ऑगमेंटेड और वर्चुअल रियलिटी
हल्के वजन वाले AR चश्मे रोज़मर्रा के उपयोग को वास्तविकता के करीब लाते हैं
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A team of POSTECH researchers just unveiled a new method to create ultra-thin, lightweight Augmented Reality (AR) glasses. The updated approach could help make AR realistic for everyday use, ushering in a new era of tech across several sectors. Here’s how this team could drive AR adoption to new heights in the coming years.
ऑगमेंटेड रियलिटी क्या है और यह क्यों महत्वपूर्ण है?
Augmented reality (AR) डिजिटल और वास्तविक दुनिया को एक सहज इंटरफ़ेस में मिलाने को दर्शाती है। यह अवधारणा 1968 से मौजूद है, जब हार्वर्ड के कंप्यूटर वैज्ञानिक इवान सदरलैंड, जिन्हें कंप्यूटर ग्राफिक्स के पिता के रूप में भी जाना जाता है, ने पहली बार अपना AR हेड-माउंटेड डिस्प्ले प्रस्तुत किया।
2008 तक पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध AR सिस्टम नहीं आया। इस मामले में, एक जर्मन विज्ञापन एजेंसी ने इस तकनीक को एक मैगज़ीन विज्ञापन के साथ जोड़ा, जिसे कंप्यूटर कैमरे के सामने रखकर उपयोगकर्ता स्क्रीन पर मैगज़ीन की छवि को हिलाने में सक्षम हो गया।
उस समय से, AR ने विनिर्माण, मनोरंजन और सैन्य क्षेत्रों में जबरदस्त वृद्धि देखी है। आज आप AR सिस्टम हर जगह पा सकते हैं। उन्नत लड़ाकू पायलटों द्वारा पहने जाने वाले हेडसेट से लेकर लोकप्रिय मोबाइल गेम Pokémon GO तक, AR तकनीक हमारे दुनिया के साथ इंटरैक्शन को लगातार पुनः आकार दे रही है।
2024 में ऑगमेंटेड रियलिटी बाजार कितना बड़ा है?
निर्माताओं की AR को रोज़मर्रा की तकनीक बनाने की तीव्र इच्छा है। यह धक्का बाजार की वृद्धि में स्पष्ट दिखता है। 2024 में, AR बाजार का मूल्य $42.48 बिलियन तक पहुंच गया। नवीनतम Immersive Entertainment—Global Strategic Business Report 2024 के अनुसार, 2024 में इमर्सिव एंटरटेनमेंट का वैश्विक बाजार $133.6 बिलियन था। प्रभावशाली रूप से, वैश्विक AR बाजार की भविष्यवाणी 42.36% की संयुक्त वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) पर विस्तार की गई है। यह वृद्धि दर दर्शाती है कि 2029 तक, बाजार का मूल्य +$248.38 बिलियन होगा।
रोज़मर्रा के AR चश्मे को क्या रोक रहा है?
भविष्यवाणी की गई वृद्धि और निर्माताओं की निरंतर बढ़ती संख्या के बावजूद, आज के AR सिस्टम में कई समस्याएँ हैं जिन्हें उड़ान भरने से पहले हल करना आवश्यक है। सबसे पहले, इन उपकरणों के लिए हेडवियर बहुत भारी और मोटा है।
ऑगमेंटेड रियलिटी उपयोगकर्ता दैनिक उपयोग का वास्तविक अनुभव नहीं कर पाते क्योंकि ये उपकरण लंबे समय तक पहनने के लिए बहुत असुविधाजनक होते हैं। कल्पना करें यदि आपका स्मार्टवॉच एक पाउंड वजन का हो। यह संभावना कम ही है कि आप इसे पूरे दिन, या यहां तक कि उन कार्यों के लिए भी पहनने पर विचार करेंगे जिनमें नाज़ुक और सटीक हाथ की गति की आवश्यकता होती है।
