'One-Source-Two-Eye' AR Waveguide, ឌិកូដ

បច្ចេកវិជ្ជា Augmented Reality (AR) គឺស្ថិតនៅក្នុងចំណុចប្រសព្វដ៏សំខាន់មួយ ដោយផ្លាស់ប្តូរពី ភស្តុតាងនៃគំនិត ទៅជាកម្មវិធីខ្នាតធំ និងកម្រិតអ្នកប្រើប្រាស់។ ក្នុងចំណោមកត្តាសំខាន់ៗ  ម៉ូឌុលបង្ហាញអុបទិក  នៅតែជាបញ្ហាស្នូលដែលកំណត់កត្តាទម្រង់ ដំណើរការ និងតម្លៃនៃវ៉ែនតា AR ។ បន្ទាប់ពីការរុករកផ្លូវផ្សេងៗដូចជា prisms, BirdBath, និង freeform optics  ដំណោះស្រាយ 'one-source-two-eye' ដោយផ្អែកលើ diffractive waveguides  កំពុងលេចចេញជាទិសដៅបច្ចេកទេសដ៏ជោគជ័យបំផុតមួយដើម្បីជំរុញវ៉ែនតា AR ឆ្ពោះទៅរកភាពស្ដើង និយមន័យខ្ពស់ និងតម្លៃសមរម្យ ដោយសារតក្កវិជ្ជាបច្ចេកទេសតែមួយគត់របស់វា។ អត្ថបទនេះនឹងផ្តល់នូវការវិភាគស៊ីជម្រៅពីទស្សនៈបី៖ គោលការណ៍បច្ចេកទេស គុណសម្បត្តិស្នូល និងបញ្ហាប្រឈមដែលមានស្រាប់។

គ្រោងការណ៍ 'ប្រភពមួយ - ពីរ - ភ្នែក' គឺជាសាខាដ៏សំខាន់នៃបច្ចេកវិទ្យា diffractive waveguide ។ គោលគំនិតស្នូលរបស់វាគឺ  ប្រើម៉ាស៊ីនមីក្រូអេក្រង់តែមួយ (ម៉ាស៊ីនពន្លឺ) ជាប្រភពរូបភាព ។ ដែលបានរចនាឡើងយ៉ាងជាក់លាក់  សំណាញ់ឌីផេរ៉ង់ស្យែល  បន្ទាប់មកបំបែកធ្នឹមពន្លឺជាពីរ ដោយភ្ជាប់ពួកវាទៅក្នុងកែវមគ្គុទ្ទេសក៍រលកសម្រាប់ភ្នែកឆ្វេង និងស្តាំរៀងៗខ្លួន ទីបំផុតបង្កើតរូបភាពនិម្មិតដូចគ្នានៅពីមុខភ្នែកទាំងពីរ។

* ការប្រៀបធៀបជាមួយគ្រោងការណ៍បែបប្រពៃណី ៖ វិធីសាស្រ្តបែបប្រពៃណីចម្បងគឺភាគច្រើនជាការរចនា 'ម៉ាស៊ីនភ្លើងពីរ' ដោយបំពាក់ភ្នែកនីមួយៗជាមួយនឹងប្រព័ន្ធម៉ាស៊ីនពន្លឺឯករាជ្យ និងពេញលេញ (រួមទាំងប្រភពពន្លឺ បន្ទះបង្ហាញ សៀគ្វីបើកបរ។ល។)។ នេះមិនត្រឹមតែបង្កើនតម្លៃផ្នែករឹង និងការប្រើប្រាស់ថាមពលទ្វេដងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងតម្រូវឱ្យមានការក្រិតតាមខ្នាតច្បាស់លាស់នៃប្រព័ន្ធទាំងពីរសម្រាប់ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃពន្លឺ ពណ៌ និងភាពយឺតយ៉ាវ។

* ការបំបែកស្នូល ៖ គ្រោងការណ៍ 'ប្រភពមួយ - ពីរភ្នែក' ធ្វើឱ្យស្ថាបត្យកម្មប្រព័ន្ធងាយស្រួលពីប្រភព។ ពន្លឺរូបភាពដែលបញ្ចេញដោយ  ម៉ាស៊ីនពន្លឺតែមួយ  ត្រូវបានដឹកនាំយ៉ាងជាក់លាក់ទៅក្នុងរលកសញ្ញានៅលើភាគីទាំងសងខាងតាមរយៈរចនាសម្ព័ន្ធស៊ីមេទ្រីដែលគេស្គាល់ថាជា  ធ្នឹមបំបែកក្រឡាចត្រង្គ ។ គំនិតនៃការរចនានេះត្រូវបានស្នើឡើងជាលើកដំបូងនៅក្នុងប៉ាតង់ជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ មគ្គុទ្ទេសក៍រលកបំភាន់។ វាទើបតែត្រូវបានវិស្វកម្មដោយជោគជ័យក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ជាមួយនឹងភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យាផលិតមីក្រូណាណូ ជាមួយនឹងបញ្ហាប្រឈមសំខាន់គឺការបំបែកឯកសណ្ឋាន និងការបញ្ជូនថាមពលអុបទិកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។

