3D-доповнена реальність у звичайних окулярах

Дослідники зі Стенфордського університету, які працюють у новій галузі просторових обчислень, розробили прототип гарнітури доповненої реальності. Вона використовує голографічне зображення для накладення повноколірних рухомих 3D-зображень на лінзи, здавалося б, звичайних окулярів.

«Наша гарнітура зовні має вигляд звичайних окулярів, але крізь лінзи користувач бачить збагачений світ, на який накладаються яскраві, повноколірні 3D-зображення», - каже Гордон Ветцштейн (Gordon Wetzstein), доцент кафедри електротехніки та експерт у галузі просторових обчислень, що швидко розвивається.

«Можна уявити собі хірурга, який вдягає такі окуляри, щоб спланувати тонку або складну операцію, або авіамеханіка, який за їхньою допомогою навчається працювати з новітнім реактивним двигуном», - каже Ману Гопакумар (Manu Gopakumar), докторант зі Стенфордської лабораторії обчислювальних зображень під керівництвом Ветцштейна й один із перших авторів статті.

Щоб отримати більш візуально задовільні 3D-зображення, Ветцштейн відмовився від традиційних стереоскопічних підходів на користь голографії. Попри великі перспективи в галузі створення 3D-зображень, широке поширення голографії було обмежене нездатністю точно відображати 3D-підказки глибини, що призводило до неадекватного, іноді нудотного, візуального сприйняття.

Команда Ветцштейна використовувала штучний інтелект, щоб поліпшити підказки глибини в голографічних зображеннях. Потім, використовуючи досягнення нанофотоніки та технології хвилеводних дисплеїв, дослідники змогли проєктувати обчислені голограми на лінзи окулярів, не вдаючись до громіздкої додаткової оптики.

Хвилевід створюється шляхом травлення нанометрових візерунків на поверхні лінзи. Невеликі голографічні дисплеї, встановлені на кожній дужці, проєктують обчислені зображення через витравлені візерунки, які відбивають світло всередині лінзи, перш ніж воно потрапляє безпосередньо в око глядача. Дивлячись крізь лінзи окулярів, користувач бачить як реальний світ, так і повноколірні 3D-зображення, виведені на екран.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI