Artykuł badawczy Nvidii i Stanford opisuje technologię, która może być kluczem do cienkich okularów Apple

We wspólnym artykule badawczym Nvidii i Uniwersytetu Stanforda opisano technologię, która może być kluczem do różnicy między nieporęcznymi goglami Apple VR, których spodziewamy się na przełomie 2022 i 2023 roku, a typem cienkich okularów Apple, które prawdopodobnie zostaną wprowadzone na rynek kilka lat później .

Jednym z kluczowych wyzwań, przed jakimi stoi każde urządzenie AR przypominające okulary, to fizyka optyki wyświetlacza…

W przypadku konwencjonalnego zestawu słuchawkowego do rzeczywistości wirtualnej masz stosunkowo mały wyświetlacz, który chcesz wypełnić widok osoby go noszącej, co wymaga wystarczającej odległości między wyświetlaczem a okularem dla uzyskania niezbędnego powiększenia. Ten, jak zauważają badacze, wymaga dużych zestawów słuchawkowych.

Jednak główną barierą dla powszechnego przyjęcia technologii VR jest obszerny czynnik istniejących wyświetlaczy VR i związany z tym dyskomfort [PerkinsCoie 2019, 2021]. Problem ten wynika z zasady powiększania optyki wyświetlaczy VR, w której obiektyw powiększa obraz małego mikrowyświetlacza. Taka konstrukcja wymaga stosunkowo dużej odległości między mikrowyświetlaczem a obiektywem, co sprawia, że ​​dzisiejsze wyświetlacze VR są nieporęczne i niewygodne w noszeniu.

Jednym z rozwiązań tego problemu jest soczewka typu „naleśnik” – bardzo płaska konstrukcja soczewki stosowana w wojskowych zestawach słuchawkowych, takich jak gogle noktowizyjne. Jednak obiektywy typu pancake nie oferują jakości obrazu wymaganej do ekstremalnych zbliżeń, takich jak AR i VR, i – co najważniejsze – nie mogą generować obrazów 3D.

Badacze Nvidii i Stanford proponują inne rozwiązanie: obrazy holograficzne.

Proponujemy holograficzny system wyświetlania przy oku, który umożliwia prezentację obrazu 2D lub 3D każdemu oku przy grubości urządzenia zaledwie kilku milimetrów.

Ten diagram nie w skali pokazuje, w jaki sposób zmniejsza to wymaganą głębokość. Głębokość prototypu to zaledwie 2,5 mm grubości.

Obrazy holograficzne mają jednak swoje własne problemy z jakością obrazu. Ale podobnie jak Apple wykorzystuje fotografię obliczeniową, aby oferować funkcje takie jak tryb portretowy do zdjęć i tryb kinowy do filmów, naukowcy twierdzą, że mogliby zrobić to samo, aby poprawić jakość obrazu.

Proponujemy holograficzny system wyświetlania przy oku, który umożliwia prezentację obrazu 2D lub 3D każdemu oku przy grubości urządzenia zaledwie kilku milimetrów. Nasz system opiera się na najnowszych pomysłach, które wykorzystują techniki sztucznej inteligencji do poprawy jakości obrazu i przyspieszenia obliczeń hologramów generowanych komputerowo (CGH) (np. [Peng i inni 2020; Shi i inni 2021]). Dzięki naszym projektom i eksperymentalnym prototypom mamy nadzieję stymulować nowe kierunki badań i inżynierii w kierunku ultracienkich, całodziennych, nadających się do noszenia wyświetlaczy VR o formach porównywalnych z konwencjonalnymi okularami.

Zespół przyznaje, że do rzeczywistych aplikacji jest jeszcze trochę czasu. W prototypie same okulary zawierają tylko technologię wyświetlania. Jak TNW zauważa, wszystko inne jest zewnętrzne.

Ważne jest również, aby pamiętać, że obrazy ultracienkich okularów VR, które widzisz, pokazują prototyp do noszenia. Jako Jonghyun Kim — starszy naukowiec w firmie Nvidia — stawia to, są to „robocze demo, chociaż deska sterująca, zasilanie i źródło światła zostały odłączone na potrzeby zdjęcia koncepcyjnego”.

Dlatego widzimy kable taśmowe biegnące od góry prototypowego urządzenia.

Spodziewamy się, że pierwszy zestaw słuchawkowy AR/VR firmy Apple będzie wyglądał jak bardziej stylowa wersja istniejących urządzeń, takich jak Oculus Quest 2 i HTC Vive, ale będzie znacznie droższy. Wydaje się, że urządzenie pierwszej generacji będzie bardziej skierowane do programistów niż konsumentów.

Okulary Apple są jeszcze dalej i jak dotąd niewiele o nich wiadomo. Jest mało prawdopodobne, że zobaczymy je przed 2025 r., jeśli wtedy.

umieścić na youtube