"Mirror Lake": así deben ser los lentes de Realidad Virtual para visualizar el metaverso, según Meta, y las tecnologías que se necesitan

Meta ha presentado los avances su investigación para el desarrollo de lentes de Realidad Virtual (VR), con la intención de construir terminales donde se pueda disfrutar correctamente el metaverso, con experiencias visuales “casi indistinguibles de la realidad”. La compañía señala que los visores actuales ofrecen buenas experiencias en 3D, pero tienen carencias: menor resolución que computadoras, televisiones y smartphones, además de lentes que distorsionan la vista y no pueden ser usados en periodos de tiempo largos.

Esto significa que se requiere un nuevo sistema capaz de superar estos requisitos, permitiendo simular que se está viendo “el mundo real en el mundo virtual”, que se espera alcanzar con el proyecto “Mirror Lake”, que hasta ahora solo es un concepto y busca integrar todas las tecnologías desarrolladas por Meta durante los últimos siete años.

De acuerdo con la compañía, este producto incluirá varifocal y seguimiento ocular, manteniendo un formato compacto, ligero y de bajo consumo energético. También este dispositivo integrará los elementos visuales necesarios para superar la prueba visual de Turing, un nivel de calidad llamado “el santo grial” de la investigación en materia de pantallas, llegado a desplegar contenido en visores lo suficientemente avanzados como para que los ojos funcionen de forma natural.

Para avanzar en esta línea de desarrollo, el equipo de Investigación de Sistemas de Visualización (DSR) de Reality Labs Research (RL Research) de Meta esta desarrollando varias tecnologías, así como prototipos que exploran el factor de forma de los visores, buscando nuevas formas de reducir su tamaño, peso y las unidades de potencia para hacer espacio a los nuevos elementos.

Estos avances son tecnologías como la varifocal (que garantiza el enfoque correcto), permitiendo al mismo tiempo una visión clara y cómoda a la distancia de un brazo en largos periodos de tiempo, corrección de distorsión para resolver errores ópticos, como deformación y franjas de color. Otro avance es la resolución, que se aproxima o supera la humana 20/20 o 6/6, junto a la de Alto Rango Dinámico (HDR) que permite ampliar colores, brillo y contraste en VR.

El avance de Meta en visores para Realidad Virtual

A lo largo de los años la DRS ha trabajado en varios prototipos para explorar diversos retos, sometiendo sus nuevos modelos a estudios para evaluar su progreso y eventualmente poder superar la prueba visual de Turing.

En 2017 el equipo realizó un primer avance en la tecnología varifocal en su prototipo de investigación llamado “Half Dome Zero”, con la que se pudo confirmar que este requisito era fundamental para ofrecer una mayor comodidad visual, centrándose en ampliar los límites de la resolución de la retina, distorsión y alto rango dinámico.

Esto permitió que en las siguientes iteraciones del prototipo se avanzara en nuevas especificaciones: con el modelo 1 el equipo se centró en ampliar el campo de visión a 140 grados. Con el 2 en la ergonomía y comodidad para hacer la óptica más pequeña, bajando su peso en 200 gramos, mientras que con el 3, se introdujo la varifocal electrónica, sustituyendo las piezas mecánicas móviles del modelo anterior por lentes de cristal líquido, reduciendo todavía más su tamaño y peso.

Para probar que estos avances funcionaban correctamente, se desarrolló un simulador de distorsión de VR, para hacer correcciones en las imágenes virtuales y que estas cambiaran dependiendo de a dónde se mirara, ya que de lo contrario implicaba un proceso de fabricación de lentes para estudiar el problema, una investigación que podía tardar semanas o meses.

Este simulador usa una óptica virtual reproduciendo con precisión las distorsiones que se verían en un visor, y las muestra en condiciones de visualización similares a las de la VR, permitiendo estudiar nuevos diseños ópticos y algoritmos de corrección de la distorsión de forma repetible y fiable sin tener que hacerlo utilizando visores físicos, una herramienta con la que ahora se  puede utilizar para diseñar lentes antes de construirlas.

Resolución e iluminación

Otro prototipo desarrollado por Meta fue “Butterscotch”, utilizado para demostrar la experiencia de la resolución retina en realidad virtual, con la intención de solucionar el problema de la visión envolvente, por lo que se requieren una mayor cantidad de pixeles en un área mayor para evitar que se reduzca la resolución, aumentando así el realismo y la capacidad de representar textos finos, con una resolución cercana a la retina.

Para esto se redujo el campo de visión a la mitad de la del Quest 2 y se trabajó en una nueva lente híbrida para solventar el tema de resolución. Sin embargo este prototipo tampoco era comercializable, al ser pesado y voluminoso, pero permitió mostrar la diferencia que hace una mayor resolución en la experiencia de VR.

También se fabricó “Starbust”, un visor HRD VR con alto rango dinámico, capaz de proporcionar una mayor sensación de realismo y profundidad, y con el objetivo de superar el máximo de nits de 100 en Quest 2 en un factor de forma utilizable. Sin embargo el problema de este modelo es que es voluminoso, pesado y alámbrico, sosteniéndose de la misma forma que binoculares.

A pesar de sus dimensiones, es capaz de producir una gama completa de luminosidad que se suele ver en ambientes interiores y nocturnos, alcanzando los 20,000 nits, convirtiéndose en una de las pantallas HDR más brillantes construidas hasta ahora y una de las pocas en 3D.

La Realidad Virtual Holográfica

Por último Meta también presentó sus avances en “Holocake 2”, su visor más delgado y ligero fabricado hasta ahora, basado en su prototipo original de óptica holográfica, para llevar el contenido VR en un formato ultracompacto, reduciendo el tamaño de los lentes y aprovechando al máximo el espacio.

Según señala la compañía, a diferencia del prototipo original, que si bien parecían unos lentes de sol, carecían de componentes mecánicos y eléctricos, incluso con un rendimiento óptico menor, cosa que con los “Holocake 2” se solucionó, siendo posible ejecutar cualquier título de VR para PC.

La diferencia en distancias entre lentes refractivos y holográficos

Este tipo de lentes holográficas es un nuevo enfoque, de acuerdo con Meta, para reducir el factor de forma en los sistemas de visualización, con un primer intento de un visor totalmente funcional que aprovecha este tipo de óptica, aunque señalan que todavía consideran posible llevarlo a un mayor nivel de miniaturización, para eventualmente aplicar lo aprendido en el concepto “Mirror Lake”.