Visiosta todellisuuteen: Viimeisimmät AR-teknologiat

Lisätty todellisuus on nousussa. Saatavilla olevien markkina-arvioiden mukaan vuosina 2017–2025 lisätyn todellisuuden markkinakoko kasvaa yli 195 miljardia Yhdysvaltain dollaria, lähes 3,5 miljardista dollaria vuonna 2017 yli 198 miljardiin dollariin vuonna 2025.

Tätä kasvua ei olisi voitu saavuttaa, ellei AR olisi osoittanut kyvykkyytensä useissa todellisissa käyttötapauksissa, kuten lääketieteellisessä koulutuksessa, vähittäiskaupassa, korjaus- ja huoltotoimissa, suunnittelussa ja mallinnuksessa, liiketoiminnan logistiikassa, matkailussa, koulutuksessa, viihteessä, julkisessa turvallisuudessa ja muissa.

AR:n läpimurto nykyaikaisessa elämässämme on ollut niin tehokas, että teknologiayritykset kuten SAP ovat luonneet sen vaikutuksen synonyymiksi tulevaisuuden valmistusteollisuudelle. Sitä voidaan käyttää kaikessa, varojen tunnistamisesta tiedonsiirtoon. Se on auttanut parantamaan tuotekehityksen standardeja, yksinkertaistamaan prosesseja, tehostamaan varastonhallintaa, lisäämään työntekijöiden sitoutumista ja – ehkä tärkeintä – vähentämään riskejä mahdollistamalla tehtävien virtuaalisen harjoittelun.

Tällainen AR:n kasvu on aina saanut tukea vahvalta tieteelliseltä yhteisöltä, joka innovoi ja laajentaa AR:n mahdollisuuksien rajoja.

Tänään tarkastelemme yhtä tällaista innovaatiota, joka on ratkaisevan tärkeä AR:n soveltamisen laajentamisessa.

Pienennetyt AR-näytöt laajennetuilla käyttötapauksilla näkemiseen ja näkyvyyteen

Tutkimus julkaistiin ACS Photonics -lehdessä ja sen otsikko oli “Hybrid Meta-Optics Enabled Compact Augmented Reality Display with Computational Image Reinforcement.”.

Lähde: ACS

Tutkijat havaitsivat, että projektiosien koon, painon ja poikittaisakselin vääristymien vähentäminen oli haastavaa. Tämä haaste aiheutti esteitä AR-laitteiden, kuten silmälasien, miniaturoinnissa. Ratkaisuna tutkijat esittelivät meta/refraktiivisen hybridilinssipohjaisen AR-projektorin, joka valaistaan MicroLED:illä. Ratkaisu mahdollistaa kaupallisen toteutuksen, jossa sisäänkäynnin pupillin halkaisija on 3,2 mm ja kokonaispituus alle 7,7 mm. Tuloksena on erinomainen tarkkuus ja minimaaliset poikittaisakselin vääristymät, alle 2 % vääristymä 30‑asteisen näkökentän alueella.

Ratkaisua edelleen parantaakseen tutkijat varustivat sen laitteistosta inspiroidulla korjausneuroverkolla, joka hyödyntää pisteen leviämisfunktion ominaisuutta. AR-kuvan laadun vahvistamiseksi tutkijat toteuttivat valonlähteestä tapahtuvan esidekonvoluution, joka voi korjata jäljelle jäävät järjestelmän vääristymät.

Vaikka kaikki tämä saattaa kuulostaa liian tekniseltä, tarkastellaan ratkaisua näkökulmasta, joka auttaa tavallisia käyttäjiä, jotka eivät ole syvällisesti perehtyneet optiikan tieteeseen, saamaan selkeämmän kuvan.

Mitä tutkimus ja sen saavutukset merkitsevät tavalliselle käyttäjälle

AR:n tarkoituksena on ottaa digitaalisia kuvia ja asettaa ne todelliseen maailmaan. Näin se on löytänyt jalansijansa monilla kiinnostavilla ja suosituilla sovellusalueilla, kuten videopeleissä, leikkausten suorittamisessa ja itseohjautuvien autojen ohjauksessa. Tässä käsittelemämme tutkimus pyrkii tekemään AR:sta kätevämpää siten, että se voidaan integroida tavallisiin henkilökohtaisiin laitteisiin yhdistämällä kaksi optista teknologiaa yhdeksi, korkean tarkkuuden AR-näytöksi. Tutkimuksen tarjoama silmälasiprotoypi sisältää parannetun kuvanlaadun, jossa häiriöt voidaan poistaa tietokonealgoritmien avulla.

