Historia gogli VR, przynajmniej tych pełnoprawnych, rozpoczęła się stosunkowo niedawno. Oculus Rift DK1 zapowiedziano już w 2012 roku. Od tamtego czasu wirtualna rewolucja cały czas nabierała tempa, a kolejne firmy jak HTC, Microsoft, Lenovo czy Asus dołączały do wyścigu. Niemniej w tamtym czasie gogle VR nie były tak wygodne w użytkowaniu jak ówczesny Oculus Quest. Do działania wymagały komputerów osobistych i to tych z wyższej półki cenowej.
Tym samym zakup gogli wymagał od użytkowników posiadania potężnego gamingowego komputera lub też wydania kolejnych kilku tysięcy na jego zakup. Pierwszy Oculus Quest, który został wypuszczony na rynek w 2019 roku stał się prawdziwym hitem. Nie tylko były to jedne z najbardziej przystępnych cenowo gogli, ale i nie wymagały do działania komputera. Cała elektronika była ukryta w obudowie. Wtedy Facebook dokonał czegoś niesamowitego, ale szybko okazało się, że takie rozwiązanie ma inny zasadniczy problem, którym jest waga.
Pomysł nie jest nowy
Sama idea polegająca na upchnięciu całej elektroniki koniecznej do wyświetlania obrazu w klasyczne oprawki okularów nie jest specjalnie nowa. Inżynierowie praktycznie od samego początku rewolucji VR próbują tego dokonać, niestety z raczej kiepskimi rezultatami.
Na drodze niezmiennie stają prawa fizyki, które sprowadzają wszystkie górnolotne pomysły na ziemię i to w bardzo brutalny sposób. Aktualne gogle to same w sobie arcydzieła miniaturyzacji i kreatywnego wykorzystania ograniczających nas praw wszechświata. Miniaturowe ekrany, soczewki Fresnela czy w końcu smartfonowe podzespoły będące w stanie wyświetlać wysokiej jakości obraz w VR. To jednak nie wystarczy, by z gogli takich jak Meta Quest 2 zrobić zwykłe okulary ze wszystkimi ich możliwościami.
Najmniejsze w historii
Aktualnie miano najmniejszych, a co za tym idzie także najwygodniejszych pełnoprawnych gogli, dzierży twór firmy arpara. Miniaturowa konstrukcja o wadze zaledwie 200 gramów, skrywa w sobie dwa ekrany mikro LED o łącznej rozdzielczości 5K (2560 x 2560 pikseli na oko). Do tego są odświeżane z częstotliwością 120 Hz i mają fenomenalne odwzorowanie kolorów. Ponadto mają też wiele dodatkowych możliwości, ale w odróżnieniu do gogli Meta Quest wymagają komputera do działania.
Dlaczego o nich tutaj piszę? Rozwiązanie firmy arpara jest najbliższe temu co ma dopiero nadejść, czyli zmniejszeniu takich gogli do rozmiarów okularów. No może bardziej smart okularów takich firm jak Bose, Soundcore czy Huawei. Te jednak potrafią jedynie odtwarzać dźwięk ze smartfona. W połączeniu z odpowiednimi soczewkami mogłyby robić znacznie, ale to znacznie więcej…
Holograficzne okulary
Badacze z Uniwersytetu Stanforda we współpracy z firmą NVIDIA stworzyli w pełni działający prototyp okularów VR o wadze zaledwie 60 gramów. Jak to z prototypami bywa, nie wpisuje się on w ostatnie modowe trendy i wygląda raczej zabawnie. Szczególnie za sprawą dwóch ogromnych wstążek z elastycznymi ścieżkami połączeniowymi do ekranów zamontowanych wewnątrz.
Całość ma jednak zaledwie 2.5 mm grubości, czyli nieco więcej niż klasyczne okulary, ale wciąż znacznie mniej niż blisko 7 cm jak w przypadku gogli Meta Quest 2.
Główną przeszkodą w powszechnym przyjęciu technologii VR jest jednak nieporęczna forma istniejących gogli i związany z tym dyskomfort
Te jak sami twórcy je nazwali Holograficzne Okulary są w stanie wyświetlać kolorowy obraz w prawdziwym 3D. To wszystko przy rekordowej grubości zaledwie 2.5 mm. W odróżnieniu od klasycznych gdzie soczewki powiększają mniejszy obraz wyświetlany na ekranach, które znajdują się w jakiejś odległości od nich. Technologia zastosowana w holograficznych okularach wykorzystuje też Wasze oczy do poprawnego działania.
