تتوق التكنولوجيا الكبيرة إلى إثارة حماستنا بشأن قدوم metaverse من، لكن اليوم الواقع الافتراضي الأجهزة بعيدة جدًا عن تحقيق أهدافهم الطموحة. يتمثل أحد أكبر التحديات في إنشاء عروض أفضل مع عدد أكبر بكثير من وحدات البكسل في البوصة ، ولكن ويقول خبراء مواد وتصميمات جديدة في الطريق.
يراهن وادي السيليكون بمليارات الدولارات على أن iالإنترنت على وشك الخضوع انها أكبر تحول منذ ظهور الهاتف الذكي. سرعان ما يذهب التفكير إلى أن معظم الناس سيصلون إلى web عبر سماعات الرأس القابلة للارتداء التي تنقلنا إليها عوالم افتراضية بدلاً من النقر على شاشة تعمل باللمس.
اليوم ، رغم ذلك ، الواقع الافتراضي والمعزز . لا يزال بدائيًا إلى حد ما. في حين أن شركات مثل Meta و Microsoft و Google و Magic Leap تبيع بالفعل سماعات رأس للواقع الافتراضي والواقع المعزز ، فقد وجدت حالات استخدام محدودة حتى الآن ، ولا تزال التجارب التي تقدمها أقل بكثير من معايير الدقة العالية التي نتوقعها من الترفيه الرقمي.
واحدة من أكبر القيود هي تقنية العرض الحالية. في سماعة رأس الواقع الافتراضي ، تقع الشاشات على بعد بضعة سنتيمترات فقط أمام أعيننا ، لذا فهي بحاجة إلى تجميع عدد كبير من وحدات البكسل في مساحة صغيرة جدًا لمقاربة التعريف الذي قد تتوقعه من أحدث تلفزيون 4K.
هذا مستحيل مع شاشات اليوم ، ولكن في حالةمتوقع نشرت الأسبوع الماضي in علوم, يقول باحثون من سامسونج وجامعة ستانفورد أن التقنيات الناشئة يمكن أن تقربنا قريبًا من الحد النظري لكثافة البكسل ، مما يؤدي إلى ظهور سماعات رأس VR قوية جديدة.
الجهود المبذولة لتعزيز أداء شاشات العرض معقدة بسبب حقيقة أن هذا يتنافس بشكل مباشر مع هدف حاسم آخر: يصنعون أصغر وأرخص وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. أجهزة اليوم ضخمة وغير عملية ، مما يحد من مقدار الوقت الذي يمكن ارتداؤها والسياق الذي يمكن استخدامها فيه.
أحد الأسباب الرئيسية لكون سماعات الرأس كبيرة جدًا اليوم هو مجموعة العناصر البصرية التي تتميز بها والحاجة إلى الاحتفاظ بمساحة كافية بينها وبين شاشات العرض لتركيز الضوء بشكل صحيح. في حين أن تصميمات العدسة المدمجة الجديدة واستخدام الأسطح- الأفلام ذات البنية النانوية ذات الخصائص البصرية الفريدة - سمحت ببعض التصغير في هذه المنطقة ، كما يقول المؤلفون ، ومن المحتمل أن يصل هذا إلى حدوده القصوى.
يمكن أن تساعد التصميمات الجديدة مثل العدسات الثلاثية الأبعاد و "العدسات المسطحة" التي تتضمن ارتداد الضوء بين أجزاء مختلفة من البلاستيك أو الزجاج على تقليل مسافة العدسة إلى العرض بمقدار ضعفين إلى ثلاثة. لكن كل من هذه التفاعلات تقلل من سطوع الصور ، والذي يجب تعويضه من خلال شاشات أكثر قوة وكفاءة.
هناك حاجة أيضًا إلى عروض أفضل لحل قيود مهمة أخرى لأجهزة اليوم: الدقة. يوlيمكن لشاشات tra-HD TV أن تحقق كثافة بكسل تبلغ حوالي 200 بكسل لكل درجة (PPD) على مسافات تبلغ حوالي 10 أقدام ، وهو ما يزيد كثيرًا عن 60 PPD تقريبًا التي يمكن للعين البشرية تمييزها. ولكن نظرًا لأن شاشات VR على بعد بوصة أو اثنتين على الأكثر من عيون المشاهد ، فإنها يمكن أن تحقق حوالي 15 PPD فقط.
