Проецирование изображение на сетчатку

Неожиданно для всех техно-гигант Intel продемонстрировали всему миру футуристический девайс под названием Vaunt. По сути это «умные очки» по типу Google Glass, но гораздо, гораздо круче!

Немного истории

Конечно, концепт очков как универсального интерфейса для взаимодействия с цифровым миром очень стар. Еще в прошлом веке фантасты придумали и шлемы виртуальной реальности, и кибер-перчатки (привет, Джонни-мнемоник!), и даже подключение мозга к компьютеру напрямую. Кое-что из этого уже даже реализовано, хотя и не для массового потребителя.

В 2012 году началось тестирование одного из таких «гаджетов будущего» — Google Glass. Это нательный компьютер и одновременно гарнитура для смартфонов, выполненная в виде очков. Поверх одной из линз закреплен миниатюрный экран. Разрешение маленькое, но из-за близости к глазам воспринимается оно нормально. Однако после поступления Google Glass в продажу что-то пошло не так.

Увы, проект обладал несколькими существенными минусами. Возможность снимать и фотографировать сделало «умные очки» от Google шпионским девайсом, во многих странах устройство было признано нарушающим нормы частной жизни. «Железо» в очках быстро устарело, в то время как смартфоны и планшеты становились все мощнее. В январе 2015 года производство Google Glass было приостановлено.

Что такое Vaunt?

На текущем этапе технология находится на этапе прототипирования, о выходе потребительской версии говорить еще рано. Но уже сейчас Vaunt можно назвать одной из самых любопытных технологических новинок. По сути это смарт-очки, как и Google Glass, но сделанные правильно. Как с точки зрения технологии, так и с точки зрения общественного восприятия.

На первый взгляд, Vaunt — это самые обычные очки с гибкими дужками, без всяких нелепых экранов и камер. Они даже по весу мало отличаются: всего-то 50 грамм. Однако если надеть их, то сразу становится понятно, над чем так долго корпели ребята из лаборатории Intel New Devices Group, ведь в обычных, казалось бы, очках, скрыт настоящей кладезь гениальной инженерной мысли.

Vaunt не похожи ни на что другое. Устройство проецирует красный текст и иконки в нижний правый угол вашего поля зрения. Но когда я не смотрел вниз в этом направлении, я ничего не видел. Поначалу мне показалось, что очки не настроены. На самом деле это была фича, а не баг.

— Дитер Бон (Dieter Bohn), журналист The Verge

Если надеть Vaunt, то нельзя не заметить красный интерфейс, который проецируется с правой дужки с помощью лазера с очень низкой мощностью. Луч идет на линзу, а с нее отражается прямо на сетчатку глаза. Именно поэтому нет необходимости в экранах: картинка попадает сразу на сетчатку, а потом воспринимается так, будто ее создает сам мозг.

Лазер? А это не вредно?

Да, лучшие умы Intel действительно установили в Vaunt лазер. Как известно, лазер может быть довольно опасен, особенно для глаз. Однако нет повода для беспокойства, ведь лазер в очках маломощный. По-научному он называется Vertical-Cavity Surface Emitting Laser, и для его использования не нужны никакие дополнительные разрешения и сертификаты.

То есть это официально: такой лазер не может повредить глазам. Он также не может ухудшить зрение, даже если проекция на сетчатку идет сутки напролет. Более того, для людей с плохим зрением Vaunt — это один из способов упростить ориентацию в пространстве. Например, очки выводят уведомления в виде названия улицы на которой находится носитель. Прямо как в GTA 5!

Еще одно важное отличие Vaunt от Google Glass с точки зрения безопасности — это отсутствие необходимости фокусироваться. В то время как при использовании Google Glass глаза могут уставать, «переключаясь» между реальным миром и цифровым экраном, Vaunt проецирует свои уведомления «нативно», не создавая дополнительных изображений, а лишь дополняя то, что и так видит человек своими глазами.

Возможности Vaunt

Уже сейчас проект видится такой правильной версией Google Glass. Vaunt легче, технологичнее и не снабжен камерой. Последнее — это именно преимущество, а не недостаток, ведь наличие камеры автоматом записывает устройство в список потенциально шпионских, а это для массового продукта недопустимо. Но что именно можно увидеть с помощью Vaunt? Каковы реальные возможности устройства?

Пока что функционал небогат. Во-первых, Vaunt может отображать названия улиц, упрощая навигацию. Во-вторых, очки показывают уведомления о звонках. Интересно, что обе функции требуют постоянной синхронизации со смартфоном или планшетом. Для этого Intel создали приложение-компаньон для мобильных операционных систем iOS и Android. Связь между устройствами происходит по Bluetooth.