इसी परिदृश्य को AR सिस्टम पर भी लागू किया जा सकता है। उनका आराम स्तर उनकी उपयोगिता से अधिक होना चाहिए। लोग एक हल्के वजन वाले उपकरण चाहते हैं जो लगभग नज़र न आए। आदर्श रूपांकित आकार पारंपरिक चश्मे जैसा होगा और लगभग समान वजन का होगा।
वॉवगाइड्स AR हेडसेट्स के लिए बाधा क्यों हैं
AR बाजार की समस्याओं के मूल में तकनीक की छवियों को प्रदर्शित करने की विधि है। AR ऑप्टिक्स वेवगाइड लेयर्स का उपयोग करते हैं जो रंगीय प्रसार में मदद करती हैं, वर्चुअल छवियों को आपकी आँख तक ले जाती हैं। वर्तमान में, AR सिस्टम को प्रत्येक रंग के लिए अलग वेवगाइड लेयर की आवश्यकता हो सकती है। इसलिए, इन उपकरणों में प्रत्येक आँख के लिए 3-6 परतों वाली काँच की शीटें हो सकती हैं।
इसके अतिरिक्त, उपकरणों को सही ढंग से कार्य करने के लिए मल्टीलेयर ग्रेटिंग कपलर्स की आवश्यकता होती है। दुर्भाग्यवश, इन उपकरणों को जटिल निर्माण प्रक्रियाओं की जरूरत होती है जो महंगी हैं और उच्च स्तर की विशेषज्ञता की मांग करती हैं, जिससे उनकी लागत बढ़ती है। इन लागतों को देखते हुए, साथ ही यह तथ्य कि ये उपकरण अभी भी एर्गोनोमिक हेड‑माउंटेड अनुप्रयोगों के लिए बहुत भारी हैं, यह स्पष्ट है कि इंजीनियरों को किस दिशा में ध्यान देना चाहिए।
क्या मेटासर्फेस AR डिजाइन चुनौतियों को हल कर सकते हैं?
एक विधि जिसने कुछ रुचि प्राप्त की है वह है मेटासर्फेस का उपयोग। मेटासर्फेस विशेष रूप से निर्मित सबवेवलेंथ फोटोनिक रेज़ोनेटर होते हैं। ये रेज़ोनेटर कुछ अंतराल पर दोहराने के लिए डिजाइन किए गए हैं, जिससे इंजीनियर प्रमुख पहलुओं जैसे आयाम, चरण, और ध्रुवीकरण को स्वतंत्र रूप से संशोधित कर सकते हैं। दुर्भाग्यवश, यह समाधान कम दक्षता, रंगीय अपवर्तन, और खराब समानता जैसे कारकों के कारण अपने लक्ष्यों को प्राप्त करने में विफल रहा है।
POSTECH की सफलता: AR के लिए एक्रोमैटिक मेटाग्रेटिंग्स
अधिक उन्नत AR सिस्टम की आवश्यकता को पहचानते हुए, प्रोफेसर जन्सुक रो और POSTECH के सहयोगियों ने एक AR चश्मा निर्माण प्रक्रिया प्रस्तुत की जो सामान्य प्रिस्क्रिप्शन चश्मे जितनी पतली और हल्की परिणाम देती है। रिपोर्ट1 Single-layer waveguide displays using achromatic metagratings for full-colour augmented reality, जो Nature Nanotechnology में प्रकाशित हुई, यह बताती है कि टीम ने कई लेंसों के बजाय एक्रोमैटिक मेटाग्रेटिंग्स का उपयोग करके एकल‑लेयर वेवगाइड डिस्प्ले कैसे बनाया।
इंजीनियर एकल‑लेयर वेवगाइड सब्सट्रेट को डिस्पर्शन‑फ्री कपलर्स के साथ मिलाते हैं ताकि एक जोड़ी AR चश्मे बनाए जा सकें जो सभी रंगों को एक ही काँच की परत में संभाल सके। इस दृष्टिकोण के हिस्से के रूप में, टीम को एक्रोमैटिक मेटाग्रेटिंग नामक तकनीक की ओर रुख करना पड़ा। इस रणनीति ने कई परतों की आवश्यकता को समाप्त कर दिया, जिससे निर्माण लागत, जटिलता और समय कम हो गया।
शोधकर्ताओं ने एकल‑लेयर डिस्प्ले कैसे इंजीनियर किया
