Google y LG presentan su pantalla AMOLED de 4,3" con resolución de 3840x4800

Google y LG han publicado la información completa de su nueva pantalla de ultra alta definición para realidad virtual, que pretende ofrecer la construcción de visores con un mayor ángulo de visión (al colocarse en horizontal) y definición.

El diseño utiliza un OLED blanco con estructura de filtro de color para pixelización de alta densidad y un plano posterior LTPS de tipo n para alcanzar un tiempo de respuesta más rápido que las pantallas de móviles. Cuenta con un controlador de alto ancho de banda personalizado y un sistema de foveated pensado para aplicaciones de realidad virtual y aumentada, especialmente para dispositivos móviles.

El objetivo principal del proyecto fue desarrollar HMDs móviles que ofrezcan una experiencia visual lo más cercana posible a las capacidades del sistema visual humano. Según afirman, para lograr una experiencia similar se necesita ofrecer de 15 a 25 millones de píxeles por ojo con un tamaño de entre 2 y 6 pulgadas, más de 100º de FOV y un valor de ppi de 1000 a 2000. Construir un HMD con un ángulo de visión horizontal de más de 160º es un desafío, dado que "las lentes pueden volverse grandes y pesadas, tener distorsiones sustanciales o aberraciones a través del FOV y tener un punto dulce pequeño. Las compensaciones a nivel de sistema entre el tamaño de píxel, FOV, óptica, tamaño de HMD y otros factores deben considerarse cuidadosamente", señalan. Para contrarrestar estos inconvenientes, han optado por equilibrar especialmente la agudeza del sistema óptico y el FOV, ofreciendo con una óptica adecuada, con distancia focal de 40 mm, un valor de 120 grados horizontales y 100 verticales con una densidad central de 40 píxeles por grado. Todo ello con una pantalla de 18 megapíxeles que tiene un tamaño de 4,3" con una resolución de 3840x4800 (la mitad de WHUXGA) y un refresco de 120 Hz, además de baja persistencia con tiempos de 1,65ms.

Comparativa con los valores estimados para el ojo humano y los construidos.

Para conseguir transmitir toda esa cantidad de datos a esa frecuencia, es necesario un gran ancho de banda, por lo que el Display Port 1.4 no es suficiente y requiere utilizar diferentes técnicas, como emplear solo 2 subpíxeles de 10 bits en lugar de 3 de 8 bits y aplicar técnicas de renderizado foveated. Esto significa que la pantalla cuenta con los mismos subpíxeles que la de Rift y Vive. Entre sus características, también ofrece una nueva técnica para mejorar la uniformidad del color.

Ejemplo del proceso de renderizado foveated, que utiliza una parte de alta calidad y otra de baja.

El proyecto describe dos partes del renderizado foveated, la que se lleva en la GPU y la que se transporta a la pantalla para organizar los datos que vienen de la gráfica. Básicamente se renderiza una imagen de alta calidad a 640x640 y otra de baja a 1280x1600, las cuales se combinan en una sola de 1280x1922 que se envía a la pantalla (al controlador específico), junto con los metadatos que definen cada región. Por lo que la de baja calidad se escala a la resolución del panel (3840x4800) y la de alta se coloca en el lugar que corresponde con la fóvea del usuario (o en la posición adecuada si no hay seguimiento ocular). También es posible agregar lógica para combinar la unión de las regiones, o la mezcla se puede realizar alrededor del perímetro de la región de alta calidad durante el proceso de la GPU. El sistema debe configurarse para utilizar un tamaño y una ubicación apropiados para la región de alta calidad, siendo un valor de menos de 15º del FOV total si cuenta con tracking ocular. Finalmente, para solventar el tema del ancho de banda y las limitaciones del renderizado en dispositivos móviles, funcionan a 75 Hz en lugar de los 120 que es capaz de ofrecer la pantalla.

El sistema también utiliza métodos de compensación del mura externos, ya que tal y como sugieren los métodos internos, que se utilizan en pantallas OLED de móviles, no son apropiados para pantallas con gran ppi.

Imagen a través de la óptica (ver a tamaño original) que no muestra screendoor.

A continuación, el resto de características de la pantalla:

El equipo de desarrollo concluye que han tenido que implementar una FPGA para convertir la imagen foveated de bajo ancho de banda presentada en un procesador móvil por lo requerido por la pantalla. "El resultado es una experiencia visual deslumbrante en un sistema de realidad virtual móvil", concluyen.

Por el momento, no hay noticias sobre si todo el proyecto llegará en un futuro visor standalone Daydream de LG, o si lo veremos en aquel compatible con SteamVR que estaban preparando.