psilogic: (Default)
psilogic ([personal profile] psilogic) wrote2009-12-25 06:23 pm
Entry tags:

Дисплеи будущего

Наткнулся на запись одного из моих френдов про фильм "Аватар": дескать, там у них дисплеи тонкие и гибкие - куда уж еще круче придумать?

Могу похвастаться: кое-что придумал :) В "Диверсантах" я упомянул об этой фантастической технологии только вскользь, в продолжении, видимо, опишу подробнее.

Идея состоит в том, что изображение проецируется тонким лазерным лучом непосредственно в глаза человека. Это может быть своего рода "развертка", как на экране телевизора с ЭЛТ, то есть, луч может быстро "оббегать" некоторую площадь на поверхности глаза. За счет инерции зрения, все будет работать.

У такой технологии есть свои плюсы:

1. Невелика потребная мощность: нужен всего-лишь тонкий луч, который освещает минимальную площадь.

2. Никаких проблем с трехмерностью: просто в оба глаза посылается немного разное изображение (опять же, можно обойтись одним лучом).

3. Посторонние не видят того, что видит зритель: если важна приватность.

4. Не нужны никакие громоздкие элементы: это не экран, линзу и лазер можно уменьшать сколько угодно. В сказке проектор заключен в наручном компьютере, который предполагается размерами с современные наручные часы, максимум - как широкий браслет.

5. Регулируя мощность луча, можно создавать полупрозрачные изображения, которые как бы висят в воздухе перед человеком, и сквозь них все видно. Понятно, что такие изображения могут содержать интерактивные элементы - иллюзорные кнопки и тому подобное.

А вот проблемы:

1. На компьютере должна быть камера, которая отслеживает малейшие движения глаз зрителя, чтобы корректировать смещение луча. Технология из разряда распознавания образов... сложно, но ничего сверхъестественного.

2. Если рассчитывать на обычную оптику человеческого глаза, то компьютер сможет проецировать изображение только на небольшую площадь сетчатки, которая находится на линии излучатель - зрачок. Это будет не точка (ведь зрачок - не точка), но небольшое изображение, занимающее малую часть поля зрения.

Чтобы создавать изображения на всем поле зрения, потребуются специальные ухищрения. Я их уже придумал, и они ждут своей сказки :)

Кстати, самое простое ухищрение - просто приблизить глаз к излучателю, но это не очень удобно.

[identity profile] deadkittten.livejournal.com 2009-12-25 05:19 pm (UTC)(link)
Третья проблемма -- потенциально высокая травмоопасность.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2009-12-25 05:21 pm (UTC)(link)
Ну это же не боевой лазер :) Собственно, лазер тут нужен лишь для того, чтобы меньше было рассеивание - а не для того, чтобы где-то что-то прожечь.

[identity profile] grey-gruber.livejournal.com 2009-12-25 06:06 pm (UTC)(link)
Всётаки будущее систем отображения за прямой трансляцией информации в мозг (на зрительные нервы вроде уже сейчас могут http://health.km.ru/magazin/view.asp?id=C06F562A65B94C36B3966FC4B68B8F24). Сны все видят? И ведь не через глазные нервы. Глаз только датчик, хоть и очень сложный, а обработка/распознавание_образа в мозге. Ну и зачем грузить внешний интерфейс, если можно сразу возбуждать соответствующие зоны образов? Сложность тут тоже есть, настройка под каждого человека будет индивилуальной. А воздействовать можно микроволновым излучением...

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2009-12-25 07:11 pm (UTC)(link)
Только это не на зрительный нерв, а на сетчатку - минуя линзу хрусталика и глазное яблоко. К сетчатке подключен уже глазной нерв. Такая технология проще тем, что на сетчатке клетки уже расположены "как надо", развернуты на поверхность, а нерв - это плотный жгут.

[identity profile] grey-gruber.livejournal.com 2009-12-30 04:50 pm (UTC)(link)
Несколько выпал из обсуждения.
С "развёртки" вообще началась эра передачи изображений и была она эффективна ввиду очень низкой пропускной способности каналов передачи данных, а также сенсоров и элементов отображения. Тенденция развития - Ч/Б изображение в чересстрочной развёртке (полный кадр рисуется в два прохода), +цветовые составляющие (несколько разных стандартов кодирования и передачи), прогрессивная развёртка (кадр рисуется в один проход). Зачем я всё это излагаю... Можно картинку и лазером рисовать, такую технологию используют в лазерных принтерах и в шоу программах (для очень больших изображений). Огромный минус таких решений - направление луча лазера меняется механическим путём, соответственно - чем меньше формируемая картинка (по обсуждаемой идее - сетчатка глаза) тем большая точность механики требуется. Это не считая того, что именно первые разработки по передаче изображения были электромеханическими, а уже потом чисто электронными (направление электронного луча меняется в магнитном поле). С развитием же микроэлектроники (и уходом от электронно-лучевых технологий) системы считывания и воспроизведения картинки с последовательно-строчного перешли на покадровое (весь кадр разбит на точки соответствующего цвета). Так что будущего у Вашей идеи нет..., если её не доработать (раз уж так хочется через глаз, к стати - глазного яблока по пути к сетчатке никак не обойти).
1. Если необходимо формировать цветное изображение - лазеров должно быть или нафантазировать лазер с управляемой длиной волны (пока - фантнтастика).
2. Нужна динамическая картинка, но управлять лучами не механически - у лазерного излучения есть несколько интересных свойств, например позволяющих воспроизводить неподвижным лучом трёхмерную картинку с двумерного носителя (голография). Тоесть формировать картинку за счёт рассеивания луча в управляемой среде (типа жидких кристаллов, пока такого никто не делает), кадр при этом может формироваться сразу.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2009-12-30 06:43 pm (UTC)(link)
Почему непременно надо механически менять направление луча? Пропустим его через пару kbyp, которые меняют коэффициент преломления в зависимости от подаваемого напряжения - и пожалуйста. Самое простое - полумеханическое решение: сделать линзы из упругого материала, а оправу линз - из пьезокристаллов.

