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IRIS 眼动柱镜光栅设计 - 1.1.1-iris-horizon-lumen

交付五个规格页面、六块屏幕的条件设计(27寸可切换4K240和5K60),共33个方向/构型。主选来自屏库真实页面、公开检索、制造商和供应商原始资料。当前没有实体面板、光栅样件或眼动仪可供检验;**本成果是可复核的数值工程设计与询价包,不是加工放行或实物性能验收。**

入口:https://lenticular-iris-th155.artifact.vh.lessokaji.com/ 。TH155服务 http://127.0.0.1:9905/,仅loopback监听,VehicleHelper端口9697负责artifact转发;页面无token。kebab端口8896/token(仅本机管理报告可见)仅本机管理,不放入供应商ZIP。

面板与采购

完整证据见 evidence/panels/panel-research.md、catalogue.json、sha256.csv。研究版本v3-iris-prism-anchor,5尺寸18候选。真实屏库cockpit查询在55寸时遇到人工滑块,未绕过;后续用公开索引和独立厂商/供方来源补齐,逐项标明等级。已联系供应商0、订单0、实际面板测量0。网页数量不等于实仓或接受订单。

XS用7.0寸ZK070VA-01B 1200x1920/60Hz替代约6.9寸;S用NE156QUM-NZ4 4K120;L主用ME270QUM-NF8 4K240,另做LM270QQ2-SPA3 5K60;XL用ST5461E01-3 8K60 CELL,需背光驱动且报价待更新。XXL已找到准确裸屏候选HE110SUB-E10,7680×4320/120Hz,供应商目录RGB条纹、AA2436.48×1370.52 mm、V-by-One64通道/228针/12V,CELL无背光。两家供应商目录与30片/MOQ2公开索引是采购线索,仍没有确认库存、交期或接受订单。来源:Richshine准确型号页EEChain目录。不把整机BMXB0-B581数据作为裸屏层叠。

LG 5K公开镜像原格式Rev1.3规格书内部冲突:p29图纸AA595.2×334.8 mm;p28表格AA598.272×336.528 mm;p4像素间距支持后者,但对角线支持前者。当前保留p29几何,仅为条件值,需原厂纠正。原PDF、7页视觉复核、SHA及按key建议见evidence/panels/followup。所有屏幕的完整发光层到贴合面的厚度、偏光与折射率均未实测锁定。

光学模型与优化

光学版本1.0.1-iris-cypress。长度mm,+z自朝人的前顶点进入屏幕;眼睛在z=-D。空气->PMMA前非球面->PMMA后表面->固化胶水->等效覆盖层->发光像素面。A为前非球面后平面,胶n=1.484;B前后非球面胶n=1.484;C前后非球面胶n=1.560。三者都为固定被动柱镜,眼动只改变数字像素分配。

每个横竖组合独立优化。XS原生竖屏不旋转;横原生面板装竖时,像素条纹跟着旋转。u=x*cos(alpha)-y*sin(alpha),沿柱轴v平移不变。曲线为k=-1的偶次非球面,优化归一化二/四/六次系数;解析系数和1801点三周期曲线同时给出。不是把圆柱曲线更名为非球面。

第一阶段 SciPy least_squares 最小化3距离/5场点/25孔径光线的横向束斑离散,变量前面3系数、中心厚度,双面再加后面3系数;约束最薄镜片>=0.06mm、斜率约<=0.9,避免平片退化。k固定-1、胶最薄0.05mm。XS/S/L/L5K条件覆盖层0.30mm/n=1.52;XL/XXL根据目录玻璃0.50 mm加未测偏光/表层0.15 mm采用条件0.65 mm/n=1.52,不能把CELL总厚平分成前光路。HORIZON对未通过构型及全部新110输入扩大搜索:P/水平像素=[2,3,4,5,6,8],倾角=[0,atan(1/6),atan(1/4)],参考焦距倍率=[0.55,0.75,0.95,1.10,1.35],每构型90个新起点并保留原解。其余构型重新精算密集距离,失败则同样进入扩展搜索。这不是全局最优或所有自由曲面的穷尽证明。

第二阶段以真实像素间距进行反向三维Snell/Fresnel追迹,RGB波长630/550/460nm、4mm圆瞳、64mm瞳距、条件RGB开口85%x90%。训练与独立holdout Sobol积分将每个实际物理子像素索引分给更强耦合的一眼或置黑,阈值候选0.65/0.8/0.9;禁止通过给两眼同一图冒充分离。以最差RGB/眼的XT=wrong/(own+wrong)<=5%,own/all-on>=20%为自选工程门槛。黑通道判失败。

HORIZON粗选21个姿态(9个等间距屈光度中心距离和近/中/远边角),训练1024、评估512条/眼/色。精算距离为7个等距离与13个等间距1/D距离的去重并集,每个距离9场点,训练16384、评估8192条/眼/色;数字阈值在0.65/0.75/0.85/0.92及保留值中筛选。粗选排序通过者优先较小pitch,精算失败则推进后续候选;仍未通过者以LUMEN在同一固定曲面上将数字阈值扩展到0.99,重新计算全套密集节点和质量记录,保留约束得分更好的结果。这只是在黑像素比例和串扰之间调整,不改变曲面或缩小距离要求。若仍无通过,明确保留未通过折中。只在有限候选与抽样节点间排序,不承诺连续距离合格。

