера и на разном расстоянии, двигаясь в поперечном направлении и по глубине. Фиксированный и варифокальный режимы сравнивали по времени движения, доле ошибок и пропускной способности (throughput) — показателю эффективности выполнения задачи. Второе исследование с 12 дополнительными участниками проверило работу аппаратной части doi.orgVirtual Realitydoi.orgОткрыть источник ↗.

Варифокальный режим значимо сократил время движения и повысил пропускную способность. Доля ошибок значимо не изменилась. Выигрыш был больше при движении по глубине, хотя различие по направлению для пропускной способности было лишь на границе значимости doi.orgVirtual Realitydoi.orgОткрыть источник ↗.

Величина и даже направление эффекта различались между участниками. У тех, чьи исходные результаты были лучше, улучшение было меньше, а иногда наблюдалось ухудшение doi.orgVirtual Realitydoi.orgОткрыть источник ↗.

Ограничения

Долгосрочное влияние на здоровье глаз не проверяли, и не показано, что технология предотвращает зрительное утомление. Оценки участников не выявили явного предпочтения режима, дискомфорт был слабым. Различия бинокулярного зрения или восприятия глубины могут вносить вклад в разброс, но их не измеряли. Прототип имел ограниченное поле зрения и не использовал отслеживание взгляда для настройки фокуса, поэтому отличается от повседневного применения AR doi.orgVirtual Realitydoi.orgОткрыть источник ↗.

«Пользователи выигрывают неодинаково, и индивидуальные различия — важный вопрос для будущих исследований», — заявила доктор Ху doi.orgVirtual Realitydoi.orgОткрыть источник ↗.