दृष्टि से वास्तविकता: एआर तकनीक में नवीनतम

संवर्धित वास्तविकता (एआर) वास्तविक दृश्य पर डिजिटल जानकारी दिखाती है। पुराने बाजार अनुमानों में इसका आकार 2017 के लगभग 3.5 अरब अमेरिकी डॉलर से बढ़कर 2025 में 198 अरब डॉलर से अधिक होने की संभावना बताई गई थी। ये पूर्वानुमान हैं, सत्यापित बिक्री के परिणाम नहीं; अलग-अलग बाजार परिभाषाओं और स्रोतों के कारण अनुमान काफी बदल सकते हैं।

एआर के संभावित उपयोगों में चिकित्सा प्रशिक्षण, खुदरा बिक्री, मरम्मत, डिजाइन, लॉजिस्टिक्स, पर्यटन, शिक्षा, मनोरंजन और सार्वजनिक सुरक्षा शामिल हैं। हर क्षेत्र में उपयोगिता और अपनाने का स्तर अलग है।

SAP जैसी प्रौद्योगिकी कंपनियाँ विनिर्माण में एआर के उपयोगों का वर्णन करती हैं। उपकरण पहचानना, काम के निर्देश दिखाना और प्रशिक्षण देना कुछ उदाहरण हैं। सही तरीके से इस्तेमाल होने पर इससे प्रक्रियाओं और प्रशिक्षण में मदद मिल सकती है; जोखिम और लागत में कमी हर उपयोग में स्वतः सुनिश्चित नहीं होती।

ऑप्टिक्स, सामग्री विज्ञान और कंप्यूटिंग के शोधकर्ता एआर उपकरणों को अधिक उपयोगी और सुविधाजनक बनाने के लिए काम कर रहे हैं।

यहाँ हम अक्टूबर 2024 तक सामने आए कुछ शोध और उत्पादों पर नज़र डालते हैं।

चश्मों में समा सकने वाले छोटे एआर डिस्प्ले

ACS Photonics में प्रकाशित अध्ययन का विषय था कंप्यूटेशनल इमेज सुधार के साथ हाइब्रिड मेटा-ऑप्टिक्स से बना छोटा एआर डिस्प्ले।

स्रोत: ACS

प्रोजेक्शन लेंस का आकार और वजन घटाते हुए दृश्य के किनारों पर होने वाली ऑप्टिकल त्रुटियों को नियंत्रित करना कठिन है। शोधकर्ताओं ने माइक्रोएलईडी से प्रकाशित मेटासर्फेस और अपवर्तक लेंस का हाइब्रिड डिजाइन प्रस्तुत किया। इसमें प्रवेश पुतली का व्यास 3.2 मिमी और कुल ऑप्टिकल लंबाई 7.7 मिमी से कम थी। परीक्षण में 30 डिग्री के दृश्य क्षेत्र में विकृति 2% से कम रही। ये प्रोटोटाइप के परिणाम हैं, तैयार व्यावसायिक उत्पाद की पुष्टि नहीं।

शोधकर्ताओं ने पॉइंट-स्प्रेड फंक्शन की जानकारी पर आधारित न्यूरल नेटवर्क से छवि का पूर्व-सुधार किया। इसका उद्देश्य प्रकाश के प्रक्षेपित होने पर बची रहने वाली कुछ ऑप्टिकल त्रुटियों की भरपाई करना था।

सरल शब्दों में, उपकरण और कंप्यूटर प्रसंस्करण को साथ इस्तेमाल करके छोटे डिस्प्ले की छवि सुधारने का प्रयास किया गया।

शोध और उसकी उपलब्धियों का सामान्य उपयोगकर्ता के लिए क्या अर्थ है

एआर वास्तविक दृश्य पर डिजिटल छवियाँ या जानकारी जोड़ती है। शोधकर्ताओं ने मेटासर्फेस, अपवर्तक लेंस और माइक्रोएलईडी को मिलाकर चश्मों में लगाने योग्य प्रोटोटाइप बनाया। कंप्यूटर एल्गोरिदम ने छवि की कुछ त्रुटियों को कम किया; सभी त्रुटियाँ पूरी तरह समाप्त नहीं हुईं।

