Obecna generacja headsetów wirtualnej rzeczywistości raczej nie należy do kompaktowych. Pokazują się pomału pierwsze prototypy urządzeń zbliżonych rozmiarami do standardowych okularów, z tym, że jeszcze długa droga przed nimi. Gdzie tkwi w takim razie problem?
Za zamkniętymi drzwiami wielu firm trwają prace nad zmianami w optykach, wyświetlaczach i wielu innych komponentach, na które składa się sprzęt VR. Wiele z tych prac nigdy nie wyjdzie poza działy R&D ale stanowią one bazę, która w następstwach zmieni się w kolejną iterację technologicznego rozwoju. I nie ma co ukrywać, że Facebook jest pionierem w tej dziedzinie. Facebook Reality Labs to komórka R&D pracująca nad nowościami w dziedzinie AR i VR. To to ujawnili pokazuje, że jeszcze sporo wody upłynie zanim będziemy mogli cieszyć się sprzętem VR wielkości zwyczajnych okularów. Jednak to w jaki sposób chcą to osiągnąć może przyprawić o porządny ból głowy. Postaram się to wyjaśnić jak najprościej się da.
Klucz to odległość
Zacząć trzeba od tego czemu tak naprawdę headsety mają takie, a nie inne rozmiary. Wynika to z trzech rzeczy, a mianowicie immersji, FOV oraz optyki. Dwie pierwsze cechy wiążą się z odczuwaniem doświadczenia VR. Aby było jak najbardziej realistyczne musimy zostać niejako odcięci od otaczającego nas świata. Stąd też obecna generacja gogli dosyć mocno przylega nam do twarzy praktycznie z każdej strony. Pole widzenia (FOV) też jest poniekąd problemem. Można to zauważyć, jeśli zestawimy sobie standardowy headset np: Valve czy HTC (posiadające FOV poniżej 130 stopni) do Pimax’a (tutaj FOV to już 200 stopni). Konstrukcja w przypadku Pimaxa jest o wiele większa, bo niestety wymaga tego optyka. I tutaj dochodzimy do trzeciego, najważniejszego punktu, czyli właśnie rzeczona optyka.
Aby światło z wyświetlacza trafiło do naszego oka w odpowiednim powiększeniu, musi zostać zachowany odpowiedni dystans pomiędzy wyświetlaczem, a optyką. I tutaj jest przysłowiowy pies pogrzebany. Fizyki nie oszukamy. Jednak Facebook znalazł na to rozwiązanie. Dystans jaki ma pokonać światło pozostaje ten sam. Jednak droga jaką światło podróżuje została załamana. Następuje to poprzez dwukrotne odbicie go w specjalnej optyce. Światło wychodzące z ekranu trafia na pryzmat, zostaje odbite w przeciwnym kierunku, aby za moment znowu zostać odbite w kierunku naszego oka. W ten sposób otrzymujemy coś, co nazwane zostało jako ‘pancake optics’.
Wydaje się to proste jednak, aby uzyskać taki efekt potrzeba specjalnej polaryzacji barw. Otóż strumień światła ma swoją orientację i kierunek. Dzięki odpowiedniej polaryzacji oraz badaniu barwy światła można decydować, czy ma zostać on odbity czy już może trafić do naszego oka. Nadążacie? Bo teraz zaczyna się najlepsza część.
Optyka holograficzna
Mogło by się wydawać, że powyższe rozwiązanie to już sukces. Dystans może zostać zmniejszony nawet o 70% co jest olbrzymim sukcesem. Ale Facebook poszedł dalej i do tego fizycznego galimatiasu dorzucił hologram. I to jest coś co powoduje u mnie ciarki na plecach.
Obecnie to co oglądamy to obrazy zarejestrowany na płaskiej powierzchni. Tak naprawdę to co widzimy to wycinek przestrzeni oświetlonej przez strumień światła na powierzchni dwuwymiarowej. Hologram jest mniej więcej tym samym, z tą różnicą, że światło przechwycone obejmuje przestrzeń trójwymiarową. Na razie jest to wszystko zrozumiałe. Bo teraz idzie prawdziwa torpeda. Facebook wpadł na pomysł, aby oglądać hologram poprzez optykę… holograficzną. O co chodzi w tym bełkocie? Zobaczcie poniższe video:
W 19 sekundzie można zauważyć, jak kamera zbliża się do czegoś co przypomina szkło powiększające. Dzięki temu widzimy powiększony obraz. A wiecie, że to szkło powiększające to hologram? Reasumując, mamy tutaj zarejestrowaną przestrzeń holograficzną wraz z optyką, która także jest hologramem. Dzięki temu nasza “fizyczna” optyka praktycznie przestaje spełniać swoje obecne zadanie… czyli może stać się zbędna. Ufff.
Kiedy?
Patrząc na postęp prac może się wydawać, że już to mamy. Ale to tylko pozory. Po pierwsze mówimy tutaj o bardzo małej powierzchni wyświetlanej, która nie dorównuje dzisiejszym wyświetlaczom. Po drugie obecne prototypy posiadają jedynie optykę bez żadnych pozostałych komponentów takich jak elektronika, kamery śledzenia, dźwięk itd. Wydaje się, że prace idą w dobrym kierunku, lecz mamy przed sobą lata prac za nim ujrzy to światło dzienne.