Волноводная оптика VividQ и Dispelix показывает объекты с переменной глубиной резкости. Игры с дополненной реальностью должны выигрывать от широкого поля зрения.
Разработчик голографических дисплеев VividQ и производитель волноводов Dispelix сообщают о прогрессе, который должен способствовать развитию игр с помощью прозрачных очков дополненной реальности. Внутреннее решение предназначено для обеспечения четкого изображения с переменной глубиной резкости. Преимущества включают широкое поле зрения и большой окуляр для людей с разным межзрачковым расстоянием (IPD).
Важным условием хорошей AR-игры является четкое отображение различной глубины резкости. Таким образом, если виртуально наложенное насекомое сидит в конце реального коридора, вид должен подстроиться под это расстояние. Если животное прыгает вам на руку, фокус должен переключиться на крупный план.
Согласно VividQ, волноводные дисплеи до сих пор не смогли точно имитировать этот эффект. С другой стороны, внутренний «3D Waveguide Combiner» и его специальное программное обеспечение должны принести прорыв. Объективы AR, также известные как «объединители» на техническом жаргоне, объединяют естественный и цифровой свет для достоверной дополненной реальности.
В очках дополненной реальности от Magic Leap или Microsoft Hololens световые лучи от небольшого проектора проходят параллельно через двумерный волновод, пока после нескольких обходных путей не попадают в глаз. Однако в результате получается 2D-изображение. Даже если виртуальное насекомое сядет прямо на реальную руку, фокус останется на расстоянии.
«Нет естественного взаимодействия с объектами на расстоянии вытянутой руки, и они не расположены точно в центре реального мира», — объясняет VividQ. Результат не только выглядит неестественно, но и вызывает конфликт вергенции-аккомодации. Поскольку глаз не может сфокусироваться естественным образом, это может иногда приводить к головным болям или болям в глазах.
Трехмерные волноводы, с другой стороны, пока не работают из-за искажений. Трехмерное изображение требует использования расходящихся лучей. Поскольку они несколько раз отскакивают взад и вперед по пути через узкий волновод, их путь сильно отклоняется. В результате получается размытое изображение со множеством перекрывающихся копий одного и того же изображения.
Вот тут и приходит на помощь решение VividQ. Предполагается алгоритм исправления ошибочного изображения с волновода: программа вычисляет голограмму, исправляющую искажения. Кроме того, сам волновод также немного модифицирован для гармоничной работы с алгоритмом.
По этой причине производители лицензируют свою систему аппаратного и программного обеспечения только производителям очков AR. По словам VividQ, решение нельзя использовать без собственного алгоритма.
«Мы решили проблему, создали технологическую конструкцию, проверили и доказали ее, а также установили производственное партнерство, необходимое для массового производства», — сказал генеральный директор VividQ Дарран Милн.
По словам Милна, в отрасли, охваченной ажиотажем, новые изобретения легко принять за старые идеи в новой упаковке. «Однако фундаментальной проблемой всегда была сложность отображения 3D-изображений в реальном мире, с разумным полем зрения и с окуляром, охватывающим широкий диапазон значений IPD, и все это в легкой оправе».
В объявлении не указаны точные значения возможного поля зрения. Однако для выхода дополненной реальности на массовый рынок важно «достаточное» поле зрения — и естественная фокусировка на расстояниях от десяти сантиметров до бесконечности.
VividQ была основана в 2017 году в Кембридже, Англия, сначала разрабатывая очки смешанной реальности, а затем работая с Arm над голографическими дисплеями смартфонов для очков AR. В 2021 году стартап получил 15 миллионов долларов на разработку технологии, которая превращает обычные ЖК-экраны в голографические дисплеи с трехмерным эффектом глубины.
Основатель и генеральный директор Dispelix Антти Суннари видит потенциал нового объединителя 3D-волноводов в первую очередь в играх с дополненной реальностью и в профессиональном использовании. Чтобы комфортно оставаться в иммерсивной среде в течение длительного периода времени, пространственный контент, который размещается в среде пользователя, действительно необходим.
Швейцарская компания Creal , например, использует другой подход к линзам дополненной реальности. Стартап использует комбайнер другого типа, так называемые HOE («голографические оптические элементы»). Согласно официальному документу за сентябрь 2022 года, HOE для очков дополненной реальности полностью прозрачны почти для всего реального света, но отражают почти весь свет, проецируемый с дисплея.
Летом 2021 года был создан первый рабочий прототип объектива, обеспечивающий высококачественное 3D-изображение и поддерживающий технологию светового поля Creal, которая может имитировать разные плоскости глубины для элементов дополненной реальности. Sony, Intel и North также разработали и использовали HOE для устройств дополненной реальности.