इंजीनियरों ने अपने लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए आयताकार नैनोस्ट्रक्चर की आवधिक सरणियों का उपयोग किया। विशेष रूप से निर्मित सतह लाल, हरे और नीले प्रकाश को एक ही दिशा में विवर्तन करने में सक्षम है। इस दृष्टिकोण के हिस्से के रूप में, टीम ने संरचना के भीतर विशेष रूप से स्थित स्तंभों में नैनोस्केल सिलिकॉन‑नाइट्राइड (Si₃N₄) को एकीकृत किया। इन स्तंभों ने इंजीनियरों को आवश्यकता अनुसार अपने निर्माण को सूक्ष्म रूप से समायोजित करने की अनुमति दी।
उन्नत एल्गोरिदम AR चश्मों में प्रकाश नियंत्रण को सुधारते हैं
टीम ने अधिकतम दक्षता सुनिश्चित करने के लिए एक स्टोकेस्टिक टोपोलॉजी‑ऑप्टिमाइज़ेशन एल्गोरिदम की ओर रुख किया। इस डिज़ाइन ने वैज्ञानिकों को प्रकाश को इस तरह मोड़ने की अनुमति दी कि एकल वेवगाइड सब्सट्रेट के भीतर एक्रोमैटिक प्रसार कोण प्राप्त हो सके। इस दृष्टिकोण ने टीम को स्थायी, उच्च‑गुणवत्ता वाली प्रोजेक्टेड छवियां बनाने में सक्षम बनाया।
बेहतर एर्गोनॉमिक्स: 9mm आईबॉक्स लाभ
डिवाइस के मुख्य घटकों में से एक उसका आईबॉक्स है। इंजीनियरों को एर्गोनॉमिक्स और आराम स्तर को उत्कृष्ट सुनिश्चित करना था। इसलिए, उन्होंने निर्धारित किया कि बड़ा 9mm आईबॉक्स आदर्श आकार और आकार है। उन्होंने नोट किया कि बड़ा आईबॉक्स निरंतर छवि गुणवत्ता प्रदान करता है और पहनने वाले के विभिन्न दिशाओं में देखने पर भी उसकी तीक्ष्णता बनाए रख सकता है।
नए AR चश्मे प्रोटोटाइप का परीक्षण
टीम ने कई दिनों तक अपने डिज़ाइनों का परीक्षण किया। उन्होंने सफलतापूर्वक पूर्ण‑रंग की छवियां बनाई जो जीवंत रंग और सटीक छवियां प्रदान करती थीं। शोधकर्ताओं ने परीक्षण के हिस्से के रूप में 500‑µm मोटी एकल‑लेयर वेवगाइड का उपयोग किया। यह पूर्ण‑रंग ऑगमेंटेड रियलिटी वेवगाइड डिस्प्ले पहनने वाले को उसके पूर्ववर्तियों की तुलना में हल्का और आरामदायक विकल्प प्रदान करता है।
परीक्षणों ने क्या उजागर किया? प्रदर्शन और दृश्य
परीक्षण परिणामों ने दिखाया कि उन्नत दृष्टिकोण अल्ट्रालाइट डिज़ाइन से पूर्ण‑रंग की छवियों को पुनः बनाने में पूरी तरह सक्षम था। स्वामित्व वाले सेटअप ने पारंपरिक ऑगमेंटेड रियलिटी निकट‑आँख ऑप्टिकल डिज़ाइनों में पाए जाने वाले कई प्रमुख सीमाओं को हल करने में मदद की। सबसे पहले, उन्नत डिवाइस ने रंग धुंधलापन को समाप्त कर दिया। इसके अतिरिक्त, इसने श्रेष्ठ समानता प्रदर्शित की और एक उज्ज्वल डिस्प्ले छवि प्रदान की।
यह नया AR इंटरफ़ेस सब कुछ क्यों बदल सकता है
कई लाभ इस नए AR इंटरफ़ेस को सफल बनाते हैं। सबसे पहले, यह डिवाइस के आकार और वजन को कम करता है, जिससे व्यक्ति AR हेड यूनिट को लंबे समय तक आराम से पहन सकता है। यह अल्ट्रा‑पतला और हल्का डिज़ाइन संभव हुआ क्योंकि वेवगाइड का व्यास मानव बाल के केवल एक सौवें भाग के बराबर था। यहाँ कुछ अन्य महत्वपूर्ण लाभ हैं जिन्हें नजरअंदाज़ नहीं किया जाना चाहिए।
गुणवत्तापूर्ण छवियां
नया AR सिस्टम बेहतर गुणवत्ता वाली छवियां प्रदान करता है। तरंगदैर्ध्य परतों की कमी ने चमक और गुणवत्ता को सुधारने में मदद की। इन सिस्टमों को एर्गोनॉमिक्स सुधारने के लिए ग्राफिक्स का बलिदान नहीं करना चाहिए। उल्लेखनीय रूप से, यह डिज़ाइन सभी पहलुओं को सुधारता है जबकि कुल वजन को कम करता है।
