智慧眼鏡和其他可穿戴計算機何時才能成為主流?

英特爾的賈斯汀·拉特納解釋了為什麼我們需要新的顯示器和圖形。三錄儀?—沒那麼重要


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谷歌透過不懈地推廣其谷歌眼鏡可穿戴計算機,激發了我們集體的想象力。 感謝網路影片、貿易展覽和部落格文章的宣傳活動,這家搜尋巨頭已將其智慧眼鏡定位為擴音增強現實裝置,讓我們能夠即時分享我們的個人體驗,無論我們是在跳傘、滑雪還是處理蛇

毫不奇怪,許多競爭對手已經出現,承諾提供許多相同的功能。然而,在增強現實眼鏡能夠進入主流之前,谷歌及其同類公司必須解決智慧眼鏡技術中的一些基本缺陷,包括笨重的設計、高昂的價格以及缺乏能夠使其不僅僅是頭戴式攝像手機的軟體。

谷歌應該致力於開發一款帶有透視鏡片的頭戴裝置,讓佩戴者能夠直視前方,而不是看向側面的小螢幕。 賈斯汀·拉特納如是說,他與晶片製造商英特爾的同事們一起,花費大量時間來設計計算技術的未來。 拉特納是英特爾高階院士,擔任英特爾實驗室主任和公司首席技術官。

大眾科學與他談論了為什麼智慧眼鏡如此受關注,應該如何改進以及為什麼星際迷航的三錄儀是對未來的一種誤導性解讀。

[以下是採訪的編輯稿。]


可穿戴計算機已經存在了幾十年,包括環形掃描器,工廠工人佩戴在手指上讀取條形碼,甚至還有原型頭戴式裝置,可以實現增強現實。 為什麼這項技術現在如此受關注?
感測器技術、通訊技術和計算機技術都已達到某種程度,在某種意義上,首次實現了大批次消費級可穿戴裝置的潛力。 這就是新的地方。 今天,您可以將智慧手機中的幾乎所有東西都放入一副眼鏡中,儘管它們會有點重。 這可能會成為一個有趣的通訊平臺。

你為什麼說“可能”?
我們認為,在眼鏡方面存在一個巨大的挑戰。 沒有人能夠展示高效能的透視顯示器。 您在谷歌眼鏡奧克利Airwave滑雪鏡中看到的側視顯示器,在某種意義上是對沒有人解決透明顯示問題的承認,即使有很多人正在研究它。

[這種高效能的透視顯示器將具有]用於左右眼的 оптический engine(光學引擎),可以將影像投射到鏡片中。 顯示器的構造方式應使其將虛擬影像保持在您面前,無論您轉動頭部或視線朝向何處。 它將是一個完美的疊加層,您將能夠直接透過投影影像看到東西。 因此,如果您正在進行增強現實並在紐約行走,您將看到“帝國大廈”或“自由女神像”懸停在這些物理物體之上。

已經有一些公司,例如Lumus,長期以來一直擁有這類技術,但通常它們要麼嚴格處於開發階段,要麼僅用於增強現實研究而出售。 總的來說,透視顯示器一直過於笨重、過重且太暗,無法推向市場。 它們在室內效果很好,但是您走到室外,虛擬影像就會完全被沖刷掉。

Lumus的透視、可穿戴顯示器類似於一副比普通太陽鏡更大的眼鏡,並將增強現實影像投影到鏡片的側面。 當影像傳播到鏡片的中心時,它們會被反射到眼睛中,給佩戴者一種在他們面前的大螢幕上看到影像的印象。 為什麼這些透視增強現實眼鏡不能做得更像一副普通的眼鏡或太陽鏡?
要做好這一點,確實需要非常高水平的光學工程技術。 您看到了 Lumus 所做的事情。 除了投影系統之外,其他人還將使用緊湊型雷射器將影像直接投影到視網膜上。 從事這些技術的人員大多是小型、資金不足的初創公司,或者是僅對光學器件感興趣,而對實際構建完整的[智慧眼鏡]產品不感興趣的人。

谷歌和其他構建這些頭戴式可穿戴計算機的公司必須做些什麼才能使他們的裝置成為主流?
他們需要提供一種介面,使其工作方式與人們自然移動和互動的方式相同。 使用側屏,就像您在谷歌眼鏡中看到的那樣,基本上是承認他們不知道如何提供真正的增強終結者般的檢視——佩戴頭戴裝置的人可以在看到註釋物件或流式資料的同時,還能看穿物理世界。 這是每個人都希望儘快達到的目標。

