By hoppt
Potrivit rapoartelor media, Apple este de așteptat să lanseze primul său dispozitiv purtabil de realitate augmentată (AR) sau realitate virtuală (VR) în 2022 sau 2023. Majoritatea furnizorilor pot fi localizați în Taiwan, cum ar fi TSMC, Largan, Yecheng și Pegatron. Apple ar putea folosi fabrica sa experimentală din Taiwan pentru a proiecta acest microdisplay. Industria se așteaptă ca cazurile de utilizare atractive ale Apple să conducă la decolarea pieței de realitate extinsă (XR). Anunțul dispozitivului Apple și rapoartele legate de tehnologia XR a dispozitivului (AR, VR sau MR) nu au fost confirmate. Dar Apple a adăugat aplicații AR pe iPhone și iPad și a lansat platforma ARKit pentru ca dezvoltatorii să creeze aplicații AR. În viitor, Apple poate dezvolta un dispozitiv XR portabil, poate genera sinergie cu iPhone și iPad și poate extinde treptat AR de la aplicații comerciale la aplicații de consum.
Potrivit știrilor media coreene, Apple a anunțat pe 18 noiembrie că dezvoltă un dispozitiv XR care include un „ecran OLED”. OLED (OLED pe silicon, OLED pe siliciu) este un afișaj care implementează OLED după crearea pixelilor și driverelor pe un substrat wafer de siliciu. Datorită tehnologiei semiconductoare, se poate realiza conducerea ultra-precizie, instalând mai mulți pixeli. Rezoluția tipică a afișajului este de sute de pixeli pe inch (PPI). În schimb, OLEDoS poate atinge până la mii de pixeli pe inch PPI. Deoarece dispozitivele XR arată aproape de ochi, acestea trebuie să accepte rezoluție înaltă. Apple se pregătește să instaleze un afișaj OLED de înaltă rezoluție cu PPI ridicat.
Imagine conceptuală a căștilor Apple (sursa imagine: Internet)
De asemenea, Apple intenționează să folosească senzori TOF pe dispozitivele sale XR. TOF este un senzor care poate măsura distanța și forma obiectului măsurat. Este esențial să realizați realitatea virtuală (VR) și realitatea augmentată (AR).
Se înțelege că Apple lucrează cu Sony, LG Display și LG Innotek pentru a promova cercetarea și dezvoltarea componentelor de bază. Se înțelege că sarcina de dezvoltare este în desfășurare; mai degrabă decât simpla cercetare și dezvoltare tehnologică, posibilitatea de comercializare a acesteia este foarte mare. Potrivit Bloomberg News, Apple intenționează să lanseze dispozitive XR în a doua jumătate a anului viitor.
Samsung se concentrează, de asemenea, pe dispozitivele XR de ultimă generație. Samsung Electronics a investit în dezvoltarea lentilelor „DigiLens” pentru ochelari inteligenți. Deși nu a dezvăluit suma investiției, este de așteptat să fie un produs de tip ochelari cu un ecran infuzat cu o lentilă unică. Samsung Electro-Mechanics a participat și la investiția DigiLens.
Provocări cu care se confruntă Apple în producția de dispozitive XR portabile.
Dispozitivele AR sau VR purtabile includ trei componente funcționale: afișaj și prezentare, mecanism de detectare și calcul.
Designul aspectului dispozitivelor portabile ar trebui să ia în considerare aspecte conexe, cum ar fi confortul și acceptabilitatea, cum ar fi greutatea și dimensiunea dispozitivului. Aplicațiile XR mai apropiate de lumea virtuală necesită, de obicei, mai multă putere de calcul pentru a genera obiecte virtuale, astfel încât performanța lor de calcul de bază trebuie să fie mai mare, ceea ce duce la un consum mai mare de energie.
În plus, disiparea căldurii și bateriile interne XR limitează, de asemenea, designul tehnic. Aceste restricții se aplică și dispozitivelor AR aproape de lumea reală. Durata de viață a bateriei XR a Microsoft HoloLens 2 (566g) este de doar 2-3 ore. Conectarea dispozitivelor purtabile (tethering) la resurse de calcul externe (cum ar fi smartphone-uri sau computere personale) sau surse de alimentare poate fi folosită ca soluție, dar acest lucru va limita mobilitatea dispozitivelor purtabile.
În ceea ce privește mecanismul de detectare, atunci când majoritatea dispozitivelor VR realizează interacțiune om-calculator, precizia lor se bazează în principal pe controlerul din mâinile lor, în special în jocuri, unde funcția de urmărire a mișcării depinde de dispozitivul de măsurare inerțială (IMU). Dispozitivele AR folosesc interfețe de utilizator cu mână liberă, cum ar fi recunoașterea naturală a vocii și controlul prin detectarea gesturilor. Dispozitivele de ultimă generație, cum ar fi Microsoft HoloLens, oferă chiar și viziune artificială și funcții de detectare a adâncimii 3D, care sunt, de asemenea, domenii în care Microsoft a fost bun de când Xbox a lansat Kinect.