II. គុណសម្បត្តិស្នូល៖ ហេតុអ្វីបានជាវាត្រូវបានចាត់ទុកថាជាទិសដៅសន្យា?

គុណសម្បត្តិដែលនាំមកដោយស្ថាបត្យកម្ម 'ប្រភពមួយ - ពីរ - ភ្នែក' គឺជាប្រព័ន្ធ ដែលដោះស្រាយដោយផ្ទាល់នូវចំណុចឈឺចាប់សំខាន់ៗមួយចំនួនសម្រាប់ AR កម្រិតអ្នកប្រើប្រាស់៖

1. កាត់បន្ថយការចំណាយយ៉ាងច្រើន៖ គន្លឹះនៃលទ្ធភាពធ្វើមាត្រដ្ឋាន
ប្រហែល 40% នៃការចំណាយលើវ៉ែនតា AR បានមកពីប្រព័ន្ធបង្ហាញអុបទិក ដោយម៉ាស៊ីនពន្លឺផ្ទាល់គឺជាសមាសធាតុចំណាយដ៏សំខាន់។ គ្រោងការណ៍ 'ប្រភពមួយ - ពីរ - ភ្នែក' ដោយផ្ទាល់  ពាក់កណ្តាលចំនួននៃអង្គភាពបង្ហាញស្នូល កាត់បន្ថយការចំណាយលើវិក័យប័ត្រសម្ភារៈ (BOM) យ៉ាងខ្លាំង។ ការកាត់បន្ថយការចំណាយនេះគឺជា  តម្រូវការជាមុនដ៏សំខាន់  សម្រាប់ឧបករណ៍ AR ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរពីទីផ្សារជំនាញវិជ្ជាជីវៈពិសេស ទៅជាការទទួលយកអ្នកប្រើប្រាស់យ៉ាងច្រើនក្នុងទំហំរាប់លាន ឬរាប់សិបលានគ្រឿង។

2. កាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព បង្កើនបទពិសោធន៍អាយុកាលថ្ម
ការប្រើប្រាស់ថាមពលរបស់ម៉ាស៊ីនពន្លឺតែមួយដែលដំណើរការគឺទាបជាងម៉ាស៊ីនពន្លឺពីរដែលដំណើរការក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ លើសពីនេះ ដោយសារថាមពលអុបទិកត្រូវបានចែកចាយយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពពីប្រភពតែមួយ វាកាត់បន្ថយកាកសំណល់ថាមពលដែលមាននៅក្នុងប្រព័ន្ធម៉ាស៊ីនភ្លើងពីរបែបប្រពៃណី ដោយសារភាពខុសប្លែកគ្នានៃធាតុផ្សំនីមួយៗ។ សម្រាប់វ៉ែនតា AR ទម្ងន់ស្រាលដែលរចនាឡើងសម្រាប់ពាក់ពេញមួយថ្ងៃ វាប្រែថា  អាយុកាលថ្មកាន់តែយូរ  និងបទពិសោធន៍អ្នកប្រើប្រាស់កាន់តែប្រសើរ។

3. រំដោះការរចនាឧស្សាហកម្ម បើកការច្នៃប្រឌិតកត្តាទម្រង់
ការរចនាម៉ាស៊ីនភ្លើងពីរបែបប្រពៃណី កាន់កាប់ចន្លោះនៅក្នុងដៃប្រាសាទទាំងពីរ ដែលនាំឱ្យឧបករណ៍សំពីងសំពោង និងពង្រីកទំហំប្លង់សម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាផ្សេងទៀត (ឧទាហរណ៍ កាមេរ៉ា)។ គ្រោងការណ៍ 'ប្រភពមួយ - ពីរ - ភ្នែក' អនុញ្ញាតឱ្យម៉ាស៊ីនពន្លឺតែមួយត្រូវបានដាក់នៅក្នុងស្ពានឬស៊ុមកណ្តាល  ដោយដោះលែងទាំងស្រុងនូវដៃប្រាសាទទាំងពីរ ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យវ៉ែនតា AR ត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីឱ្យស្រដៀងនឹងវ៉ែនតាធម្មតាកាន់តែជិតស្និទ្ធ ទទួលបានតុល្យភាពទម្ងន់ប្រសើរជាងមុន រូបរាងសមសួនជាងមុន និងរក្សាទុកកន្លែងសម្រាប់ដាក់បញ្ចូលម៉ូឌុលមុខងារកាន់តែច្រើន។