Zaawansowana technologia i trochę magii
Pierwszym z elementów, które pozwoliły na znaczne zmniejszenie grubości gogli VR było zastosowanie specjalnych płaskich soczewek. Jednak tak samo można też określić soczewki Frensela… W swojej pracy twórcy określają je mianem Pancake Lens – nazwa, która nie ma swojego polskiego odpowiednika określa niezwykle płaskie zespoły soczewek czy nawet całych obiektywów. Jednak ich zaletą nie jest jedynie niewielki rozmiar.
Zdaniem twórców oferowana przez nie rozdzielczość zdaje się być nieskończona. Za sprawą specjalnej konstrukcji spajającej kilka soczewek w jedną oferują także niezwykle szerokie pole widzenia, które może wynosić nawet do 200 stopni. Pomysł na wykorzystanie takich soczewek też nie jest specjalnie nowy. Już wcześniej udało się zmniejszać znane wszystkim gogle VR do grubości 1 cm czy nawet mniej. Niestety takie konfiguracje były w stanie wyświetlać jedynie obraz 2D, a nie 3D. Badacze opisują ich holograficzne okulary następującymi słowami:
Spójne źródło światła, które jest sprzężone z falowodem odwzorowującym źrenice, zapewnia oświetlenie dla fazowego SLM, który jest zamontowany na falowodzie przed okiem użytkownika. Ten SLM tworzy mały obraz za urządzeniem, który jest powiększany przez cienką soczewkę fazy geometrycznej (GP).
Innymi słowy standard, codziennie słyszycie o takich rzeczach, prawda?
Oczywiście żartuję, tego typu technologia wciąż jest niezwykle rzadko spotykana, a jej zastosowania można by wymienić na palcach jednej ręki. W tym przypadku okulary wykorzystują nie tylko zamontowane soczewki, ale i Wasze własne oczy w celu wyświetlania ostrego obrazu o wysokiej rozdzielczości. Eksperci z uniwersytetu Stanforda, jak i z Nvidii mają nadzieję, że w najbliższej przyszłości uda się zbudować jeszcze lepsze urządzenie na bazie obecnie istniejących prototypów.
Gdzie jest haczyk?
Ogromna rozdzielczość, horrendalnie niska waga czy w końcu technologia wykorzystująca do działania ludzkie oko… To przynajmniej w pewnym stopniu przypomina jakiś świat rodem z filmów czy gier Sci-Fi. Jednak na ziemię sprowadza nas kilka problemów, z którymi aktualnie mierzą się badacze tworząc kolejne prototypy. Największym z nich jest pole widzenia.
Aktualnie wynosi ono 22.8° dla przenośnego prototypu i ledwie 16.1° dla urządzenia stacjonarnego. Dla porównania, klasyczne gogle VR takie jak na przykład Meta Quest 2 oferują pole widzenia na poziomie 104°, a takie gogle jak StarVR One oferują niespełna 180°. Pod tym względem holograficzne okulary wypadają dość mizernie. Nie można jednak zapominać, że to jedynie prototyp, któremu wciąż bardzo daleko do wkroczenia w fazę produkcyjną.
Jest jednak jeszcze jeden zasadniczy problem z tymi okularami. Wcześniej już wielokrotnie wspominałem, że wykorzystują one Wasze oko do ostrego wyświetlania obrazu w wysokiej rozdzielczości. To samo w sobie jest ogromnym problemem, bo sprawia, że takie holograficzne okulary musiałyby być produkowane na zamówienie, a przynajmniej soczewki, które się w nich znajdą. Z kolei sam zakup musiałby być poprzedzony niezwykle dokładnym badaniem Waszego wzroku…
Obiecująca przyszłość
Mimo wszystko, nawet biorąc pod uwagę te wszystkie problemy oraz ograniczenia, z którymi aktualnie zmaga się projekt, to ten zapowiada się niezwykle intrygująco. Jeżeli badaczom z Uniwersytetu Stanforda oraz ekspertom z Nvidii faktycznie uda się doprowadzić ten pomysł do końca, to już za kilka lat będziemy mogli pożegnać się z ciężkimi i niewygodnymi goglami VR, jakie znamy obecnie.
W końcu przeskok z wagi 500 gram czy nawet 200 g jak w przypadku modelu arpara do zaledwie 60 i to w formie, która mieści się w kieszeni, jest wręcz niewyobrażalny. Oczywiście holograficzne okulary, przynajmniej na początku, nie będą oferować konstrukcji All-in-One tak jak ma to miejsce w przypadku dwóch generacji Meta Quest. Jednak kto wie, Nvidia ma całkiem sporo do powiedzenia, jeżeli chodzi o rozwój VR i szybko się nie podda.
Dodaj komentarz