Okulary AR polepszające widzenie przestrzenne
Okulary AR wykorzystujące system wyświetlania z zewnętrznych projektorów jest prezentowana na konferencji IEEE we Francji od 8 do 12 marca.
Rozszerzona rzeczywistość (AR) zdobywa coraz większą popularność, znajdując zastosowanie w wielu obszarach naszego życia po te, z których czerpiemy na codzień, po okazjonalne przypadki. Jednak rozwój przenośnych urządzeń AR napotyka trudności związane z ich wagą, krótkim czasem pracy na baterii oraz ograniczoną jasnością wyświetlanych obrazów. Tradycyjne okulary AR wymagają wbudowanych wyświetlaczy, które znacząco zwiększają ich masę i ograniczają komfort użytkowania.
Ograniczenia są uciążliwe, z tego powodu badacze z Uniwersytetu Tokijskiego opracowali okulary AR, które odbierają obrazy z zewnętrznych projektorów, eliminując potrzebę stosowania ciężkich komponentów. Podejście pozwala na zmniejszenie masy urządzenia przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości wizualizacji.
Tradycyjne okulary AR wykorzystujące technologię odbioru światła miały ograniczony kąt odbierania obrazu – zaledwie pięć stopni względem źródła światła. Zespół badawczy rozwiązał dany problem poprzez zastosowanie dyfrakcyjnych światłowodów, które skutecznie kierują światło do oczu użytkownika. Zakres odbierania światła wzrósł do 20–30 stopni, co znacząco poprawia komfort korzystania z urządzenia.
Nowy system składa się z dwóch głównych elementów: ekranu oraz optyki światłowodowej. Obraz jest najpierw kierowany na dyfuzor, który równomiernie rozprasza światło na powierzchnię soczewki skupiającej. Następnie, dzięki zastosowaniu dyfrakcyjnych światłowodów, obraz zostaje przekierowany na siatki umieszczone po wewnętrznej stronie okularów, które wyświetlają finalny obraz AR.
Opracowany prototyp został przetestowany poprzez projekcję obrazu o średnicy 7 mm na okulary AR z odległości 1,5 metra przy kącie odchylenia projektora do 40 stopni. Wyniki testów wskazują na znaczący postęp w zakresie mobilności i wygody użytkowania okularów AR.
Naukowcy planują dalszy rozwój technologii, koncentrując się na poprawie jakości obrazu, integracji funkcji śledzenia ruchu głowy oraz zwiększeniu pola widzenia. Przyszłe wersje mogą także wykorzystywać projektory o wyższej rozdzielczości, co pozwoli na uzyskanie jeszcze lepszego doświadczenia wizualnego.
Rozwój lżejszych okularów AR otwiera nowe możliwości w wielu sektorach. W medycynie mogą one wspierać lekarzy w diagnostyce i operacjach chirurgicznych. W przemyśle ułatwią pracownikom wykonywanie skomplikowanych operacji montażowych poprzez nakładanie cyfrowych instrukcji bezpośrednio na rzeczywiste obiekty.
Opracowanie lekkich okularów AR z systemem odbioru obrazów z projektorów stanowi istotny krok w kierunku masowej adopcji tej technologii. Dzięki eliminacji ciężkich baterii i komponentów elektronicznych, urządzenie staje się bardziej komfortowe i funkcjonalne. Kolejne etapy badań skupią się na zwiększeniu pola widzenia oraz poprawie jakości wyświetlania, co może przyczynić się do dalszej ewolucji rozszerzonej rzeczywistości w codziennym życiu.
Szymon Ślubowski