每个终选还计算:保持原映射的±2mm追踪残差;近远端中心/角落的16k/65k积分,窗口从max(36像素,6P)扩大到max(72像素,12P);中心中距注册±5μm、中心厚+25μm、覆盖层+50μm、胶n+0.01。另对旧S/L/XS三个B构型进行固定12×12源像素ROI、36/72/108像素前表面窗口复核,9姿态没有翻转5%/20%门槛分类;该局部核查不代表全体构型。表面前遮挡用24–48个深度节点近似;后面交点包络二分24次,不能证明单调交点的光线保守拒绝。包含单程Fresnel损失/TIR,不包含反射鬼像、散射、实际偏光、宽谱光源、像差完整PSF、衍射或工艺变形。胶水/盖层按固定名义n处理的记录须视为该假设下的计算;取得材料色散后的影响另见材料计算,不将其静默视为已模拟。

PMMA色散来自 Szczurowski 2013,n²-1=0.99654λ²/(λ²-0.00787)+0.18964λ²/(λ²-0.02191)+0.00411λ²/(λ²-3.85727),λ为μm、23°C。它是模型材料,不是供方样片折射率测量。标准非球面方程见Thorlabs。折射计算采用公开向量Snell/Fresnel公式,方法参照optrace官方说明,本轮为自有显式内核,不声称执行了optrace程序。胶n参考Norland NOA85V固化1.484NOA61固化1.56;**仅折射率设计案例,不是推荐直接涂在屏幕上的已认证材料**。

计算汇总

33个构型中,33个通过名义抽样门槛;13个同时通过已计算的±2mm追踪残差和高积分节点。后者为:L-landscape-A, L-landscape-B, L-landscape-C, L-portrait-C, L5K-portrait-A, L5K-portrait-C, S-landscape-B, S-landscape-C, S-portrait-B, S-portrait-C, XS-portrait-C, XXL-portrait-A, XXL-portrait-C。这些仅是条件数值筛选通过,不是连续视区或实物合格。积分数量增加后最差串扰变化最大0.575个百分点;实际扩大局部窗口后最差串扰变化最大3.765个百分点。每个构型的实际窗口与距离节点数量见 assessment.csv / assessment.json。

本轮实际计算来源机artheru-rog6900hx / TH155,Python3.11,NumPy1.26.4,SciPy1.15.2。终选33个,运行日志、输入与hash见evidence/optics、design-inputs/horizon和redesign-horizon。已记录执行贡献的追迹光线合计2,725,610,496条,累计流程墙钟24044.88秒(部分并行,不能当总历时或CPU时长);计数仅覆盖有执行记录的数值积分,不是实体样本。最大Snell切向折射率残差6.66e-16。

构型P mmalpha degf_air mm中心厚mm顶点到发光mm最差串扰最暗自身亮度状态
XS-portrait-A0.3150009.46230.716740.6518871.0018870.19%99.44%通过抽样门槛
XS-portrait-B0.23625014.03620.523860.3953210.7453210.97%98.34%通过抽样门槛
XS-portrait-C0.2362509.46230.444730.2984150.6850480.25%99.56%通过抽样门槛
S-landscape-A0.3585609.46231.183081.0348091.3848092.92%85.15%通过抽样门槛
S-landscape-B0.5378419.46231.631311.5672171.9172170.95%75.28%通过抽样门槛
S-landscape-C0.5378419.46231.494751.4788071.8549531.15%77.42%通过抽样门槛
S-portrait-A0.7171190.00002.239932.6067012.9567011.52%97.13%通过抽样门槛
S-portrait-B0.5378390.00001.590631.7664682.1164680.00%97.84%通过抽样门槛
S-portrait-C0.5378390.00001.626501.7986782.2346650.44%97.27%通过抽样门槛
L-landscape-A0.6216009.46232.925732.8520863.2020862.76%76.94%通过抽样门槛
L-landscape-B0.9324009.46234.091704.1675494.5175491.20%70.50%通过抽样门槛
L-landscape-C0.9324009.46233.580633.8770564.3987351.84%69.40%通过抽样门槛
L-portrait-A0.9324000.00004.316615.1678275.5178271.66%97.61%通过抽样门槛
L-portrait-B0.6216009.46233.183903.6615814.0115812.75%25.53%通过抽样门槛
L-portrait-C0.9324009.46232.979113.5212273.8712271.86%67.90%通过抽样门槛
L5K-landscape-A0.58125014.03622.980282.9128713.2628712.39%82.47%通过抽样门槛
L5K-landscape-B0.4650009.46232.684992.6520393.0020391.95%32.56%通过抽样门槛
L5K-landscape-C0.4650009.46232.455972.5313672.9410541.54%34.46%通过抽样门槛
L5K-portrait-A0.6975000.00002.557402.9141953.2641953.85%85.25%通过抽样门槛
L5K-portrait-B0.4650009.46232.292242.5433902.8933902.70%39.56%通过抽样门槛
L5K-portrait-C0.6975009.46232.319192.5574392.9315401.36%69.55%通过抽样门槛
XL-landscape-A0.4725009.46234.911964.1561164.8561162.80%36.22%通过抽样门槛
XL-landscape-B0.6300009.46236.214715.4569496.1569492.07%49.18%通过抽样门槛
XL-landscape-C0.6300009.46235.192544.9697975.7110203.51%63.11%通过抽样门槛
XL-portrait-A1.2600000.00009.0952610.30124611.0012463.60%93.58%通过抽样门槛
XL-portrait-B0.9450000.00005.604886.0827356.7827353.05%47.38%通过抽样门槛
XL-portrait-C0.9450000.00005.249776.3876807.2996113.41%48.44%通过抽样门槛
XXL-landscape-A1.26900014.036222.7073318.78236019.4823604.62%49.30%通过抽样门槛
XXL-landscape-B1.2690009.462322.7925419.31742220.0174222.18%40.59%通过抽样门槛
XXL-landscape-C1.2690009.462316.8881619.80594920.6808762.06%34.72%通过抽样门槛
XXL-portrait-A1.26900014.036218.3058718.83226719.5322671.92%46.15%通过抽样门槛
XXL-portrait-B1.9035000.000026.0320628.03992628.8742711.70%47.45%通过抽样门槛
XXL-portrait-C1.5862509.462318.9826620.98742621.8590711.90%46.55%通过抽样门槛

