Представьте себе мир, в котором дополненная реальность органично сочетается с нашей повседневной жизнью, причем не с помощью громоздких гарнитур, а с помощью изящных очков, предлагающих по-настоящему захватывающий 3D-опыт. Исследователи из Стэнфордского университета приближают нас к этой реальности с помощью новой революционной гарнитуры дополненной реальности (AR), которая использует голографию и искусственный интеллект для обеспечения беспрецедентной визуальной точности в компактном форм-факторе.
В этом эксклюзивном интервью с Ману Гопакумаром и Ган-Йилом Ли, соавторами статьи и исследователями Стэнфордской лаборатории вычислительной визуализации, мы углубляемся в тонкости их изобретения, изучая его потенциальные применения, ограничения и этические соображения, связанные с широкое внедрение технологии AR. Это исследование, от решения технических проблем до прогнозирования будущих итераций, предлагает убедительный взгляд на будущее дополненной реальности и ее потенциал совершить революцию в различных областях, от здравоохранения и образования до инженерии и за ее пределами.
ПД: Не могли бы вы рассказать, чем ваша гарнитура дополненной реальности отличается от существующих технологий с точки зрения форм-фактора и визуального восприятия?
Ману Гопакумар: Внедрив механизм голографического дисплея, нам удалось исключить пространство для распространения и линзы окуляра, которые обычно требуются после отображения. Это нововведение позволяет добиться гораздо более компактного форм-фактора. Кроме того, наш метаповерхностный волновод передает виртуальный 3D-контент каждому глазу — возможность, которой не хватает обычным AR-гарнитурам.
ПД: С какими основными проблемами вы столкнулись при разработке компактного устройства дополненной реальности и как вы их преодолели?
Ману Гопакумар: Одной из наших самых больших задач была разработка метаповерхностных решеток для волновода. Обычные решетки не могут обеспечить эффективную дифракцию под нужными нам крутыми углами. Мы преодолели эту проблему, оптимизировав характеристики нанометрового масштаба в каждом периоде наших решеток. Кроме того, мы разработали модель распространения на основе искусственного интеллекта для повышения качества голограмм и устранения низкого качества изображения, создаваемого предыдущими алгоритмами.
ПД: Вы упомянули об использовании голографии и искусственного интеллекта для усиления глубины изображений. Не могли бы вы объяснить, как эта технология работает с точки зрения непрофессионала?
Ману Гопакумар: Конечно! В реальном мире объекты плавно размываются, когда они не в фокусе, что является важным показателем глубины. Однако традиционные 3D-голограммы часто имеют неестественные яркие и темные пятна, когда они не в фокусе из-за лазерного света. Наши методы калибровки и оптимизации искусственного интеллекта позволяют нам создавать голограммы, имитирующие естественное поведение расфокусировки.
ПД: Как вы представляете себе использование вашей технологии в различных областях, таких как здравоохранение, образование или инженерия?
Ган-Йил Ли: Для эффективной интеграции AR в различные области гарнитуры должны быть легкими и компактными, обеспечивая при этом реалистичный виртуальный контент для визуального комфорта. Наша конструкция отвечает этим требованиям, что делает ее идеальной для расширенного использования в таких областях, как здравоохранение, образование и инженерия, где точность и комфорт имеют решающее значение.
ПД: Не могли бы вы обсудить любые потенциальные ограничения или недостатки вашего текущего прототипа и ваши планы по их устранению в будущих итерациях?
Ган-Йил Ли: Наш нынешний прототип имеет ограниченное поле зрения, которое мы стремимся расширить, используя материалы с более высоким показателем преломления или дополнительный окуляр с метаповерхностью. Мы также планируем оптимизировать наши алгоритмы голографии для повышения эффективности, потенциально интегрируя методы синтеза в реальном времени с использованием нейронных сетей.
ПД: Как вы планируете коммерциализировать свою технологию и в какие сроки вы предполагаете ее доступность для потребителей?
Ган-Йил Ли: В настоящее время наши AR-очки все еще являются исследовательским проектом и еще не готовы к массовому производству. Вероятно, потребуется несколько лет, чтобы превратить эту экспериментальную концепцию в потребительский продукт.
ПД: Существуют ли какие-либо этические соображения или опасения, возникающие в связи с широким распространением технологий дополненной реальности, и как вы планируете их решать?
Ману Гопакумар: Наша система предназначена для оптической прозрачной дополненной реальности, позволяя пользователям просматривать виртуальный контент, наложенный на реальный мир, оставаясь при этом полностью присутствующими в своей среде. Мы сосредоточены на решении технических проблем этой конфигурации, чтобы гарантировать, что она улучшает, а не ухудшает взаимодействие в реальном мире.
