Dallo smontaggio di Meta e dalle fughe di notizie sugli Apple Glasses, possiamo vedere degli occhiali per la realtà aumentata che non sono fantascientifici ma pratici.

iFanr si concentra sui "Prodotti di domani" e la sua rubrica di filosofia dura tenta di eliminare lo strato esterno di tecnologia e parametri ed esplorare l'origine della natura umana nella progettazione dei prodotti.

Hai mai indossato occhiali AR?

Non si tratta di occhiali intelligenti come i Ray-Ban Meta o gli occhiali Xiaomi, che possono solo sentire ma non vedere, né di ingombranti visori XR come i Meta Quest o gli Apple Vision Pro. Sono invece un paio di occhiali che sembrano normali ma hanno uno schermo.

Questo dispositivo, un tempo esclusivo di film e laboratori di fantascienza, è diventato un campo di battaglia per marchi tecnologici di ogni dimensione. Meta, Apple e Google stanno tutti sviluppando nuovi prodotti e alcuni lo vedono addirittura come la prossima generazione di interazione in grado di sostituire gli smartphone.

Se i precedenti prodotti di occhiali AR sono ancora in una fase relativamente immatura e presentano ancora numerose carenze nell'esperienza che non sono state risolte, allora a partire dalla seconda metà di quest'anno e fino all'anno successivo, gli occhiali AR entreranno in una fase di "crescita selvaggia" e vedremo un gran numero di soluzioni diverse e più pratiche essere gradualmente inserite nei prodotti.

Installazione di un "periscopio" nell'obiettivo

I primi occhiali dotati di schermo di Meta, Ray-Ban Display, lanciati il ​​mese scorso, hanno suscitato notevole interesse. Essendo gli occhiali AR più avanzati e tecnologicamente maturi attualmente disponibili, chi prova Ray-Ban Display non può fare a meno di esclamare: "Il futuro è arrivato".

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Chi indossa Meta Ray-Ban Display potrebbe non sentire nulla, ma chi non è esperto scoprirà che c'è una differenza molto significativa tra questi occhiali AR e altri prodotti simili.

Quando lo schermo degli occhiali è acceso, chi è esterno non può vedere alcun riflesso o perdita di luce sulle lenti, e non è diverso da un normale paio di occhiali senza schermo.

Secondo l'esperienza sul campo di Ai Fanr e @梦雅Myra, solo osservando lateralmente è possibile scoprire i riflessi di diverse file di fili schermanti delle guide d'onda ottiche degli occhiali.

Quasi tutti gli attuali prodotti o prototipi di occhiali AR sono inscindibili dal fenomeno della dispersione della luce dalle lenti. Meta Ray-Ban Display può essere considerato il primo paio di occhiali che risolve davvero questo problema.

La nota organizzazione di smontaggio iFixit ha scoperto il segreto di questa tecnologia nelle lenti dei display Ray-Ban.

Gli occhiali AR sono essenzialmente un piccolo "proiettore" (macchina ottica) sulla montatura, che proietta la luce sulle lenti e poi utilizza la tecnologia delle guide ottiche per "bloccare" la luce in un materiale trasparente, guidandola in modo che si propaghi e raggiunga infine i nostri occhi nudi.

Esistono due soluzioni di guida d'onda ottica per gli occhiali intelligenti AR: guida d'onda ottica a diffrazione e guida d'onda ottica geometrica. Attualmente, la maggior parte degli occhiali AR utilizza la prima, mentre Ray-Ban Display utilizza la seconda.

Le guide d'onda di diffrazione vengono realizzate "incidendo" un gran numero di solchi paralleli sulla lente tramite nanostampa o fotolitografia. I solchi sono opachi, mentre la parte liscia tra i due solchi è traslucida. La direzione di diffrazione della luce viene modificata tramite nanostrutture regolari. Questi solchi sono anche chiamati "reticoli".

Questi reticoli possono essere semplicemente intesi come "ingresso" e "uscita" della luce. Dopo che la luce proveniente dalla macchina ottica è stata introdotta all'interno della lente dal reticolo incidente, subirà una propagazione di "riflessione interna totale" regolare e direzionale lungo la lente. Quando raggiunge il reticolo di uscita, la direzione di propagazione della luce cambia nuovamente e viene diretta verso l'occhio umano.