每眼上限为 min(Nx/2,floor(W*cos(alpha)/P)) x Ny;这是保守的柱镜行采样预算,并不是感知分辨率/MTF。实际RGB子像素数量还受置黑和串扰限制。5K/8K裸屏并不意味每眼5K/8K;高Hz不会自动倍增被动空间分光分辨率。λ/P*D远端值作为衍射尺度提示,未提供波动光学保证。

图纸与供方输出

supplier/drawings.pdf 每个构型一页;各目录含parameters.json、three-periods.csv、three-periods.dxf、section.svg、three-lenticules-mm.obj、README.md。CSV1801点覆盖3个pitch,DXF单位mm,XY坐标分别是u/z;解析非球面公式是制造定义,曲线折线为近似。OBJ为同坐标闭合三柱镜样块(沿柱轴长4P),不是整板裁切模型。附最薄/最厚胶厚、前顶点到贴合面/发光面距离,避免混用外形总厚。公差只作为询价目标,不冒充已证实能力。镜片边缘圆角、拼片、整板热缩与平面度未设计,需要制造商DFM与样片轮廓回传后处理。

manufacturing.json及每套parameters.json另外列出按完整有效区、实心PMMA结构估算的镜片质量和20K自由热伸长。平均厚度由精确偶次曲线积分得到;材料依据为已取得的Röhm PLEXIGLAS 8N原厂TDS p2密度1.19g/cm³和0–50°C典型线膨胀系数80×10⁻⁶/K。这些不是承重、贴合应力或差胀分析,未假定屏幕CTE;大尺寸整片加工、支撑、热补偿与拼片方案须结合这些量级评审。改成薄基片、气隙或其他材料会改变光路,不能沿用这套系数直接生产。

当前样片/实体目标客观缺失:没有采购/交付任何该规格实体屏、加工光栅、绑定眼动仪或出光层实测路径,用户也未提供已有硬件路径。能完成的是TH155实际设计计算、真实采购证据、目标机WebGL和交互输出;实体显示/串扰/追踪延迟验收仍阻塞。恢复后必须用最终选屏与真实光栅补测中心/边缘/角落的左右眼串扰、亮度、微观剖面、全板注册和全距离追踪。

交互界面与真实输入

页面允许选规格、型号/方向/曲面,调人头xyz/瞳距/瞳孔、观察3D屏幕与真实比例人头、精确3D柱镜与二维截面。任意位置请求由TH155当前固定设计现场重新追迹;不插值伪造通过结果。左右眼预览将9区逐色光能矩阵施加到真实立体素材;只是局部辐射混合,不宣称全像素光学PSF或实物照片。输入图像按近似gamma2.2还原/编码,非色彩标定。

目前人头位置由用户手动调整;本网页是工程评审器,未接眼动相机,也不是120/240Hz实时交织渲染固件。单次位置计算为1,327,104条数值积分光线,耗时以页面及真实执行日志为准。产品阶段还需屏幕时序/驱动、GPU像素交织、眼动坐标标定、延迟预测补偿,并在真实刷新率下验收;不能把面板标称Hz当成已实现的追踪FPS。

真实素材:Middlebury 2003 Cones/Teddy各im2/im6两张摄影,来源Middlebury原始项目;Stanford Bunny来自Stanford真实3D扫描库,35947顶点、69451三角面。摄影视差固定,三维内容支持随头位改变离轴透视。素材是显示输入,不是屏幕物理验收替身。原始5下载文件、网格原件、字节与SHA256见evidence/content/manifest.json。Bunny仅研究/免费分发,商业产品使用需Stanford许可;供应商ZIP不含内容素材。