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玻璃是未來AR設(shè)備的關(guān)鍵組件,可以完美地將真實(shí)和數(shù)字世界融為一體。通過引入靈活的超薄玻璃技術(shù),使得我們的產(chǎn)品開發(fā)人員能夠在新的維度進(jìn)行思考。 ,wK 1=7 kL;t8{n 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)將真實(shí)世界與虛擬世界融合在一起。 它在技術(shù)上的復(fù)雜性同樣令人著迷 ,特別是與逐漸流行的AR眼鏡相結(jié)合時(shí)。 這些高科技眼鏡的生產(chǎn)商得到位于德國耶拿的LightTrans的支持。該公司開發(fā)和銷售用于物理光學(xué)建模和仿真的軟件。 08r[K(bfb, hyu}}0: 目前的問題是非常深?yuàn)W的:我們該如何看待這個(gè)世界?每個(gè)獨(dú)立的個(gè)體都會從不同的角度來觀察世界,這樣的事實(shí)已經(jīng)足夠哲學(xué)家們?nèi)ニ伎剂耍退闶菑募兇獾募夹g(shù)角度來看,AR也給物理學(xué)家?guī)砹司薮蟮奶魬?zhàn)。真實(shí)世界和虛擬世界的融合異常復(fù)雜,特別是在AR眼鏡的流行趨勢面前。畢竟,AR觀看時(shí)首先應(yīng)該保持視野清晰,同時(shí)在此基礎(chǔ)上使用虛擬重疊進(jìn)行現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)。那么,如何保證AR眼鏡的使用者在能夠清楚地觀察世界的前提下,將虛擬世界的信息清晰、銳利的展現(xiàn)在用戶眼前呢? ScJu_Af 'NjSu64W 答案可以在耶拿找到!位于德國圖林根州的大學(xué)城被認(rèn)為是卓越的光學(xué)中心,它秉承著卡爾·蔡司,奧托·肖特和恩斯特·阿貝等光學(xué)巨匠的傳統(tǒng)。SCHOTT在這里設(shè)有一個(gè)玻璃工廠,同樣LightTrans也在這里。這家雄心勃勃的公司開發(fā)了VirtualLab Fusion軟件,該軟件使用快速物理光學(xué)計(jì)算模型模擬和優(yōu)化光學(xué)元件以及系統(tǒng)。 Zi1YZxF`Y !-(J-45 一棟位于在耶拿市中心西南部的薩勒(Saale)不遠(yuǎn)處的辦公樓,從建筑的外表看幾乎沒有人會相信這里面有高深的物理光學(xué)技術(shù)。但公司的主人一旦打開門,這種印象就會立刻發(fā)生轉(zhuǎn)變。 3o0IjZ=[> i+ic23$4M JtmQzr0> Frank Wyrowski教授(博士)是LightTrans的董事長以及耶拿大學(xué)應(yīng)用計(jì)算光學(xué)組的主席教授。 065A?KyD :?#cDyW) uI9lK Wyrowski Photonics首席執(zhí)行官Christian Hellmann(左)與肖特首席科學(xué)家Frank-Thomas Lentes博士一起試用AR眼鏡。 cYD1~JX. 一個(gè)簡單的握手仿佛告訴我:他想要做與眾不同的事。Frank Wyrowski在討論增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)時(shí)眼中閃爍的光芒更加確認(rèn)了這個(gè)想法。Wyrowsi是一名物理學(xué)教授。他是弗里德里!は沾髮W(xué)應(yīng)用物理研究所應(yīng)用計(jì)算光學(xué)小組的負(fù)責(zé)人。他于1999年創(chuàng)立了LightTrans集團(tuán)公司,該公司由三家子公司組成:LightTrans GmbH,LightTrans International UG和Wyrowski Photonics GmbH。公司現(xiàn)有約30名員工,包括物理學(xué)家,數(shù)學(xué)家和計(jì)算機(jī)專家。“我們將自己視為電磁建模和設(shè)計(jì)的潮流引領(lǐng)者。我們的VirtualLab Fusion軟件不僅可以讓我們模擬現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中的光傳播,還可以在這一平臺上結(jié)合各種仿真模型,“Wyrowski解釋道。這是一個(gè)獨(dú)特的賣點(diǎn)。 =,E'~P )"~=7)~<^ 具有藝術(shù)性的物理光學(xué)軟件 6jtTT%>y rgn|24x AR目前正在蓬勃發(fā)展。兩年前,PokémonGo引發(fā)了全球熱潮。 直到今天,全世界約有6000萬粉絲每個(gè)月都在尋找虛擬幻想生物。新的世界早已打開,這不僅僅是對游戲玩家而言。使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用有望徹底改變我們的日常生活。 