Poiché la luce viene riflessa e trasmessa in modo denso nel cristallino, in questo processo si perde molta energia. Non tutti i fotoni riescono a penetrare nell'occhio umano seguendo la direzione delle scanalature. Molti fotoni devieranno dalla direzione prevista e si presenteranno in punti in cui non dovrebbero, causando così la dispersione di luce verso l'esterno.

Il principio della guida d'onda geometrica è in realtà molto più semplice di quello della guida d'onda di diffrazione: vengono utilizzati due tipi di specchi per guidare con precisione la luce dalla macchina ottica al bulbo oculare.

Osservando attentamente il Ray-Ban Display, noterete undici evidenti "graffi" lungo il bordo della lente. Si tratta dei primi prismi, che dirigono la luce dal motore ottico al centro della lente. Quest'area presenta anche alcuni riflettori quasi invisibili, ognuno dei quali riflette circa il 5% della luce e la trasmette accuratamente all'occhio umano.

Questo metodo di trasmissione accurata della luce tramite due specchi è simile alla struttura di un periscopio. Il vantaggio è che la densità della luce riflessa e trasmessa attraverso la lente è notevolmente ridotta, così come la quantità di luce che devia dalla trasmissione prevista. La stragrande maggioranza della luce può raggiungere senza problemi lo specchio riflettente al centro della lente, riducendo la probabilità di dispersione luminosa.

L'assenza di dispersione luminosa non è il principale vantaggio delle guide d'onda geometriche. Grazie alla loro bassa perdita, è possibile utilizzare motori ottici LCoS. Rispetto alle soluzioni micro-LED e laser utilizzate nei tradizionali occhiali AR a guida d'onda diffratta, queste soluzioni offrono costi e consumi energetici significativamente inferiori, che attualmente rappresentano i due principali difetti degli occhiali AR.

Tuttavia, per ora, è improbabile che le guide d'onda geometriche diventino di uso comune. Attualmente, solo un'azienda ottica, SCHOTT, ha la capacità di produrre in serie lenti a guida d'onda geometrica. Rispetto alla produzione matura di guide d'onda a diffrazione, le lenti a guida d'onda geometrica richiedono una lavorazione estremamente sofisticata per ottenere un controllo preciso dell'angolazione e della posizione del riflettore. Qualsiasi errore angolare può influire sulla qualità dell'immagine.

Inoltre, grazie alla struttura a microspecchi all'interno della lente, la lente a guida d'onda geometrica avrà un certo spessore, attualmente di almeno 2-3 mm, mentre la lente a guida d'onda di diffrazione può raggiungere 1 mm; in termini di campo visivo, la soluzione geometrica non è buona quanto la guida d'onda di diffrazione, il che significa che l'area di visualizzazione sarà più piccola.

Pertanto, nel settore si è sviluppata una controversia sui meriti relativi delle guide d'onda geometriche e delle guide d'onda a diffrazione. L'adozione da parte di Meta di una soluzione a guida d'onda geometrica per il suo Ray-Ban Display è più un esperimento tecnico.

Ma a lungo termine, la proprietà "a tenuta di luce" delle guide d'onda geometriche ha un valore di più vasta portata.

Con l'avvento degli occhiali intelligenti negli ultimi due o tre anni, sempre più persone hanno notato che le persone intorno a loro indossano un paio di "occhiali intelligenti" e, inconsciamente, si sentono un po' a disagio.

Questo "senso di intrusione" portato dai dispositivi intelligenti esisteva già agli albori dell'avvento dei telefoni BlackBerry e delle cuffie wireless. Gli altri possono percepire chiaramente che stai utilizzando un dispositivo, e quindi dubitare che la tua attenzione sia ancora concentrata sul presente.

Nel caso degli occhiali intelligenti, questa sensazione è ancora più evidente: la perdita di informazioni sullo schermo impedisce all'utente di entrare in contatto visivo con il mondo esterno, e il contatto visivo è una parte molto importante della comunicazione e dell'interazione sociale delle persone moderne.

