Derinlik | Yıllardır optik fiber taramalı görüntülemeyi yayan Magic Leap, sonunda optik dalga kılavuzunu benimsedi (en son patent belgelerinin ayrıntılı açıklaması)
Virtual Reality Venture Capital Alliance (VRVCA) tarafından yayınlanan yakın tarihli bir rapora göre, VR / AR'ye yapılan toplam küresel yatırım, son iki yılda% 250'nin üzerinde bir artışla 2017'de 3 milyar ABD doları ile yeni bir yüksekliğe ulaştı. Birkaç şirketin elde ettiği finansmanın toplamın daha büyük bir kısmını oluşturduğunu belirtmek gerekir. Leifeng.com bir keresinde Magic Leap'in 2017'de Temasek Holdings liderliğindeki 502 milyon ABD Doları tutarında bir yatırım ve 2018'in başlarında Suudi devlet varlık fonundan 400 milyon ABD Doları tutarında bir yatırım aldığını bildirdi. 2014 yılından bu yana yaklaşık 2,3 milyar ABD doları biriktirmiştir.
Leifeng.com'a göre Magic Leap, iki ana nedenden ötürü defalarca büyük finansman elde etti: birincisi, AR gözlüklerinin tuyeri üzerinde durması ve ikincisi, uzamsal bilgi işlem ve optik ekran gibi en yeni siyah teknolojileri kullandığını iddia ettiği için.
Magic Leap altı yıldır hazırlanıyor, ilk aşamada video tanıtımı yoluyla finansmanı "dolandırdı" gibi görünüyordu ve sonunda AR gözlük ürünü Magic Leap One içerik oluşturucu sürümünü 2017'nin sonunda piyasaya sürdü. Rolling Stone muhabiri, deneyimden sonra ML One tarafından görüntülenen sanal nesnenin opak olduğunu ve nesneyi grensiz engelleyebileceğini söyledi. Bu, şu anda neredeyse tüm AR camlarını ezebilir.
Magic Leap'in resmi açıklamasına göre: Işık alan fotonlarımız farklı derinliklerde dijital ışık üretir ve gerçekçi sanal nesneleri gerçek dünyaya yerleştirmek için doğal ışıkla sorunsuz bir şekilde birleşir. Magic Leap, başlangıçta fiber taramalı ışık alanı görüntüleme teknolojisi (FSD), foton ışık alanı (odak / derinlik düzlemi aracılığıyla görsel yakınsama ayar çakışmalarını çözme) ve "ışık alanı çipleri" adı verilen kırınımlı dalga kılavuzlarını benimsediklerini duyurdu. Bu teknolojiler Magic Leap gizli tutuldu ve sektörde çok az kişi var.
2 Mart'ta Amerika Birleşik Devletleri Patent ve Ticari Marka Ofisi, Magic Leap'in görünüm yapısı, sistem yöntemi ve dalga kılavuzu görüntüleme ilkesi dahil olmak üzere Magic Leap'ten bir dizi patent belgesi yayınladı. Sonunda Magic Leap'in en gizemli optik görüntüleme teknolojisine bir göz attık.