निर्माण लागत
उन्नत AR चश्मे का निर्माण समय‑साध्य और महंगा कार्य है। चूँकि आज के अधिकांश चश्मे प्रति इकाई 3‑6 वेवगाइड की आवश्यकता रखते हैं, उपकरण बनाने की लागत एकल वेव ग्रेटिंग इकाई से कहीं अधिक है। इन इंजीनियरों ने एक संक्षिप्त और सरल उत्पादन प्रक्रिया प्रस्तुत की है जो बेहतर परिणाम देती है।
स्केलेबल
एक और प्रमुख लाभ यह है कि नया AR चश्मा सेटअप अनुकूलन योग्य है। इस व्यवस्था को बड़े क्षेत्र के निर्माण का समर्थन करने के लिए समायोजित किया जा सकता है। यह दृष्टिकोण अधिक निर्माताओं को बाजार में प्रवेश करने की अनुमति देगा, जिससे प्रतिस्पर्धा और नवाचार में वृद्धि होगी।
ये चश्मे बाजार में कब आ सकते हैं?
इस तकनीक के कई उपयोग हैं। सबसे पहले, अध्ययन अगली पीढ़ी के AR डिस्प्ले प्रस्तुत करता है जिन्हें विभिन्न उद्योगों में एकीकृत किया जा सकता है। डॉक्टरों द्वारा जटिल सर्जरी करने के लिए तकनीक का उपयोग करने से लेकर सैन्य पायलटों द्वारा हवाई रक्षा प्रणालियों को पार करने तक, और आपके मॉल में सबसे अच्छे सौदे खोजने तक, ये सिस्टम उन्नत उपयोगों के लिए नियत हैं।
AR इंटरफ़ेस टाइमलाइन
इंजीनियरों ने कोई टाइमलाइन उल्लेख नहीं की है। हालांकि, बेहतर AR इंटरफ़ेस की अत्यधिक मांग, उद्योग की प्रभावशाली वृद्धि दर के साथ मिलकर, यह मानना सुरक्षित है कि यह तकनीक 5 वर्षों से कम समय में बाजार में आएगी। इस कार्य को पूरा करने की तकनीक पहले से उपलब्ध है, और निर्माता कीमतें कम करने और बाजार में बेहतर उत्पाद प्रदान करने के लिए उत्सुक हैं।
AR इंटरफ़ेस शोधकर्ता
AR इंटरफ़ेस अध्ययन को सोकिल मून, सोकवू किम, जूहून किम, चांग‑कुन ली, और जन्सुक रो ने प्रस्तुत किया। टीम ने पहले AR सिस्टमों के साथ काम किया है, और यह नवीनतम उन्नयन वर्षों के शोध का परिणाम है।
विशेष रूप से, इस अध्ययन को सैमसंग रिसर्च, POSCO (PKX ) होल्डिंग्स N.EX.T इम्पैक्ट, व्यापार, उद्योग और ऊर्जा मंत्रालय का अल्केमिस्ट प्रोजेक्ट, विज्ञान और आईसीटी मंत्रालय का ग्लोबल कंज़र्जेंस रिसर्च सपोर्ट प्रोग्राम, और मिड‑करियर रिसर्चर प्रोग्राम से समर्थन मिला।
अगले कदम: AR वाणिज्यीकरण के लिए साझेदारी
उन्नत AR इंटरफ़ेस पर चर्चा करते समय वाणिज्यीकरण की बड़ी संभावनाएं हैं। ये सिस्टम एक दिन आपके मोबाइल फोन जितने सामान्य हो सकते हैं। इसलिए, इंजीनियर अब औद्योगिक और निर्माण साझेदारों की तलाश कर रहे हैं ताकि इस अवधारणा को उत्पादन में लाया जा सके।
AR नवाचार से लाभान्वित होने के लिए स्थित वाणिज्यिक खिलाड़ी
AR बाजार एक प्रतिस्पर्धी क्षेत्र है जिसमें लगातार अधिक निर्माता और डिजाइनर प्रवेश कर रहे हैं। बढ़ता बाजार उपभोक्ताओं की उन्नत AR उत्पादों की बढ़ी हुई मांग का प्रत्यक्ष परिणाम है।
जैसे-जैसे अधिक कंपनियां इन मांगों का जवाब देती हैं, यह स्पष्ट है कि कुछ फर्में इस दौड़ में आगे बनी रहती हैं। यहाँ एक कंपनी है जिसका बाजार में उत्कृष्ट स्थिति है और नवीनतम AR अध्ययन निष्कर्षों को एकीकृत करके अपने निचले स्तर को बढ़ाने की क्षमता रखती है।
Advanced Micro Devices, Inc.
