A Big tech alig várja, hogy izgalomba hozzon minket a metaverzió, de a mai virtuális valóság hardver nagyon messze van az ambiciózus céljaik elérésétől. Az egyik legnagyobb kihívás a jobb kijelzők készítése sokkal több pixel per hüvelykben, de szakértők szerint új anyagok és tervek készülnek.
A Szilícium-völgy dollármilliárdokkal fogad, hogy a ininternet hamarosan átmegy a legnagyobb változás az okostelefon megjelenése óta. Hamarosan a legtöbb ember hozzá fog férni a web hordható fejhallgatókon keresztül, amelyek eljuttatnak minket virtuális világok az érintőképernyő megérintése helyett.
Ma azonban a virtuális és a kiterjesztett valóság faliórái még meglehetősen kezdetleges. Míg a Meta, a Microsoft, a Google és a Magic Leap már forgalmaznak virtuális és kiterjesztett valóság fejhallgatókat, eddig korlátozott felhasználási eseteket találtak, és az általuk kínált élmények még mindig messze elmaradnak az elvárt nagyfelbontású szabványoktól. a digitális szórakoztatásból.
Az egyik legnagyobb korlát a jelenlegi megjelenítési technológia. A VR headsetben a képernyők mindössze néhány centiméterre helyezkednek el a szemünk előtt, ezért nagyon kis helyre kell nagy számú képpontot elhelyezniük, hogy megközelítsék a legújabb 4K TV-től elvárható felbontást.
Ez lehetetlen a mai kijelzőkkel, de személy szerintpektiv közzétett a múlt héten in Tudomány, A Samsung és a Stanford Egyetem kutatói szerint hogy a feltörekvő technológiák hamarosan megközelíthetik a pixelsűrűség elméleti határát, és bevezethetik a nagy teljesítményű új VR headsetet.
A kijelzők teljesítményének növelésére irányuló erőfeszítéseket megnehezíti, hogy ez közvetlenül versenyez egy másik kulcsfontosságú céllal: gyártás kisebbek, olcsóbbak és energiahatékonyabbak. A mai eszközök terjedelmesek és nehézkesek, ami korlátozza a viselési időt és a felhasználási környezetet.
A fejhallgatók manapság olyan nagyok egyik fő oka a bennük lévő optikai elemek sokasága, valamint az, hogy elegendő helyet kell hagyni köztük és a kijelzők között a fény megfelelő fókuszálásához. Míg az új kompakt lencsék kialakítása és használata metafelületek– a nanoszerkezetű, egyedi optikai tulajdonságokkal rendelkező filmek – a szerzők szerint némi miniatürizálást tettek lehetővé ezen a területen, ez valószínűleg eléri a határait.
Az olyan újszerű kialakítások, mint a holografikus lencsék és a „palacsintalencsék”, amelyek a különböző műanyag- vagy üvegdarabkák között visszaverik a fényt, segíthetnek kettő-háromszorosára csökkenteni a lencse és a kijelző közötti távolságot. De ezen interakciók mindegyike csökkenti a képek fényerejét, amit erősebb és hatékonyabb kijelzőkkel kell kompenzálni.
A mai készülékek másik fontos korlátjának megoldásához is jobb kijelzőkre van szükség: a felbontásra. UlA tra-HD TV-kijelzők körülbelül 200 pixel per fok (PPD) pixelsűrűséget tudnak elérni körülbelül 10 láb távolságban, ami jóval meghaladja az emberi szem által megkülönböztethető nagyjából 60 PPD-t. De mivel a VR-kijelzők legfeljebb egy-két hüvelyknyire vannak a néző szemétől, csak 15 PPD körüli értéket tudnak elérni.
Hogy megfeleljen az emberi szem felbontási határainak, VR A szerzők szerint a kijelzőknek 7,000 és 10,000 460 pixelt kell benyomniuk a kijelző minden hüvelykjébe. Kontextusban a legújabb okostelefon-képernyők csak körülbelül XNUMX pixel/hüvelyk felbontást képesek kezelni.
A rés mérete ellenére azonban már világos utak vannak a bezárás felé. Jelenleg a legtöbb VR headset külön piros, zöld és kék szerves fénykibocsátó diódát (OLED) használ, amelyeket gyártási folyamatuk miatt nehéz kompaktabbá tenni. De egy alternatív megközelítés, amely színes szűrőket ad a fehér OLED-ekhez, lehetővé teheti 60 PPD elérését.
A szűrésre hagyatkozásnak megvannak a maga kihívásai, mivel csökkenti a fényforrás hatékonyságát, ami alacsonyabb fényerőt vagy magasabb energiafogyasztást eredményez. De a „meta-OLED” néven ismert kísérleti OLED-tervezés megvalósulhat akerekítse meg ezt a kompromisszumot a fényforrás fésülésével nanomintás tükrökkel, amelyek a rezonancia jelenségét használják ki, hogy csak egy adott frekvenciáról bocsátanak ki fényt.
A Meta-OLEDS potenciálisan több mint 10,000 XNUMX PPD pixelsűrűséget érhet el, ami megközelíti a fény hullámhossza által meghatározott fizikai határokat. Hatékonyabbak is lehetnek, és jobb színmeghatározásuk is lehet az előző generációkhoz képest. A kijelzőtechnológiai cégek élénk érdeklődése ellenére azonban a technológia még mindig kialakulóban van, és valószínűleg még távolabb van a kereskedelmi forgalomba hozataltól.
A szerzők szerint a kijelzők terén a legvalószínűbb rövid távú innováció az, amely az emberi biológia egy furcsaságát használja ki. A szem csak 60 PPD-t képes megkülönböztetni a retina központi régiójában, amelyet fovea néven ismerünk, lényegesen alacsonyabb érzékenységgel. on a periférián.
Ha a szemmozgások pontosan nyomon követhetők, akkor csak a legmagasabb felbontást kell megjelenítenie a képernyő azon részén, amelyet a felhasználó néz. Míg a szem- és fejkövetés szükséges fejlesztései tovább bonyolítják a terveket, a szerzők szerint valószínűleg ez az újítás, amely leghamarabb történjen meg.
Fontos megjegyezni, hogy számos ilyen létezik kérdések más, mint a jobb kijelzők, amelyeket meg kell oldani, ha a VR széles körben kereskedelmi forgalomba kerül. Különösen ezeknek a fejhallgatóknak az áramellátása vet fel bonyolult kihívásokat az akkumulátor kapacitása és a fedélzeti elektronika hőelvezetése terén.
Ezenkívül a kutatók által tárgyalt megjelenítési technológiák elsősorban a VR-re vonatkoznak, és nem az AR-re, amelyek fejhallgatói valószínűleg nagyon eltérő optikai technológiára támaszkodnak, amely nem takarja el viselőjének a való világról alkotott képét. Akárhogy is, úgy tűnik, hogy bár a magával ragadóbb virtuális élmények valószínűleg még messze vannak, az útiterv, amely oda vezet, már a helyén van.
Kép: Harry Quan / Unsplash