Разумеется, это не финальный список возможностей Vaunt, ведь по сути разработчики сейчас занимаются созданием прототипа. Им важно создать очки, которые будут прочными, легкими и при этом похожими именно на очки, а не супер-девайс из фильмов про Джеймса Бонда. Функционал пока на втором месте и нужен лишь для оценки работы устройства в целом.

Что дальше?

Несмотря на то, что Vaunt — это прототип, уже сейчас Intel уверены, что путей развития у технологии множество. Например, в данный момент встроенная батарея позволяет устройству работать до 18 часов, примерно как и Apple Watch. Это круто, ведь Google Glass требовали подзарядки каждые 4 часа. Но это не предел, ведь в будущем можно использовать графеновые батареи.

Они позволят уменьшить вес очков и увеличить время автономной работы. Но это не может не повлиять на конечную стоимость. Это тоже очень сложная задача — сбалансировать устройство таким образом, чтобы оно было технологичным, но при этом не било по карману, оставаясь доступным для широких масс. На самом деле это, возможно, даже важнее, чем все остальное.

Пока что трудно сказать, что ждет Vaunt. Технологию скоро (в этом году) предоставят отдельным разработчикам, чтобы они могли создать первые приложения. Но об остальном Intel пока не торопятся рассказывать. Сколько будет стоить Vaunt, когда их можно будет купить — все это пока неизвестно. Впрочем, никто специально «мариновать» проект не будет, ведь конкуренты не дремлют!

• Magic Leap представила новые очки дополненной реальности
• Intel неудачно обновила прошивку процессоров Broadwell и Haswell от уязвимостей Spectre и Meltdown
• Intel откажется от поддержки BIOS с 2020 года
• Intel замахнулась на искусственный интеллект с процессорами Nervana
• Intel разработала сверхпроводящую тестовую микросхему для квантовых вычислений
• Новые беспроводные наушники Sony выйдут в этом месяце
• ЮНИСЕФ просит геймеров майнить криптовалюту для детей в Сирии
• Новый драйвер Intel автоматически настраивает параметры в играх
• Итоги конференции Nvidia на CES 2018 — огромные мониторы, сервис GeForce NOW, Freestyle, ИИ-машины и новые видеокарты

На столе – спутанный клубок проводов и раздаточные коробки, по одну сторону которых – рабочий ноутбук, а по другую – нечто менее привычное для глаз рядового пользователя – прототип очков внушительного размера с прозрачным корпусом, через который видна вся его начинка. За столом сидит тот человек, который всю эту систему приводит в действие. Его зовут Эд Танг (Ed Tang), он является главой компании Avegant. Именно его команда работает над созданием этого чудо-устройства – прототипа надеваемого дисплея, называемого виртуальным ретинальным монитором (Virtual retinal display, VRD).

Принцип работы устройства от Avegant заключается в проецировании двух различных изображений непосредственно на сетчатку глаз пользователя. Новинка чем-то напоминает нашумевший Oculus Rift – персональный дисплей, демонстрирующий полноценную 3D-картинку, и при этом охватывающий всё поле зрения пользователя. Однако есть принципиальное различие: в то время, как в Oculus Rift изображение воспроизводится на одном цельном ЖК-дисплее, в прототипе нового продукта от Avegant две отдельных картинки проецируются прямо на сетчатку глаз пользователя. Воспроизведение изображений таким образом стало возможным благодаря наличию в устройстве 2 млн микрозеркал.

Создание устройства, проецирующего изображение непосредственно на сетчатку глаза – процесс сложный и скрупулёзный. Необходимы максимально точные регулировки и фокусировка, и это одна из основных сложностей, с которыми сталкиваются компании-производители надеваемых дисплеев.

Специалистам Avegant удалось решить эту проблему благодаря настраиваемому корпусу дисплея, который можно отрегулировать в зависимости от ширины лица пользователя, и оптическим элементам высокого качества, которые тоже можно подстроить под себя.

Несмотря на всю сложность настройки, она приносит свои плоды. Изобретение отличается конкурентными показателями, так как способно воспроизводить две отдельные картинки, разрешение каждой из которых равно 1 280 x 768 пикселей (WXGA). Это равносильно просмотру контента на дисплее диагональю 80 дюймов с расстояния 2,5 м. Кроме того, новинка воспроизводит чёткое чистое изображение с живыми естественными цветами, поскольку отсутствует экран, который может создавать дополнительные помехи во время просмотра.