Per questo motivo, Vision Pro di Apple è stato appositamente progettato con la funzione "EyeSight", in grado di simulare la visualizzazione degli "occhi" dell'utente quando indossa un visore, in modo da preservare il senso di presenza dell'utente durante l'utilizzo di questo dispositivo immersivo.

Non vogliamo indossare un visore ingombrante quando usciamo, non solo per il suo peso e la sua forma, ma anche perché vogliamo comunque apparire "umani" e non un'estensione di una macchina.

I migliori prodotti tecnologici sono spesso quelli impercettibili sia a noi stessi che agli altri.

Se non puoi essere un iPhone, allora diventa prima un Apple Watch.

Se Meta Ray-Ban Display ha esplorato un nuovo approccio alla forma hardware degli occhiali intelligenti, ciò che Apple sta elaborando è una soluzione per il software degli occhiali intelligenti.

Poiché la forma compatta degli occhiali ne limita le prestazioni, sarebbe difficile dotarli di un sistema operativo con un'interfaccia grafica completa come iOS. Attualmente, i prodotti di AR smart glass con una buona reputazione sono fondamentalmente dotati di un sistema molto semplice, e le funzioni e l'interfaccia sono simili a quelle dei feature phone con tasti, senza enfatizzare il concetto di "App".

Apple si sta preparando a dotare i suoi occhiali AR dello stesso sistema visionOS di Vision Pro, ma non si tratterà di una "versione completa" indipendente.

Per i primi Apple Glasses, Apple ovviamente non vuole realizzare un dispositivo in grado di sostituire l'iPhone in un solo passaggio. Sono più simili all'Apple Watch e possono essere abbinati a iPhone e Mac, sfruttando direttamente la potenza di calcolo e le prestazioni di questi ultimi due.

Se abbinati a un iPhone, gli occhiali mostreranno un'interfaccia più snella e ridurranno il consumo di risorse; se abbinati a un MacBook, sarà possibile sfruttare l'esperienza visionOS completa.

Un'altra indiscrezione riguarda la possibilità per Apple di preparare una "modalità desktop" per iPhone. Collegando un monitor esterno tramite la porta USB-C, è possibile ottenere un'interfaccia simile alla programmazione del front-stage, ideale per dimostrazioni e visualizzazioni. Rispetto a un monitor esterno, si tratta di un'interfaccia più adatta agli occhiali AR.

Si tratta di una soluzione molto "in stile Apple": ha un sistema operativo proprietario e maturo e un ecosistema hardware collaborativo, che supera di gran lunga Meta in questo senso. Rispetto ad Android XR, offre la potenza di elaborazione collaborativa dei computer Mac e una più stretta integrazione tra software e hardware.

Partendo dal presupposto che gli occhiali intelligenti non possano fare un salto di qualità in termini di consumo energetico, generazione di calore e prestazioni, anziché creare una forma più indipendente, si è optato per un prodotto che supporta e interagisce con iPhone e Mac. Quando si esce, è possibile consultare la mappa senza estrarre il telefono dalla tasca e un modello 3D viene presentato direttamente davanti all'utente mentre si lavora. Questa è già una svolta.

Questo non è uno scenario che Apple sta esplorando solo in questo momento. Anche molti produttori OEM stanno esplorando la sinergia tra i telefoni Android e Android XR, portando in primo piano la potente potenza di calcolo di Qualcomm Snapdragon.

La questione che attualmente preoccupa Apple è se questa soluzione "split" possa garantire un'esperienza eccellente: se si desidera una bassa latenza, è difficile evitare un cavo dati che colleghi gli occhiali e l'iPhone, ma ad Apple questa soluzione poco elegante e dannosa per l'esperienza non piace di certo.

È più probabile che Apple trovi una soluzione di connessione wireless a bassa latenza per gli smart glass, proprio come ha personalizzato un chip wireless dedicato per gli AirPods. Anche questo è un vantaggio della strategia "Solo Apple può farlo".

