在本周的SIGGRAPH 2018大会上，斯坦福大学的研究人员演示了一套新系统，该系统能有效矫正视力，模仿人眼修正焦点，尤其针对老年人群体。
随着年龄增大，人眼视力会逐渐下降，眼球晶状体逐渐硬化、增厚，而且眼部肌肉的调节能力也随之减退，导致变焦能力降低。因此，当看近处物体时，由于影像投射在视网膜时无法完全聚焦，看近距离的物件就会变得模糊不清，这种生理现象被称之为老花眼。
老视眼的发生和发展与年龄直接相关，大多出现在45岁以后，每个人都可能在不同程度上面临这一问题。
目前，斯坦福大学的一个研究小组开发了一套自动纠正人眼变焦情况的系统——Autofocals，通过结合眼动仪和深度传感器的数据，从外部模仿眼睛的自然调节反应，然后自动驱动聚焦可调镜头。虽然当前有多种视力矫正方案，但截至目前，大多数方案都无法真正解决这一问题，也无法使他们恢复正常视力。
研究小组的主要成员Nitish Padmanaban表示：“许多老花眼可以通过渐进镜片、单视道等矫正，我们希望能让人们再次看到清晰的世界。”
基于先前在自动视力矫正领域取得的进展，Autofocals用于老花眼矫正的聚焦可调眼镜结合了眼动仪、深度相机以及传感器融合算法，旨在将其有效地融于一个完整的系统中。
1. 聚焦问题
研究人员需要解决的问题是：VR头显的显示屏不能让我们的眼睛自然聚焦。现实生活中，一旦我们的眼睛聚焦于一个点时，其他一切背景都会模糊起来。然而，VR使眼睛的聚焦更困难，这是因为显示器相对于我们的眼睛固定在某一点。这种眼睛疲劳会引起用户不适或头痛。
而Autofocals通过结合眼动仪和深度传感器的数据，可以从模仿眼睛的自然调节反应，然后自动驱动聚焦可调镜头。
2. 自适应聚焦
该系统还集成了眼动追踪技术，以确定用户的视线所在。
结合眼动追踪技术，系统可以确定用户正在试图看什么内容，然后为用户提供最舒适的视觉显示。VR用户不需要佩戴眼镜或隐形眼睛就能获得良好的视觉体验。
在SIGGRAPH上的演示中，通过校准Autofocals设备上的眼动仪，那些患有老花眼的人重新观察这个世界，他们能够简单地环顾四周并让不同的物体自动聚焦。对于年轻的参与者，将为他们提供一个单独的聚焦可调镜头，以便他们可以直接体验Autofocals试图解决的问题。
该团队通过一系列测试评估了24位年龄在51到81岁之间的用户的视力（视力清晰度）、对比敏感度和字母匹配度。然后，他们测试了参与者继使用Autofocals后的视力。与传统的单视镜和渐进镜片方法相比，用户在更近的距离体验到更好的视力。
比如，Monovision就是采用渐进镜片帮助人们矫正老花眼的典例。通过佩戴Monovision隐形眼镜，您可以一只眼睛矫正远视力，另一只眼睛矫正近视力。渐进镜片是最近流行的镜片产品，可在不同的强度和距离下提供焦点校正。初步结果表明，佩戴Monovision后在对比敏感度和字母匹配方面没有相当大的差异，甚至在矫正视力方面也没有想象中那么神奇。
这也是Padmanaban及其同事Robert Konrad和Gordon Wetzstein正在研究的问题，Padmanaban之前曾在VR行业工作过，并提到了所谓的融合调节问题。基本上，当我们将眼睛从远处移动到近处时，眼球移动的方式在VR中很难做到实时追踪，从而可能产生疼痛和恶心。
未来
Padmanaban指出：“虽然这项技术还处于早期阶段，但我们希望最终推出一个可行的版本。对于我们所有人来说，视力是必不可少的一大要素，对改进生活质量方面具有很大的意义。”
在未来的工作中，研究人员可能会探索改进眼动追踪组件。具体来说就是，他们将深入研究开发无校准或即时校准眼动追踪功能。例如，当前用户体验需要在每次佩戴设备时先校准眼睛跟踪器或者当设备从其脸上滑落时必须重新进行校准。在设计美学和实际使用方面，可以对设备本身进行其他改进。
Padmanaban补充说，“人们可以想象，随着这项技术的改进，戴上这项新设备就可以再次清晰感受世界。”
该设备目前正在测试当中，以更加定量地衡量该系统的缺点，并测试任何可能的不良影响或故障。我们期待这款设备能够尽快面世。
