過(guò)去的幾十年，光學(xué)制造和測(cè)量方面的進(jìn)步已經(jīng)將非球面和自由光學(xué)表面設(shè)計(jì)理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，推動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。將自由曲面光學(xué)元件用在虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)光學(xué)設(shè)計(jì)中，能幫助解決幾個(gè)難題，包括頭盔的尺寸和重量設(shè)計(jì)以及雜散光問(wèn)題。而且，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)情況下，當(dāng)要精巧地平衡真實(shí)世界的光線、微顯示器的光線和眼睛看到的場(chǎng)景時(shí)，還會(huì)面臨更多挑戰(zhàn)，其最終目的是把微顯示圖像疊加在真實(shí)場(chǎng)景上。

OpticStudio中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭盔光學(xué)設(shè)計(jì)有一個(gè)選項(xiàng)：棱鏡A有三個(gè)自由曲面，棱鏡B有兩個(gè)自由曲面。

自由曲面光學(xué)設(shè)計(jì)軟件和虛擬樣機(jī)制作正在幫助減少設(shè)計(jì)迭代和重復(fù)樣機(jī)的次數(shù)，縮短進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間和AR/ VR開發(fā)成本。例如，OpticStudio中的非順序模式支持雜散光分析。光學(xué)設(shè)計(jì)師可以對(duì)光學(xué)表面進(jìn)行拋光和鍍膜，將殼體的CAD模型輸入到系統(tǒng)中并使用不同類型的照明。優(yōu)化自由曲面和系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)可以減少到達(dá)眼睛的雜散光。

OpticStudio中的探測(cè)器會(huì)顯示出增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)棱鏡設(shè)計(jì)中可能到達(dá)眼睛的雜散光。

解決雜散光問(wèn)題需要光學(xué)和機(jī)械模型之間的密切協(xié)調(diào)。Zemax 虛擬樣機(jī)制作在光學(xué)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)之間架起了一座橋梁。這是創(chuàng)建整個(gè)光機(jī)產(chǎn)品的工作虛擬樣機(jī)的唯一解決方案。對(duì)于像AR / VR這樣競(jìng)爭(zhēng)激烈的行業(yè)這是至關(guān)重要的。