Från vision till verklighet: Det senaste inom AR-teknik

Augmented Reality är på uppgång. Enligt de tillgängliga marknadsuppskattningarna kommer storleken på augmented reality‑marknaden att öka med över 195 miljarder amerikanska dollar mellan 2017 och 2025, från nästan 3,5 miljarder år 2017 till mer än 198 miljarder dollar år 2025.  

Denna tillväxt skulle inte ha varit möjlig om AR inte hade bevisat sin styrka i flera verkliga användningsområden, inklusive medicinsk utbildning, detaljhandel, reparation och underhåll, design och modellering, affärslogistik, turism, utbildning, underhållning, allmän säkerhet och mer. 

AR:s inträde i vårt moderna liv har varit så effektivt att teknikledare som SAP har beskrivit dess påverkan som synonym med framtiden för tillverkning. Den är användbar för allt, från tillgångsidentifiering till kunskapsöverföring. Den har hjälpt till att förbättra standarder för produktutveckling, förenklat processer, effektiviserat vårt lagerhanteringsarbete, ökat medarbetarnas engagemang och – kanske viktigast – minskat risker genom att låta arbetare öva uppgifter virtuellt. 

En sådan tillväxt av AR har alltid haft stöd av ett starkt vetenskapligt samhälle som är involverat i att innovera och utvidga gränserna för vad AR potentiellt kan uppnå. 

Idag ska vi titta på en sådan innovation som kan bli avgörande för att sprida AR:s tillämpningsmöjligheter ytterligare. 

Krympta AR-skärmar med utökade användningsområden för syn och synlighet

Studien publicerades i tidskriften ACS Photonics och hade titeln “Kompakt Augmented Reality-display med hybrid meta‑optik och beräkningsbaserad bildförstärkning.” 

Källa: ACS

Forskarnas fann att det var en utmaning att minska storlek, vikt och off‑axiala aberrationer hos projektionlinsen. Denna utmaning skapade hinder för att miniaturisera AR‑enheter som glasögon. Som en lösning presenterade forskarna en AR‑projektiondisplay baserad på meta/refraktiva hybridlinser, belyst med en MicroLED. Lösningen möjliggör kommersiell användning med en ingångspupildiameter på 3,2 mm och en total spårlängd på mindre än 7,7 mm. Resultatet ger överlägsen upplösning och minimala off‑axiala aberrationer med mindre än 2 % distortion över ett 30‑graders synfält. 

För att förbättra lösningen ytterligare utrustade forskarna den med ett hårdvaruinspirerat korrigeringsneuronätverk drivet av en punktspridningsfunktion. För att förstärka AR‑bildkvaliteten ordnade forskarna en fördekonvolution från en ljuskälla som kunde korrigera återstående systemaberrationer. 

Även om allt detta kan låta för tekniskt, låt oss se på lösningen ur ett perspektiv som ger en tydligare bild för vanliga människor som inte är så insatta i optisk vetenskap. 

Vad forskningen och dess resultat betyder för den vanliga användaren

Syftet med AR är att ta digitala bilder och överlagra dem på verkliga vyer. Det är så den fick fäste inom många intressanta och populära områden, inklusive videospel, utförande av operationer och styrning av självkörande bilar. Den forskning vi diskuterar här syftar till att göra AR mer bekvämt genom att kunna integreras i vanliga personliga enheter genom att kombinera två optiska teknologier till en enda högupplöst AR-display. Prototypen av glasögon som forskningen erbjöd levererades med förbättrad bildkvalitet där distortioner kunde tas bort med hjälp av datoralgoritmer. 

Forskningens fördelar

Tillverkare av AR‑enheter kommer att dra stor nytta av forskningen och de framsteg den kan leda oss till. AR‑hårdvara måste bli mer portabel, lätt och bärbar för användaren. Den består dock fortfarande av skrymmande glasögon och tunga head‑up‑displays. Forskarnas metod att kombinera en metasurface och en refraktiv lins – två distinkta optiska teknologier – kunde skapa en kompakt AR‑design med en enda lins. 

Inkluderingen påverkade inte enhetens hårdvara eftersom metasurfacet endast bestod av en ultratunn, lätt kiselnitritfilm som etsats med ett mönster som kan forma och fokusera ljus från de gröna micro‑LED:erna. 

Lösningen tog hand om de minsta imperfektionerna – ofta förbisedda – genom att använda datoralgoritmer som kan förbättra den projicerade bildens upplösning och korrigera fel innan ljuset lämnar microLED. 

Forskarnas testade effektiviteten av sin lösning genom att testa den på en reprojekterad AR‑bild av en röd panda. Den reprojekterade pandan – med den nya lösningen tillämpad – var 74,3 % strukturellt lik originalbilden – en förbättring med 4 % jämfört med den okorrigerade projektionen. 