4. Inherently ធានាគុណភាពខ្ពស់
ដំណោះស្រាយ Binocular Visual Fusion Dual-light-engines ត្រូវតែជម្នះភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នានៃពន្លឺ, chrominance, និង latency ដែលបណ្តាលមកពីភាពខុសគ្នានៃផ្នែករឹង ដែលទាមទារការក្រិតតាមខ្នាតស្មុគស្មាញ ដែលងាយនឹងការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពបរិស្ថានផងដែរ។ ដោយសារតែគ្រោងការណ៍ 'ប្រភពមួយ - ពីរ - ភ្នែក' ប្រើប្រភពពន្លឺទូទៅ វាធានានូវ  ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាខ្ពស់នៃពន្លឺ ពណ៌ និងពេលវេលា  រវាងរូបភាពដែលទទួលដោយភ្នែកឆ្វេង និងស្តាំ។ នេះជួយសម្រួលដល់ការក្រិតតាមខ្នាតប្រព័ន្ធយ៉ាងសំខាន់ កាត់បន្ថយភាពស្រើបស្រាល និងអស់កម្លាំងដែលមើលឃើញ និងផ្តល់នូវបទពិសោធន៍នៃការជ្រមុជដែលមើលឃើញមានស្ថេរភាព និងផាសុកភាពជាងមុន។

III. បញ្ហាប្រឈមដែលមានស្រាប់៖ ឧបសគ្គនៅលើផ្លូវទៅកាន់ភាពចាស់ទុំ

ទោះបីជាមានការរំពឹងទុកក៏ដោយ ដំណោះស្រាយ 'ប្រភពមួយ - ពីរភ្នែក' ត្រូវតែជម្នះបញ្ហាប្រឈមផ្នែកអុបទិក និងការផលិតជាបន្តបន្ទាប់ មុនពេលឈានដល់ភាពពេញវ័យពេញលេញ៖

1. បែបផែនឥន្ទធនូ ៖ លក្ខណៈនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដែលមានស្រាប់នៃ gratings diffractive អាចបណ្តាលឱ្យមានពណ៌ចម្រុះ (លំនាំឥន្ទធនូ) នៅមុំមើលជាក់លាក់ ដែលប៉ះពាល់ដល់ភាពបរិសុទ្ធនៃរូបភាព។

2. ការលេចធ្លាយពន្លឺ និង Crosstalk ៖ រាល់ការរចនា ឬកំហុសក្នុងការផលិតនៅក្នុងប្រព័ន្ធបំបែកធ្នឹមអាចបណ្តាលឱ្យពន្លឺ 'ដើរខុសផ្លូវ' ដែលនាំឱ្យបាត់បង់ថាមពល កាត់បន្ថយភាពផ្ទុយគ្នានៃរូបភាព ឬខ្មោច។

3. សមត្ថភាពបង្ហាញ 3D មានកំណត់ ៖ ម៉ាស៊ីនពន្លឺតែមួយបញ្ចេញរូបភាពដូចគ្នា ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការផ្តល់រូបភាពខុសគ្នាដោយផ្ទាល់ជាមួយនឹងប៉ារ៉ាឡក់ទៅភ្នែកនីមួយៗសម្រាប់បែបផែន 3D ស្តេរ៉េអូស្កូប។ បច្ចេកទេសដូចជាការគុណបែងចែកពេលវេលា ដើម្បីទទួលបានប្រសិទ្ធភាពអុបទិក 3D លះបង់ និងអាចណែនាំបញ្ហាដូចជា flicker ។

4. Central Structural Bulge : ការរួមបញ្ចូលម៉ាស៊ីនភ្លើងតែមួយ និងសមាសធាតុបំបែកធ្នឹមទៅក្នុងស្ពានអាចបង្កើនកម្រាស់នៅក្នុងតំបន់នោះ ដែលប៉ះពាល់ដល់សោភ័ណភាព និងភាពងាយស្រួលនៃការពាក់សម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់មួយចំនួន។

