[ВСЕ СОДЕРЖИМОЕ В ЭТОЙ И ДРУГИХ ПОДОБНЫХ СТАТЬЯХ ЯВЛЯЕТСЯ РАССУЖДЕНИЯМИ АВТОРА. ОФИЦИАЛЬНЫХ ПОДТВЕРЖДЕНИЙ СО СТОРОНЫ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ MAGIC LEAP ПОКА НЕТ]
Фотонный светлопольный чип
Когда я впервые услышал, как Рони Абовитц называет свои линзы «фотонным светлопольным чипом», я подкатил глаза. Еще одно безумное название для того, что уже давно придумано. Они называются линзы, Рони! Но чем больше я вдавался в подробности, тем больше понимал, что это нечто большее, чем просто линзы. Так как они работают, и почему они намного интереснее простых линз? Поговорим о дифракционных оптических элементах.
Пример дифракционного оптического элемента.
Дифракционный оптический элемент (ДОЭ) – это такая очень тонкая «линза», которая формирует, разделяет и рассеивает или, наоборот, гомогенизирует лучи. Magic leap использует линейный дифракционный растр с круглыми линзами для разделения лучевой волны спереди и создания лучей с нужным фокусом. То есть, они направляют свет в Ваши глаза и делают так, что он попадает в нужную фокальную плоскость. Но это легче сказать, чем сделать, да и сказать, собственно, не так легко.
Чтобы создать световое поле, Magic Leap установила фотонный чип с двумя отдельными компонентами. Один элемент (6 на схеме ниже) берет проектируемый свет и «вставляет» его во второй элемент (1), который перенаправляет свет в Ваши глаза.
Оба компонента используют ДОЭ. Главный недостаток ДОЭ заключается в том, что они слишком высоко настроены для одной конкретной работы. Они не могут работать на разных длинах волн и не могут изменять свойства, чтобы обеспечить разные фокальные точки в реальном времени.
Чтобы решить эту проблему, Magic Leap наложила несколько ДОЭ друг на друга в более крупном линзоподобном компоненте, который настроен на разные длины волн и фокальные точки. Эти ДОЭ очень тонкие, того же масштаба, что и длина волны света, с которой они работают, так что это не утяжеляет конечное устройство. И тут в игру вступает «чиповая» природа этой оптической системы. Magic Leap может включать и выключать различные слои ДОЭ. Таким образом, они могут менять путь, по которому свет доходит до Ваших глаз. Так они меняют фокальную точку изображении и достигают истинного светового поля. И в патенте говорится:
К примеру, первый ДОЭ в наборе, когда ВКЛЮЧЕН, может производить изображение на оптическом расстоянии в 1 метр для человека, который смотрит в главную плоскость плоского волновода. Второй ДОЭ в наборе, когда ВКЛЮЧЕН, может давать изображение на оптическом расстоянии до 1.25 метров.
Кажется, это ограничивает, потому что тогда Вам понадобится много слоев для производства полного диапазона фокальных точек, но дело не в этом. Вместе различные комбинации ДОЭ также производят различные состояния выходов. Так что это не одна фокальная плоскость на ДОЭ, это одна фокальная плоскость на комбинацию ДОЭ.
Изменение набора ДОЭ, которые в данный момент активны, меняет путь, по которому свет выходит из фотонного чипа. Скорее всего, у них будет много слоев, но сколько именно – никто не знает.
И наконец, понятно, как Magic Leap умудряется создавать черный цвет из света,а ведь они заявляли, что могут это. Если взять один ДОЭ с внешнего края линз и один с внутреннего, можно использовать их для нейтрализации света – как мы нейтрализуем звуки в наушниках. Из патента:
Это можно использовать для нейтрализации света из плоских волноводов в отношении света с заднего фона или реального мира, в какой-то мере так же, как это делается с нейтрализацией звука в наушниках.
Так почему это называется чип? Что ж, обычный электронный чип изменяет поток электронов в зависимости от определенных условий. Фотонный светлопольный чип Magic Leap изменяет пути фотонов на основе определенных параметров. По мне, так это чистой воды чип.
Так куда нас это привело? У нас есть фотонный светлопольный чип и проектор высокого разрешения, но как на самом деле создается картинка? С помощью композиции. Картинка накладывается таким образом, что различные компоненты проектируются на различных фокусных расстояниях на уровне субкадра. Это значит, что в одном кадре есть многократные проходы, которые и «строят» весь кадр, и каждая фокальная плоскость кладется отдельно.
Еще одно рекламное фото Magic Leap.
Камеры
Что касается технологии камеры, Magic Leap пытается достичь здесь сразу три разные цели. Первая – самая очевидная. Камера для фото. Тут, более-менее, все понятно – скорее всего, они будут использовать датчики, похожие на те, что используются в смартфонах сегодня. Будет ли этот датчик на самих очках или на компьютерном устройстве, пока неизвестно, но ясно одно – камера будет фотографировать.
Что касается двух других целей, здесь все куда интереснее. Magic Leap не раз говорила о возможности устройства «понимать» мир вокруг него. В одном из интервью представители компании говорили, что их устройство сможет распознавать объекты, например, нож и вилку. Для этого им понадобится множество камер. В поисках примера такого устройства далеко ходить не надо – HoloLens. В HoloLens есть сразу четыре камеры, чувствительные к окружающему миру, которые работают в сочетании с «глубинным» датчиком. Все те же патентные документы дают нам возможность рассмотреть этот аспект повнимательнее.
Согласно предоставленным в патенте схемам, можно ожидать две камеры внешнего вида, которые назвали «камера в мир». Хотя в патенте не сказано, что камер будет именно две – «одна или более… камер на каждую сторону». Пока что неизвестно, сколько же камер будет на новом устройстве, как неизвестно и то, насколько маленькими они будут. Но одно мы знаем точно – камера (или камеры) на самих очках будут.
Как это будет работать, можно примерно посмотреть на картинке выше. Минимум две камеры будут направлены на наши глаза. Они нужны для отслеживания Вашего взгляда и вергентного движения глазных яблок, чтобы получить фокальную точку и направление обзора. Они также будут направлять инфракрасные светодиоды в Ваш глаз, чтобы подсвечивать его (и чтобы камера могла его распознать). Это отслеживание глаз будет играть важнейшую роль для пользовательского интерфейса. Наверное, вопрос «как ты выглядишь?» будет неизменно связан с пользователями Magic Leap.
Конечно же, пока что я не могу подтвердить все, что здесь написано, но все эти данные имеют смысл, когда всерьез задумываешься над продуктом, который пытается создать Magic Leap. Будет ли он иметь успех у потребителей или нет, он уже стал первым примером реальных инноваций в технике за последнее время. Лично я с нетерпением жду, что же будет дальше.
—
Автор: Джоно МакДугал, автор блога, посвященного Magic Leap
Хочешь быть в центре событий и узнавать все горячие новости первым? Подпишись на наш Телеграм и Вконтакте и будь в курсе всех последних новостей из мира виртуальной и дополненной реальности. Подписывайся прямо сейчас и не упусти ни одного важного момента! Также в соц. сетях мы проводим переодически акции и розыгрыши. :)
Оставить комментарий