メタバースのハードウェアを有効にする

メタバースは、特にFacebookやNvidiaのような企業がデジタルの未来のビジョンを提示していることで、多くの話題を呼んでいます。しかし、メタバースとは正確には何ですか、それを有効にするためのハードウェアの課題は何ですか、そしてどの要素がすでに配置されていますか？アナリスト企業のIDTechExは、最近、ディスプレイ、イメージセンサー、光学、触覚、拡張現実/仮想現実などの分野の進歩を調査しました。ここでその議論の一部を紹介します。

メタバースの終盤は、仮想世界が現実とシームレスに共存し、2つの間の没入型の相互作用が物理的な存在の認識を変えることです。このためのソフトウェアはほぼそこにありますが、ハードウェアにはまだ克服すべき多くのハードルがあります。

メタバースは、社会のコミュニケーション方法に段階的な変化をもたらすことを約束しますが、ハードウェアテクノロジーがなければ、最終的には夢のようなものになります。電話やラップトップを介してメタバースと対話することはできますが、これらはレガシーデバイスになります。没頭するには、バーチャルリアリティ（VR）ヘッドセットが必要です。作成されたデバイスと物理的な拡張現実（AR）デバイスを真に統合するには、デバイスが必要です。

AR / VRデバイス業界の試金石は社会的受容性であり、センシング、ディスプレイ、光学技術の進歩がなければ、ARおよびVRヘッドセットはこれを達成するのに十分なほど洗練されていません。開発に数十億ドルが費やされているにもかかわらず、IDTechExによると、真のARメガネは、外観やIMAX品質の画像の表示という点で、レイバンと並んでいるところにはまだほど遠いという。 Meta（以前のFacebook）は、名前の変更と同時にARメガネプロジェクトを発表し、実行可能から何年も経っていることを認めました。 VRヘッドセットは、Robocopとの比較を招くことがあります。ハイエンドのデバイスだけが、現実のものとそうでないものの境界線を曖昧にし始めます。

長期的には、自分と他のメタバースユーザーとの自然な相互作用を可能にしながら、ARとVRを切り替えながら、一日中着用できる軽量で快適なデバイスを目標としています。この架空のデバイスを作成するために必要なハードウェアへの技術的な旅は、ソフトウェアよりもさらに説得力のある開発と複雑な課題を提示します。

MicroLEDディスプレイはソリューションの一部です

画面を目の前に置くと、携帯電話やテレビを見ているときに気付かないことがわかります。網戸効果と呼ばれる現象でピクセル間のギャップが見られます。経験則では、VRまたはARが現実のように見え始めるには、1度あたり60ピクセル（ppd）の視野が必要であり、解像度に対する大きな要求につながります。 。これに加えて、私たちの視力のためにこれらの画像の焦点を合わせ、サイズを正しく設定するには、光学系が必要です。 ARの場合、これらの光学系は非常に非効率的であり、数百万ニットの明るさの要求につながります。参考までに、iPhone 13 ProMaxの画面は1200ニットで最大になります。

MicroLEDディスプレイは、ARおよびVR向けの有望なソリューションです。それらはOLEDディスプレイのような焼き付きに悩まされず、クレイジーな輝度レベルを持つことができ（JadeBirdは最大輝度レベル300万ニットのARアプリケーション用に1つ作成します）、小さなピクセルピッチを可能にし、MojoVisionはいわゆるnanoLEDを生成しますコンタクトレンズに収まるほど小さく、サブピクセルピッチが900nmのディスプレイ。

ただし、大きな問題が1つあります。microOLEDマイクロディスプレイはフルカラー画像の生成に適していないため、青色のmicroLEDは他の色よりもはるかに効率的です。量子ドットの色変換は、ここで好まれる解決策であり、青色光を赤と緑に変換することができます。これらの量子ドットは、インクジェット印刷またはリソグラフィーでパターン化することができます。特に非常に明るいマイクロディスプレイでは、寿命に懸念があり、多くの配合で重金属に依存しています。 microLEDディスプレイの開発スケジュールは、テクノロジー、商品化、機会、市場、プレーヤーに関するこのレポートで詳しく説明されています。

