Първите AR очила, които не ви разболяват – можете да

Първите AR очила, които не ви разболяват – можете да ги носите през целия ден
(снимка: Andrew Brodhead / Stanford University)

Американски откриватели създадоха първите очила с добавена действителност (AR), които не предизвикват дискомфорт или гадене при потребление. Очаква се този пробив да революционизира AR технологията, като я направи по-достъпна и комфортна за необятен набор от приложения и услуги – от игри и занимания до обучение и индустриално образование.

Очилата с добавена действителност разрешават наслагване на информация върху картина от действителния свят на полупрозрачен екран. Те не би трябвало да се бъркат с VR очилата, които всъщност са единствено средство за проявление на обемно наличие – виртуална действителност (VR).

Според инженерите, един от главните проблеми на обичайните AR очила е тяхната обемност, заради нуждата от потребление на комплицирана оптична система. Това може да ги направи неуместни за носене и да ограничи тяхната преносимост, което е проблем за потребителите, в случай че желаят да употребяват AR технологията в всекидневието.
още по темата
По създание, очилата са AR екрани, които съчетават изображения от действителния свят с компютърно генерирани данни, създавайки резултат на смесена действителност. Това в действителност може да аргументи зрителен дискомфорт и даже гадене, до момента в който човешкият мозък се пробва да съгласува спорна информация от действителния свят и проектирани цифрови данни.

Новият метод на учените от Станфорд за първи път преодолява комплицирания лабиринт от инженерни условия, които до момента са довели или до обемисти очила, или до не толкоз приемливи 3D изображения. AR очилата могат да причинят зрителна отмалялост и от време на време даже леко гадене у потребителя. Понастоящем няма друга AR разработка със съпоставим стилен форм-фактор, която да дава отговор на качеството на 3D изображението, което оферират очилата на екипа от Станфорд.

Устройство с нов дизайн

Разработчиците са преодолели техническите бариери посредством композиция от усъвършенствани с изкуствен интелект (AI) холографски изображения и нови подходи за основаване на нанофотонни устройства.

Първото затруднение е, че методите за проявление на AR изображения постоянно изискват потребление на комплицирани оптични системи. В такива системи потребителят не вижда действителния свят през лещите на очилата. Вместо това камерите, инсталирани от външната страна на очилата, улавят околния свят в действително време и комбинират това изображение с изчисленото изображение.

Полученото изображение се проектира върху очите на потребителя в стереоскопичен режим. Потребителят вижда цифровизирано приближение на действителния свят с изчислени изображения, насложени върху него. Това е тип разширена виртуална действителност, само че не и същинска разширена действителност.

Използвайки нанофотонна технология, учените основават “вълноводния ” дизайн на очилата
(снимка: Andrew Brodhead / Stanford University)

Според създателите плана, очилата от 2024 година са наложително обемисти, тъй като употребяват увеличителни лещи сред очите на потребителя и прожекционните екрани, което изисква минимално разстояние сред окото, лещите и екраните, а това води до по-големи размери. В допълнение, тези ограничавания могат да доведат до неудовлетворителен перцептивен натурализъм и постоянно до зрителен дискомфорт.

Преосмисляне на образното показване

За да основат по-приятни образно 3D изображения, инженерите изоставят обичайните стереоскопични подходи в интерес на холографията – техника за обрисуване, спечелила Нобелова премия и създадена в края на 40-те години на предишния век. Въпреки огромното си заричане за 3D изображения, холографията беше лимитирана от нейната некадърност да уточни триизмерните сигнали в дълбочина, което води до несъответстващо образно преживяване.

Екипът от Станфордския университет употребява изкуствен интелект, с цел да усъвършенства сигналите за дълбочина в холографските изображения. След това, възползвайки се от напредъка в нанофотониката и технологията на вълноводния екран, учените съумяват да проектират изчислените холограми върху стъкла на очила, без да прибягват до обемисти спомагателни оптики.

Вълноводът се основава посредством ецване на нанометрови модели върху повърхността на лещата. Малки холографски екрани проектират изчислени изображения посредством гравирани шарки, които отразяват светлината в обектива, преди тя да влезе непосредствено в окото на потребителя. Гледайки през стъклата на очилата, потребителят вижда както действителния свят, по този начин и пълноцветни 3D изображения, показани на екрана.

3D резултатът е усъвършенстван, тъй като е основан както стереоскопично (в смисъл, че всяко око вижда малко по-различно изображение, както в обичайното 3D), по този начин и холографски. С холографията потребителите получават също цялостен 3D размер пред всяко око, повишавайки качеството на 3D изображението.

Крайният резултат от новите технологии за вълноводни изображения и подобренията на холографските изображения е реалистично 3D образно преживяване, което е образно приемливо за потребителя, без да предизвиква умората, която предизвикваха очилата от предходните разработки.

Холографските екрани от дълго време се смятат за най-перспективното в 3D технологията, само че те в никакъв случай не са създали огромен търговски пробив. Може би в този момент имат приложението, което са чакали през всичките тези години.