Дисплеи будущего
Dec. 25th, 2009 06:23 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
psilogicНаткнулся 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.
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]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2009-12-25 03:33 pm (UTC)Только сделано всё проще — лазер надет на голову, точне, на шлем. То есть, это уже типа не сказка :)
no subject
Date: 2009-12-25 04:15 pm (UTC)Идея вот в чем: если нарисовать маленькую точку на стекле и посмотреть вдаль (расфокусировав глаза), то точка превратится в широкий ореол.
Но, вот если бы этим ореолом можно было "рулить"... Точка рассеивает свет во все стороны примерно одинаково, так что ореол оказывается "закрашен" более-менее равномерно. Но вот если намудрить более хитрый излучатель...
no subject
Date: 2009-12-25 04:24 pm (UTC)Такое сделать без управляемого компьютером голографического экрана сложно, а оные экраны еще как-то сделать надо (хотя по идее, необходимая точность изготовления уже доступна).
no subject
Date: 2009-12-25 04:43 pm (UTC)Представь себе сфокусированный глаз. Лучи, которые рассеиваются во все стороны от точки, потом фокусируются хрусталиком и попадают в одну точку на сетчатке. Вернее, попадает только некий конус, отсеченный зрачком. Теперь представь себе глаз расфокусированный. Лучи конуса будут попадать в разные точки сетчатки. А теперь представь себе, что каждый из этих лучей имеет разную интенсивность и спектр. Должна получиться картинка.
no subject
Date: 2009-12-25 04:54 pm (UTC)Представь себе путь лучей, в случае если ты хочешь нарисовать точку с видимым положением на расстоянии, например, 25 см. И если экран будет хотя бы на очках - то ему придется имитировать точно такой же ход лучей, причем, если он будет просто светится в нужных местах с нужной интенсивностью - это недостаточно. Нужно еще соблюсти фазовые соотношения и направление распространения волн. Если я не совсем еще забыл оптику - это будет что-то вроде зон френеля на поверхности экрана. Для каждой одной точки, а нам надо показать картинку целиком. Т.е. по идее должно быть что-то такое:
1) в видеопамяти формируется изображение
2) некий адски производительный процессор считает на лету трехмерные преобразования фурье, учитывая дофигища поправок(положение глаз, фокусировку хрусталика, итд). Предположительно, проще всего будет сделать инверсную модель глаза, которая, исходя из желаемого изображения на сетчатке, генерирует-считает, что показывать на экране (принцип обращения хода лучей).
3) это дело выводится на экран чем-то вроде акустооптического преобразователя (еще вопрос, не придется ли тут делать матрицу из проводов в таком количестве, что это получится непрозрачным.
Положение глаз анализируется ИК-датчиками и электродами на мышцах.
Короче, грант от DARPA, взять на работу с десяток спецов в нужны областях и можно делать, да :)
no subject
Date: 2009-12-25 05:18 pm (UTC)В том то и дело, что никакого экрана нет вообще. Есть точечный излучатель, но анизотропный.
no subject
Date: 2009-12-25 05:24 pm (UTC)Если рисовать на зрачке - нужной картинки не получится, т.к. мы не сможем сделать правильные фазовые соотношения.
no subject
Date: 2009-12-25 05:29 pm (UTC)А теперь прикинь, почему в худшем случае размытое изображение - из чего оно образуется.
no subject
Date: 2009-12-25 04:56 pm (UTC)no subject
Date: 2009-12-25 05:19 pm (UTC)no subject
Date: 2009-12-25 06:25 pm (UTC)Или прочитать письмо с двумями книжками по авионике которое я тебе отправил на хохох.
no subject
Date: 2009-12-25 07:21 pm (UTC)Обрати внимание на "delivery optics" - то есть, все равно имеется некая штука, которая закрывает обзор и потому должна быть либо достаточно большой, либо очень близко к глазу.
Теперь прикинь, что от "delivery optics" удалось избавиться. Тогда источник света может быть очень мал, и находиться на удобном расстоянии.
no subject
Date: 2009-12-25 07:36 pm (UTC)no subject
Date: 2009-12-25 07:43 pm (UTC)