Patenti gördükten sonra Leifeng.com, kapsamlı bir yorum için yerel optik ekran uzmanlarıyla kasıtlı olarak iletişime geçti. Aşağıdaki analiz Lingxi Low Light'ta kıdemli bir optik mühendisi olan Xiaokang'dan geliyor ve Lei Feng.com orijinal amacını değiştirmeden bunu düzenledi. Lingxi Low Light, AR ekipmanı-optik ekranın darboğaz teknolojisine odaklanarak ve AR ürünlerinin temel bileşeni olan optik motora odaklanarak, tüketici AR için temel temel teknolojiler sağlar. Lingxi Microlight, geçen yıl Aralık ayında Sequoia China'dan on milyonlarca A tur finansman aldı. Bundan önce Lingxi Microlight, Leifeng.com'un zor yaratım açık sınıfına katıldı ve "Eksen dışı optikten optik dalga kılavuzu teknolojisine: AR ekranının geçmişi ve geleceğinin ayrıntılı açıklaması")
Uzun yıllar deniz hayvanları videoları hazırlayan sihirli bir şirket olan Magic Leap, yakın gelecekte çok ilerleme kaydetti. Örneğin, basketbol sahasından atlayan büyük köpekbalığının "sanal versiyonundan", "gerçek büyük köpekbalığı" O'Neill'ın en son ürünü Magic Leap One'ı destekleyen "gerçekçi versiyonu" na, aynı görünüyor. Bununla birlikte, teknik düzeyde, Magic Leap teknik yönünü defalarca değiştirmiştir.Magic Leap'in yakın zamanda yayınlanan US2018 / 0052277 patentinin 20 iddiasının tümü, göze yakın görüntüleme sisteminin optik problemleriyle başa çıkmak için düzlemsel bir optik dalga kılavuzu etrafında dönmektedir ve daha önce iddia edilen optik fiberi kullanmamaktadır. Tarama teknolojisi.
Işık kılavuzunda bir dilim kek kesin
Patent, cihazın ışığı yaymak için üç katmanlı bir dalga kılavuzu kullandığını ve dalga kılavuzu yüzeyinin, farklı dalga boylarındaki ışığı işlemek için çok katmanlı kaplama, meta yüzey veya hacimsel holografik dalga kılavuzu gibi teknolojileri kullandığını göstermektedir, böylece üç renkli ışık üç katmanlı dalga kılavuzuna girer. .
Aynı zamanda, dalga kılavuzunun her katmanındaki ışığın bir kısmı dalga kılavuzundan bağlanır ve ızgaradan insan gözüne iletilir ve ışığın bir kısmı dalga kılavuzunda katlanmaya ve yayılmaya devam eder.
Her dalga kılavuzu katmanı, ışık iletimi ve bağlantı için farklı üst üste binen alanlar içerir. Aşağıdaki Şekil X'te gösterildiği gibi:
(Resim X, aşağıdaki resimler Magic Leap patent belgelerinden alınmıştır)
Görüntü projeksiyon ekranı, optik dalga kılavuzu bağlantısı / birleştirme, çıkış gözbebeği genişletme ve aynalı ayaklarla bile nihai ürün endüstriyel tasarımı dahil olmak üzere Magic Leapin yeni ürünlerini baştan sona neredeyse kapsayan bu patent spesifikasyonunun tam metnine bakalım. Bükme yazılmıştır, ancak istemleri yalnızca düzlemsel optik dalga kılavuzlarının uygulanmasından bahseder.Bu, Magic Leap'in aynı anda birden fazla patent başvurusunda bulunabileceğini, aynı patent spesifikasyonunu paylaşabileceğini ve daha fazla iddia mümkün olabileceğini gösterir. Hala yayınlanmamış patentte.
Patent spesifikasyonunun detaylarından, bu Magic Leap patentindeki önceki tanıtımla örtüşen tek şeyin, çok katmanlı optik dalga kılavuzunun renk katmanlamasıyla sınırlı olmadığı, aynı zamanda derinliği elde etmek için farklı katmanlardaki farklı mesafelerde görüntüleri göstermesi olduğunu bulmak zor değil. anlamda. Başka bir deyişle, bu sahte bir ışık alanı efektidir, düz ekran ile ışık alanı ekranı arasında derinlik bilgisini gerçekleştirmenin basit bir yoludur. Aşağıda gösterildiği gibi:
Birleştirme açısından, Magic Leap geleneksel ekran modüllerini kullanır.
Üç renkli ışık kaynağı (şekilde 8705) ile aydınlatılan yansıtıcı bir ekran (şekilde 8707, LCOS gibi), PBS (şekilde 8710) aracılığıyla lens grubuna (şekilde 8715) yansıtılır Sağ üstteki resim gerçek ışık yolunu gösterir.