När de utvecklade den framtida nyttan av lösningen sade forskarna att deras lösning kunde utöka sina tjänster från grönt till full färg och möjliggöra produktionen av en ny generation AR‑glasögon med full potential att bli massmarknad. 

Även om denna forskning har all potential att bli banbrytande, kan många andra AR‑relaterade studier lämna ett bestående intryck inom detta område. 

I de kommande avsnitten tittar vi på ytterligare sådan forskning.

Världens första flexibla och transparenta AR-displayskärm

Källa: The University of Melbourne

Forskare vid University of Melbourne, tillsammans med KDH Design Corporation, ett taiwanesiskt företag, och Melbourne Centre for Nanofabrication, uppnådde ett banbrytande framsteg inom augmented reality‑displayteknik. De utvecklade världens första flexibla, transparenta augmented reality (AR)-displayskärm som använde additiv tillverkning och utnyttjade lågkostnadsmaterial. Forskarna trodde att deras lösning kunde revolutionera användningen av AR genom att skapa en teknik som samtidigt var flexibel och kunde anpassa sig till olika vinklar på ljuskällor som når betraktarens ögon. 

När det gäller dess tillämpningsmöjligheter kunde forskarna se användbarheten av lösningen inom områden som spel, utbildning och sjukvård. Mer specifikt kan spelindustrin dra stor nytta av

Eftersom displayskärmen var flexibel kunde den anpassas till en rad olika former och former, inklusive böjda och oregelbundna former. Som transparent kunde displayskärmen ge användarna en mer naturlig och fri sikt utan hinder. Dessutom var det möjligt att överlagra digitalt innehåll för att förbättra användarupplevelsen som helhet. 

Tillverkningsmekanismen för produkten och dess användning av additiv tillverkningsteknik i tillverkningen säkerställde exakt och noggrann kontroll över design och produktion av displayskärmen. Kvaliteten blev mycket bättre och produkterna mer konsekventa. Additiv tillverkning säkerställde också att den kunde skalas upp enkelt på ett sätt som var kraftfullt för massproduktion, med tekniken mer tillgänglig och prisvärd. 

Genombrott i holografiska polymernanokompositer – en spelväxlare för AR-enheter

En grupp forskare från Huazhong University of Science and Technology inkorporerade flytande kristall E6M och upptäckte en teknik för att förbättra material som används i AR-glasögon. Att öka ljusstyrkan och bredda synfältet är två långvariga problem som denna metod hjälper till att lösa, och som båda är avgörande för att göra augmented reality mer användbar och uppslukande.

Genom att använda E6M i dessa material kunde forskarna minska oönskade visuella effekter som dimma och behålla skärmens tunna profil, samtidigt som de ökade brytningsindexmodulationen, alltså det grundläggande sättet ljuset färdas genom materialet. Resultatet är ett mer effektivt, lättare och tunnare material som ökar kompaktiteten och effektiviteten hos AR-glasögon. Det för oss ett steg närmare AR-enheter med ljusare, klarare skärmar som känns mer naturliga att bära.

Detta genombrott kan öppna dörren för mer praktiska och användarvänliga augmented reality-produkter inom branscher som underhållning, sjukvård och utbildning. Och när augmented reality-glasögon blir mer kompakta och effektiva blir de också bekvämare och enklare att använda i vardagen, vilket skapar nya möjligheter för hur vi interagerar med den digitala världen i realtid.

“Vårt arbete visar en betydande förbättring av den optiska prestandan hos holografiska polymernanokompositer, vilket kan förändra designen av AR-enheter. Att uppnå hög diffraktionsgrad med minimal tjocklek banar väg för tunnare, lättare och mer effektiva AR-displayer.”

– Professor Hai‑Yan Peng, en av studiens författare 

Meta Orion

Forskning som denna och mer har inspirerat många produkter. En av dem är definitivt Meta Orion. I slutet av september i år, Meta (META ) introducerade Orion, tidigare kallad Project Nazare, som enligt företaget är det mest avancerade paret AR-glasögon som någonsin har tillverkats. Lösningen är ett genombrott, eftersom den har utseendet och känslan av ett vanligt par glasögon men kommer med AR:s uppslukande funktioner. 

Orions ramverk inkluderar Metas smarta assistent, Smart Companion, som möjliggör AI‑drivet stöd för rutinuppgifter via röstkommandon och gester. Överlagringar i realtid på glasögonen hjälper i vardagliga aktiviteter, som att läsa kartor, ta emot aviseringar och till och med interagera med uppslukande digitalt material. Den erbjuder ett användarvänligt gränssnitt som sömlöst kombinerar den verkliga och virtuella världen med sina sofistikerade, lätta linser.

Med Orion hoppas Meta att omdefiniera personlig teknik genom att gå bortom smartphones och in i världen av handsfree‑augmented reality‑upplevelser. 

