Zestaw słuchawkowy, który sprawi, że rozszerzona rzeczywistość stanie się mniej sztuczką

Andrew Maimone uważa, że ​​rozszerzona rzeczywistość nie była jak dotąd niczym więcej niż sztuczką.

Wygląda dobrze: Prototypowy zestaw słuchawkowy skonstruowany przez Andrew Maimone i współpracowników.

Maimone, doktorantka z University of North Carolina w Chapel Hill, opracowuje nowy rodzaj noszonego na głowie wyświetlacza, który może sprawić, że rozszerzona rzeczywistość — w której cyfrowe obiekty lub fragmenty informacji są nakładane na rzeczywisty świat za pośrednictwem ekranu — znacznie więcej pochłaniający.

Chociaż możliwe jest użycie smartfona lub tabletu, aby na przykład wyczarować wirtualną postać i umieścić ją na stole w świecie rzeczywistym oglądanym na ekranie smartfona, to po prostu nie jest to zbyt przekonujące, mówi Maimone. Doświadczenie nie pojawia się we własnej wizji, mówi. Działa jako trochę więcej niż małe okno do wirtualnego miejsca.

Konwencjonalne okulary do rzeczywistości rozszerzonej wykorzystują soczewki, dzielniki wiązki, falowody, reflektory i inną optykę do przekazywania obrazu do oka i umieszczania obrazu w odległości, na której oko może się na nim skupić. Elementy te zwiększają jednak objętość, a powstające okulary mają zwykle ograniczone pole widzenia.

Wraz z trzema innymi badaczami z University of North Carolina i dwoma z Nvidia Research, Maimone pracował nad zupełnie nowym rodzajem urządzenia do rzeczywistości rozszerzonej, które jest lekkie i kompaktowe oraz oferuje szerokie pole widzenia.

Urządzenie Maimone, zwane Pinlight Display, nie wykorzystuje konwencjonalnych elementów optycznych. Zastępuje je szeregiem jasnych kropek nazwanych pinlightami. Przezroczysty panel wyświetlacza jest umieszczony między lampkami i okiem, aby modulować światło i tworzyć postrzegany obraz, mówi Maimone. Ponieważ promienie świetlne, które trafiają na każdy piksel wyświetlacza, pochodzą z tego samego kierunku, pojawiają się w ognisku bez użycia soczewek.

W tej konfiguracji małe fragmenty obrazu są odwracane i nakładane, więc zespół zrekompensował to, wykonując pewne manipulacje obrazem w oprogramowaniu.

Można by pomyśleć, że wyświetlacze Pinlight wykorzystują sposób, w jaki oko widzi obraz, który jest nieostry, w celu utworzenia obrazu, który jest ostry, mówi Maimone. Wynikowa konfiguracja sprzętowa jest bardzo prosta — nie ma elementów odblaskowych, refrakcyjnych ani dyfrakcyjnych — więc nie popadamy w kompromis między współczynnikiem kształtu a polem widzenia, który miał miejsce w poprzednich projektach okularów.

Przewaga tego podejścia w stosunku do poprzednich urządzeń jest znacząca. Podczas gdy najnowocześniejsze komercyjne okulary rzeczywistości rozszerzonej mają pole widzenia 40° lub mniej, wczesne prototypy Pinlight wykazywały pole widzenia 100° lub więcej. To imponujący przełom, o czym świadczą ten film objaśniający , który pokazuje różnicę, jaką daje szerokie pole widzenia podczas oglądania, powiedzmy, holograficznego statku kosmicznego z Gwiezdnych Wojen.

Maimone twierdzi, że potencjalne zastosowania tej technologii są bardzo szerokie. „Chciałbym móc poruszać się po mieście, podążając za wirtualnymi okruchami chleba leżącymi na chodniku”, mówi. Chciałbym codziennie jeść wirtualny lunch z moją żoną, jakby siedziała przy stole. Bardzo chciałbym zobaczyć nazwisko nowego znajomego unoszące się obok nich, kiedy się spotkamy. Chciałbym, aby wszystkie rzeczy działy się bez wysiłku w moich okularach, a kiedy to zrobią, myślę, że zaczniemy postrzegać grafikę komputerową bardziej jako integralną część naszego systemu wizualnego, a nie coś, co istnieje tylko na zewnętrznych ekranach.

Mogą istnieć inne potencjalne korzyści z podejścia zespołu. Ponieważ część procesu tworzenia obrazu odbywa się w oprogramowaniu, możemy dynamicznie dostosowywać parametry, takie jak separacja oczu i ostrość, mówi Maimone. [Dlatego] możemy sobie wyobrazić włączenie świateł punktowych do soczewek korekcyjnych lub zwykłych okularów, tworząc wyświetlacz, który wygląda jak zwykłe okulary z dodatkiem panelu LCD.

Problemy pozostają dla zespołu, który niedawno zaprezentował technologię na targach Syggraf 2014 konferencja w Vancouver. Prototyp ma niską rozdzielczość i jakość obrazu, znacznie poniżej poziomu istniejących komercyjnych okularów rozszerzonej rzeczywistości. Dodatkowo muszą z powodzeniem wdrożyć śledzenie, sieci, renderowanie z niskimi opóźnieniami, różne i inne funkcje.

Następnym krokiem jest poprawa tych czynników, mówi Maimone. I pomimo swojego sceptycyzmu co do obecnego stanu czy rzeczywistości rozszerzonej wierzy, że dzięki odpowiednim badaniom i inżynierii technologia może zostać przekształcona w coś praktycznego do codziennego użytku.

ukryć