Tutkimuksen edut

AR-laitteiden valmistajat hyötyvät merkittävästi tästä tutkimuksesta ja sen mahdollistamista edistysaskelista. AR-laitteiden on oltava entistä kannettavampia, kevyempiä ja käyttäjälle miellyttävämpiä. Tällä hetkellä ne koostuvat kuitenkin kömpelöistä suojasilmistä ja raskaista heads-up-näytöistä. Tutkijat löysivät tavan yhdistää metasurface ja refraktiivinen linssi – kaksi erilaista optista teknologiaa – luoden kompaktin, yhden linssin hybridin AR-suunnittelun.

Lisäykset eivät rasittaneet laitteen laitteistoa, sillä metasurface koostui vain erittäin ohuesta, kevyestä piinitridiinifilmistä, johon oli kaiverrettu kuvio, joka pystyi muotoilemaan ja fokusoimaan vihreiden microLEDien valoa.

Ratkaisu huolehti pienimmistäkin epätäydellisyyksistä – joita usein ohitetaan – käyttämällä tietokonealgoritmeja, jotka parantavat projisoidun kuvan tarkkuutta ja korjaavat virheet ennen kuin valo poistuu microLEDistä.

Tutkijat testasivat ratkaisunsa tehokkuutta projisoimalla AR-kuvan punaisesta pandasta. Uudella ratkaisulla varustettu panda oli 74,3 % rakenteellisesti samankaltainen alkuperäisen kuvan kanssa – 4 % parannus verrattuna korjaamattomaan projektiokseen.

Kehittäessään ratkaisun tulevaa hyötyä tutkijat totesivat, että se pystyy laajentamaan palvelunsa vihreästä täyteen väriin ja mahdollistamaan uuden sukupolven AR-lasien tuotannon, joilla on potentiaalia tulla massamarkkinoille.

Vaikka tämä tutkimus sisältää kaikki mahdollisuudet olla uraauurtava, monet muut AR:iin liittyvät tutkimukset voivat jättää pysyvän vaikutuksen alaan.

Seuraavissa osioissa tarkastelemme lisää tällaista tutkimusta.

Maailman ensimmäinen joustava ja läpinäkyvä AR-näyttöruutu

Lähde: The University of Melbourne

Melbournen yliopiston tutkijat yhdessä KDH Design Corporation -taiwanilaisen yrityksen ja Melbourne Centre for Nanofabrication -keskuksen kanssa saavuttivat mullistavan edistysaskeleen lisätyn todellisuuden näyttötekniikassa. He kehittivät maailman ensimmäisen joustavan, läpinäkyvän lisätyn todellisuuden (AR) näyttöruudun, joka hyödynsi lisävalmistusta ja edullisia materiaaleja. Tutkijat uskovat, että heidän ratkaisunsa voi mullistaa AR:n käytön luomalla teknologian, joka on samanaikaisesti joustava ja kykenevä säätämään eri valonlähteiden kulmia katselijan silmiin.

Sovellettavuuden osalta tutkijat näkivät ratkaisun hyödyllisyyden aloilla kuten pelaaminen, koulutus ja terveydenhuolto. Tarkemmin sanottuna pelialan voisi hyötyä merkittävästi

Koska näyttöruutu oli joustava, se pystyi mukautumaan monenlaisiin muotoihin, mukaan lukien kaarevat ja epäsäännölliset muodot. Läpinäkyvänä näyttöruutu mahdollisti käyttäjille luonnollisemman ja esteettömän näkymän. Lisäksi digitaalisen sisällön päällekkäisyys paransi käyttäjäkokemusta kokonaisuudessaan.

Tuotteen valmistusmekanismi ja lisävalmistustekniikoiden käyttö takasivat tarkan ja huolellisen hallinnan näytön suunnittelussa ja tuotannossa. Laatu parani merkittävästi ja tuotteet olivat johdonmukaisempia. Lisävalmistus mahdollisti myös helpon skaalaamisen massatuotantoa varten, tehden teknologiasta saavutettavampaa ja edullisempaa.

Mullistus holografisissa polymeerinanokomposiiteissa – pelin muuttaja AR-laitteille

Huazhongin tiede- ja teknologiayliopiston tutkijaryhmä sisällytti nestekide E6M:n ja löysi tekniikan parantaa AR-laseissa käytettyjä materiaaleja. Kirkkauden lisääminen ja näkökentän laajentaminen ovat kaksi pitkään jatkunutta ongelmaa, joita tämä menetelmä auttaa ratkaisemaan, ja ne ovat olennaisia lisätyn todellisuuden hyödyllisyyden ja immersiivisyyden kannalta.