शोध के लाभ

एआर उपकरणों के लिए कम वजन और छोटा आकार उपयोगी हैं। इस शोध में मेटासर्फेस और अपवर्तक लेंस को जोड़कर एक कॉम्पैक्ट हाइब्रिड ऑप्टिकल डिजाइन बनाया गया। इसका लाभ भविष्य के उपकरणों में जाँचना बाकी है।

मेटासर्फेस सिलिकॉन नाइट्राइड की अत्यंत पतली परत है, जिस पर उकेरा गया पैटर्न हरे माइक्रोएलईडी के प्रकाश को नियंत्रित और फोकस करता है। पतली परत से आकार कम रखने में मदद मिलती है, लेकिन पूरे उपकरण का वजन और ऊर्जा खपत अन्य घटकों पर भी निर्भर करते हैं।

कंप्यूटर एल्गोरिदम प्रक्षेपण से पहले छवि में सुधार करता है, ताकि बाद में बनने वाली छवि की कुछ त्रुटियों की भरपाई हो सके। यह हर सूक्ष्म दोष को पूरी तरह ठीक करने का दावा नहीं है।

रेड पांडा की परीक्षण छवि में दोबारा प्रक्षेपित छवि की मूल छवि से संरचनात्मक समानता 74.3% रही। ACS की रिपोर्ट के अनुसार यह बिना सुधार वाले प्रक्षेपण से 4% बेहतर थी। यह छवि-गुणवत्ता का माप है, उपकरण की ऊर्जा दक्षता का प्रतिशत नहीं।

शोधकर्ताओं के अनुसार, आगे विकास होने पर हरे रंग के प्रक्षेपण को पूर्ण रंगों तक बढ़ाया जा सकता है। रोज़मर्रा के एआर चश्मों में उपयोग के लिए अभी अतिरिक्त काम आवश्यक है।

एआर के क्षेत्र में अन्य शोध भी सामग्री, निर्माण और डिस्प्ले की सीमाएँ दूर करने का प्रयास कर रहे हैं।

आगामी भागों में, हम कुछ और ऐसे शोधों पर नज़र डालेंगे।

लचीली और पारदर्शी एआर डिस्प्ले स्क्रीन

स्रोत: मेलबर्न विश्वविद्यालय

मेलबर्न विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने ताइवान की KDH Design Corporation और Melbourne Centre for Nanofabrication के साथ मिलकर एक लचीली, पारदर्शी एआर डिस्प्ले स्क्रीन विकसित की। विश्वविद्यालय ने इसे एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग से बनी अपनी तरह की पहली स्क्रीन बताया। निर्माण विधि और सामग्री इसे विभिन्न आकारों के अनुरूप बनाने की संभावना देती हैं; इसे बिना शर्त सभी प्रकार की पहली एआर स्क्रीन कहना उचित नहीं होगा।

शोधकर्ता गेमिंग, शिक्षा और स्वास्थ्य सेवा में संभावित उपयोग देखते हैं। ये अवसर हैं, सभी क्षेत्रों में सिद्ध व्यावसायिक लाभ नहीं।

लचीली स्क्रीन को घुमावदार या अनियमित सतहों के अनुरूप बनाया जा सकता है। पारदर्शिता वास्तविक दृश्य देखने के साथ डिजिटल सामग्री दिखाने में मदद कर सकती है। वास्तविक अनुभव उपकरण की अन्य ऑप्टिकल विशेषताओं पर भी निर्भर करेगा।

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग डिजाइन और उत्पादन पर सूक्ष्म नियंत्रण दे सकती है। बड़े पैमाने पर निर्माण और कम लागत की संभावना है, लेकिन उत्पादन बढ़ाना या उपकरण को सुलभ बनाना स्वतः सुनिश्चित नहीं होता।