În comparație cu dispozitivele AR portabile, poate fi mai ușor să creați interfețe cu utilizatorul și să afișați prezentări pe dispozitive VR, deoarece este mai puțin nevoie să luați în considerare lumea externă sau influența luminii ambientale. Controlerul portabil poate fi, de asemenea, mai accesibil de dezvoltat decât interfața om-mașină atunci când este cu mâna goală. Controlerele portabile pot folosi IMU, dar controlul prin detecție prin gesturi și senzorul 3D de adâncime se bazează pe tehnologie optică avansată și pe algoritmi de viziune, adică pe viziunea artificială.
Dispozitivul VR trebuie protejat pentru a preveni ca mediul real să afecteze afișajul. Ecranele VR pot fi afișaje cu cristale lichide LTPS TFT, afișaje LTPS AMOLED cu costuri mai mici și mai mulți furnizori sau afișaje OLED (micro OLED) emergente pe bază de siliciu. Este rentabil să folosiți un singur afișaj (pentru ochiul stâng și drept), la fel de mare ca un ecran de afișare a unui telefon mobil, de la 5 inci la 6 inci. Cu toate acestea, designul cu două monitoare (ochii stângi și drepti separați) asigură o ajustare mai bună a distanței interpupilare (IPD) și a unghiului de vizualizare (FOV).
În plus, având în vedere că utilizatorii continuă să urmărească animații generate de computer, latența scăzută (imagini netede, prevenirea neclarității) și rezoluția înaltă (eliminând efectul ecran-ușă) sunt direcțiile de dezvoltare pentru afișaje. Optica de afișare a dispozitivului VR este un obiect intermediar între spectacol și ochii utilizatorului. Prin urmare, grosimea (factorul de formă a dispozitivului) este redusă și excelentă pentru modele optice, cum ar fi lentila Fresnel. Efectul de afișare poate fi provocator.
În ceea ce privește afișajele AR, cele mai multe dintre ele sunt microdisplay-uri pe bază de siliciu. Tehnologiile de afișare includ cristale lichide pe siliciu (LCOS), procesare digitală a luminii (DLP) sau dispozitiv digital oglindă (DMD), scanare cu fascicul laser (LBS), micro OLED pe bază de siliciu și micro-LED pe bază de siliciu (micro-LED pornit). siliciu). Pentru a rezista la interferența luminii ambientale intense, afișajul AR trebuie să aibă o luminozitate mare mai mare de 10Knits (ținând cont de pierderea după ghidul de undă, 100Knits este mai ideal). Deși este o emisie pasivă de lumină, LCOS, DLP și LBS pot crește luminozitatea prin îmbunătățirea sursei de lumină (cum ar fi un laser).
Prin urmare, oamenii pot prefera să folosească micro LED-uri în comparație cu micro OLED-uri. Dar în ceea ce privește colorarea și fabricarea, tehnologia micro-LED nu este la fel de matură ca tehnologia micro OLED. Poate folosi tehnologia WOLED (filtru de culoare RGB pentru lumină albă) pentru a realiza micro-OLED-uri RGB care emit lumină. Cu toate acestea, nu există o metodă simplă pentru producerea de micro LED-uri. Planurile potențiale includ conversia de culoare Quantum Dot (QD) de la Plessey (în colaborare cu Nanoco), stiva RGB proiectată cu Quantum Photon Imager (QPI) de la Ostendo și X-cube de la JBD (o combinație de trei cipuri RGB).
Dacă dispozitivele Apple se bazează pe metoda video see-through (VST), Apple poate folosi tehnologia matură micro OLED. Dacă dispozitivul Apple se bazează pe abordarea transparentă directă (see-through optică, OST), nu poate evita interferența substanțială a luminii ambientale, iar luminozitatea micro OLED-ului poate fi limitată. Majoritatea dispozitivelor AR se confruntă cu aceeași problemă de interferență, motiv pentru care Microsoft HoloLens 2 a ales LBS în loc de micro OLED.
Componentele optice (cum ar fi ghidul de undă sau lentila Fresnel) necesare pentru proiectarea unui microdisplay nu sunt neapărat mai simple decât crearea unui microdisplay. Dacă se bazează pe metoda VST, Apple poate folosi designul optic în stil clătită (combinație) pentru a realiza o varietate de micro-dispozitive și dispozitive optice. Pe baza metodei OST, puteți alege designul vizual al ghidului de undă sau al băii de păsări. Avantajul designului optic al ghidului de undă este că factorul de formă este mai subțire și mai mic. Cu toate acestea, optica ghidului de undă are performanțe slabe de rotație optică pentru microdisplay-uri și sunt însoțite de alte probleme, cum ar fi distorsiunea, uniformitatea, calitatea culorii și contrastul. Elementul optic difractiv (DOE), elementul optic holografic (HOE) și elementul optic reflectiv (ROE) sunt principalele metode de proiectare vizuală a ghidului de undă. Apple a achiziționat Akonia Holographics în 2018 pentru a-și obține expertiza optică.
Răspundeți în 6 ore, orice întrebări sunt binevenite!
