|
Размеры линз дополненной реальности поместили в пару очков
|
|
|
|
Ученые-оптики из Чжэцзянского университета провели лабораторные испытания новой конфигурации AR (дополненной реальности), которая значительно снижает сложность обычных систем дополненной реальности за счет использования четырех объективов вместо одного, упрощения методов проецирования изображений и, возможно, революции в технологии.
|
|
|
|
Несмотря на то, что дополненная реальность обещает будущее, в котором она будет объединять все, от работы до отдыха, у этой технологии есть свои ограничения. Большинство современных систем Google ограничены в использовании в повседневной жизни. Гарнитуры, такие как Meta Quest 3 от Meta, подходят для игр или выполнения определенных рабочих функций, но не могут органично вписаться в нашу повседневную жизнь. Чтобы это произошло, технология должна была бы чем-то напоминать пару традиционных очков.
|
|
|
|
Попытки миниатюризировать технологию в этом форм-факторе увенчались ограниченным успехом. Ограниченное пространство, занимаемое парой оправ для объективов, вызывает две основные проблемы. Из-за ограничений в вычислительной мощности при таком небольшом размере изображения приходится значительно снижать его качество, и поле зрения может быть ограничено. Команда из Чжэцзяна решила решить эти проблемы, оптимизировав процесс создания изображений.
|
|
|
Они преодолели проблему упрощения за счет новой комбинации двух существующих технологий. Метаповерхность фокусирует свет от зеленых микро-светодиодов на преломляющей линзе. Эта метаповерхность представляет собой тонкую пленку из нитрата кремния с вытравленным рисунком, который формирует и фокусирует свет, в то время как синтетический полимер в преломляющей линзе повышает резкость изображения перед его проецированием на экран. Искусственный интеллект дополняет систему, когда алгоритм выявляет незначительные искажения в изображении и исправляет их в проекции.
|
|
|
|
Тестирование новых очков оказалось на удивление успешным. Новейшая гибридная система с одной линзой показала те же результаты, что и существующие системы с четырьмя линзами, с искажением менее 2% в поле зрения 30°. Алгоритм также повысил точность изображения на 4%, и на тестовом изображении красной панды она составила 74,3%, что соответствует оригиналу. На изображении тигра они добились еще более впечатляющих результатов - 88,73% сходства. Алгоритм стал эффективным в снижении уровня шума и улучшении контуров за счет выборки изображений с различными уровнями сжатия.
|
|
|
|
Будущее за оптимизированной дополненной реальностью
|
|
|
|
Недавние тесты проводились в стационарных лабораторных условиях, а не на человеке, носящем практичную гарнитуру. Тем не менее, соавтор исследования и профессор Чжэцзянского университета Яогуан Ма говорит, что тест довольно хорошо имитирует использование в реальном мире. “Условия на самом деле очень близкие. В этой работе мы сотрудничаем с Sunny optics, которая является одним из крупнейших поставщиков оптики в мире. Модуль, используемый для тестирования MRL, на самом деле является прототипом устройства, разработанного ими”, - сказал он на брифинге.
|
|
|
|
Завершив разработку этой концепции, команда может переходить к следующим шагам.
|
|
|
|
Представитель компании сообщил, что тестирование пары традиционных линз уже началось, хотя в статье об этом не упоминается. “Мы протестировали работу MRL на стекле-прототипе. Таким образом, окончательный вид будет очень похож на XR glass, недавно выпущенный компанией META. Объем уменьшен в соответствии с тем, что мы сообщали в статье ACS Photonics.” Кроме того, они прогнозируют, что платформа может быть расширена с простой черно-зеленой тестовой версии до полноцветной модели.
|
|
|
|
Наконец, Ма затронул некоторые препятствия, которые все еще стоят на пути создания готового потребительского устройства дополненной реальности.
|
|
|
|
“Есть несколько проблем, связанных с производством самой гарнитуры. Во-первых, поддержание чистоты металлических линз является сложной задачей из-за их уязвимости к частицам пыли. Несмотря на то, что наша лабораторная среда относительно чистая, обеспечение защиты металлических элементов во время сборки становится критически важным для использования в реальных условиях. Мы разработали различные протоколы нанесения покрытия на поверхность металлических элементов в качестве защитной меры”, - пояснил он.
|
|
|
|
Вторая проблема возникает при разработке механической платформы, более подходящей для повседневного использования, чем склеенный прототип. Ма говорит, что “это требует значительных усилий и опыта, которые лучше передать другим, в то время как мы сосредоточимся на научных и инженерных аспектах, связанных непосредственно с оптикой”. Его команда сотрудничает с “Sunny optics и Najing Inc (компанией, специализирующейся на металлах, расположенной в Ханчжоу), чтобы попытаться воплотить это в жизнь в реальном мире”, - сказал он.
|
|
|
|
Статья “Компактный дисплей дополненной реальности с поддержкой гибридной мета-оптики и компьютерным усилением изображения” была опубликована в ACS Photonics 6 сентября 2024 года.
|
|
|
|
Источник
|
