211service.com
Ett headset menat att göra förstärkt verklighet mindre av en gimmick
Andrew Maimone tycker att förstärkt verklighet hittills inte har varit mycket mer än en gimmick.
Ser bra ut: Ett prototypheadset konstruerat av Andrew Maimone och kollegor.
Maimone, doktorand vid University of North Carolina i Chapel Hill, utvecklar en ny typ av huvudburen display som kan göra förstärkt verklighet – där digitala objekt eller bitar av information överlagras på den verkliga världen via en skärm – betydligt mer uppslukande.
Även om det är möjligt att använda en smartphone eller surfplatta för att till exempel trolla fram en virtuell karaktär och placera den på ett verkligt bord som visas på en smartphones skärm, är detta bara inte särskilt övertygande, säger Maimone. Upplevelsen förekommer inte i ens egen vision, säger han. Det fungerar som lite mer än ett litet fönster till den virtuella platsen.
Konventionella augmented reality-glasögon använder linser, stråldelare, vågledare, reflektorer och annan optik för att förmedla en bild till ögat och placera bilden på ett avstånd där ögat kan fokusera på den. Dessa komponenter ger dock mer volym, och de resulterande glasen har vanligtvis ett begränsat synfält.
Tillsammans med tre andra forskare från University of North Carolina och två från Nvidia Research har Maimone arbetat på en helt ny typ av augmented reality-enhet som är lätt och kompakt och erbjuder ett brett synfält.
Maimones enhet, som kallas Pinlight Display, använder inte konventionella optiska komponenter. Den ersätter dessa med en rad ljusa prickar dubbade pinlights. En transparent displaypanel placeras mellan pinlights och ögat för att modulera ljuset och forma den upplevda bilden, säger Maimone. Eftersom ljusstrålarna som träffar varje bildpixel kommer från samma riktning, visas de i fokus utan användning av linser.
I den här konfigurationen vänds och överlagras små fragment av bilden, så teamet har kompenserat för detta genom att utföra viss bildmanipulation i mjukvara.
Man skulle kunna tänka sig Pinlight Displays som att utnyttja hur ögat ser en bild som är ur fokus, för att forma en bild som är i fokus, säger Maimone. Den resulterande hårdvarukonfigurationen är mycket enkel – det finns inga reflekterande, brytande eller diffraktiva element – så vi stöter inte på den avvägning mellan formfaktor och synfält som har påträffats i tidigare glasögondesigner.
Fördelarna med metoden jämfört med tidigare enheter är betydande. Medan toppmoderna kommersiella augmented reality-glasögon har ett synfält på 40° eller mindre, har tidiga Pinlight-prototyper visat synfält på 100° eller mer. Det är ett imponerande genombrott, vilket framgår av denna förklarande video , som visar skillnaden som ett brett synfält gör när man tittar på till exempel ett rymdskepp i holografisk stil från Star Wars.
Maimone hävdar att de potentiella användningsområdena för tekniken är omfattande. Jag skulle älska att kunna navigera i en stad genom att följa några virtuella brödsmulor som lagts ner på trottoaren, säger han. Jag skulle älska att äta en virtuell lunch med min fru varje dag som om hon satt över bordet. Jag skulle älska att se namnet på en ny bekantskap flyta bredvid dem när vi träffas. Jag skulle älska att allt händer utan ansträngning i mina glasögon, och när de gör det tror jag att vi kommer att börja se datorgrafik mer som en integrerad del av vårt visuella system, snarare än något som bara finns på externa skärmar.
Det kan finnas andra potentiella fördelar med teamets tillvägagångssätt. Eftersom en del av bildbildningsprocessen sker i mjukvara kan vi justera parametrar som ögonseparation och fokus dynamiskt, säger Maimone. [Därför] kan vi föreställa oss att införliva pinlights i korrigerande linser eller vanliga glasögon, skapa en display som ser ut som vanliga glasögon med tillägget av en LCD-panel.
Problem kvarstår för teamet, som nyligen visade upp tekniken på Siggraf 2014 konferens i Vancouver. Prototypen lider av låg upplösning och bildkvalitet, långt under nivån för befintliga kommersiella augmented reality-glasögon. Dessutom måste de framgångsrikt implementera spårning, nätverk, rendering med låg latens, olika och andra funktioner.
Nästa steg är att förbättra dessa faktorer, säger Maimone. Och trots sin skepsis mot det nuvarande tillståndet eller den utökade verkligheten tror han att med rätt forskning och ingenjörskonst skulle tekniken kunna omvandlas till något praktiskt för vardagsbruk.