Jak fungují inteligentní brýle?

Chytré brýle jsou další velkou věcí v nositelné inteligentní technologii. Nabízejí schopnost přinést technologii nalezenou v našich smartphonech přímo do našich očí a uší.

V roce 2013 uvedla společnost Google na trh první chytré brýle. Průzkumník Google Glass skončil komerčním selháním, ale od té doby uvedlo několik společností vlastní verzi chytrých brýlí a pole se každým měsícem stává vzrušujícím.

Jak tedy fungují inteligentní brýle? Jsou tak komplikované, jak zní? Čtěte dále a dozvíte se to.

Co jsou inteligentní brýle?

Inteligentní brýle jsou přenosné počítačové brýle, které mohou mít různé funkce. Některé překrýt informace v zorném poli jako překrytí rozšířené reality (AR). Některé mohou poskytovat schopnost přijímat hovory a poslouchat hudbu, ale nenabízejí žádný vizuální výstup. Ostatní mohou jednoduše změnit tmavost čoček v závislosti na osvětlení.

Cílem inteligentních brýlí je v zásadě poskytnout bezdrátovou funkčnost chytrých telefonů a podobných zařízení přímo do vaší tváře nebo hlavy. Inteligentní brýle lze ovládat dotykově nebo zcela bez použití rukou. Umožní vám volat nebo odpovídat na zprávy, pořizovat fotografie a videa z vašeho pohledu, poslouchat hudbu, komunikovat s aplikacemi, používat GPS navigaci nebo zobrazit překryvnou vrstvu AR.

Inteligentní brýle mají také značné možné schopnosti v různých průmyslových odvětvích, včetně logistiky, zdravotnictví a stavebnictví.

Z jakých dílů jsou inteligentní brýle vyrobeny?

Aby chytré brýle nabízely podobné funkce jako chytré telefony a jiná zařízení, je třeba je snadno ovládat, mít více senzorů a vytvářet vizuální a zvukové výstupy.

Zde jsou funkční části inteligentních brýlí a jejich fungování.

Zvuková schopnost

Inteligentní brýle mohou obsahovat schopnost přijímat hovory nebo sledovat videa. Tyto a mnoho podobných funkcí vyžaduje, aby byl možný zvukový výstup. Namísto použití reproduktorů některé chytré brýle přenášejí zvuk do kochle (ušní kosti) spíše kostním vedením než vzduchem. To zahrnuje posílání vibrací z rámu brýlí do kochle prostřednictvím lebky a obejití ušního bubínku.

Mikrofon

Většina inteligentních brýlí je vybavena malým mikrofonem, který dokáže zaznamenat váš hlas a okolní zvuky. To je nezbytné u inteligentních brýlí, které jsou vybaveny hlasovým ovládáním, mají funkci volání nebo zaznamenávají video se zvukem.

Počítačový procesor

Jako každý počítač, i inteligentní brýle vyžadují centrální procesorovou jednotku (CPU). To je obvykle drženo v jednom z ramen rámů, a proto musí být malé. CPU je obvykle stejný nebo podobný procesoru smartphonu, jako je Qualcomm Snapdragon XR1.

Rozhraní člověk-počítač (HCI)

Takto člověk ovládá své chytré brýle. Rozhraní člověk-počítač musí platit pro brýle, což znamená, že typické ovládací prvky, jako je dotyková obrazovka nebo počítačová myš, jsou nevhodné.

Místo toho lze inteligentní brýle ovládat pomocí jedné z následujících kombinací:

• Tlačítka.
• Rozpoznávání řeči.
• Rozpoznávání gest.
• Sledování očí.
• Dálkové ovládání (přes smartphone).

Objektivy

Stejně jako běžné brýle lze i mnoho chytrých brýlí vybavit různými druhy čoček. Mohou to být čočky na předpis (pro špatný zrak), čočky s filtrem modrého světla pro použití v počítači nebo „inteligentní“ čočky, které jsou tmavší v závislosti na okolních světelných podmínkách.

Fotoaparát

Mnoho chytrých brýlí potřebuje fotoaparát. Google Glass Explorer se dostal pod palbu, protože neustále zaznamenával okolní lidi, což pro všechny chytré brýle představuje významný právní a etický problém. Kamera se používá k natáčení a analýze brýlemi, takže je možné překrytí AR.

