XR hovorilo, že Apple vyvíja nositeľné XR zariadenie alebo vybavené OLED displejom.

Podľa správ médií sa očakáva, že Apple uvedie na trh svoje prvé nositeľné zariadenie s rozšírenou realitou (AR) alebo virtuálnou realitou (VR) v roku 2022 alebo 2023. Väčšina dodávateľov sa môže nachádzať na Taiwane, ako napríklad TSMC, Largan, Yecheng a Pegatron. Apple môže použiť svoj experimentálny závod na Taiwane na navrhnutie tohto mikrodispleja. Priemysel očakáva, že atraktívne prípady použitia spoločnosti Apple povedú k rozbehu trhu rozšírenej reality (XR). Oznámenie spoločnosti Apple a správy týkajúce sa technológie XR zariadenia (AR, VR alebo MR) neboli potvrdené. Apple však pridal aplikácie AR na iPhone a iPad a spustil platformu ARKit pre vývojárov na vytváranie aplikácií AR. V budúcnosti môže Apple vyvinúť nositeľné XR zariadenie, vytvoriť synergiu s iPhone a iPad a postupne rozšíriť AR z komerčných aplikácií na spotrebiteľské aplikácie.

Podľa správ kórejských médií Apple 18. novembra oznámil, že vyvíja XR zariadenie, ktoré obsahuje „OLED displej“. OLED (OLED on Silicon, OLED on Silicon) je displej, ktorý implementuje OLED po vytvorení pixelov a ovládačov na kremíkovej doštičke. Vďaka polovodičovej technológii je možné vykonávať mimoriadne presné riadenie a nainštalovať viac pixelov. Typické rozlíšenie displeja sú stovky pixelov na palec (PPI). Naproti tomu OLEDoS dokáže dosiahnuť až tisíce pixelov na palec PPI. Keďže zariadenia XR vyzerajú blízko oka, musia podporovať vysoké rozlíšenie. Apple sa pripravuje na inštaláciu OLED displeja s vysokým rozlíšením a vysokým PPI.

Konceptuálny obrázok náhlavnej súpravy Apple (zdroj obrázka: Internet)

Apple tiež plánuje používať TOF senzory na svojich XR zariadeniach. TOF je senzor, ktorý dokáže merať vzdialenosť a tvar meraného objektu. Je nevyhnutné realizovať virtuálnu realitu (VR) a rozšírenú realitu (AR).

Je zrejmé, že Apple spolupracuje so spoločnosťami Sony, LG Display a LG Innotek na podpore výskumu a vývoja základných komponentov. Rozumie sa, že vývojová úloha prebieha; namiesto jednoduchého technologického výskumu a vývoja je možnosť jeho komercializácie veľmi vysoká. Podľa Bloomberg News Apple plánuje uviesť XR zariadenia na trh v druhej polovici budúceho roka.

Samsung sa zameriava aj na XR zariadenia novej generácie. Spoločnosť Samsung Electronics investovala do vývoja šošoviek „DigiLens“ pre inteligentné okuliare. Hoci výšku investície nezverejnila, očakáva sa, že pôjde o produkt typu okuliarov s obrazovkou naplnenou unikátnou šošovkou. Na investícii DigiLens sa podieľal aj Samsung Electro-Mechanics.

Výzvy, ktorým Apple čelí pri výrobe nositeľných XR zariadení.

Nositeľné zariadenia AR alebo VR obsahujú tri funkčné komponenty: displej a prezentáciu, snímací mechanizmus a výpočet.

Dizajn vzhľadu nositeľných zariadení by mal zohľadňovať súvisiace problémy, ako je pohodlie a prijateľnosť, ako je hmotnosť a veľkosť zariadenia. XR aplikácie bližšie k virtuálnemu svetu zvyčajne vyžadujú väčší výpočtový výkon na generovanie virtuálnych objektov, takže ich základný výpočtový výkon musí byť vyšší, čo vedie k väčšej spotrebe energie.

Okrem toho odvod tepla a interné batérie XR obmedzujú aj technický dizajn. Tieto obmedzenia platia aj pre zariadenia AR blízke reálnemu svetu. Výdrž batérie XR Microsoft HoloLens 2 (566 g) je len 2-3 hodiny. Ako riešenie možno použiť pripojenie nositeľných zariadení (tethering) k externým výpočtovým zdrojom (ako sú smartfóny alebo osobné počítače) alebo zdrojom napájania, čo však obmedzí mobilitu nositeľných zariadení.

Pokiaľ ide o mechanizmus snímania, keď väčšina zariadení VR vykonáva interakciu medzi človekom a počítačom, ich presnosť závisí najmä od ovládača v rukách, najmä v hrách, kde funkcia sledovania pohybu závisí od inerciálneho meracieho zariadenia (IMU). Zariadenia AR využívajú používateľské rozhrania od ruky, ako je prirodzené rozpoznávanie hlasu a ovládanie snímania gest. Špičkové zariadenia, ako napríklad Microsoft HoloLens, dokonca poskytujú funkcie strojového videnia a 3D hĺbkového snímania, čo sú tiež oblasti, v ktorých je Microsoft dobrý od spustenia Kinectu v Xboxe.

