เทคโนโลยีขนาดใหญ่กระตือรือร้นที่จะให้เราตื่นเต้นกับการมาของ เมตาเวิร์สแต่วันนี้ ความเป็นจริงเสมือน ฮาร์ดแวร์อยู่ไกลจากการบรรลุเป้าหมายที่ทะเยอทะยาน หนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดคือการสร้างจอแสดงผลที่ดีขึ้นด้วยจำนวนพิกเซลต่อนิ้วมากขึ้น แต่ ผู้เชี่ยวชาญบอกว่า วัสดุและการออกแบบใหม่กำลังมา
ซิลิคอนวัลเลย์กำลังเดิมพันหลายพันล้านดอลลาร์ที่ iเน็ตกำลังจะเข้า ของมัน การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุดนับตั้งแต่การถือกำเนิดของสมาร์ทโฟน อีกไม่นาน ความคิดก็จะไป คนส่วนใหญ่ก็จะเข้าถึง web ผ่านชุดหูฟังที่สวมใส่ได้ซึ่งส่งเราเข้าสู่ โลกเสมือนจริง แทนที่จะแตะบนหน้าจอสัมผัส
วันนี้แม้ว่าเสมือนจริงและเติมความเป็นจริง เป็น ยังค่อนข้างเป็นพื้นฐาน ในขณะที่บริษัทต่างๆ เช่น Meta, Microsoft, Google และ Magic Leap ขายชุดหูฟังเสมือนจริงและเสริมความเป็นจริงแล้ว พวกเขาพบกรณีการใช้งานที่จำกัดจนถึงขณะนี้ และประสบการณ์ที่พวกเขานำเสนอยังคงต่ำกว่ามาตรฐานความคมชัดสูงที่เราคาดไว้ จากความบันเทิงดิจิทัล
หนึ่งในข้อจำกัดที่ใหญ่ที่สุดคือเทคโนโลยีการแสดงผลในปัจจุบัน ในชุดหูฟัง VR หน้าจอจะอยู่ต่อหน้าต่อตาเราเพียงไม่กี่เซนติเมตร ดังนั้นจึงต้องบรรจุพิกเซลจำนวนมากลงในพื้นที่ขนาดเล็กมากเพื่อให้ได้คำจำกัดความที่คุณอาจคาดหวังจากทีวี 4K รุ่นล่าสุด
ที่เป็นไปไม่ได้กับการแสดงในวันนี้ แต่ในการแสดงใจกว้าง การตีพิมพ์ สัปดาห์ที่ผ่านมา in วิทยาศาสตร์, นักวิจัยจากซัมซุงและมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าวว่า เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่อาจทำให้เราเข้าใกล้ขีดจำกัดทางทฤษฎีของความหนาแน่นของพิกเซลได้ในไม่ช้า โดยนำชุดหูฟัง VR ใหม่อันทรงพลังมาใช้
ความพยายามในการเพิ่มประสิทธิภาพของจอแสดงผลนั้นซับซ้อนเนื่องจากการแข่งขันโดยตรงกับเป้าหมายสำคัญอื่น: การทำ มีขนาดเล็กกว่า ถูกกว่า และประหยัดพลังงานมากกว่า อุปกรณ์ในปัจจุบันนี้มีขนาดใหญ่และเทอะทะ ซึ่งจำกัดระยะเวลาในการสวมใส่และบริบทที่สามารถใช้งานได้
เหตุผลหลักที่ชุดหูฟังมีขนาดใหญ่มากในปัจจุบันคืออาร์เรย์ขององค์ประกอบออปติคัลที่พวกเขามีอยู่ และความจำเป็นในการรักษาพื้นที่เพียงพอระหว่างพวกเขากับจอแสดงผลเพื่อโฟกัสแสงอย่างเหมาะสม ในขณะที่การออกแบบเลนส์คอมแพคใหม่และการใช้ เมตาพื้นผิวผู้เขียนกล่าว — ฟิล์มที่มีโครงสร้างนาโนที่มีคุณสมบัติทางแสงที่เป็นเอกลักษณ์ — ได้อนุญาตให้มีการย่อขนาดบางส่วนในพื้นที่นี้ ผู้เขียนกล่าว ซึ่งอาจถึงขีดจำกัดแล้ว
การออกแบบที่แปลกใหม่ เช่น เลนส์โฮโลแกรมและ "เลนส์แพนเค้ก" ที่เกี่ยวข้องกับแสงสะท้อนระหว่างชิ้นส่วนพลาสติกหรือแก้วต่างๆ อาจช่วยลดระยะห่างระหว่างเลนส์กับจอแสดงผลได้สองถึงสามเท่า แต่การโต้ตอบแต่ละครั้งจะลดความสว่างของภาพ ซึ่งจำเป็นต้องชดเชยด้วยจอแสดงผลที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
จำเป็นต้องมีการแสดงผลที่ดีขึ้นเพื่อแก้ไขข้อจำกัดที่สำคัญอีกประการหนึ่งของอุปกรณ์ในปัจจุบัน นั่นคือ ความละเอียด ยูlจอภาพ tra-HD TV สามารถบรรลุความหนาแน่นของพิกเซลประมาณ 200 พิกเซลต่อองศา (PPD) ที่ระยะทางประมาณ 10 ฟุต ซึ่งมากกว่า 60 PPD โดยประมาณที่สายตามนุษย์สามารถแยกแยะได้ แต่เนื่องจากจอภาพ VR อยู่ห่างจากสายตาของผู้ชมได้ไม่เกิน 15 หรือ XNUMX นิ้ว จึงทำได้เพียง XNUMX PPD เท่านั้น