[ раз уж так хочется через глаз, к стати - глазного яблока по пути к сетчатке никак не обойти ]

Ну ясное дело, я обход и не предлагаю. Не то, чтобы я был сильно против :) - просто это была бы уже другая идея.

[ Если необходимо формировать цветное изображение - лазеров должно быть или нафантазировать лазер с управляемой длиной волны (пока - фантнтастика). ]

Можно как обычно - смешать три луча - RGB. Правда с линзами придется исхитряться, т.к. разные цвета преломляются неодинаково: либо три линзы, либо линза с тремя сегментами, либо еще что.

[identity profile] grey-gruber.livejournal.com 2009-12-30 08:59 pm (UTC)(link)
Но идея то была "средство отображения будущего", зачем же впихивать её в технологические решения пусть и не далёкого, но уже прошлого.
Компьютеры будущего претерпят изменения (уже анонсирован транзистор на спиновом эффекте), как и требования к качеству отображения. Моё предположение - машинное представление и отбражение графических образов будет не растровым, а векторным (особенно удобно для 3D).
Ну да ладно, продолжаем изобретать фантастическую технологию меткой стрельбы лазером в глаз.
1. Источник определён - лазер(ы)
2. Система управления - двухкоординатная угловая.
3. Остаётся система наведения (сверхточного позиционирования), уже упоминавшаяся для слежения за положением глаза, только следить ей прийдётся за попаданием луча в конкретное место сетчатки, неважно через хрусталик или минуя его (зрачёк же ещё по пути закрывется). Естественно - скорость реакции такой системы должна быть на порядок выше предельной скорости движения и реакции глаза, но в этом большой проблемы не будет.
Косруктивно удобнее всего такую систему размещать на шлеме, незаметность и удобство при ношении на руке весьма сомнительна, а уж как для десантуры - на руки смотреть некогда и чревато. Как для фантастики - такая система может выполнять биометрический контроль по сетчатке и использоваться в качестве нелетального оружия вызывая слепоту, а также как система закрытой связи.
Ура, изобрели. Но есть ещё недостаток - глаза должны видеть. Если говорить о боевых системых, то уже на вооружение приняты системы нелетального оружия поражающего глаза (хрусталик глаза начинает светиться под действием ультрафиолетового лазера создавая эффект светящегося тумана вокруг). Прямая трансляция в мозг таки лучше.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2009-12-30 09:41 pm (UTC)(link)
[ зачем же впихивать её в технологические решения пусть и не далёкого, но уже прошлого. ]

по-моему вы запутались, где там прошлое, а где будущее :) вы жаловались, что механическая развертка - прошлое, так я пишу, что необязательно механическая.

[ неважно через хрусталик или минуя его ]

минуя не получится, через хрусталик проходят все пути, прозрачные для видимого света

[ Косруктивно удобнее всего такую систему размещать на шлеме, незаметность и удобство при ношении на руке весьма сомнительна, а уж как для десантуры - на руки смотреть некогда и чревато ]

Для боевой десантуры - да. А для исследователя, который не хочет выделяться на фоне туземцев, браслет или перстень выглядят нейтральнее. Вопрос в том, насколько часто человек обращается к компу. Если постоянно - одно, если пердически - другое.


(Anonymous) 2009-12-31 06:03 am (UTC)(link)
[по-моему вы запутались, где там прошлое, а где будущее :) вы жаловались, что механическая развертка - прошлое]

Я не запутался, просто много всего сразу получилось. Под технологией прошлого имелся ввиду принцип растровой развёртки изображения как таковой, альтернативой ему прелагался - векторный способ отображения с формированием полного кадра единовременно.

[Вопрос в том, насколько часто человек обращается к компу.]

Это даже не вопрос, в будущем компьютеры будут просто вживлены в мозг, причем не хирургически, а будут собираться нанороботами прямо в мозге.

[identity profile] grey-gruber.livejournal.com 2009-12-31 06:08 am (UTC)(link)
Забыл зарегистрроваться...