Versoteq

Blog


AR-lasien teknologia

Laajennetun todellisuuden lasit ovat tällä hetkellä ainoa tapa tuoda laajennettu todellisuus (AR) kunnolla kaikkien käyttöön. Jotta AR vihdoinkin saavuttaisi ansaitsemansa arvostuksensa ja käytettävyytensä kuluttajille tarkoitetut lasit ovat ehdoton seuraava askel teknologiassa.

Lasit mahdollistavat ”hands-free” käytön esimerkiksi kännykälle tai videolle, jne. Eli helpoimmillaan mobiililaite tuodaan käyttäjän näkökenttään isolla ruudulla. Parhaimmillaan GPS, kuva- ja ääniteknologia mahdollistavat tietokoneen luoman todellisuuden ja esittämän tiedon esittämisen oikean maailman päällä. Näin käyttäjälle luodaan laajennettu tai ”tehostettu” todellisuus.

AR-lasien kuvan esittämisessä on käytännössä kaksi ”koulukuntaa” jotka ovat ns. kaareva peili ja aalto-ohjain. Peilillä on montakin haastetta: kuvan väärä muoto ja pieni alue jolla silmä näkee kuvan. Ehkä pahimpana on lähettimen paikka ja näin käyttäjän kärsimä näköeste. Nämä ongelmat ovat kalliita ratkaista ja näin peililaseista ei ole tullut suosittuja.

Waveguide, aalto-ohjain, laseissa on monia eri tapoja ohjata kuva silmään, mutta näilläkin on omat ongelmansa, mutta myös vahvuutensa. Tässä artikkelissa tarkastellaan järkevän hintaisia, siis kuluttajille sopivia, teknologioita. Koska nämä teknologiat ovat suhteellisen uusia nousevat niiden ongelmat päällimmäisiksi.

Difraktio-laseissa käytetään hiloja kuvan luomiseen. Tämä on ns. Nokian malli ja esimerkiksi Vuzix on lisensoinut sen itselleen, myös Microsoft käyttää sitä HoloLens-laseissaan. Kyseessä on erittäin käyttökelpoinen teknologia, mutta tällä on myös haasteita, joiden takia teknologia ei ole yleistynyt. Ohjaimen luominen on kallista, koska siihen joudutaan luomaan nanometrisiä ritilöitä, joilla valo ohjataan ohjaimen sisällä. Samalla valo menettää muotonsa ja luo sateenkaariefektin näkökenttään. Siksi tämä onkin parhaimmillaan monokrominäytön kanssa. Kolmas kehityskohde on kapea näkökenttä. Vaikka tämä onkin erittäin käyttökelpoinen tapa luoda lasit, sen sisäiset ongelmat vaativat paljon prosessointia ja laite on kallis valmistaa. Edellä mainituista asioista huolimatta parhaat AR-lasit käyttävät tällä hetkellä difraktiota kuvan luomiseen.

Holografiset lasit kärsivät myös sateenkaariefektistä, kapeasta näkökentästä ja suurimpana haasteena on vain yhden värin läpäisy kerrallaan. Näin tarvitaan kolme lähetintä luomaan täysi kuva: punainen, vihreä ja sininen. Ihmisen silmä on erittäin hyvä huomaamaan värien erot ja näin holografiset lasit kärsivätkin epätasaisesta värien sekoituksesta. Sony ja Konica-Minolta ovat uranuurtajat tällä teknologialla, mutta tämä teknologia kuitenkin poikii edelleen uusia yrittäjiä, mutta vain Sony on saanut markkinoille toimivan laitteen. Jälleen palaamme monokromaattiseen valoon ja tuotteen hintaan. Näin tämä ei sovellu kunnolla kuluttajille.