Advanced Micro Devices Inc. (AMD ) ने 1969 में एक चिप निर्माता के रूप में बाजार में प्रवेश किया। यह सिलिकॉन वैली स्टार्ट‑अप जेरी सैंडर्स द्वारा अधिक उन्नत और तेज़ कंप्यूटर सिस्टमों का समर्थन करने के लिए स्थापित किया गया था। अपनी शुरुआत के बाद से, AMD चिप निर्माण और AR क्षेत्र में प्रमुख नामों में से एक बन गया है।
आज, AMD अपने उन्नत प्रोसेसरों के लिए जाना जाता है जो हाई‑परफ़ॉर्मेंस कंप्यूटिंग, विज़ुअलाइज़ेशन तकनीकों, और बेहतर ग्राफिक्स को समर्थन देते हैं। इसके अतिरिक्त, कंपनी AR बाजार में अपनी स्थिति का विस्तार जारी रखती है। वर्तमान में, यह AR उद्योग में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहा है, अगले‑पीढ़ी के अनुप्रयोगों को समर्थन देने के लिए उन्नत चिप्स प्रदान कर रहा है।
AMD मूल्य चार्ट
AMD तकनीकी क्षेत्र के सबसे बड़े नामों में से एक है। वर्तमान में इसके विभिन्न समूहों के साथ रणनीतिक साझेदारियां हैं। उदाहरण के लिए, AMD चिप्स Sony के PlayStation 5 और Microsoft (MSFT ) के Series X|S गेम कंसोल को शक्ति प्रदान करती हैं।
यह स्थिति AMD को $166.75 बिलियन की मार्केट कैप और $164.17 बिलियन के मूल्यांकन को सुरक्षित करने में मदद कर चुकी है। वर्तमान में, कंपनी के स्टॉक का ट्रेलिंग पीई अनुपात 75.08 और फॉरवर्ड पीई अनुपात 24.28 है। कंपनी के रिकॉर्ड के अनुसार, AMD ने इस वर्ष $27.75 बिलियन की राजस्व और $2.23 बिलियन का लाभ अर्जित किया है। जो लोग एक प्रतिष्ठित कंपनी की तलाश में हैं जो उभरते AR क्षेत्र में मजबूत foothold रखती है, उन्हें AMD पर अधिक शोध करना चाहिए।
अंतिम विचार: AR को दैनिक जीवन में लाना
यह देखना रोचक है कि वह तकनीक जो कभी विज्ञान‑कथा जैसी लगती थी, अब दैनिक उपयोग की वस्तुओं के बनने के कगार पर है। AR आपके क्षमताओं को उल्लेखनीय रूप से सुधारता है और एक अधिक सक्षम समाज बनाने में मदद करता है। इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, AR डिज़ाइनों को पहले आराम और विश्वसनीयता जैसी बुनियादी मानव इच्छाओं को जीतना होगा। यदि वे इन लक्ष्यों को हासिल कर लेते हैं, तो आगे तकनीक की असीम संभावनाएं हैं।
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संदर्भित अध्ययन:
1. Moon, S., Kim, S., Kim, J. et al. पूर्ण‑रंग ऑगमेंटेड रियलिटी के लिए एक्रोमैटिक मेटाग्रेटिंग्स का उपयोग करके एकल‑लेयर वेवगाइड डिस्प्ले। Nat. Nanotechnol. (2025). https://doi.org/10.1038/s41565-025-01887-3
