Mengaktifkan perangkat keras untuk metaverse

Metaverse banyak dibicarakan, terutama dengan perusahaan seperti Facebook dan Nvidia yang mempresentasikan visi mereka tentang masa depan digital. Tapi apa sebenarnya metaverse, apa tantangan perangkat keras dalam mengaktifkannya, dan elemen apa yang sudah ada? Firma analis IDTechEx mengeksplorasi kemajuan di bidang-bidang seperti tampilan, sensor gambar, optik, haptics, augmented reality / realitas virtual secara mendalam baru-baru ini; kami menyajikan beberapa diskusi itu di sini.

Permainan akhir untuk metaverse adalah agar dunia virtual ada dengan mulus di samping yang nyata, dengan interaksi yang mendalam antara keduanya mengubah persepsi kita tentang kehadiran fisik. Perangkat lunak untuk ini hampir selesai, tetapi perangkat kerasnya masih memiliki banyak rintangan untuk diatasi.

Metaverse menjanjikan langkah-perubahan dalam cara masyarakat berkomunikasi tetapi, tanpa teknologi perangkat keras, pada akhirnya akan tetap menjadi mimpi pipa. Kami masih dapat berinteraksi dengan metaverse melalui ponsel dan laptop kami, tetapi ini akan menjadi perangkat warisan. Untuk membenamkan diri, ini membutuhkan headset virtual reality (VR); untuk integrasi sejati antara yang dibuat dan fisik, perangkat augmented reality (AR) diperlukan.

Batu ujian dalam industri perangkat AR/VR adalah penerimaan sosial dan tanpa kemajuan dalam teknologi penginderaan, tampilan, dan optik, headset AR dan VR tidak akan cukup ramping untuk mencapai hal ini. Meskipun miliaran dolar telah dicurahkan untuk pengembangan, IDTechEx mengatakan kacamata AR yang sebenarnya masih jauh dari posisi sejajar dengan Ray-Bans dalam hal tampilan atau tampilan gambar yang berkualitas IMAX. Meta (sebelumnya Facebook) mengumumkan proyek kacamata AR pada saat yang sama dengan perubahan namanya, mengakui bahwa mereka bertahun-tahun dari kelayakan. Headset VR terkadang mengundang perbandingan dengan Robocop – hanya perangkat kelas atas yang mulai mengaburkan batas antara yang nyata dan yang tidak.

Jangka panjang, tujuannya adalah perangkat yang ringan dan nyaman yang dapat Anda pakai sepanjang hari, beralih antara AR dan VR sambil memungkinkan interaksi alami antara Anda dan pengguna metaverse lainnya. Perjalanan teknologi menuju perangkat keras yang diperlukan untuk membuat perangkat hipotetis ini menghadirkan perkembangan yang lebih menarik dan tantangan yang kompleks daripada perangkat lunak.

Tampilan MicroLED adalah bagian dari solusi

Menempatkan layar tepat di depan mata Anda mengungkapkan hal-hal yang tidak kita sadari saat melihat telepon atau TV. Kami melihat kesenjangan antara piksel dalam sebuah fenomena yang disebut efek pintu layar dan aturan praktisnya adalah bahwa bidang pandang 60 piksel per derajat (ppd) diperlukan agar VR atau AR mulai terlihat seperti kenyataan, yang mengarah pada tuntutan besar pada resolusi. . Selain itu, optik diperlukan untuk memfokuskan dan mengukur gambar-gambar ini dengan benar untuk penglihatan kita. Dalam hal AR, optik ini sangat tidak efisien, menyebabkan tuntutan kecerahan dalam jutaan nits – untuk referensi, layar iPhone 13 Pro Max maksimal pada 1200 nits.

Tampilan MicroLED adalah solusi yang menjanjikan untuk AR dan VR. Mereka tidak mengalami burn-in seperti tampilan OLED, dapat memiliki tingkat kecerahan yang gila (JadeBird membuatnya untuk aplikasi AR dengan tingkat kecerahan maksimum 3 juta nits), dan memungkinkan pitch piksel kecil, dengan Mojo Vision menghasilkan apa yang mereka sebut nanoLED layar yang cukup kecil untuk dimasukkan ke dalam lensa kontak dan memiliki jarak subpiksel 900nm.

Namun, ada satu masalah utama:microdisplays microOLED tidak bagus dalam menghasilkan gambar penuh warna, dengan microLED biru secara signifikan lebih efisien daripada warna lain. Konversi warna titik kuantum adalah solusi yang disukai di sini, memungkinkan konversi cahaya biru menjadi merah dan hijau, dan titik-titik kuantum ini dapat dicetak dengan inkjet atau berpola litografi. Masih ada kekhawatiran tentang umur panjang, terutama dalam tampilan mikro yang sangat cerah, serta ketergantungan pada logam berat dalam banyak formulasi. Garis waktu pengembangan untuk tampilan microLED diuraikan secara rinci dalam laporan tentang teknologi, komersialisasi, peluang, pasar, dan pemain ini.