Enligt Zuckerberg har Orion utvecklats under de senaste tio åren, och trots sina löften förblir den en prototyp utan en tydlig väg (åtminstone ännu!) att bli en lönsam produkt. Enheten kräver fortfarande ett armband och en trådlös beräkningspuck för att fungera, och med ett pris på 10 000 $ per enhet är det tydligt att Meta har en lång väg kvar innan den kan lanseras offentligt.

Ray-Ban Meta

Även om Orion fortfarande är långt från lansering, kan personer som vill testa Metas smarta glasögonteknik prova Ray‑Ban Meta.

Ett vanligt par Ray‑Ban Meta‑glasögon kostar endast 299 $ och ger en mycket bättre användarupplevelse än många andra VR‑enheter som finns på marknaden idag. Med Orion kan användare enkelt ansluta till molnet och sina telefoner, tack vare Ray‑Ban Metas breda funktioner, inklusive kameror, mikrofoner, högtalare, sensorer och en stor språkmodell (LLM) på enheten. 

Ett annat par AR‑glasögon som har fått mycket uppmärksamhet är Snap‘s Spectacles 3 (SNAP ). Även om Spectacles 3 och Ray‑Ban Meta har flera likheter, har Ray‑Ban Meta fått högre acceptans på grund av sina förbättrade AI‑funktioner, bättre integration med Meta‑ekosystemet och mer sofistikerad design.

Ray‑Ban Meta smarta glasögon speglar också Metas förmåga att lära av tidigare versioner av konkurrenters produkter, såsom Bos och Snaps respektive satsning på Spectacles och Bluetooth‑ljudsolglasögon. Även om Snap fick uppmärksamhet tack vare sin kvicka marknadsföring och coola design, kunde de inte riktigt kapitalisera på den. Snaps tidiga framgång med Spectacles avtog snart på grund av brist på innovation. På samma sätt var Bos ljudsolglasögon användbara men saknade de uppslukande och visuella element som behövs för att lämna ett bestående intryck.

Klicka här för en lista över de bästa VR/AR-aktierna.

Meta

Med en intäktsökning på 16 % rapporterade Meta en omsättning på 134,9 miljarder dollar år 2024, drivet av en 28 % år‑till‑år ökning av annonsvisningar. Detta sker trots en 9 % minskning av genomsnittligt pris per annons. Fjärde kvartalet var särskilt en solid framgång för Meta, då företagets intäkter växte till 40,11 miljarder dollar, upp 25 % år‑till‑år.

En annan faktor som gynnade Meta var växelkursen, eftersom intäkterna skulle ha varit 374 miljoner dollar mindre om växelkurserna hade förblivit stabila.

Utöver intäktstillväxten hanterade Meta sina kostnader effektivt. Totala kostnader och utgifter ökade med 1 % till 88,15 miljarder dollar år 2023. Meta hade 3,45 miljarder dollar i omstruktureringskostnader när de effektiviserade verksamheten genom uppsägningar och sammanslagningar av datacenter. Företaget återköpte också aktier för 20,03 miljarder dollar, vilket visar deras engagemang för aktieägarna och en långsiktig utsikt för mer praktiska och användarvänliga augmented reality‑produkter inom branscher som underhållning, sjukvård och utbildning.

Imponerande nog ökade Meta inte bara intäkterna utan kontrollerade också sina kostnader effektivt. År 2023 steg totala utgifter och kostnader med 1 % till 88,15 miljarder dollar.

Dessutom hade Meta 3,45 miljarder dollar i omstruktureringskostnader när de effektiviserade verksamheten genom uppsägningar och sammanslagningar av datacenter. Företaget återköpte också aktier för 20,03 miljarder dollar, vilket visar deras engagemang för aktieägarna och en långsiktig utsikt.

På kostnadssidan spenderade Meta 28,1 miljarder dollar på strategiska kapitalinvesteringar år 2023. Företaget prioriterade utbyggnad av infrastruktur för AI, Reality Labs och andra långsiktiga projekt. Nu planerar Meta att investera mer i servrar, AI‑hårdvara och datacenter år 2024 när deras Reality Labs‑division utvecklar AR/VR‑produkter och AI‑forskning driver efterfrågan på infrastruktur.

Slutsats

Sammanfattningsvis sprider sig augmented reality snabbt till sjukvård, utbildning och underhållning. På grund av framsteg inom optisk vetenskap och innovativ forskning förväntas AR‑marknaden växa när tekniken blir mer praktisk. Kompakta, högupplösta skärmar och flexibla AR‑skärmar gör AR‑enheter mer användarvänliga, lätta och praktiska för dagligt bruk. Dessa teknologier kommer att förändra hur vi interagerar med den digitala världen och skapa nya uppslukande upplevelser i professionella och personliga miljöer.

Klicka här för en lista över de främsta nyskapande företagen som omdefinierar AR/VR-området.