E6M:n käyttö näissä materiaaleissa mahdollisti tutkijoille vähentää ei-toivottuja visuaalisia efektejä, kuten sumua, ja säilyttää näytön ohuuden, samalla kun refraktiivisen indeksin modulaatiota, eli valon kulkua materiaalissa, lisättiin. Tuloksena on tehokkaampi, kevyempi ja ohuempi materiaali, joka lisää AR-lasien kompaktisuutta ja tehokkuutta. Tämä vie meitä askeleen lähemmäs AR-laitteita, joissa on kirkkaammat, selkeämmät näytöt ja jotka tuntuvat luonnollisemmilta käyttää.

Tämä läpimurto voi avata ovet käytännöllisemmille ja käyttäjäystävällisemmille lisätyn todellisuuden tuotteille viihde-, terveydenhuolto- ja koulutusalalla. Kun AR-lasit muuttuvat kompaktimmiksi ja tehokkaammiksi, ne myös tulevat mukavammiksi ja helpommiksi käyttää arjessa, luoden uusia mahdollisuuksia reaaliaikaiseen vuorovaikutukseen digitaalisen maailman kanssa.

“Työmme osoittaa merkittävän parannuksen holografisten polymeerinanokomposiittien optisessa suorituskyvyssä, mikä voi mullistaa AR-laitteiden suunnittelun. Korkean diffraktiotehokkuuden saavuttaminen minimaalisella paksuudella luo pohjan ohuemmille, kevyemmille ja tehokkaammille AR-näytöille.”

– Professori Hai-Yan Peng, yksi tutkimuksen tekijöistä 

Meta Orion

Tällainen ja muu tutkimus on inspiroinut monia tuotteita. Yksi niistä on ehdottomasti Meta Orion. Syyskuun lopussa tänä vuonna Meta esitteli Orionin, aiemmin nimeltään Project Nazare, jonka yrityksen mukaan on koskaan valmistettu edistyksellisin AR-lasipari. Tämä ratkaisu on läpimurto, sillä se näyttää ja tuntuu tavalliselta lasiparilta, mutta tarjoaa AR:n immersiiviset ominaisuudet.

Orionin alusta sisältää Metan älyavustajan, Smart Companionin, jonka avulla käyttäjät saavat tekoälypohjaista apua rutiinitehtäviin äänikomentojen ja eleiden avulla. Lasien reaaliaikaiset päällekkäisyydet tukevat jokapäiväisiä toimintoja, kuten karttojen lukemista, ilmoitusten vastaanottamista ja jopa immersiivisen digitaalisen sisällön kanssa vuorovaikutusta. Se tarjoaa helppokäyttöisen käyttöliittymän, joka saumattomasti yhdistää todellisen ja virtuaalisen maailman kehittyneiden, kevyiden linssien avulla.

Zuckerbergin mukaan Orion on ollut kehitteillä viimeiset kymmenen vuotta, ja vaikka se lupaa paljon, se on edelleen prototyyppi, josta ei (vähintäänkin toistaiseksi) ole selkeää tapaa muuttua tuottoisaksi tuotteeksi. Laite tarvitsee edelleen rannekkeen ja langattoman laskentapalan toimiakseen, ja hintansa 10 000 $ per yksikkö osoittaa, että Metalla on vielä pitkä matka ennen kuin se julkaistaan.

Ray-Ban Meta

Vaikka Orion on vielä kaukana lanseerauksesta, ne, jotka haluavat kokeilla Metan älylaseiden teknologiaa, voivat testata Ray-Ban Meta -laseja.

Tavallinen Ray-Ban Meta -lasipari maksaa vain 299 $ ja tarjoaa paljon paremman käyttäjäkokemuksen kuin monet muut markkinoilla olevat VR-laitteet. Orionin avulla käyttäjät voivat yhdistää pilveen ja puhelimiinsa helposti, kiitos Ray-Ban Metan laajojen ominaisuuksien, kuten kameroiden, mikrofonien, kaiuttimien, antureiden ja laitteessa olevan suuren kielimallin (LLM).

Toinen AR-lasipari, joka on saanut paljon huomiota, on Snapin Spectacles 3 (SNAP ). Vaikka Spectacles 3 ja Ray-Ban Meta jakavat useita samankaltaisuuksia, Ray-Ban Meta on saanut suuremman hyväksynnän parannettujen tekoälyominaisuuksiensa, paremman integraationsa Metan ekosysteemiin ja hienostuneemman muotoilun ansiosta.

