Как работают умные очки?

Умные очки – это следующая важная вещь в носимых интеллектуальных технологиях. Они предлагают возможность донести технологии наших смартфонов до наших глаз и ушей.

В 2013 году Google выпустила первые умные очки. Google Glass Explorer оказался коммерческим провалом, но с тех пор несколько компаний выпустили свои собственные версии умных очков, и с каждым месяцем эта область становится все более интересной.

Итак, как работают умные очки? Они так сложны, как кажутся? Читай дальше что бы узнать.

Что такое умные очки?

Умные очки – это носимые компьютерные очки, которые могут выполнять различные функции. Некоторые накладывают информацию в поле зрения, как наложение дополненной реальности (AR) . Некоторые из них могут предоставлять возможность отвечать на звонки и слушать музыку, но не предлагают никакого визуального вывода. Другие могут просто изменить темноту линз в зависимости от освещения.

По сути, умные очки стремятся обеспечить беспроводную связь смартфонов и аналогичных устройств прямо к вашему лицу или голове. Умные очки могут иметь сенсорное управление или полностью свободные руки. Они могут позволить вам совершать звонки или отвечать на сообщения, делать фото и видео с вашей точки зрения, слушать музыку, взаимодействовать с приложениями, использовать GPS-навигацию или отображать наложение AR.

Умные очки также обладают значительными возможными возможностями в различных отраслях , включая логистику, здравоохранение и строительство.

Из каких частей состоят умные очки?

Чтобы смарт-очки предлагали функции, аналогичные смартфонам и другим устройствам, они должны легко управляться, иметь несколько датчиков и обеспечивать визуальный и аудиовыход.

Вот функциональные части умных очков и то, как они работают.

Возможности аудио

Умные очки могут иметь возможность принимать звонки или смотреть видео. Эти и многие аналогичные функции требуют возможности вывода звука. Вместо динамиков некоторые умные очки передают звук в улитку (ухо) через костную проводимость, а не через воздух. Это включает передачу вибраций от оправы очков к улитке через череп, минуя барабанную перепонку.

Микрофон

Большинство умных очков оснащены небольшим микрофоном, который может записывать ваш голос и окружающие звуки. Это необходимо для умных очков, которые поддерживают голосовое управление, имеют функцию вызова или записывают видео со звуком.

Компьютерный процессор

Как и любой компьютер, умным очкам требуется центральный процессор (ЦП). Обычно он удерживается в одном из плеч рам и поэтому должен быть маленьким. Обычно процессор такой же или похож на процессор смартфона, например Qualcomm Snapdragon XR1.

Человеко-машинный интерфейс (HCI)

Так человек управляет своими умными очками. Человеко-компьютерный интерфейс должен применяться к очкам, а это означает, что обычные элементы управления, такие как сенсорный экран или компьютерная мышь, не подходят.

Вместо этого умными очками можно управлять с помощью одного или комбинации следующих средств:

• Кнопки.
• Распознавание речи.
• Распознавание жеста.
• Отслеживание взгляда.
• Дистанционное управление (через смартфон).

Линзы

Как и обычные очки, многие умные очки можно оснастить линзами разных типов. Это могут быть линзы по рецепту (для плохого зрения), линзы с фильтром синего света для использования на компьютере или «умные» линзы, которые становятся темнее в зависимости от условий окружающего освещения.

Камера

Многим умным очкам нужна камера. Google Glass Explorer подвергся критике, потому что он постоянно записывал окружающих, создавая серьезную юридическую и этическую проблему для любых умных очков. Камера используется для видеосъемки и анализа с помощью очков, поэтому возможно наложение AR.

Некоторые новые умные очки не имеют камеры. Обычно они просто предоставляют аудио возможности.

Дисплей: изогнутые зеркала и волноводы

До сих пор дисплей был самой сложной частью разработки умных очков. Давайте посмотрим на некоторые технологии, лежащие в основе дисплеев AR в умных очках.

Есть два основных типа дисплеев для умных очков. Это изогнутый зеркальный дисплей и волноводный дисплей.

Изогнутое зеркало работает, проецируя изображение на изогнутое зеркало, которое отражает свет прямо в глаз пользователя. Проблема с подходом с изогнутым зеркалом заключается в том, что устройство должно быть более громоздким, а изображение менее резким.

С другой стороны, волноводы – это набор новых технологий (многие из которых все еще находятся в разработке). Это включает:

• Дифракционный волновод.
• Голографический волновод.
• Отражающий волновод.
• Виртуальный ретинальный дисплей.

Волновод работает, «изгибая» проецируемый свет перед вашими глазами для отображения поля зрения (включая трехмерные объекты дополненной реальности). Свет проходит через почти полностью полупрозрачный кусок пластика или стекла, который предназначен для отражения света вдоль материала. Свет отражается по волноводу к части перед глазом, а затем проецирует изображение прямо на глаз.

Одна из проблем волноводов – это ограниченный угол обзора. Например, волновод HoloLens обеспечивает угол обзора 30-50 градусов, тогда как нормальное человеческое зрение составляет около 220 градусов. Есть некоторые заявления о волноводах с полем обзора 100+ градусов, но ни один из них в настоящее время не прошел стадию проверки концепции.

Основная проблема заключается в том, что увеличение поля зрения означает увеличение размеров волноводов и габаритов очков.

Еще одна проблема – разрешение. Умные очки должны иметь дисплей с высоким разрешением, чтобы они были реалистичными или чтобы можно было различать детали (например, текст). Проблема в том, что, в отличие от экрана, который вы можете просматривать напрямую, умные очки имеют сложную оптическую систему, которая может ухудшать разрешение.

Добавьте к этому другие сложности, такие как точность цветопередачи и реальные искажения, и создать высококачественный дисплей невероятно сложно.

Как выглядят современные умные очки?

Существуют десятки смарт-очков, имеющихся в продаже или находящихся в разработке. Ни один из них не идеален, многие из них дороги, но технологии быстро развиваются. Вот два примера доступных в настоящее время умных очков.

Рамки Amazon Echo

Умные очки Amazon Echo не являются дополненной реальностью, поэтому они не обеспечивают визуального отображения. Вместо этого они поставляются с четырьмя направленными динамиками и микрофоном, чтобы вы могли слушать музыку, управлять своим Alexa Home или совершать звонки.

Модернизированный клинок Вузикса

Это настоящие очки AR, обеспечивающие отображение полного волновода над правым глазом. Благодаря 8-мегапиксельной камере и голосовому управлению очки позволяют пользователям делать фотографии, играть в различные игры, смотреть потоковые сервисы и многое другое.

Будущее дополненной реальности

Умные очки прошли долгий путь с момента первой попытки Google. Сейчас существуют десятки производителей, и технологии развиваются с огромной скоростью. Новые волноводные дисплеи, которые находятся в разработке, предлагают лучшее разрешение, поле зрения и четкость, чем когда-либо прежде, и будущее AR является захватывающим.

Имеющиеся в продаже очки AR по-прежнему дороги и оставляют желать лучшего, но кто знает, что принесут следующие несколько лет.

Изображение предоставлено: Дэн Левейль / веб-сайт