Dopotutto, con prodotti simili di vari produttori che usciranno nei prossimi due anni, se Apple vorrà "recuperare" di nuovo, dovrà inevitabilmente offrire alcuni vantaggi eccezionali in termini di esperienza utente.

Non perfetto, ma pratico

Oltre a questi due colossi, iFanr ha recentemente notato l'emergere di alcune tecnologie relativamente all'avanguardia nel campo degli occhiali AR, tutte progettate per risolvere alcune delle attuali carenze degli occhiali AR.

Gli occhiali AR lanciati di recente da Quark sono naturalmente incentrati sull'interazione con l'intelligenza artificiale, ma la cosa più interessante è il design "sostituzione della batteria" adottato da questo paio di occhiali.

Le stanghette degli occhiali Quark AI funzionano come batterie. Grazie alla tecnologia hot-swap, gli utenti possono sostituire rapidamente la batteria principale con una semplice operazione di "scollegamento e ricollegamento", proprio come quando si cambia la ricarica di una penna. Ciò consente la sostituzione diretta della batteria anche mentre gli occhiali sono in funzione, senza spegnere il dispositivo o perdere dati.

Quark ha anche preparato una scatola di ricarica portatile delle dimensioni di una custodia per auricolari, così potrai portare con te delle stanghette di riserva.

Inoltre, questo paio di occhiali adotta anche un design dual-core, il che significa che gli occhiali funzioneranno con un chip ausiliario a basso consumo quando sono in modalità standby, mentre il chip principale verrà avviato solo durante l'elaborazione di attività complesse, migliorando così notevolmente l'efficienza energetica.

Secondo i test effettivi di iFaner, la combinazione di basso consumo energetico e batteria sostituibile consente agli occhiali Quark AI di raggiungere una durata della batteria di quasi tutto il giorno, senza dover togliere gli occhiali per caricarli durante l'uso.

Per un dispositivo "futuro" come gli occhiali AR, pensiamo naturalmente che debba avere un design "integrato" più moderno, e credo che questa sia anche la sua destinazione finale.

Tuttavia, prima che la contraddizione tra miniaturizzazione e batterie di grandi dimensioni possa essere risolta, il design "all'indietro" delle batterie sostituibili potrebbe rappresentare una soluzione fattibile, che potrebbe davvero consentire agli occhiali intelligenti di offrire una compagnia per tutto il giorno e di realizzare il loro giusto valore.

Oltre alla durata della batteria, un altro grosso svantaggio degli occhiali AR è il problema della regolazione diottrica.

Se i pazienti miopi desiderano utilizzare occhiali AR, dovranno affrontare molti problemi e personalizzare diverse lenti. Non tutte le marche offrono questo servizio.

Ai Faner ha scoperto che il marchio nazionale di occhiali AR XREAL sta esplorando una soluzione più semplice e pratica: un colloide denso e trasparente che può essere applicato direttamente alla lente ottica degli occhiali per modificarne il potere rifrattivo, ma è ancora in fase sperimentale.

Molte delle tecnologie sopra menzionate non rappresentano in realtà la "risposta definitiva", ma in un momento in cui la tecnologia degli occhiali intelligenti non riesce a fare passi da gigante, queste soluzioni leggermente compromettenti rappresentano le "soluzioni ottimali".

Se guardiamo indietro, ogni nuova generazione di dispositivi informatici è cresciuta in questo stato "imperfetto ma progressivo": gli smartphone inizialmente non erano in grado di evitare l'ansia da batteria, i segnali instabili e il ritardo al tocco; anche gli smartwatch hanno attraversato l'imbarazzante fase di essere "inutili".

Piuttosto che una macchina perfetta per la dimostrazione di un concetto che può esistere solo in laboratorio, offrire agli utenti "prodotti" realmente utilizzabili, disponibili e utili significa che gli attuali occhiali per la realtà aumentata stanno passando dall'immaturità alla maturità.

Per fare un'analogia, gli attuali occhiali intelligenti per la realtà aumentata si sono evoluti da telefoni con pulsanti che potevano effettuare chiamate solo verso smartphone BlackBerry e Nokia, e presto inaugureranno il "momento iPhone".

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