Судя по разборке Meta и утечкам об Apple Glasses, мы можем увидеть очки дополненной реальности, которые не являются чем-то из области научной фантастики, а вполне практичны.

iFanr фокусируется на «Продуктах завтрашнего дня», а его колонка, посвященная жесткой философии, пытается снять внешний слой технологий и параметров и исследовать истоки человеческой природы в дизайне продукта.

Вы когда-нибудь носили очки дополненной реальности?

Это не умные очки, как Ray-Ban Meta или Xiaomi, которые могут только слышать, но не видеть, и не громоздкие XR-очки, как Meta Quest или Apple Vision Pro. Это очки, которые выглядят как обычные, но оснащены дисплеем.

Это устройство, когда-то использовавшееся исключительно в научно-фантастических фильмах и лабораториях, стало полем битвы между технологическими брендами всех масштабов. Meta, Apple и Google разрабатывают новые продукты, а некоторые даже рассматривают его как новое поколение устройств взаимодействия, призванное заменить смартфоны.

Если предыдущие продукты на основе очков дополненной реальности все еще находятся на относительно незрелом этапе и в их использовании по-прежнему имеется множество нерешенных недостатков, то, начиная со второй половины этого года и до следующего года, очки дополненной реальности войдут в стадию «бурного роста», и мы увидим большое количество различных и более практичных решений, постепенно внедряемых в продукты.

Установка «перископа» в объектив

Первые очки Meta с экраном, Ray-Ban Display, выпущенные в прошлом месяце, привлекли к себе пристальное внимание. Ray-Ban Display — самые передовые и технологически совершенные на сегодняшний день очки дополненной реальности, и те, кто попробовал Ray-Ban Display, не могли не воскликнуть: «Будущее уже наступило».

【Вставьте номер видео】

Люди, носящие Meta Ray-Ban Display, могут ничего не почувствовать, но посторонние обнаружат, что между этими очками дополненной реальности и другими аналогичными продуктами существует существенная разница.

Когда экран очков включен, посторонние не видят никаких отражений или утечки света на линзах, и это ничем не отличается от пары обычных очков без экрана.

Согласно непосредственному опыту Ай Фанра и @梦雅Myra, только при взгляде сбоку можно обнаружить отражения нескольких рядов проволок оптического волновода экрана очков.

Практически все современные очки дополненной реальности (AR) или их прототипы неотделимы от явления утечки света через линзы. Можно сказать, что Meta Ray-Ban Display — первые очки, которые действительно решили эту проблему.

Известная организация по разборке iFixit раскрыла секрет этой технологии в линзах Ray-Ban Display.

Очки дополненной реальности по сути представляют собой небольшой «проектор» (оптическую машину) на оправе, который проецирует свет на линзы, а затем с помощью технологии оптического волновода «запирает» свет в прозрачном материале, направляя его распространение и, в конечном итоге, попадание его в глаза.

Существует два типа оптических волноводов для умных очков дополненной реальности: дифракционный и геометрический. В настоящее время большинство очков дополненной реальности используют первый вариант, а Ray-Ban Display — второй.

Дифракционные волноводы изготавливаются путём «вырезания» большого количества параллельных канавок на линзе с помощью наноимпринтинга или фотолитографии. Канавки непрозрачны, а гладкая часть между ними полупрозрачна. Направление дифракции света изменяется благодаря регулярным наноструктурам. Эти канавки также называются «решётками».

Эти решётки можно просто понимать как «вход» и «выход» света. После того, как свет из оптической машины попадает внутрь линзы через падающую решётку, он подвергается равномерному и направленному распространению по линзе, подобному «полному внутреннему отражению». Достигнув выходной решётки, свет снова меняет направление распространения и направляется к человеческому глазу.

Поскольку свет отражается и проходит через линзу с высокой плотностью, при этом теряется большое количество энергии. Не все фотоны попадают в глаз человека, следуя траектории канавок. Многие фотоны отклоняются от ожидаемого направления и попадают туда, где им не место, что приводит к утечке света через линзу.

Принцип геометрического волновода на самом деле намного проще, чем принцип дифракционного волновода: для точного направления света от оптической машины к глазному яблоку используются два типа зеркал.

Если внимательно присмотреться к дисплею Ray-Ban, можно заметить одиннадцать заметных «царапин» по краю линзы. Это первые призмы, направляющие свет от оптического модуля к центру линзы. В этой области также расположены почти невидимые отражатели, каждый из которых отражает примерно 5% света и точно передаёт его в человеческий глаз.

Этот метод точной передачи света с помощью двух зеркал аналогичен устройству перископа. Преимущество заключается в значительном снижении плотности света, отражаемого и проходящего через линзу, а также в значительном уменьшении количества света, отклоняющегося от заданного направления. Подавляющее большинство света может беспрепятственно достигать отражающего зеркала в центре линзы, что снижает вероятность утечки света.