لتتناسب مع حدود دقة العين البشرية ، VR تحتاج شاشات العرض إلى ضغط ما بين 7,000 و 10,000 بكسل في كل بوصة من العرض ، كما يقول المؤلفون. بالنسبة للسياق ، فإن أحدث شاشات الهواتف الذكية تدير فقط حوالي 460 بكسل لكل بوصة.
على الرغم من حجم هذه الفجوة ، هناك بالفعل مسارات واضحة نحو سدها. في الوقت الحالي ، تستخدم معظم سماعات الرأس VR صمامات ثنائية ضوئية عضوية منفصلة باللون الأحمر والأخضر والأزرق (OLEDs) ، والتي يصعب جعلها أكثر إحكاما بسبب عملية التصنيع الخاصة بها. لكن النهج البديل الذي يضيف مرشحات ملونة إلى OLEDs البيضاء يمكن أن يجعل من الممكن تحقيق 60 PPD.
الاعتماد على التصفية له تحدياته الخاصة ، لأنه يقلل من كفاءة مصدر الضوء ، مما ينتج عنه سطوع أقل أو استهلاك أعلى للطاقة. ولكن يمكن الحصول على تصميم OLED تجريبي يُعرف باسم "meta-OLED" aقم بتدوير هذه المقايضة عن طريق تمشيط مصدر الضوء بمرايا متناهية الصغر تستغل ظاهرة الرنين لإصدار الضوء فقط من تردد معين.
يمكن أن تحقق Meta-OLEDS كثافة بكسل تزيد عن 10,000 PPD ، تقترب من الحدود المادية التي يحددها الطول الموجي للضوء. يمكن أن تكون أيضًا أكثر كفاءة ولديها تعريف محسّن للألوان مقارنة بالأجيال السابقة. ومع ذلك ، على الرغم من الاهتمام الشديد من جانب شركات تكنولوجيا العرض ، لا تزال التكنولوجيا وليدة ومن المحتمل أن تكون بعيدة عن التسويق.
يقول المؤلفون إن الابتكار الأكثر احتمالية على المدى القريب في شاشات العرض هو الابتكار الذي يستغل غرابة في علم الأحياء البشري. العين قادرة فقط على تمييز 60 PPD في المنطقة الوسطى من شبكية العين المعروفة باسم النقرة ، مع حساسية أقل بشكل ملحوظ oن المحيط.
إذا كان من الممكن تتبع حركات العين بدقة ، فأنت تحتاج فقط إلى تقديم أعلى تعريف في قسم معين من العرض الذي يشاهده المستخدم. في حين أن التحسينات المطلوبة في تتبع العين والرأس تضيف تعقيدًا إضافيًا للتصميمات ، يقول المؤلفون إن هذا هو الابتكار على الأرجح يحدث في أقرب وقت.
من المهم أن تتذكر أن هناك مجموعة كبيرة من مسائل بخلاف الشاشات الأفضل التي يجب حلها إذا أريد للواقع الافتراضي أن يتم تسويقه على نطاق واسع. على وجه الخصوص ، يثير تشغيل هذه السماعات تحديات معقدة حول سعة البطارية والقدرة على تبديد الحرارة من الأجهزة الإلكترونية الموجودة على متن الطائرة.
أيضًا ، ترتبط تقنيات العرض التي ناقشها الباحثون في المقام الأول بتقنية الواقع الافتراضي وليس الواقع المعزز ، والتي من المحتمل أن تعتمد سماعاتها على تقنية بصرية مختلفة تمامًا لا تحجب رؤية مرتديها للعالم الحقيقي. في كلتا الحالتين ، يبدو أنه بينما من المحتمل أن تكون التجارب الافتراضية الأكثر غامرة لا تزال بعيدة بعض الشيء ، فإن خريطة الطريق للوصول إلينا هناك جيدة.