V porovnaní s nositeľnými zariadeniami AR môže byť jednoduchšie vytvárať používateľské rozhrania a zobrazovať prezentácie na zariadeniach VR, pretože je menej potrebné brať do úvahy vonkajší svet alebo vplyv okolitého svetla. Ručný ovládač môže byť tiež prístupnejší na vývoj ako rozhranie človek-stroj, keď je holou rukou. Ručné ovládače môžu používať IMU, ale ovládanie snímania gest a 3D snímanie hĺbky sa spolieha na pokročilú optickú technológiu a algoritmy videnia, teda strojové videnie.

Zariadenie VR musí byť tienené, aby sa zabránilo ovplyvneniu displeja skutočného prostredia. Displeje VR môžu byť displeje LTPS TFT z tekutých kryštálov, displeje LTPS AMOLED s nižšou cenou a viacerými dodávateľmi alebo vznikajúce displeje OLED na báze kremíka (micro OLED). Je cenovo výhodné používať jeden displej (pre ľavé a pravé oko), veľký ako obrazovka mobilného telefónu od 5 palcov do 6 palcov. Dizajn s dvoma monitormi (oddelené ľavé a pravé oko) však poskytuje lepšie nastavenie medzipupilárnej vzdialenosti (IPD) a pozorovacieho uhla (FOV).

Okrem toho, vzhľadom na to, že používatelia pokračujú v sledovaní počítačom generovaných animácií, smery vývoja displejov sú nízka latencia (plynulý obraz, zabraňuje rozmazaniu) a vysoké rozlíšenie (eliminuje efekt dvierok obrazovky). Optika displeja zariadenia VR je medziobjektom medzi predstavením a očami používateľa. Preto je hrúbka (faktor tvaru zariadenia) znížená a vynikajúca pre optické konštrukcie, ako je Fresnelova šošovka. Efekt zobrazenia môže byť náročný.

Čo sa týka AR displejov, väčšina z nich sú mikrodispleje na báze kremíka. Medzi zobrazovacie technológie patria tekuté kryštály na kremíku (LCOS), digitálne spracovanie svetla (DLP) alebo digitálne zrkadlové zariadenie (DMD), skenovanie laserovým lúčom (LBS), mikro OLED na báze kremíka a mikro LED na báze kremíka (zapnuté mikro LED). kremík). Aby AR displej odolal rušeniu intenzívneho okolitého svetla, musí mať vysoký jas vyšší ako 10Knits (vzhľadom na stratu po vlnovode je ideálnejší 100Knits). Hoci ide o pasívne vyžarovanie svetla, LCOS, DLP a LBS môžu zvýšiť jas vylepšením zdroja svetla (napríklad lasera).

Preto môžu ľudia uprednostňovať použitie mikro LED v porovnaní s mikro OLED. Ale pokiaľ ide o farbenie a výrobu, technológia micro-LED nie je taká vyspelá ako technológia micro OLED. Môže použiť technológiu WOLED (farebný filter RGB pre biele svetlo) na výrobu mikro OLED RGB vyžarujúcich svetlo. Neexistuje však žiadny priamy spôsob výroby mikro LED. Potenciálne plány zahŕňajú konverziu farieb Plessey's Quantum Dot (QD) (v spolupráci s Nanoco), Ostendo's Quantum Photon Imager (QPI) navrhnutý RGB zásobník a X-cube od JBD (kombinácia troch RGB čipov).

Ak sú zariadenia Apple založené na metóde priehľadnosti videa (VST), Apple môže použiť vyspelú technológiu micro OLED. Ak je zariadenie Apple založené na priamom priehľadnom (optickom priehľadnom, OST) prístupe, nemôže sa vyhnúť výraznému rušeniu okolitého svetla a jas mikro OLED môže byť obmedzený. Väčšina zariadení AR čelí rovnakému problému s rušením, čo môže byť dôvod, prečo si Microsoft HoloLens 2 vybral LBS namiesto micro OLED.

Optické komponenty (ako je vlnovod alebo Fresnelova šošovka) potrebné na navrhnutie mikrodispleja nie sú nevyhnutne jednoduchšie ako vytvorenie mikrodispleja. Ak je založený na metóde VST, Apple môže použiť optický dizajn v štýle palacinky (kombinácia) na dosiahnutie rôznych mikrodisplejov a optických zariadení. Na základe metódy OST si môžete vybrať vizuálny dizajn vlnovodu alebo birdbath. Výhodou vlnovodu optického dizajnu je, že jeho tvarový faktor je tenší a menší. Vlnovodová optika má však slabý optický rotačný výkon pre mikrodispleje a sú sprevádzané ďalšími problémami, ako je skreslenie, rovnomernosť, kvalita farieb a kontrast. Difrakčný optický prvok (DOE), holografický optický prvok (HOE) a reflexný optický prvok (ROE) sú hlavné metódy vizuálneho dizajnu vlnovodu. Spoločnosť Apple získala spoločnosť Akonia Holographics v roku 2018, aby získala svoje odborné znalosti v oblasti optiky.