Şu ana kadar, Magic Leap'in yeni üründe daha önce söylentilere göre optik fiber tarama görüntüleme teknolojisini kullanmadığı ve gerçek bir ışık alanı etkisi elde etmediği açıktır. Uzun yıllar video çalışması yaptıktan sonra, sonunda optik dalga kılavuzunun kollarına düştüler.
Optik dalga kılavuzu çözümünde, trendde veya tesadüfte Microsoft ile çarpışma?
Patentteki açıklama ve resim ifadesi, Microsoft'un HoloLens için US9372347 teknik patentindeki açıklamaya çok benzer. Şekil X ve Şekil Y'yi karşılaştırdığımızda, Magic Leap'in optik dalga kılavuzu lensi ve Microsoft'un optik dalga kılavuzu lensinin neredeyse aynı şekle sahip olduğunu açıkça görebiliriz: ışık dairesel bir bağlantı alanından bağlanır ve ardından fan şeklindeki genişlemeye dağıtılır. Göz bebeği alanı nihayet kare bağlantı dış alanı tarafından insan gözüne bağlanır.
(HoloLens patent belgesinden resim Y)
Fark hakkında konuşmama izin verin: Magic Leap, patent istemlerinde bağlı ışığın ayrılmasına ve ayrı iletilmesine, yani çok katmanlı optik dalga kılavuzları (film veya yüzey işleme) arasındaki ilgili parçaların (film veya yüzey işleme) tasarımına ve üretimine odaklanır. Işığı bağlı ışıktan gerektiği gibi ayırmak için kullanılır); Microsoft'un patent talepleri, çıkış göz bebeğini genişletme amacına ulaşmak için tek katmanlı optik dalga kılavuzundaki holografik ızgarayla ışığın yönlendirilmesine ve iletilmesine odaklanır.
İsrailli artırılmış gerçeklik şirketinden Lumus, sıralı optik dalga kılavuzları yapmaya başladı, Microsoft'a kadar optik dalga kılavuzu çözümünü ilerletmek için holografik ızgaralar kullanmaya devam etti ve daha sonra geçen ay Apple'ın gelecekteki optik dalga kılavuzu çözümü için patenti patladığında. Şimdi Magic Leap'in bir yan saldırı olarak görülebileceği görülüyor. Yöntem, düzlemsel ışık kılavuzları için geniş patent koleksiyonundan bir parça kek kesti. Şimdiye kadar, artırılmış gerçeklik kampında, devlerin hepsi optik dalga kılavuzu çözümünü seçti ve aynı hedefe farklı yollarla ulaşıldı. Yıllar süren teknoloji kazısı ile optik dalga kılavuzları alanındaki teknoloji ve patent durumu şekillenmiştir.
Kutsal ışık alanı, optik fiber tarama ve optik dalga kılavuzu nedir?
1. Işık Alanı Teknolojisi
Sözde alan, ışığın bir alan biçiminde kaydedildiği bir moddur, böylece sonunda herhangi bir ışık bilgisini sahnedeki herhangi bir konumda geri yükleyebilir. Efekt açısından, ışık alanı teknolojisi aslında gerçek ve eksiksiz bir 3D sahneyi kaydetme ve yeniden üretme sürecidir.
Bir sahnedeki tüm ışık bilgilerini nasıl kaydedebiliriz? Daha eski bir yöntem, birçok kamera kullanmaktır.
Neo'nun mermiden saklanmak için arkasına yaslandığı "The Matrix" deki sahneyi herkes düşünebilmelidir.Bir an için zaman askıya alınmış, uçan mermiler ve yağmur damlaları hareket etmeyi bırakmış ve bu zaman askıya alınmış sahnede kamera bir açı yaptı. Bu çerçevelerin "zaman duraklama" anındaki resimleri, bilgileri aynı anda kaydetmek için arka arkaya düzenlenmiş kameraları kullanır ve son olarak, anlık stereoskopik "zaman duraklaması" oluşturmak için farklı açılardan resimleri aynı anda düzenler. Işık alanı etkisi.