Отсутствие утечки света — не самое главное преимущество геометрических волноводов. Благодаря низким потерям, возможно использование оптических движков LCoS. По сравнению с микросветодиодами и лазерными решениями, используемыми в традиционных очках дополненной реальности с дифракционными волноводами, эти решения значительно дешевле и экономичнее, что в настоящее время является двумя основными недостатками очков дополненной реальности.

Однако пока геометрические волноводы вряд ли станут массовым явлением. В настоящее время только одна оптическая компания, SCHOTT, имеет возможность серийного производства геометрических волноводных линз. По сравнению с развитой технологией производства дифракционных волноводов, геометрические волноводные линзы требуют чрезвычайно сложной обработки для точного контроля угла и положения отражателя. Любая угловая погрешность может повлиять на качество изображения.

Кроме того, из-за микрозеркальной структуры внутри линзы геометрическая волноводная линза будет иметь определенную толщину, в настоящее время не менее 2–3 мм, в то время как дифракционная волноводная линза может достигать 1 мм; с точки зрения поля зрения геометрическое решение не так хорошо, как дифракционный волновод, что означает, что площадь отображения будет меньше.

Поэтому в отрасли ведутся споры относительно относительных преимуществ геометрических и дифракционных волноводов. Внедрение компанией Meta решения с использованием геометрических волноводов для своего дисплея Ray-Ban — это скорее технический эксперимент.

Однако в долгосрочной перспективе свойство «светонепроницаемости» геометрических волноводов имеет более далеко идущее значение.

За последние два-три года, с ростом популярности умных очков, все больше людей замечают, что окружающие их люди носят пару «умных очков», и подсознательно чувствуют себя немного некомфортно.

Это «ощущение вторжения», создаваемое умными устройствами, существовало ещё на заре появления телефонов BlackBerry и беспроводных наушников. Окружающие могут ясно ощущать, что вы используете устройство, и сомневаться, сосредоточено ли ваше внимание на текущем моменте.

В случае с умными очками это ощущение еще более очевидно — утечка света из-за экрана будет блокировать зрительный контакт пользователя с внешним миром, а зрительный контакт является очень важной частью общения и социального взаимодействия современных людей.

Поэтому Vision Pro от Apple специально разработан с функцией «EyeSight», которая может имитировать отображение «глаз» пользователя при ношении гарнитуры, чтобы сохранить у пользователя ощущение присутствия при использовании этого иммерсивного устройства.

Мы не хотим надевать громоздкую гарнитуру, выходя на улицу, не только из-за ее веса и формы, но и потому, что хотим выглядеть «человеком», а не продолжением машины.

Лучшими технологическими продуктами часто оказываются те, которые незаметны ни для нас самих, ни для окружающих.

Если вы не можете быть iPhone, то сначала станьте Apple Watch.

Если Meta Ray-Ban Display исследовал новый подход к аппаратной части умных очков, то Apple готовит решение для программного обеспечения умных очков.

Поскольку компактная форма очков ограничивает их функциональность, было бы сложно оснастить их полноценной графической операционной системой, подобной iOS. В настоящее время смарт-очки дополненной реальности, пользующиеся хорошей репутацией, в основном оснащены очень простой системой, а их функции и интерфейс аналогичны функциям и интерфейсу кнопочных телефонов, без акцента на концепции «приложения».

Apple готовится оснастить свои очки дополненной реальности той же системой VisionOS, что и Vision Pro, но это не будет самостоятельная «полноценная версия».

Что касается первых очков Apple Glass, Apple, очевидно, не хочет создавать устройство, способное заменить iPhone одним махом. Они больше похожи на Apple Watch и могут работать в паре с iPhone и Mac, напрямую используя вычислительную мощность и производительность последних.

При использовании с iPhone очки будут отображать более простой интерфейс и сокращать потребление ресурсов; при использовании с MacBook будут разблокированы все возможности visionOS.

Другая утечка заключается в том, что Apple готовит «режим рабочего стола» для iPhone. Подключив внешний монитор через порт USB-C, можно получить интерфейс, аналогичный системе планирования на сцене, что очень удобно для демонстраций и просмотра. По сравнению с внешним монитором, этот интерфейс больше подходит для очков дополненной реальности.

Это решение очень похоже на Apple: у него собственная зрелая операционная система и экосистема аппаратных средств для совместной работы, что значительно превосходит Meta в этом отношении. По сравнению с Android XR, оно обладает вычислительной мощностью для совместной работы компьютеров Mac и более тесной интеграцией программного и аппаратного обеспечения.

