Учёные из Стэнфордского университета (Stanford University) представили самые совершённые на сегодня голографические очки для смешанной реальности. Очки компактные и лёгкие, что кардинально отличает их от современных AR-гарнитур. Их можно носить часами, не замечая разницы между реальностью и компьютерной симуляцией. Однако всё это — в будущем. Прототип пока не готов к запуску в производство.
Новая разработка, которой посвящена свежая статья в журнале Nature Photonics, создана командой учёных под руководством профессора электротехники Гордона Ветцштейна (Gordon Wetzstein). Это второй этап создания революционных голографических очков, которые призваны стереть границы между реальностью и вымыслом. В прошлом году команда сообщила о разработке плоского волновода, который открыл путь к дальнейшим шагам к лёгким и тонким носимым дисплеям.
Сегодня учёные показали полностью работающий прототип гарнитуры, воплотив в нём более сложные инженерные решения.
«В будущем большинство дисплеев виртуальной реальности будут голографическими, — уверен Гордон Ветцштейн, демонстрируя последний проект своей лаборатории: дисплей виртуальной реальности размером чуть больше обычных очков. — Голография открывает возможности, которых мы не можем получить с помощью любого другого типа дисплеев, при этом устройство намного меньше всего, что представлено на рынке сегодня».
Голография, напомним, — это технология создания трёхмерных изображений, которая использует как интенсивность света, отражающегося от объекта, как в традиционной фотографии, так и фазу света (то, как синхронизируются волны), а также интерференцию световых волн. В голографических очках световое поле создаётся системой из зеркальной MEMS-матрицы, которая отражает информационный лазерный луч на поле волновода, за которым расположен пространственный модулятор света. Именно модулятор создаёт финальную голографическую картинку. Для более реалистичного изображения к обработке данных подключён ИИ, без которого сегодня не обойдётся ни одно революционное изобретение.
Толщина дисплея от линзы до экрана составляет всего 3 миллиметра. По словам исследователей, такой инструмент может изменить образование, индустрию развлечений, виртуальные путешествия, коммуникацию и другие сферы. Разработчики ставят своей целью пройти условный «визуальный тест Тьюринга», когда пользователь не сможет отличить реальное изображение от компьютерного, как в случае классического теста Тьюринга, когда невозможно отличить живого человека от бота.
Представленный прототип голографической гарнитуры, утверждают учёные, имеет лучшее в отрасли соотношение поля обзора (38 градусов по диагонали) и свободы перемещения зрачка. Иными словами, объёмное изображение остаётся чётким на всём поле обзора, позволяя глазу свободно и без напряжения скользить по любой его части. Это даёт ощущение полного погружения, что невозможно передать любой другой стереоскопической технологией.
«Мир ещё не видел такого дисплея с большим полем зрения, большим „окном“ для глаз и таким качеством изображения на голографическом дисплее, — сказал Ветцштейн. — Это лучший из созданных на сегодняшний день 3D-дисплеев, и это большой шаг вперёд, но впереди ещё много нерешённых задач».
Учёные готовы перейти к третьему этапу разработки голографических очков, но предупреждают, что на подготовку коммерческой версии гарнитуры могут уйти годы.