Film terminolojisinde bu yönteme Bullet Time (Çince "Bullet Time" olarak çevrilir) adı verilir ve bu yöntem basit bir ışık alanı çekimi olarak kabul edilir ve bu çekim yöntemi hayvan dünyasındaki birçok sahnede de kullanılır.
Bu, bilgi toplamanın yalnızca ek bir boyutudur. Daha eksiksiz bir ışık alanı koleksiyonu haline gelirse, aşağıdaki kamera dizisine ihtiyaç vardır:
Her bir kamera tarafından toplanan video kaydedilip çoğaltıldığında, gözlemcinin kaydedilen sahneyi görmek için herhangi bir kameranın görüş açısını seçebileceğini ve 3D sahnenin tam bir yeniden üretim efekti olduğunu hayal edin.
2. Optik fiber tarama görüntüleme
Fiber tarama görüntüleme, aslında bir tür ışık alanı yeniden yapılandırma teknolojisidir. Işık alanı reprodüksiyonu ve ışık alanı kaydı, ters işlemlerdir ve ışık alanını kaydetmek için dizi kamera modelinin tersine çevrilmesi gerekir. Işık alanı efektini yeniden üretmek için gerekli olan cihaz bir dizi görüntüleme cihazıdır Dizinin her biriminin, belirli bir açıdan görüntülenen resmin tüm bilgilerini gösterebilmesi ve farklı bakış açılarına sahip gözlemciler için farklı piksel içeriklerinin görüntülenmesi gerekir. Geleneksel 2D görüntü ile karşılaştırıldığında, ışık alanını yeniden üreten görüntü, bilgi miktarı açısından 2D görüntünün her pikselinde tüm ekran çözünürlüğünün içeriğini taşımaya eşdeğerdir ve böyle bir görüntüleme cihazı bir 2D ekrana tam anlamıyla entegre edilemez. Büyük pikselli bir alanda, uygulanması çok zor olacaktır.
Magic Leap'in optik fiber tarama teknolojisi, bir pikselin projeksiyonunu yapmak için optik fiber kullanır.Bir resmin görüntü bilgisi, ışık alanı çoğaltma ekranının bir "pikseli" olarak optik fiber kafasının mikrolensleri ve ardından fiber optik kafa olarak yansıtılır. Tarama, bir resim tüpünün elektron ışını taraması gibi, ekranın tüm "piksellerini" yeniden oluşturmak için ışık alanını süpürür.
3. Optik dalga kılavuzu teknolojisi
Optik dalga kılavuzu teknolojisi şu anda en yaygın kullanılan artırılmış gerçeklik görüntüleme teknolojisidir. Projeksiyon modülünden insan gözüne giden süreçte, bağlantı, iletim ve bağlantı için optik dalga kılavuzları gereklidir.Şeffaf bir mercek tarafından iletilen görüntü nihayet insan gözünün önünde sunulur.Polarizasyon ışını ayırıcı prizma ile karşılaştırıldığında hafiflik avantajına sahiptir. Aynı zamanda, farklı derinlikteki bilgileri birden çok katman üzerinden görüntüleyebilir.
özet
Bir sahnedeki tüm ışık bilgilerini tamamen geri yüklemek, aklımıza gelen en mükemmel görüntü teknolojisidir, bu da ışık alanı teknolojisinin vaat ettiği şeydir. Bununla birlikte, yeni bir teknolojinin doğuşundan olgunluğuna kadar geçen süreyi hafife alma eğilimindeyiz.Bir dizi deneyden sonra, ışık alanı teknolojisi hala ticarileştirme koşullarına sahip değil. Bu sektördeki öncü Magic Leap, ürüne geri dönmeyi seçti.Tüketici AR gözlüklerinin en temel ihtiyaçlarından başlayarak, Magic Leap One'ın nispeten hafif ve çok derinlikli görüntüsünü elde etmek için çok katmanlı üst üste binen optik dalga kılavuzlarının teknolojisini kullanır.