由Splendid Research主導(dǎo)的調(diào)查:“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)監(jiān)測2018”( Augmented Reality Monitor 2018)中,超過一半的受訪者表示他們希望將來能夠使用AR技術(shù)來幫助日常生活。 Dauo(Uhuo 例如,體育迷們早就熟悉的足球比賽中用來標(biāo)識出爭球線或有爭議越位的疊加線。AR早已進(jìn)入貿(mào)易和工業(yè)領(lǐng)域。例如,來自蒂森克魯普的裝配工使用AR眼鏡進(jìn)行電梯維護(hù),顯示所需維修信息—實(shí)現(xiàn)讓雙手在艱巨條件下的自由工作。 汽車制造商的全球開發(fā)團(tuán)隊(duì)在AR應(yīng)用程序(如設(shè)計(jì)對象)上進(jìn)行協(xié)作。未來還有更多可能:從通過虛擬人體學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)生到通過真實(shí)全息圖與來自世界另一端的朋友和同事進(jìn)行實(shí)時(shí)對話。 3G(skphE p[gAZ9 光導(dǎo)技術(shù) 44|03Ty f>4+,@G qL~Pjr>cF 市場正在悄悄發(fā)生變化。像智能手機(jī)制造商這樣的科技巨頭,正在投資他們自己的應(yīng)用編程接口(APIs)和傳感器技術(shù),用于直接實(shí)現(xiàn)AR產(chǎn)品開發(fā),正如微軟及其HoloLens一樣,銷售功能性的AR眼鏡。然而,另一方面,沒有專業(yè)知識或財(cái)務(wù)能力的中小公司也可以使用LightTrans的軟件計(jì)算開發(fā)高質(zhì)量的光學(xué)設(shè)計(jì)。 |vT=Nnu JrxP,[qJG 目標(biāo):清晰、銳利的圖像 v6(,Ax& lDH_ Y]bM 這種光學(xué)設(shè)計(jì)對于眼鏡而言尤其困難,因?yàn)橥队昂透兄l(fā)生在非常狹窄的空間中,而不允許額外的屏幕來描繪真實(shí)世界和虛擬世界,正如智能手機(jī)的情況一樣。 “定義規(guī)范非常復(fù)雜,問題總是出現(xiàn)在大腦處理問題的方式上,因?yàn)檫@方面仍然不是很清楚,“Wyrowski教授說。在LightTrans會議室,他用一個(gè)激光筆指示著投影在墻上的幻燈片解釋說明“平面波”進(jìn)入人眼—光在到達(dá)人眼視網(wǎng)膜成像前的過程。 rl41#6 -KA4Inn]5 .Btv}b ":z@c, LightTrans首席技術(shù)官Site Zhang博士,負(fù)責(zé)監(jiān)督產(chǎn)品開發(fā)和使用案例。 tUn&z?7bF ap{{(y&R 使用VirtualLab Fusion軟件,可以準(zhǔn)確,快速地建模各種光學(xué)系統(tǒng)。 oRV]p AR眼鏡有許多方法盡可能最佳地將光波引入眼睛以產(chǎn)生清晰,銳利的圖像。 “光導(dǎo)技術(shù)(參見第17頁的圖表)證明在未來具有光明的前景,”Wyrowski解釋道。首先,因?yàn)槭袌錾弦延蓄愃频暮苡星熬暗漠a(chǎn)品,其次因?yàn)檫@樣AR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)緊湊設(shè)計(jì)。 9EjjkJ%)q 光導(dǎo)技術(shù)通常使用三個(gè)玻璃晶片,每個(gè)晶片用作紅 - 綠 - 藍(lán)(RGB)顏色空間中的一種顏色的光導(dǎo)。然后將諸如LED投影儀的光源定位在三個(gè)晶片的側(cè)面上,以將圖像信息耦合到晶片中。晶圓需要一個(gè)“光柵”—一個(gè)周期性的納米結(jié)構(gòu) - 為光提供進(jìn)入人眼的最佳路徑。目的是將傳播角度擴(kuò)大到總是大于全內(nèi)反射角度的極限角度的點(diǎn)。Wyrowski將此與觀察水面相比較:“如果你從上面直視游泳池,你可以看到游泳池的底部。另一方面,如果你在陽光明媚的日子潛入水池并沿著水面觀察,那么你會看到很多強(qiáng)烈的光反射!案采w大視野(FoV)也很重要。在盡可能引導(dǎo)光波時(shí),同時(shí)還要考慮通過大的眼框的不同眼睛位置或距離。包含多個(gè)視野的信息必須通過光導(dǎo)引導(dǎo),然后再通過光柵耦合出來,以便將其提供給人眼 - 理想情況是以盡可能最均勻的方式。 “因?yàn)檫@是在光柵結(jié)構(gòu)的納米尺度上進(jìn)行的,我們的軟件建模必須基于物理光學(xué)。我們正在進(jìn)行高水平的建模,包括所有相關(guān)的物理光學(xué)效應(yīng)。我們可以快速,非常準(zhǔn)確地做到這一點(diǎn),“Wyrowski說。 UU-v;_oP _{3k+DQ E^'C"
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