就其設計方式而言,谷歌眼鏡完全不適合遊戲或看電影。 但是,如果您可以將高質量的影像或遊戲或影片投影到您的正常視野中,並使其立即響應您頭部位置的變化,那麼遠端呈現就會變得非常驚人,因為對於您的大腦來說,您實際上就在那個空間中。

工程師在實現這種終結者般的檢視方面有多接近?
市面上有一些裝置對於 30 度或 40 度視場來說還可以,但是當您想到消費者會感興趣時,他們會想要大約 60 度、70 度或更高的[在]視場中。 您不希望這東西成為您視野中心的一個小盒子。 它可能會很快變得非常煩人。

增強現實技術何時會融入人體本身?
我們的一所大學實驗室實際上對植入式神經介面晶片——[與大腦互動]——做了一些工作,該晶片由無線供電。 它可以皮下[在皮膚下]放置,並且永遠不必取出,因為電力來自位於人體皮膚外部的小型感應線圈。 這些東西相隔幾分之一英寸,您可以為設計為極低功耗的裝置供電。 但這只是在邊緣試探。

除了弄清楚可穿戴計算所需的顯示技術之外,還存在哪些其他挑戰?
還存在其他問題,特別是如果您希望虛擬世界和現實世界一起移動。 這基本上是一個延遲問題。 您在計算機螢幕和電視螢幕上看到的圖形是在深度流水線設計中執行的——[有一系列連續的影像流向螢幕]。 幀以每秒 30 或 60 幀的速度處理,以傳遞移動影像。 但是,當您的視角發生變化時(就像您佩戴[增強現實]頭戴裝置時一樣),會發生什麼情況? 現在您必須清空流水線中來自您先前視角的先前影像,並開始用來自您新視角的影像重新填充流水線。 當速度不夠快時,您會得到一種稱為“抖動”的效果。 您有時會在電影或電視中看到它,當攝像機快速移動時——螢幕上的影像似乎會透過一系列視覺跳躍來結巴,然後才落在正確的位置。

因此,您不僅需要擁有新的顯示器,還需要發明一種沒有這種延遲問題的新圖形架構。 例如,如果我看著一個人,我正在收集有關我所看到內容的資料。 當我轉過頭去看其他人或其他事物時,與第一個人相關的所有資料都消失了,我正在收集有關我看到的新影像的資料。 一種解決方案是在頭戴裝置檢測到佩戴者的頭部正在移動時立即關閉當前影像。 當達到新的視角時,顯示器會返回。 問題是,我們移動頭部的頻率太高,使用者將不得不學會忍受這種顯示器。 否則,他們會立即感到噁心。

希望在本十年結束之前,我們將獲得一種圖形架構的解決方案,使其無抖動。 在某種意義上,我認為其餘的電子裝置幾乎是微不足道的。 為這種頭戴裝置構建智慧手機-眼鏡計算系統實際上不會那麼困難。 這完全在我們今天可以做到的範圍內。

人們會爭論谷歌的方法是否具有消費者潛力。 我認為這與我認為人們真正真正想要的東西相去甚遠。

是否有可穿戴系統能夠提供人們想要的東西?
我們最喜歡的系統之一是Looxcie,它是一個小型夾式攝像機。 持續記錄您的生活的概念非常有趣。 這是一種記錄您一天的方式。

但是,您真正想要的是良好的人臉識別,因此當您去參加雞尾酒會或走進酒吧時,您耳朵裡的小東西會說:“嘿,那是鮑勃·瓊斯,您的高中好友。” 您可以徑直走到那個人面前說:“哦,鮑勃,嘿,你好嗎?很高興見到你。” 我保證您大約一週就能賣出一百萬個。

這些行動式增強現實系統還有哪些其他用途?
您開始考慮將增強現實與生物感測器結合使用,這有點像Tricorder XPRIZE正在追求的目標。 儘管每個人在聽到“三錄儀”這個詞時都會感到興奮,但[星際迷航中出現的掃描器裝置,醫生用它來立即診斷患者,該節目的角色]本可以配備儀器化的服裝來收集他們所有的生命體徵,就像智慧手機[帶有增強現實應用程式]一樣。 他們不需要在某人身上揮舞魔杖來告訴他們哪裡出了問題。 您的星際迷航連體衣應該即時將該資訊[報告給您的手機]。

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