เพื่อให้ตรงกับขีดจำกัดความละเอียดของสายตามนุษย์ VR จอภาพต้องบีบอัดระหว่าง 7,000 ถึง 10,000 พิกเซลในแต่ละนิ้วของจอแสดงผล สำหรับบริบท หน้าจอสมาร์ทโฟนรุ่นล่าสุดจะจัดการได้เพียง 460 พิกเซลต่อนิ้วเท่านั้น
แม้จะมีขนาดของช่องว่างนั้น แต่ก็มีเส้นทางที่ชัดเจนในการปิดมัน ในปัจจุบัน ชุดหูฟัง VR ส่วนใหญ่ใช้ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินแยกกัน (OLED) ซึ่งยากที่จะทำให้กะทัดรัดขึ้นเนื่องจากกระบวนการผลิต แต่วิธีการอื่นที่เพิ่มฟิลเตอร์สีให้กับ OLED สีขาวอาจทำให้บรรลุ 60 PPD
การพึ่งพาการกรองมีความท้าทายในตัวเอง เนื่องจากจะลดประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดแสง ส่งผลให้ความสว่างลดลงหรือใช้พลังงานมากขึ้น แต่การออกแบบ OLED แบบทดลองที่เรียกว่า "meta-OLED" สามารถรับได้ aยุติการแลกเปลี่ยนนี้ด้วยการหวีแหล่งกำเนิดแสงด้วยกระจกลวดลายนาโนที่ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์การสั่นพ้องเพื่อปล่อยแสงจากความถี่เฉพาะ
Meta-OLEDS อาจมีความหนาแน่นของพิกเซลมากกว่า 10,000 PPD ซึ่งเข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพที่กำหนดโดยความยาวคลื่นของแสง นอกจากนี้ยังอาจมีประสิทธิภาพมากขึ้นและมีความคมชัดของสีที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับรุ่นก่อน อย่างไรก็ตาม แม้ว่าบริษัทเทคโนโลยีการแสดงผลจะได้รับความสนใจอย่างมาก แต่เทคโนโลยีดังกล่าวก็ยังเพิ่งเกิดขึ้นและน่าจะห่างไกลจากการจำหน่ายในเชิงพาณิชย์
ผู้เขียนกล่าวว่านวัตกรรมในระยะสั้นที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดคือนวัตกรรมที่ใช้ประโยชน์จากมุมแหลมของชีววิทยาของมนุษย์ ตาสามารถแยกแยะได้เพียง 60 PPD ในบริเวณส่วนกลางของเรตินาที่เรียกว่า fovea โดยมีความไวต่ำกว่ามาก on รอบนอก
หากสามารถติดตามการเคลื่อนไหวของดวงตาได้อย่างแม่นยำ คุณจะต้องแสดงความคมชัดสูงสุดในส่วนใดส่วนหนึ่งของจอแสดงผลที่ผู้ใช้กำลังดูเท่านั้น แม้ว่าการปรับปรุงที่จำเป็นในการติดตามดวงตาและศีรษะจะเพิ่มความซับซ้อนเป็นพิเศษให้กับการออกแบบ ผู้เขียนกล่าวว่านี่อาจเป็นนวัตกรรมที่จะ เกิดขึ้นเร็วที่สุด.
สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่ามีโฮสต์ของ ปัญหา นอกเหนือจากการแสดงที่ดีขึ้นซึ่งจะต้องได้รับการแก้ไขหาก VR กลายเป็นเชิงพาณิชย์ในวงกว้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเปิดเครื่องหูฟังเหล่านี้ทำให้เกิดความท้าทายที่ซับซ้อนเกี่ยวกับความจุของแบตเตอรี่และความสามารถในการกระจายความร้อนจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ออนบอร์ด
นอกจากนี้ เทคโนโลยีการแสดงผลที่นักวิจัยกล่าวถึงนั้นเกี่ยวข้องกับ VR เป็นหลัก ไม่ใช่ AR ซึ่งหูฟังมีแนวโน้มที่จะใช้เทคโนโลยีออปติคัลที่แตกต่างกันมากซึ่งไม่บดบังมุมมองของผู้สวมใส่ในโลกแห่งความเป็นจริง ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด ดูเหมือนว่าในขณะที่ประสบการณ์เสมือนจริงที่สมจริงยิ่งขึ้นยังคงมีทางออกอยู่บ้าง แต่แผนงานที่จะนำเราไปสู่จุดนั้นก็เข้าที่เข้าทาง
เครดิตภาพ: แฮร์รี่ ควอน / Unsplash