特にARの最大の戦場は、コンバイナー光学系です。これらのデバイスは、投影された画像を透明なレンズにオーバーレイします。ここでは、企業は最高の演色性、最も広い視野、最大のアイボックスを求めて戦い、あらゆる目のセットで機能する説得力のある表示体験を可能にします。

この分野での今年の大きなニュースを考えると、表面レリーフ導波路は業界が賭けている解決策のようです。 5月にWaveOpticsはSnap（メタバースに目を向けている別のソーシャルメディアの巨人）に買収され、11月にはSamsungElectronicsなどの巨人によるDigilensへの投資により5億ドルの評価が得られました。どちらもファブレス導波管会社です。 Digilensからのエキサイティングな開発は、そのTREX導波路です。これは、効果的なディスプレイ解像度を2倍にし、60ppdに到達するための武器を1つ提供します。 AR、VR、MRの光学​​とディスプレイに関する別のレポートでは、テクノロジー、プレーヤー、市場を取り上げ、これらのアプリケーションの光学コンバイナーとディスプレイ技術について詳しく説明しています。

視線追跡テクノロジー

60ppdの解像度で各目の水平視野の135°すべてをカバーするヘッドセットを構築しようとすると、物事はすぐに管理できなくなります。幸い、私たちの視界の中心だけがこの高品質であり、外縁はそうではありません。厳しい。目を追跡することで、ユーザーが見ている場所の中央で解像度を最大化し、他の場所での需要を減らすことができます。

将来的には、この視線追跡技術を使用して、レーザービームスキャンを介してAR / VR画像を網膜に直接投影し、コンバイナー光学系と眼鏡着用者の矯正の必要性を回避することもできます。つまり、消費者が快適に過ごせる場合です。アイデア。

この分野の企業は、新しいイメージセンサー技術を使用して、目をより効率的に追跡しています。イベントベースのビジョンは、従来の画像フレームのストリームの代わりに動きをネイティブに記録することにより、処理要求を抑えるのに役立ちます。印刷されたイメージセンサーを使用すると、視線追跡技術をより洗練されたパッケージに詰め込むことができます。 Meta Materials Inc.（Metaとは関係ありません）はすでにマイクロカメラを眼鏡レンズに直接埋め込んでおり、このアプローチは、技術が成熟するにつれて、ARとVRのそれぞれのコンバイナーまたは拡大鏡光学系に統合されます。

触覚と感覚の経験

これまでに議論されてきたことはすべて、現実の世界に似た方法でテレビと対話できない場合、顔に固定されたハイエンドテレビにすぎません。 ARおよびVRデバイスは私たちの動きを感知する必要があるだけでなく、完全に没頭するためには、触覚（タッチフィードバック）デバイスも必要です。 2021年11月、MetaのReality Labs（RL）部門は、さまざまなデモを試しているMark Zuckerbergのビデオを含む、プロトタイプのハプティックグローブ製品を披露しました。この手袋は、マイクロ流体システムを使用して、手のさまざまな領域に局所的な触覚フィードバックを提供し、各指にさらにタッチフィードバックを提供するように見えます。 IDTechExによると、このプロトタイプがHaptXの製品に類似していることについてはいくつかの論争がありましたが、メタのIPポジションはここで強力であり、オーディオビジュアルを超えた感覚体験を確実に提供するためにメタバースに焦点を当てた企業が行っている取り組みを表しています。

アナリストによると、最近のヘッドセットのセンシング側の主な勝者は、ハンドトラッキング用の飛行時間型カメラであり、VRおよびARデバイスとのゲームコントローラースタイルの相互作用の必要性を排除しています。 AppleはVR / ARスペースに何年も投資していることが知られており、2021年10月、業界筋はLGInnotekが2022年にリリース予定のVRヘッドセット用の飛行時間型カメラを会社に供給し始めたと報告しました。テクノロジーである場合、それは通常、ユビキタスになりつつあるという強力な声明であり、ARとVRの強力な将来における別のデータポイントを表しています。

IDTechExは、限られた方法で、メタバースはすでにここにあると結論付けています。完全な実現を妨げるハードウェア開発の山はゆっくりと登っていき、将来的には携帯電話やラップトップに取って代わる軽量で見栄えの良いARメガネはほぼ確実に感じられます。