Medan pertempuran terbesar untuk AR, khususnya, adalah optik penggabung. Perangkat ini melapisi gambar yang diproyeksikan pada lensa transparan. Di sini, perusahaan berjuang untuk rendisi warna terbaik, bidang pandang terluas, dan kotak mata terbesar untuk memungkinkan pengalaman tampilan meyakinkan yang sesuai untuk setiap rangkaian mata.

Mempertimbangkan berita besar tahun ini di bidang ini, pandu gelombang relief permukaan tampaknya menjadi solusi yang dipertaruhkan oleh industri. Pada bulan Mei, WaveOptics, diakuisisi oleh Snap (raksasa media sosial lain yang melihat ke arah metaverse) dan pada bulan November, investasi oleh raksasa seperti Samsung Electronics di Digilens menghasilkan penilaian sebesar $500 juta. Keduanya adalah perusahaan pemandu gelombang fabless. Perkembangan menarik dari Digilens adalah pandu gelombang TREX-nya, yang dapat menggandakan resolusi tampilan efektif, menyediakan satu senjata di gudang senjata untuk mencapai 60ppd. Laporan lain tentang optik dan tampilan dalam AR, VR, dan MR mencakup teknologi, pemutar, dan Pasar, serta mempelajari penggabung optik dan teknologi tampilan dalam aplikasi ini secara mendetail.

Teknologi pelacakan mata

Jika Anda mencoba membuat headset yang mencakup semua 135° bidang pandang horizontal masing-masing mata pada resolusi 60ppd, segala sesuatunya akan menjadi tidak terkendali dengan cepat – untungnya, hanya pusat penglihatan kita yang berkualitas tinggi ini, dengan tepi luar tidak begitu menuntut. Dengan melacak mata kita, resolusi dapat dimaksimalkan di tengah tempat yang dilihat pengguna sambil menurunkan tuntutan di tempat lain.

Di masa depan, teknologi pelacakan mata ini bahkan dapat digunakan untuk memproyeksikan gambar AR/VR langsung ke retina melalui pemindaian sinar laser, mengatasi kebutuhan optik penggabung dan koreksi bagi pemakai kacamata:yaitu, jika konsumen dapat merasa nyaman dengan idenya.

Perusahaan di bidang ini menggunakan teknologi sensor gambar yang sedang berkembang untuk melacak mata dengan lebih efisien. Visi berbasis peristiwa dapat membantu menjaga permintaan pemrosesan tetap rendah dengan merekam gerakan secara native alih-alih aliran bingkai gambar konvensional. Menggunakan sensor gambar tercetak, teknologi pelacakan mata dapat dikemas menjadi paket yang lebih ramping. Meta Materials Inc. (tidak ada hubungannya dengan Meta) sudah menyematkan kamera mikro langsung ke lensa kacamata dan pendekatan ini akan diintegrasikan ke dalam optik penggabung atau pembesar untuk AR dan VR masing-masing seiring dengan semakin matangnya teknologi.

Haptik dan pengalaman sensorik

Semua yang telah dibahas sejauh ini tidak lebih dari sebuah TV kelas atas yang diikatkan ke wajah Anda jika Anda tidak dapat berinteraksi dengannya dengan cara yang menyerupai dunia nyata. Tidak hanya perangkat AR dan VR yang perlu merasakan gerakan kita, tetapi untuk perendaman penuh, perangkat haptic (umpan balik sentuh) juga diperlukan. Pada November 2021, divisi Meta's Reality Labs (RL) memamerkan prototipe produk sarung tangan haptics, termasuk video Mark Zuckerberg yang mencoba berbagai demo. Sarung tangan ini menggunakan sistem mikofluida untuk mengirimkan umpan balik sentuhan lokal ke berbagai area tangan, yang tampaknya memberikan umpan balik sentuhan lebih lanjut ke setiap jari. Meskipun ada beberapa kontroversi atas kemiripan prototipe ini dengan produk dari HaptX, posisi IP Meta kuat di sini dan ini mewakili upaya yang dilakukan oleh perusahaan yang berfokus pada metaverse untuk memastikan bahwa pengalaman sensorik melewati audio-visual disampaikan, menurut IDTechEx.

Analis mengatakan pemenang utama di sisi penginderaan di headset baru-baru ini adalah waktu kamera penerbangan untuk pelacakan tangan, menghilangkan kebutuhan untuk interaksi gaya pengontrol game dengan perangkat VR dan AR. Apple telah diketahui berinvestasi di ruang VR/AR selama bertahun-tahun dan, pada Oktober 2021, sumber industri melaporkan bahwa LG Innotek telah mulai memasok waktu kamera penerbangan ke perusahaan untuk headset VR yang dijadwalkan rilis pada 2022. Ketika Apple mengadopsi sebuah teknologi, biasanya merupakan pernyataan kuat bahwa itu akan ada di mana-mana, mewakili titik data lain di masa depan yang kuat untuk AR dan VR.

IDTechEx menyimpulkan dengan mengatakan bahwa, secara terbatas, metaverse sudah ada di sini. Gunung pengembangan perangkat keras yang mencegah realisasi penuhnya perlahan-lahan naik dan kacamata AR yang ringan dan tampan menggantikan ponsel dan laptop kita di masa depan terasa seperti hampir pasti.