Polarisoivaa aallonohjainta on käyttänyt Israelilainen Lumus, mutta he ovat siirtyneet heijastavaan aallonohjaimeen. Polarisoinnissa on todella monta käytännön ongelmaa: linssien tekeminen on anteeksiantamatonta ja täydelliselläkin tuotteella menetetään noin 70 prosenttia valosta ja läpäisystä. Näin käyttäjän näkökenttä sumenee pahasti, mutta näköalue on laaja. Silti tällä teknologialla on paljonkin käyttöarvoa, mutta kuluttajamarkkinoiden ulkopuolella.

Tällä hetkellä paras aalto-ohjain teknologia perustuu heijastavaan aallonohjaimeen, siis mediaan. Linssin aineena voidaan käyttää muovia ja väriongelmia ei ole, koska heijastaminen tapahtuu suorilla peileillä. Ehkäpä tärkeimpänä kuitenkin on se, että tämä teknologia ei käytä eksoottisia materiaaleja tai kemikaaleja, joten kustannukset saadaan pidettyä järkevinä. Samoin tehonkulutus on pientä, koska valon polarisaatiota ei ole ja näin voidaan käyttää mitä tahansa näyttöä alkuperäisen kuvan luomiseen. Niin Optinvent kuin Lumuskin käyttävät tätä teknologiaa. Epsonin Moverio-laite käyttää samaa ideaa. Googlen Google Glass on hiukan poikkeava, mutta silti periaatteessa samaan teknologiaan pohjautuva laite. Suurimpana ongelmana tällä teknologialla on se, että näyttöalue on yhtä iso kuin heijastava linssi paksu.

    Miksi siis käyttää AR-laseja tulevaisuudessa?
  1. AR-lasit kehittyvät teknologian kehittyessä. Alkuperäinen matkapuhelin on ihan erilainen kuin nykypäivän kännykkä.
  2. AR-lasit toimivat ja niitä on hyvä käyttää. Kannattaa aina kokeilla ennen hankintaa.
  3. AR-lasit mahdollistavat laajennetun todellisuuden töissä ja ovat työkalu. Kännykän AR-käyttö on hankalaa ja oikeasti tarvitset kummatkin kätesi työntekoon.
  4. Ne mahdollistavat laajennetun todellisuuden oikean käytön. AR on muutakin kuin työkalu ja lelu. Sille voidaan luoda mitä tahansa peleistä navigaatioon, lokaation perustuvaan sisältöön, jne. Lasit ovat ainoa aikoa immersiivinen ovi uuteen maailmaan.

Kaikilla teknologioilla on omat ongelmansa kuvan luonnissa ja tehon käytössä, mutta parhaimmat tulokset tähän asti on saatu niin difraktio-laseilla kuin heijastavillakin ja näin Versoteq voi suositella vain näitä kahta eri teknologiaa. Erikoisuutena ovat Lumusin uudet waveguide-heijastusnäytöt. Kyseinen yhtiö myy myös pelkkiä näyttöjä ja näin niillä voidaan luoda uudenlaisia AR-laitteita ja tuoda AR-näytöt eri tavoin käyttöön.

Tulen myöhemmin tekemään listauksen hyvistä laseista, mutta kannattaa aina muistaa, että teknologia sinällään ei ole tärkein, vaan käyttötarpeita vastaavat tuotteet, ohjelmistot ja varsinkin käyttöliittymä. Tästä Applen iPhone on loistava esimerkki. Alkujaan puhelimen teknologia ei ollut mitään erikoista ja tuskin erosi massasta. Laitteen suurin juju oli käyttöliittymä ja sen luomat mahdollisuudet. AR-tuotteita pitää lähestyä samalla lailla. Kaikkea teknologiaa voidaan hyödyntää, mutta jos perus ajatusta ei ole viety tarpeeksi pitkälle on tuote valmiiksi kuollut. Siksi meihin Versoteqillä kannattaa ottaa yhteyttä. Meillä on paljon osaamista niin elektroniikan kuin ohjelmistojen puolelta. Samalla meidän ohjelmistomme aina räätälöidään käyttötarpeen mukaan helppokäyttöisiksi.

Lähde ja lisää luettavaa: http://www.optinvent.com/wp-content/uploads/2016/04/Position-Paper-AR-Gl...

Share