Ako fungujú inteligentné okuliare?

Inteligentné okuliare sú ďalšou veľkou vecou nositeľnej inteligentnej technológie. Ponúkajú schopnosť priblížiť technológiu nájdenú v našich smartfónoch priamo k našim očiam a ušiam.

V roku 2013 uviedol Google na trh prvé inteligentné okuliare. Prieskumník Google Glass Explorer sa nakoniec stal komerčným neúspechom, ale odvtedy niekoľko spoločností uviedlo na trh svoju vlastnú verziu inteligentných okuliarov a oblasť sa každým mesiacom stáva vzrušujúcejšou.

Ako teda inteligentné okuliare fungujú? Sú také zložité, ako znejú? Čítajte ďalej a dozviete sa.

Čo sú inteligentné okuliare?

Inteligentné okuliare sú nositeľné počítačové okuliare, ktoré môžu mať rôzne funkcie. Niektoré superponujú informácie v zornom poli ako prekrytie rozšírenej reality (AR). Niektoré môžu poskytnúť schopnosť odpovedať na hovory a počúvať hudbu, ale neposkytujú žiadny vizuálny výstup. Ostatné môžu jednoducho meniť tmavosť šošoviek v závislosti od osvetlenia.

Cieľom inteligentných okuliarov je v zásade poskytnúť bezdrôtové funkcie inteligentných telefónov a podobných zariadení priamo na vašu tvár alebo hlavu. Inteligentné okuliare môžu byť ovládané dotykom alebo úplne bez použitia rúk. Môžu vám umožniť telefonovať alebo odpovedať na správy, fotografovať a nahrávať videá z vášho uhla pohľadu, počúvať hudbu, komunikovať s aplikáciami, používať GPS navigáciu alebo zobrazovať vrstvu AR.

Inteligentné okuliare majú tiež značné možné schopnosti v rôznych priemyselných odvetviach, vrátane logistiky, zdravotníctva a stavebníctva.

Z ktorých častí sú vyrobené inteligentné okuliare?

Aby inteligentné okuliare ponúkali podobné funkcie ako inteligentné telefóny a iné zariadenia, je potrebné ich ľahko ovládať, mať viac senzorov a produkovať vizuálne a zvukové výstupy.

Tu sú funkčné časti inteligentných okuliarov a ich fungovanie.

Zvuková schopnosť

Inteligentné okuliare môžu obsahovať schopnosť prijímať hovory alebo sledovať videá. Tieto a veľa podobných funkcií vyžaduje, aby bol možný zvukový výstup. Niektoré inteligentné okuliare namiesto použitia reproduktorov prenášajú zvuk do kochley (ušnej kosti) skôr kostným vedením ako vzduchom. To zahŕňa vysielanie vibrácií z rámu okuliarov do slimáka cez lebku a obísť bubienok.

Mikrofón

Väčšina inteligentných okuliarov je vybavená malým mikrofónom, ktorý dokáže zaznamenávať váš hlas a okolité zvuky. To je nevyhnutné pre inteligentné okuliare, ktoré sú vybavené hlasovým ovládaním, majú funkciu hovorov alebo nahrávajú video so zvukom.

Počítačový procesor

Ako každý počítač, aj inteligentné okuliare vyžadujú centrálnu procesorovú jednotku (CPU). To je zvyčajne držané v jednom z ramien rámov, a preto musí byť malé. CPU je zvyčajne rovnaký alebo podobný procesoru v smartfóne, ako napríklad Qualcomm Snapdragon XR1.

Rozhranie človek - počítač (HCI)

Takto človek ovláda svoje inteligentné okuliare. Rozhranie človek - počítač musí platiť pre okuliare, čo znamená, že typické ovládacie prvky ako dotyková obrazovka alebo počítačová myš sú nevhodné.

Namiesto toho je možné inteligentné okuliare ovládať jedným z nasledujúcich spôsobov alebo ich kombináciou:

• Gombíky.
• Rozpoznávanie reči.
• Rozpoznávanie gest.
• Sledovanie očí.
• Diaľkové ovládanie (cez smartphone).

Objektívy

Rovnako ako bežné okuliare, aj veľa inteligentných okuliarov môže byť vybavených rôznymi druhmi šošoviek. Môžu to byť šošovky na predpis (pre slabý zrak), šošovky s filtrom modrého svetla na použitie v počítači alebo „inteligentné“ šošovky, ktoré sú tmavšie v závislosti od okolitých svetelných podmienok.

fotoaparát

Mnoho inteligentných okuliarov potrebuje fotoaparát. Google Glass Explorer sa dostal pod paľbu, pretože neustále zaznamenával okolitých ľudí, čo pre všetky inteligentné okuliare predstavovalo značný právny a etický problém. Kamera sa používa na natáčanie a analýzu okuliarov, aby bolo možné prekrytie AR.