होलोग्राफिक पॉलिमर नैनोकंपोजिट में प्रगति

हुआझोंग विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने होलोग्राफिक पॉलिमर नैनोकंपोजिट में E6M लिक्विड क्रिस्टल मिलाकर उसकी ऑप्टिकल विशेषताओं का अध्ययन किया।अधिक चमक और उपयोगी दृश्य क्षेत्र एआर डिजाइन की चुनौतियाँ हैं। यह सामग्री-संबंधी काम बेहतर ऑप्टिकल घटकों की दिशा में योगदान दे सकता है।

E6M मिलाने से अपवर्तनांक के मॉड्यूलेशन और विवर्तन दक्षता में सुधार का अध्ययन किया गया। ये गुण होलोग्राफिक संरचना द्वारा प्रकाश नियंत्रित करने से जुड़े हैं। सामग्री के प्रयोगशाला परिणाम को तैयार, हल्के और पूर्णतः विकसित एआर चश्मे की उपलब्धता नहीं समझना चाहिए।

इस प्रगति से भविष्य में पतले और अधिक प्रभावी डिस्प्ले विकसित करने में मदद मिल सकती है। दैनिक उपयोग के उत्पादों के लिए टिकाऊपन, निर्माण और पूरे उपकरण के प्रदर्शन का परीक्षण भी आवश्यक होगा।

अध्ययन के लेखक है-यान पेंग के अनुसार, कम मोटाई में बेहतर विवर्तन दक्षता प्राप्त करना अधिक पतले और कुशल एआर डिस्प्ले के विकास में सहायक हो सकता है।

— शोध के संभावित उपयोगों का सार

Meta Orion

शोध और उत्पाद विकास एआर क्षेत्र को आगे बढ़ा रहे हैं, लेकिन यहाँ वर्णित अलग-अलग अध्ययनों को किसी विशेष उत्पाद का प्रत्यक्ष आधार मानना उचित नहीं है। एक प्रमुख उदाहरण Meta का Orion है। सितंबर 2024 में Meta (META ) ने पहले Project Nazare कहलाने वाला Orion प्रोटोटाइप दिखाया। कंपनी ने इसे अपना उन्नत एआर चश्मा बताया। यह उपभोक्ताओं के लिए बिक्री पर उपलब्ध उत्पाद नहीं था।

Orion में Meta AI सहायक और आवाज़, हाथों तथा आँखों की गतिविधियों से जुड़े नियंत्रण शामिल हैं। इसका रिस्टबैंड मांसपेशियों से जुड़े विद्युत संकेतों का उपयोग करता है और एक वायरलेस कंप्यूटिंग पक प्रसंस्करण में मदद करता है। डिजिटल जानकारी वास्तविक दृश्य पर दिखाई जा सकती है।

Orion लंबे विकास का परिणाम है, लेकिन अक्टूबर 2024 तक यह सीमित परीक्षण के लिए प्रोटोटाइप था। मूल लेख में दिया गया 10,000 डॉलर प्रति इकाई का आँकड़ा उपभोक्ता बिक्री मूल्य नहीं है। इसे सामान्य ग्राहकों तक पहुँचाने के लिए लागत, आकार और अनुभव में और सुधार आवश्यक थे।

Ray-Ban Meta

Orion के विपरीत, Ray-Ban Meta स्मार्ट चश्मे उपभोक्ताओं को उपलब्ध थे। हालाँकि, 2024 के Ray-Ban Meta मॉडल में दृश्य एआर ओवरले दिखाने वाला डिस्प्ले नहीं था।

Ray-Ban Meta की अमेरिकी शुरुआती कीमत 299 डॉलर थी। इनमें कैमरा, माइक्रोफोन, स्पीकर और Meta AI सुविधाएँ थीं। यह वीआर हेडसेट या Orion जैसा एआर डिस्प्ले नहीं है। AI सुविधाओं को फोन और इंटरनेट सेवाओं की आवश्यकता हो सकती है; पूरा बड़ा भाषा मॉडल चश्मे में ही चलता है, ऐसा मानना सही नहीं है।