Исходя из того, что умные очки не способны достичь качественного скачка в энергопотреблении, тепловыделении и производительности, вместо того, чтобы стать более независимой формой, они представляют собой продукт, взаимодействующий с iPhone и Mac. Выходя на улицу, вы можете свериться с картой, не доставая телефон из кармана, а 3D-модель отображается прямо перед вами во время работы. Это уже прорыв.

Apple рассматривает этот сценарий не только сама. Многие OEM-производители также изучают синергию между Android-смартфонами и Android XR, выводя на первый план вычислительную мощь Qualcomm Snapdragon.

Вопрос, который в настоящее время беспокоит Apple, заключается в том, сможет ли это «раздельное» решение обеспечить отличный опыт: если вам нужна низкая задержка, сложно избежать кабеля для передачи данных, соединяющего очки и iPhone, но Apple, безусловно, не нравится это неэлегантное и портящее опыт решение.

Apple, скорее всего, найдёт решение для беспроводного соединения с низкой задержкой для умных очков, подобно тому, как она разработала специальный беспроводной чип для AirPods. Это также является преимуществом принципа «Только Apple может».

В конце концов, если в ближайшие два года Apple захочет «догнать» конкурентов, ей неизбежно придется обладать некоторыми выдающимися преимуществами в плане пользовательского опыта, поскольку выйдут аналогичные продукты от разных производителей.

Не идеально, но практично

Помимо этих двух гигантов, iFanr в последнее время заметил несколько относительно передовых технологий, появляющихся в области очков дополненной реальности, все из которых призваны устранить некоторые существующие недостатки очков дополненной реальности.

Недавно выпущенные компанией Quark очки дополненной реальности, естественно, ориентированы на взаимодействие с искусственным интеллектом, но самое интересное — это конструкция «замены батареи», реализованная в этих очках.

Дужки очков Quark AI выполняют функцию батарей. Благодаря технологии горячей замены пользователи могут быстро заменить основную батарею простым движением «отключите и подключите», подобно замене стержня в ручке. Это позволяет заменять батарею прямо во время работы очков, не выключая устройство и не теряя данные.

Quark также подготовил портативный зарядный бокс размером с коробку для наушников, так что вы сможете носить с собой запасные заушники.

Кроме того, эти очки также используют двухъядерную конструкцию, что означает, что в режиме ожидания очки будут работать на маломощном вспомогательном чипе, а основной чип будет запускаться только при обработке сложных задач, тем самым значительно повышая энергоэффективность.

По данным реального теста iFaner, сочетание низкого энергопотребления и сменной батареи позволяет очкам Quark AI работать без подзарядки в течение всего дня, при этом нет необходимости снимать очки для подзарядки во время использования.

Мы, естественно, думаем, что такое «будущее» устройство, как очки дополненной реальности, должно иметь более современный «интегрированный» дизайн, и я считаю, что это и есть его конечное предназначение.

Однако прежде чем будет решено противоречие между миниатюризацией и большими батареями, «обратная» конструкция сменных батарей может стать осуществимым решением, которое действительно позволит «умным» очкам стать спутником на весь день и реализовать их истинную ценность.

Помимо срока службы батареи, еще одним существенным недостатком очков дополненной реальности является проблема диоптрийной настройки.

Если пациенты с близорукостью захотят использовать очки дополненной реальности, им придётся преодолеть немало трудностей и подобрать другие линзы. Не все бренды предоставляют такую ​​услугу.

Ай Фанэр узнал, что отечественный бренд очков дополненной реальности XREAL изучает более простое и удобное решение: густой прозрачный коллоид, который можно наносить непосредственно на оптическую линзу очков, чтобы изменить их преломляющую способность, но этот проект все еще находится на экспериментальной стадии.

Многие из упомянутых выше технологий на самом деле не являются «окончательным ответом», но в то время, когда технология умных очков не может добиться прорыва, эти слегка компромиссные решения являются «оптимальными решениями».

Если оглянуться назад, каждое новое поколение вычислительных устройств развивалось в этом «несовершенном, но прогрессивном» состоянии: смартфоны изначально не могли избежать проблем с разрядкой аккумулятора, нестабильным сигналом и задержкой нажатия; умные часы также пережили неловкую стадию «бесполезности».

Вместо идеальной концептуальной демонстрационной машины, которая может существовать только в лабораторных условиях, сегодняшние очки дополненной реальности переходят от стадии незрелости к стадии зрелости, а именно предоставление пользователям по-настоящему пригодных к использованию, доступных и полезных «продуктов».

Если провести аналогию, то современные умные очки дополненной реальности произошли от кнопочных телефонов, которые могли звонить только на смартфоны BlackBerry и Nokia, и вскоре откроют «эпоху iPhone».

#Приглашаем вас следить за официальным публичным аккаунтом WeChat проекта iFaner: iFaner (WeChat ID: ifanr), где в ближайшее время вам будет представлен еще более интересный контент.

iFanr | Исходная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo