메타버스용 하드웨어 활성화

메타버스는 특히 Facebook 및 Nvidia와 같은 회사가 디지털 미래에 대한 비전을 제시하면서 많은 이야기를 나눴습니다. 그러나 메타버스는 정확히 무엇이며, 이를 가능하게 하는 하드웨어 문제는 무엇이며, 어떤 요소가 이미 마련되어 있습니까? 분석 회사인 IDTechEx는 최근 디스플레이, 이미지 센서, 광학, 햅틱, 증강 현실/가상 현실과 같은 분야의 진행 상황을 심층적으로 조사했습니다. 그 토론의 일부를 여기에서 소개합니다.

메타버스의 최종 목표는 가상 세계가 현실과 함께 매끄럽게 존재하도록 하고 둘 사이의 몰입형 상호 작용을 통해 물리적 존재에 대한 우리의 인식을 바꾸는 것입니다. 이를 위한 소프트웨어는 거의 완성되었지만 하드웨어는 여전히 극복해야 할 장애물이 많습니다.

메타버스는 사회가 의사소통하는 방식에 있어 단계적 변화를 약속하지만 하드웨어 기술 없이는 궁극적으로 헛된 꿈으로 남을 것입니다. 우리는 여전히 전화와 노트북을 통해 메타버스와 상호 작용할 수 있지만 이들은 레거시 장치가 될 것입니다. 몰입하기 위해서는 가상 현실(VR) 헤드셋이 필요합니다. 생성된 것과 물리적인 증강 현실(AR) 장치 간의 진정한 통합을 위해서는 필요합니다.

AR/VR 장치 산업의 시금석은 사회적 수용성이며 감지, 디스플레이 및 광학 기술의 발전 없이는 AR 및 VR 헤드셋이 이를 달성하기에 충분히 매끄럽지 않을 것입니다. 개발에 수십억 달러가 쏟아지고 있음에도 불구하고 IDTechEx는 진정한 AR 안경이 IMAX 품질의 이미지를 표시하거나 외관 면에서 Ray-Bans와 나란히 앉을 수 있는 수준에 아직 이르지 못했다고 말했습니다. Meta(이전의 Facebook)은 이름 변경과 동시에 AR 안경 프로젝트를 발표하면서 실현 가능성이 몇 년임을 인정했습니다. VR 헤드셋은 때로 로보캅과의 비교를 불러일으킵니다. 최고급 기기만이 실제와 비현실의 경계를 모호하게 만들기 시작합니다.

장기적으로 목표는 하루 종일 착용할 수 있는 가볍고 편안한 장치로 AR과 VR을 전환하면서 자신과 다른 메타버스 사용자 간의 자연스러운 상호 작용을 가능하게 하는 것입니다. 이 가상의 장치를 만드는 데 필요한 하드웨어를 향한 기술적 여정은 소프트웨어보다 훨씬 더 매력적인 개발과 복잡한 과제를 제시합니다.

MicroLED 디스플레이는 솔루션의 일부입니다.

눈 앞에 화면을 놓으면 전화기나 TV를 볼 때 우리가 눈치채지 못하는 것들이 드러납니다. 우리는 스크린 도어 효과라고 하는 현상에서 픽셀 사이의 간격을 보고 VR 또는 AR이 현실처럼 보이기 시작하려면 시야각 60ppd(화소당 화각)가 필요하기 때문에 해상도에 대한 요구가 큽니다. . 또한 이러한 이미지를 우리의 시력에 맞게 초점을 맞추고 크기를 조정하려면 광학 장치가 필요합니다. AR의 경우 이러한 광학 장치는 매우 비효율적이어서 수백만 니트의 밝기를 요구합니다. 참고로 iPhone 13 Pro Max 화면은 최대 1200니트입니다.

MicroLED 디스플레이는 AR 및 VR을 위한 유망한 솔루션입니다. OLED 디스플레이와 같이 번인 현상이 없고, 미친 밝기 수준을 가질 수 있으며(JadeBird는 최대 밝기 수준이 300만 니트인 AR 애플리케이션용을 만듭니다), Mojo Vision은 그들이 말하는 nanoLED를 생산하여 작은 픽셀 피치를 가능하게 합니다. 콘택트 렌즈에 들어갈 만큼 충분히 작고 서브픽셀 피치가 900nm인 디스플레이입니다.

그러나 한 가지 중요한 문제가 있습니다. microOLED 마이크로디스플레이는 풀 컬러 이미지를 생성하는 데 좋지 않으며 파란색 microLED가 다른 색상보다 훨씬 더 효율적입니다. 양자점 색상 변환은 여기에서 선호되는 솔루션으로 청색광을 빨강 및 녹색으로 변환할 수 있으며 이러한 양자점은 잉크젯 인쇄 또는 리소그래피 패턴화될 수 있습니다. 특히 매우 밝은 마이크로디스플레이의 수명과 많은 공식에서 중금속에 대한 의존도에 대한 우려가 여전히 있습니다. microLED 디스플레이의 개발 일정은 기술, 상용화, 기회, 시장 및 플레이어에 대한 이 보고서에 자세히 설명되어 있습니다.

특히 AR의 가장 큰 전쟁터는 결합기 광학 분야입니다. 이 장치는 투명 렌즈에 투사된 이미지를 오버레이합니다. 여기에서 기업들은 모든 눈에 적합한 설득력 있는 디스플레이 경험을 가능하게 하기 위해 최고의 색 재현, 가장 넓은 시야각, 가장 큰 아이 박스를 위해 고군분투합니다.

이 분야의 올해 큰 뉴스를 고려할 때 표면 릴리프 도파관은 업계가 기대하는 솔루션인 것 같습니다. 5월에 WaveOptics는 Snap(메타버스를 바라보는 또 다른 소셜 미디어 거물)에 인수되었으며 11월에는 Samsung Electronics와 같은 거대 기업이 Digilens에 투자하여 5억 달러의 평가를 받았습니다. 둘 다 팹리스 도파관 회사입니다. Digilens의 흥미로운 개발은 TREX 도파관으로, 유효 디스플레이 해상도를 두 배로 늘려 60ppd에 도달하는 무기고에서 하나의 무기를 제공합니다. AR, VR 및 MR의 광학 및 디스플레이에 대한 또 다른 보고서에서는 기술, 플레이어 및 시장을 다루고 이러한 애플리케이션의 광학 결합기 및 디스플레이 기술을 자세히 조사합니다.

시선 추적 기술

60ppd 해상도에서 각 눈의 수평 시야의 135°를 모두 덮는 헤드셋을 만들려고 하면 상황이 빠르게 관리할 수 없게 됩니다. 요구하는. 우리의 눈을 추적하여 사용자가 보고 있는 중앙에서 해상도를 최대화하고 다른 곳에서는 요구를 낮출 수 있습니다.

미래에는 이 시선 추적 기술을 사용하여 레이저 빔 스캐닝을 통해 AR/VR 이미지를 망막에 직접 투사하여 안경 착용자를 위한 결합기 광학 및 보정의 필요성을 피할 수 있습니다. 즉, 소비자가 편안하게 사용할 수 있다면 아이디어.

이 분야의 기업들은 눈을 보다 효율적으로 추적하기 위해 새로운 이미지 센서 기술을 사용하고 있습니다. 이벤트 기반 비전은 기존의 이미지 프레임 스트림 대신 기본적으로 움직임을 기록하여 처리 요구 사항을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 인쇄된 이미지 센서를 사용하여 시선 추적 기술을 보다 슬림한 패키지로 압축할 수 있습니다. Meta Materials Inc.(Meta와 관련 없음)는 이미 마이크로카메라를 안경 렌즈에 직접 내장하고 있으며 이 접근 방식은 기술이 성숙해짐에 따라 AR 및 VR용 결합기 또는 돋보기 광학 장치에 각각 통합될 것입니다.

촉각 및 감각 경험

지금까지 논의된 모든 내용은 실제 세계와 유사한 방식으로 상호 작용할 수 없다면 얼굴에 고정된 고급형 TV에 불과합니다. AR 및 VR 장치는 우리의 움직임을 감지해야 할 뿐만 아니라 완전한 몰입을 위해 햅틱(터치 피드백) 장치도 필요합니다. 2021년 11월 Meta의 Reality Labs(RL) 부서는 Mark Zuckerberg가 다양한 데모를 시험하는 비디오를 포함하여 프로토타입 햅틱 장갑 제품을 선보였습니다. 이 장갑은 미세 유체 시스템을 사용하여 손의 다른 영역에 로컬 햅틱 피드백을 전달하여 각 손가락에 추가 터치 피드백을 전달하는 것처럼 보입니다. IDTechEx에 따르면 이 프로토타입이 HaptX 제품과 유사하다는 점에 대해 약간의 논란이 있었지만 메타의 IP 위치는 여기에서 확고하며 메타버스에 중점을 둔 회사가 시청각을 넘어 감각적 경험이 전달되도록 하려는 노력을 나타냅니다.

분석가는 최근 헤드셋의 감지 측면에서 핵심 승자는 손 추적을 위한 비행 시간 카메라로 VR 및 AR 장치와 게임 컨트롤러 스타일의 상호 작용이 필요하지 않다고 말했습니다. Apple은 수년간 VR/AR 분야에 투자한 것으로 알려져 있으며 2021년 10월 업계 소식통에 따르면 LG Innotek이 2022년 출시 예정인 VR 헤드셋용 비행 시간 카메라를 회사에 공급하기 시작했다고 업계 소식통이 전했습니다. Apple이 채택할 때 기술, 그것은 일반적으로 AR 및 VR의 강력한 미래에 또 다른 데이터 포인트를 나타내는 유비쿼터스화될 것이라는 강력한 진술입니다.

IDTechEx는 제한된 방식으로 메타버스가 이미 여기에 있다고 결론지었습니다. 완전한 실현을 가로막는 하드웨어 개발의 산이 서서히 오르고 있고, 미래에 우리의 휴대폰과 노트북을 대체할 가볍고 멋진 AR 안경이 거의 확실하게 느껴진다.