5. Input Coupler Efficiency Bottleneck : រចនាសម្ព័នឧបករណ៍ភ្ជាប់បញ្ចូល grating ត្រង់ដែលប្រើជាទូទៅនៅក្នុងគ្រោងការណ៍ 'one-source-two-eye' មានដែនកំណត់ខាងលើលើប្រសិទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់ថាមពលអុបទិក ដោយដាក់កម្រិតលើភាពប្រសើរឡើងនៃពន្លឺនៃអេក្រង់ទាំងមូល។

6. ភាពផ្ទុយគ្នារវាង Binocular Fusion និង Full-Color Display ៖ បច្ចុប្បន្ននេះ ការរចនា grating ដែលអាចគ្រប់គ្រងមុំ convergence binocular យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ការបង្ហាញ monochromatic ជារឿយៗពិបាកក្នុងការធានាគុណភាពរូបភាព និងភាពត្រឹមត្រូវនៃការបញ្ចូលគ្នាសម្រាប់ channels ពណ៌ទាំងអស់ នៅពេលអនុវត្តចំពោះ full-color displays។ នេះ​ជា​បញ្ហា​ប្រឈម​សំខាន់​សម្រាប់​ការ​សម្រេច​បាន​រូបភាព​ពណ៌​ពេញ​គុណភាព​ខ្ពស់។

7. ការសម្របខ្លួនទៅនឹងភាពកោងនៃផ្ទៃមុខ ៖ ផ្លូវអុបទិកដ៏ល្អ តម្រូវឱ្យកែវមគ្គុទ្ទេសក៍រលកមានរាងសំប៉ែត ដែលផ្ទុយទៅនឹងវណ្ឌវង្កកោងនៃមុខមនុស្ស។ របៀបរក្សាដំណើរការអុបទិកខ្ពស់ ខណៈពេលដែលអនុញ្ញាតឱ្យមគ្គុទ្ទេសក៍រលកមានភាពកោងជាក់លាក់ គឺជាបញ្ហាប្រឈមជាក់ស្តែងក្នុងការរចនាឧស្សាហកម្ម។

IV. ទស្សនវិស័យ៖ ការវិវត្តឆ្ពោះទៅរកអនាគត

គ្រោងការណ៍ 'ប្រភពមួយ - ពីរភ្នែក' តំណាងឱ្យផ្លូវដ៏សំខាន់មួយសម្រាប់ការវិវត្តន៍នៃអុបទិក AR ឆ្ពោះទៅរក  ភាពសាមញ្ញនៃប្រព័ន្ធ និងការរួមបញ្ចូលកម្រិតខ្ពស់ ។ បញ្ហាប្រឈមដែលវាជួបប្រទះនាពេលបច្ចុប្បន្ន ដូចជាការគ្រប់គ្រងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាព និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពរចនាសម្ព័ន្ធ គឺជាការផ្តោតយ៉ាងជាក់លាក់នៃការស្រាវជ្រាវដែលកំពុងបន្តនៅក្នុងវិស័យនៃអុបទិក ឌីផេរ៉ង់ស្យែល ការប្រឌិតមីក្រូណាណូ និងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ។

ជាមួយនឹងអ្នកលេងធំៗចូលក្នុងវិស័យនេះ និងបង្កើនការវិនិយោគ R&D បច្ចេកវិទ្យាដែលពាក់ព័ន្ធកំពុងដំណើរការឡើងវិញយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ របកគំហើញនីមួយៗក្នុងការរចនាក្រឡាចត្រង្គ ដំណើរការផលិត ឬការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធនឹងជំរុញដំណោះស្រាយ 'ប្រភពមួយ - ពីរភ្នែក' ឆ្ពោះទៅរកដំណាក់កាលកាន់តែចាស់ទុំ និងចម្រាញ់។ ខណៈពេលដែលវាមិនមែនជាផ្លូវឆ្ពោះទៅមុខតែមួយគត់ គុណសម្បត្តិបច្ចេកទេសច្បាស់លាស់របស់វាធ្វើឱ្យវាក្លាយជាបេក្ខភាពដ៏រឹងមាំដើម្បីក្លាយជា  ចំណុចសំខាន់ក្នុងការជំរុញឱ្យមានការផ្ទុះនៃទីផ្សារ AR អ្នកប្រើប្រាស់ ដោយជួយឱ្យបច្ចេកវិទ្យា AR រួមបញ្ចូលយ៉ាងពិតប្រាកដទៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃរបស់មនុស្ស និងឈានទៅដល់ជំពូកថ្មីមួយនៃការគណនាលំហ។