स्मार्ट चश्मों का एक और उदाहरण Snap के Spectacles 3 थे(SNAP )। 2019 में आए इस मॉडल में दो कैमरे थे और इससे 3D प्रभावों के लिए तस्वीरें व वीडियो रिकॉर्ड किए जा सकते थे। यह आँखों के सामने एआर दृश्य दिखाने वाला मॉडल नहीं था। Snap ने सितंबर 2024 में डेवलपर्स के लिए पाँचवीं पीढ़ी के डिस्प्ले वाले Spectacles प्रस्तुत किए।

कैमरा और ऑडियो वाले स्मार्ट चश्मों को एआर डिस्प्ले वाले चश्मों से अलग समझना चाहिए। Bose के ऑडियो चश्मे, Spectacles 3 और Ray-Ban Meta की क्षमताएँ तथा लक्ष्य अलग थे। बिक्री या लोकप्रियता के अंतर को केवल नवाचार की कमी या किसी एक कंपनी की श्रेष्ठता से नहीं समझाया जा सकता।

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Meta

Meta का 2023 का कुल राजस्व 134.9 अरब डॉलर था, जो पिछले वर्ष से 16% अधिक था। मूल लेख में इसे 2024 का परिणाम बताना गलत था। 2023 में विज्ञापन दिखाए जाने की संख्या 28% बढ़ी और प्रति विज्ञापन औसत कीमत 9% घटी। चौथी तिमाही का राजस्व 40.11 अरब डॉलर रहा, जो सालाना आधार पर 25% अधिक था।

विनिमय दरों ने 2023 के पूरे साल के राजस्व को भी प्रभावित किया। 2022 की स्थिर दरों पर गणना करने से राजस्व 37.4 करोड़ डॉलर कम होता।

2023 में कुल लागत और खर्च 1% बढ़कर 88.15 अरब डॉलर हुए। पुनर्गठन शुल्क 3.45 अरब डॉलर और शेयर पुनर्खरीद 20.03 अरब डॉलर रही। ये कंपनी के कुल वित्तीय परिणाम हैं; इन्हें एआर उत्पादों की सफलता का प्रमाण नहीं माना जाना चाहिए।

कुल कंपनी खर्च में एआर के अतिरिक्त विज्ञापन, अन्य सेवाएँ, कर्मचारी और बुनियादी ढाँचा जैसे अनेक क्षेत्र शामिल हैं।

पुनर्गठन और शेयर पुनर्खरीद के आँकड़े परिचालन तथा पूँजी आवंटन से जुड़े हैं। वे भविष्य के निवेश प्रतिफल या किसी खास तकनीक की सफलता सुनिश्चित नहीं करते।

2023 में वित्तीय पट्टों के मूलधन भुगतान सहित Meta का पूँजीगत व्यय 28.10 अरब डॉलर था। कंपनी ने 2024 में सर्वर, AI हार्डवेयर और डेटा सेंटरों पर निवेश बढ़ाने की योजना बताई थी। कंपनी का यह बुनियादी ढाँचा व्यय Reality Labs के एआर/वीआर उत्पादों पर होने वाले पूरे खर्च के समान नहीं है।

निष्कर्ष

एआर के उपयोग स्वास्थ्य सेवा, शिक्षा, मनोरंजन और उद्योग तक फैल रहे हैं। छोटे ऑप्टिकल घटक, बेहतर सामग्री और छवि-सुधार विधियाँ उपकरणों को अधिक व्यावहारिक बना सकती हैं। प्रयोगशाला प्रोटोटाइप से व्यापक उपयोग तक पहुँचने के लिए लागत, सुरक्षा, प्रदर्शन और निर्माण जैसी चुनौतियाँ बाकी हैं।

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