Descripció del projecte
La realitat augmentada (AR) i la realitat virtual (VR) són tecnologies amb un gran potencial i poden suposar un canvi disruptiu més important que l’aparició dels telèfons intel·ligents. Aquestes tecnologies brinden un nou format d’aplicacions immersives amb una experiència molt més orgànica, proporcionant nombrosos beneficis per la societat. A diferència de la VR, que requereix entorns controlats i fins ara s’ha vist limitada a sectors com el gaming, l’AR té moltes més aplicacions, ja que els continguts se superposen a l’entorn de l’usuari, podent ser utilitzades diàriament.
Tot i els nombrosos beneficis que proporcionen aquestes tecnologies, encara no s’ha aconseguit dissenyar unes ulleres intel·ligents compactes que ofereixin una experiència suficientment immersiva perquè s’adoptin com una solució quotidiana. Actualment, en el mercat AR ja existeixen ulleres molt portables com les Google Glass, però manquen d’una experiència realment immersiva, limitant-se a mostrar notificacions. Per una altra banda hi ha dispositius més immersius, com les Microsoft Hololens, però que són massa voluminosos i pesats per a fer-ne un ús diari. Recentment, han aparegut noves ulleres com Nreal Light o Mad Gaze Glow, que ofereixen un grau d’immersió semblant al de les Hololens en un dispositiu més portable que es connecta al mòbil per cable, però són encara massa aparatoses per ser utilitzades quotidianament.
El principal motiu pel qual no s’ha aconseguit dissenyar unes ulleres intel·ligents AR immersives, suficientment portables, és la falta d’un sistema òptic near-eye display (NED) compacte, que ofereixi un camp de visió ample i una experiència visual confortable i de qualitat. El dispositiu òptic NED consisteix en el sistema de projecció que s’integra amb la lent de la ullera i és el que s’encarrega de realitzar la superposició del contingut virtual al món real.
La majoria dels sistemes NED disponibles en el mercat són aparatosos, ofereixen un camp de visió limitat i imatges de baixa qualitat. A més, presenten altres problemes com el conflicte Vergència-Acomodació (VAC). Aquest fenomen es produeix quan un sistema NED reprodueix tots els continguts en un sol pla d’enfocament, de tal manera que al representar un objecte virtual en un pla diferent al del sistema NED, l’usuari no el pot enfocar de forma natural, provocant marejos i una experiència poc realista.
En els últims anys s’han investigat i implementat diferents tècniques de disseny de sistemes NED amb l’objectiu de resoldre els problemes de volum i qualitat d’imatge, com són les guies d’ones, o els prismes asimètrics. També s’han desenvolupat estratègies per solucionar el conflicte VAC, com són l’holografia (CGH) o la tecnologia Light Field. No obstant això, cap tecnologia ha aconseguit satisfer els requisits necessaris per poder fer un ús diari de l’AR i la VR.
En aquest sentit, Inmersia està desenvolupant un nou sistema òptic NED que permetrà oferir 150° de camp de visió i eliminar el conflicte vergència-acomodació, amb un factor de forma compacte per a integrar-se en unes ulleres convencionals. A més, serà el primer sistema a combinar l’AR i la VR en un sol dispositiu. Aquest sistema s’integrarà en les InmersiaLens, la nova generació d’ulleres d’AR i VR d’ús diari.
El projecte proposat té com a objectiu el desenvolupament de nous sistemes NED que donin solució a les necessitats actuals pel que fa a portabilitat, grau d’immersió i qualitat de l’experiència visual, resolent el conflicte VAC. Les tasques a realitzar en el projecte inclouran la recerca en noves estratègies de disseny de sistemes òptics NED, la seva simulació i optimització, així com la implementació i validació final del sistema.
La proposta s’emmarca en els camps de l’enginyeria òptica i la fotònica, i es durà a terme en col·laboració entre Inmersia i el Centre de Desenvolupament de Sensors, Instrumentació i Sistemes (CD6), de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC).