Některé novější chytré brýle neobsahují kameru. Obvykle poskytují pouze zvukové možnosti.

Displej: Zakřivená zrcadla a vlnovody

Displej byl dosud nejnáročnější součástí vývoje inteligentních brýlí. Pojďme se podívat na některé technologie, které stojí za AR displeji v chytrých brýlích.

Existují dva hlavní typy displejů pro inteligentní brýle. Jedná se o zakřivené zrcadlové displeje a displeje s vlnovodem.

Zakřivené zrcadlo funguje tak, že promítá obraz na zakřivené zrcadlo, které odráží světlo přímo do oka nositele. Problémem přístupu zakřiveného zrcadla je, že zařízení musí být objemnější a obraz je méně ostrý.

Vlnovody jsou na druhé straně souborem novějších technologií (s mnoha stále ve vývoji). Tyto zahrnují:

• Difrakční vlnovod.
• Holografický vlnovod.
• Reflexní vlnovod.
• Virtuální zobrazení sítnice.

Vlnovod pracuje tak, že „ohýbá“ promítané světlo před vašimi očima, aby zobrazil vizuální pole (včetně objektů 3D rozšířené reality). Světlo je vysíláno přes téměř úplně průsvitný kus plastu nebo skla, který je navržen tak, aby odrážel světlo podél materiálu. Světlo se odrazí podél vlnovodu do části před okem a poté promítne obraz přímo do oka.

Jedním problémem vlnovodů je omezená FOV, kterou poskytují. Například vlnovod HoloLens poskytuje FOV 30-50 stupňů, zatímco normální lidské vidění je kolem 220 stupňů. Existují některá tvrzení o více než 100 stupňových vlnovodech FOV, ale žádná z nich v současné době neprošla fází proof-of-concept.

Hlavním problémem je, že zvýšení FOV znamená zvětšení velikosti vlnovodů a objemnosti brýlí.

Další výzvou je řešení. Inteligentní brýle musí mít displej s vysokým rozlišením, aby byly realistické nebo aby bylo možné odlišit detaily (například text). Výzvou je, že na rozdíl od obrazovky, kterou můžete přímo vidět, mají inteligentní brýle komplexní optický systém, který může snížit rozlišení.

Přidejte další komplikace, jako je přesnost barev a zkreslení ve skutečném světě, a vytvořit neuvěřitelně kvalitní displej je neuvěřitelně náročné.

Jak vypadají současné chytré brýle?

Existují desítky komerčně dostupných nebo vyvíjených chytrých brýlí. Žádné nejsou dokonalé a mnohé jsou drahé, ale technologie postupuje rychle. Zde jsou dva příklady aktuálně dostupných inteligentních brýlí.

Rámy ozvěny Amazon

The Inteligentní brýle Amazon Echo nejsou AR, takže neposkytují žádné vizuální zobrazení. Místo toho přicházejí se čtyřmi směrovými reproduktory a mikrofonem, takže můžete poslouchat hudbu, ovládat svůj Alexa Home nebo telefonovat.

Vuzix Blade upgradován

Jedná se o správné brýle AR, které nabízejí zobrazení plného vlnovodu přes pravé oko. S 8MP fotoaparátem a hlasovým ovládáním umožňují brýle fotografovat, hrát výběr her, sledovat streamovací služby a další.

Budoucnost rozšířené reality

Chytré brýle prošly od prvního pokusu Google dlouhou cestu. Nyní existují desítky výrobců a technologie přichází obrovskou rychlostí. Díky vývoji nových vlnovodových displejů, které nabízejí lepší rozlišení, zorné pole a čistotu než kdykoli předtím, je budoucnost AR vzrušující.

Komerčně dostupné brýle AR jsou stále drahé a nechávají trochu být žádoucí, ale kdo ví, co přinese několik příštích let.

Uznání obrázku: Dan Leveille /webová stránka

Razer uvádí na trh inteligentní brýle Anzu, které chrání vaše drahé oči

Zahrnují filtrování modrého světla pro tyto dlouhé herní relace.

Přečtěte si další

O autorovi

Rozbalte a přečtěte si celý příběh