Ray-Ban Meta -älylasit heijastavat myös Metan kykyä oppia kilpailijoiden aikaisemmista versioista, kuten Bosesta ja Snapin Spectacles- ja Bluetooth-äänilaseista. Vaikka Snap sai huomiota nokkelan markkinoinnin ja hienojen mallien ansiosta, se ei pystynyt todella hyödyntämään sitä. Snapin varhainen menestys Spectaclesin kanssa hiipui pian innovaation puutteen vuoksi. Samoin Bosun äänilaseet olivat hyödyllisiä, mutta niiltä puuttui immersiiviset ja visuaaliset elementit, jotka olisivat jättäneet pysyvän vaikutelman.

Klikkaa tästä saadaksesi listan parhaista VR/AR-osakkeista.

Meta

Liikevaihdon noustessa 16 %, Meta raportoi 2024 liikevaihdoksi 134,9 miljardia dollaria, jonka kasvua vauhditti 28 % vuosi‑vuodelta kasvava mainosnäyttöjen määrä. Tämä tapahtui huolimatta 9 %:n keskimääräisen mainoshinnan hinnan laskusta. Erityisesti neljäs neljännes osoittautui vahvaksi menestykseksi Metalle, kun yhtiön liikevaihto kasvoi 40,11 miljardiin dollariin, 25 %:n vuosi‑vuodelta kasvuna.

Toinen Metaa hyödyttänyt tekijä oli valuuttakurssi, sillä liikevaihto olisi ollut 374 miljoonaa dollaria pienempi, jos valuuttakurssit olisivat pysyneet vakaina.

Liikevaihdon kasvun lisäksi Meta hallitsi kustannuksiaan tehokkaasti. Kokonaiskustannukset ja -menot kasvoivat 1 % 88,15 miljardiin dollariin vuonna 2023. Meta aiheutti 3,45 miljardia dollaria uudelleenjärjestelykustannuksia virtaviivaistaessaan toimintoja irtisanomisten ja datakeskusten yhdistämisen kautta. Se myös osti takaisin 20,03 miljardia dollaria osakkeita, mikä osoittaa sitoutumisen osakkeenomistajiin ja pitkän aikavälin näkymän käytännöllisemmille ja käyttäjäystävällisemmille AR-tuotteille viihde-, terveydenhuolto- ja koulutusalalla.

Vaikuttavasti Meta ei vain lisännyt liikevaihtoa, vaan myös hallitsi menojaan tehokkaasti. Vuonna 2023 kokonaismenot ja -kustannukset nousivat 1 % 88,15 miljardiin dollariin.

Lisäksi Meta aiheutti 3,45 miljardia dollaria uudelleenjärjestelykustannuksia virtaviivaistaessaan toimintoja irtisanomisten ja datakeskusten yhdistämisen kautta. Se myös osti takaisin 20,03 miljardia dollaria osakkeita, mikä osoittaa sitoutumisen osakkeenomistajiin ja pitkän aikavälin näkymän.

Menojen osalta Meta käytti 28,1 miljardia dollaria strategisiin pääomainvestointeihin vuonna 2023. Yhtiö priorisoi infrastruktuurin laajentamista tekoälylle, Reality Labsille ja muille pitkän aikavälin projekteille. Nyt Meta aikoo investoida enemmän palvelimiin, tekoälylaitteistoihin ja datakeskuksiin vuonna 2024, kun Reality Labs -osasto kehittää AR/VR-tuotteita ja tekoälytutkimus lisää infrastruktuurin kysyntää.

Yhteenveto

Yhteenvetona voidaan todeta, että lisätty todellisuus leviää nopeasti terveydenhuoltoon, koulutukseen ja viihteeseen. Optiikan tieteiden edistysten ja innovatiivisen tutkimuksen ansiosta AR-markkinan odotetaan kasvavan, kun teknologia muuttuu käytännöllisemmäksi. Kompaktit, korkean tarkkuuden näytöt ja joustavat AR-näytöt tekevät AR-laitteista käyttäjäystävällisempiä, kevyempiä ja päivittäiseen käyttöön sopivampia. Nämä teknologiat muuttavat tapaa, jolla vuorovaikutamme digitaalisen maailman kanssa, luoden uusia immersiivisiä kokemuksia ammatillisissa ja henkilökohtaisissa ympäristöissä. (META )

Klikkaa tästä saadaksesi listan parhaista maverick-yrityksistä, jotka määrittelevät AR/VR-tilaa uudelleen.