Velika tehnologija nas želi navdušiti za prihod metaverzum, ampak današnje navidezna resničnost strojna oprema je daleč od izpolnitve njihovih ambicioznih ciljev. Eden največjih izzivov je izdelava boljših zaslonov z veliko več slikovnimi pikami na palec, vendar pravijo strokovnjaki novi materiali in dizajni so na poti.
Silicijeva dolina stavi na milijarde dolarjev, da bo internet bo kmalu podvržen svoje največji premik od pojava pametnega telefona. Kmalu bo večina ljudi dostopala do web prek nosljivih slušalk, ki nas popeljejo v virtualni svetovi namesto s pritiskom na zaslon na dotik.
Danes pa virtualna in obogatena resničnost so še dokaj rudimentaren. Medtem ko podjetja, kot so Meta, Microsoft, Google in Magic Leap, že prodajajo slušalke za navidezno in razširjeno resničnost, so doslej našla omejene primere uporabe, izkušnje, ki jih ponujajo, pa še vedno ne dosegajo standardov visoke ločljivosti, ki smo jih pričakovali. iz digitalne zabave.
Ena največjih omejitev je trenutna tehnologija zaslona. V slušalkah VR so zasloni le nekaj centimetrov pred našimi očmi, zato morajo zapakirati ogromno slikovnih pik v zelo majhen prostor, da se približajo definiciji, ki jo morda pričakujete od najnovejšega 4K TV.
Pri današnjih zaslonih je to nemogoče, a v perspektivna objavljeno Prejšnji teden in Znanost, pravijo raziskovalci iz Samsunga in univerze Stanford da bi nas lahko nastajajoče tehnologije kmalu približale teoretični meji gostote slikovnih pik, kar bi uvedlo zmogljive nove slušalke VR.
Prizadevanja za izboljšanje zmogljivosti zaslonov so zapletena zaradi dejstva, da to neposredno tekmuje z drugim ključnim ciljem: izdelava manjše, cenejše in energetsko učinkovitejše. Današnje naprave so zajetne in okorne, kar omejuje čas, ko jih je mogoče nositi, in kontekst, v katerem se lahko uporabljajo.
Glavni razlog, zakaj so slušalke danes tako velike, je nabor optičnih elementov, ki jih vsebujejo, in potreba po ohranjanju dovolj prostora med njimi in zasloni za pravilno fokusiranje svetlobe. Medtem ko so nove zasnove kompaktnih leč in njihova uporaba metapovršine-nanostrukturirani filmi z edinstvenimi optičnimi lastnostmi - so omogočili nekaj miniaturizacije na tem področju, pravijo avtorji, to verjetno dosega svoje meje.
Nove zasnove, kot so holografske leče in "leče za palačinke", ki vključujejo odbijajočo svetlobo med različnimi kosi plastike ali stekla, bi lahko pomagale zmanjšati razdaljo med lečo in zaslonom za faktor dva do tri. Toda vsaka od teh interakcij zmanjša svetlost slik, kar je treba nadomestiti z zmogljivejšimi in učinkovitejšimi zasloni.
Boljši zasloni so potrebni tudi za rešitev druge pomembne omejitve današnjih naprav: ločljivost. UlTelevizijski zasloni tra-HD lahko dosežejo gostoto slikovnih pik okoli 200 slikovnih pik na stopinjo (PPD) na razdaljah okoli 10 čevljev, kar je daleč več od približno 60 PPD, ki jih lahko razloči človeško oko. Ker pa so zasloni VR oddaljeni največ centimeter ali dva od oči gledalca, lahko dosežejo le okoli 15 PPD.
Da bi ustrezali mejam ločljivosti človeškega očesa, VR Zasloni morajo stisniti med 7,000 in 10,000 slikovnih pik na vsak palec zaslona, pravijo avtorji. Za kontekst, najnovejši zasloni pametnih telefonov upravljajo le okoli 460 slikovnih pik na palec.
Kljub velikosti te vrzeli pa že obstajajo jasne poti za njeno zapolnitev. Trenutno večina slušalk VR uporablja ločene rdeče, zelene in modre organske svetleče diode (OLED), ki jih je zaradi njihovega proizvodnega procesa težko narediti bolj kompaktne. Toda alternativni pristop, ki dodaja barvne filtre belim OLED, bi lahko omogočil doseganje 60 PPD.
Zanašanje na filtriranje ima svoje izzive, saj zmanjša učinkovitost vira svetlobe, kar ima za posledico manjšo svetlost ali večjo porabo energije. Toda eksperimentalna zasnova OLED, znana kot "meta-OLED", bi se lahko pojavila azaokrožite ta kompromis tako, da svetlobni vir kombinirate z ogledali z nanovzorci, ki izkoriščajo pojav resonance za oddajanje svetlobe samo z določene frekvence.
Meta-OLEDS bi lahko potencialno dosegel gostoto slikovnih pik več kot 10,000 PPD, kar bi se približalo fizičnim mejam, ki jih določa valovna dolžina svetlobe. Lahko bi bili tudi učinkovitejši in imajo izboljšano barvno definicijo v primerjavi s prejšnjimi generacijami. Kljub velikemu zanimanju podjetij, ki se ukvarjajo s tehnologijo zaslonov, je tehnologija še vedno v povojih in verjetno še dlje od komercializacije.
Najverjetnejša kratkoročna inovacija na področju zaslonov, pravijo avtorji, je tista, ki izkorišča posebnosti človeške biologije. Oko je sposobno razlikovati le 60 PPD v osrednjem predelu mrežnice, znanem kot fovea, z bistveno manjšo občutljivostjo on periferiji.
Če je mogoče natančno slediti gibanju oči, potem morate upodobiti samo najvišjo ločljivost v določenem delu zaslona, ki ga uporabnik gleda. Medtem ko zahtevane izboljšave sledenja očem in glavi dodajajo dodatno kompleksnost dizajnom, avtorji pravijo, da je to verjetno inovacija, ki bo zgodi čimprej.
Pomembno si je zapomniti, da obstaja množica Vprašanja razen boljših zaslonov, ki jih bo treba rešiti, če naj bo VR široko komercializiran. Zlasti napajanje teh slušalk postavlja zapletene izzive glede kapacitete baterije in zmožnosti odvajanja toplote iz elektronike na vozilu.
Poleg tega so zaslonske tehnologije, o katerih razpravljajo raziskovalci, predvsem pomembne za VR in ne za AR, katerih slušalke se bodo verjetno zanašale na zelo drugačno optično tehnologijo, ki uporabniku ne zakrije pogleda na resnični svet. Kakorkoli že, zdi se, da čeprav je do bolj poglobljenih virtualnih izkušenj verjetno še daleč, je načrt, ki nas bo pripeljal tja, dobro pripravljen.
Kreditno slike: Harry Quan / Unsplash