Niektoré novšie inteligentné okuliare neobsahujú fotoaparát. Spravidla poskytujú iba zvukové možnosti.

Displej: Zakrivené zrkadlá a vlnovody

Displej bol doteraz najnáročnejšou časťou vývoja inteligentných okuliarov. Pozrime sa na niektoré technológie stojace za AR displejmi v inteligentných okuliaroch.

Existujú dva hlavné typy displejov pre inteligentné okuliare. Jedná sa o zakrivené zrkadlové displeje a displeje s vlnovodom.

Zakrivené zrkadlo funguje tak, že premieta obraz na zakrivené zrkadlo, ktoré odráža svetlo priamo do oka používateľa. Problém prístupu so zakriveným zrkadlom spočíva v tom, že zariadenie musí byť objemnejšie a obraz je menej ostrý.

Vlnovody sú na druhej strane súborom novších technológií (s mnohými ešte vo vývoji). Tie obsahujú:

• Difrakčný vlnovod.
• Holografický vlnovod.
• Reflexný vlnovod.
• Virtuálny displej sietnice.

Vlnovod funguje tak, že „ohýba“ premietané svetlo pred vašimi očami, aby zobrazil vizuálne pole (vrátane objektov rozšírenej reality 3D). Svetlo sa vysiela cez takmer úplne priesvitný kus plastu alebo skla, ktorý je navrhnutý tak, aby odrážal svetlo pozdĺž materiálu. Svetlo sa odráža pozdĺž vlnovodu do časti pred okom a potom premieta obraz priamo do oka.

Jedným problémom vlnovodov je obmedzené FOV, ktoré poskytujú. Napríklad vlnovod HoloLens poskytuje FOV 30-50 stupňov, zatiaľ čo normálne ľudské videnie je okolo 220 stupňov. Existujú určité tvrdenia o vlnovodoch FOV viac ako 100 stupňov, ale žiadny z nich v súčasnosti neprechádza fázou overenia koncepcie.

Hlavným problémom je, že zvýšenie FOV znamená zväčšenie veľkosti vlnovodov a objemnosti okuliarov.

Ďalšou výzvou je uznesenie. Inteligentné okuliare musia mať displej s vysokým rozlíšením, aby boli realistické alebo aby bolo možné rozlíšiť detaily (napríklad text). Výzvou je, že na rozdiel od obrazovky, ktorú môžete priamo sledovať, majú inteligentné okuliare zložitý optický systém, ktorý znižuje rozlíšenie.

Pridajte k tomu ďalšie komplikácie, ako je presnosť farieb a skreslenia v skutočnom svete, a vytvoriť neuveriteľne kvalitný displej je neuveriteľne náročné.

Ako vyzerajú súčasné inteligentné okuliare?

Existujú desiatky komerčne dostupných alebo vyvíjaných inteligentných okuliarov. Žiadne nie sú dokonalé a mnohé sú drahé, ale technológia napreduje rýchlo. Tu sú dva príklady momentálne dostupných inteligentných okuliarov.

Rámy ozveny pre Amazon

The Inteligentné okuliare Amazon Echo nie sú RR, takže neposkytujú žiadne vizuálne zobrazenie. Namiesto toho sú dodávané so štyrmi smerovými reproduktormi a mikrofónom, takže môžete počúvať hudbu, ovládať svoj Alexa Home alebo telefonovať.

Vuzix Blade upgradovaný

Jedná sa o správne okuliare AR, ktoré ponúkajú zobrazenie plného vlnovodu nad pravým okom. Vďaka kamere s rozlíšením 8 MP a hlasovým ovládaním umožňujú okuliare používateľom fotografovať, hrať výber hier, sledovať streamovacie služby a ďalšie.

Budúcnosť rozšírenej reality

Inteligentné okuliare prešli od prvého pokusu spoločnosti Google dlhú cestu. Teraz existujú desiatky výrobcov a táto technológia prichádza obrovskou rýchlosťou. Vďaka vývoju nových displejov s vlnovodom, ktoré ponúkajú lepšie rozlíšenie, zorné pole a jasnosť ako kedykoľvek predtým, je budúcnosť AR vzrušujúca.

Komerčne dostupné AR okuliare sú stále drahé a nechávajú trochu želania, ale ktovie, čo prinesie nasledujúcich pár rokov.

Image Credit: Dan Leveille /Webová stránka

Spoločnosť Razer uvádza na trh inteligentné okuliare Anzu, ktoré chránia vaše drahé oči

Zahŕňajú filtrovanie modrého svetla pre tie dlhé herné stretnutia.

Prečítajte si Ďalej

O autorovi

Rozbaliť a prečítať si celý príbeh