Помимо прочего, отсутствие дисплея позволит глазам больше отдыхать, избавив их от трудоёмкой работы по фокусировке и, соответственно, от оптического напряжения. Если в надеваемом дисплее используется какая-либо панель, пользователю постоянно приходится напрягать зрение, чтобы сфокусироваться на чересчур близком объекте. Хотя эту проблему прототип устройства от Avegant и решает, возникает ещё одна, не менее важная – это вес устройства. Надеваемый дисплей действительно тяжёлый, к тому же вся тяжесть приходится на нос пользователя. Возможно, сделать надеваемый дисплей более лёгким разработчикам удастся в следующих версиях.

Изначально идея подобной разработки была подана военными, которыми была поставлена задача создать дисплей, работающий по принципу термического формирования изображений наподобие традиционных очков ночного видения. Эллан Иванс (Allan Evans), сооснователь и владелец Avegant сумел сделать первые шаги для удовлетворения этого запроса. По его словам, на подобное решение его натолкнули результаты исследования того, как на самом деле человеческий глаз воспринимает свет.  Эллан скооперировался с исследователем в области оптики, вместе с которым провёл немало опытов, чтобы проверить, как же будет работать подобный механизм проецирования.

Несмотря на то, что именно армия изначально стала целевой потребительской аудиторией для данного типа устройств, вскоре подключилась и медицина с основной сферой применения в эндоскопической хирургии. Идея производства гаджета для широкого круга потребителей появилась несколько позже.

Пока официальный анонс ретинального монитора не состоялся, первую демонстрацию устройства широкой публике создатели планируют провести во время грядущей выставки Consumer Electronics Show в январе 2014 года в Лас-Вегасе. После этого планируется запуск программы массового финансирования, в которой каждый заинтересованный сможет сделать свой вклад в запуск производства новинки.

Компания Avegant была основана Элланом Ивансом и Эдом Тангом только в январе этого года, когда после успешной презентации концепта устройства были получены первые средства для развития проекта. Первый полноценный прототип персонального дисплея был создан уже 6 июля, текущая версия – в сентябре. Одной из сложностей было получение необходимой оптики и механики для сборки устройства. Что же касается главного задания на данный момент – это создание гаджета, который будет не только удобным, но и менее громоздким. По мнению Танга, внешний вид является не менее важной составляющей по сравнению с комфортом от использования, именно поэтому на данный момент он активно работает с внешними консультантами для того, чтобы после запуска массового производства на рынок вышло такое устройство, которое не было бы постыдно одеть на людях.

Представители Avegant нацелены на создание именно такого надеваемого дисплея, который можно будет использовать на улице, в офисе или других общественных местах. В то время, как разработка устройства виртуальной реальности наподобие Oculus Rift всё ещё остаётся возможным вариантом для компании, разработчики более склонны к производству такого гаджета, который предложит пользователю достойное мобильное видеоокружение. Знаком того, что пользователи действительно предпочитают просматривать качественную картинку высокого разрешения  на мобильных устройствах является то, как стремительно растёт диагональ, а вместе с ней и популярность современных смартфонов и планшетов. Таким образом, целью разработки является такой механизм, который можно носить часами не уставая, и при этом не ограничиваться в передвижениях.

В то же время, руководитель по программным операциям Йоби Бенджамин (Yobie Benjamin) занимается разработкой всех необходимых инструментов и рабочих интерфейсов, которые помогут разработчикам программных продуктов быстро войти в курс того, как работает новинка.

Все процессы по проектированию, разработке и производству  прототипа дисплея проходили в Соединённых Штатах. Пока что планы по распространению готового продукта тоже касаются исключительно США. Никаких прогнозов на будущее относительно поставок в другие регионы, а также касательно ориентировочной стартовой цене устройства нет.

То, каким успехом будет пользоваться новинка, и насколько популярным станет в плане массового финансирования, можно будет судить только тогда, когда производитель огласит детальные спецификации и покажет финальный вариант дизайна корпуса. Поэтому нам остаётся только ждать начала CES и запуска программы массового финансирования.

Ссылки по теме:

• Надеваемый 3D-дисплей Oculus Rift: игрушка на миллион долларов
• Революция Oculus Rift, год спустя. Часть I: о «железе» и о будущем
• Революция Oculus Rift, год спустя. Часть II: игры и софт
• Очки-дисплеи дополненной (AR) реальности: новинки-2013
• Очки Project Glass от Google на New York Fashion Week