XR rumores de que a Apple está desenvolvendo um dispositivo XR vestível ou equipado com um display OLED.

De acordo com relatos da mídia, a Apple deve lançar seu primeiro dispositivo vestível de realidade aumentada (AR) ou realidade virtual (VR) em 2022 ou 2023. A maioria dos fornecedores pode estar localizada em Taiwan, como TSMC, Largan, Yecheng e Pegatron. A Apple pode usar sua planta experimental em Taiwan para projetar este microdisplay. A indústria espera que os casos de uso atraentes da Apple levem à decolagem do mercado de realidade estendida (XR). O anúncio do dispositivo da Apple e os relatórios relacionados à tecnologia XR do dispositivo (AR, VR ou MR) não foram confirmados. Mas a Apple adicionou aplicativos AR no iPhone e iPad e lançou a plataforma ARKit para desenvolvedores criarem aplicativos AR. No futuro, a Apple pode desenvolver um dispositivo XR vestível, gerar sinergia com o iPhone e o iPad e expandir gradualmente o AR de aplicativos comerciais para aplicativos de consumo.

De acordo com as notícias da mídia coreana, a Apple anunciou em 18 de novembro que está desenvolvendo um dispositivo XR que inclui um "tela OLED". OLED (OLED em Silício, OLED em Silício) é uma tela que implementa OLED após criar pixels e drivers em um substrato de pastilha de silício. Devido à tecnologia de semicondutores, a condução de ultraprecisão pode ser realizada, instalando mais pixels. A resolução de tela típica é de centenas de pixels por polegada (PPI). Em contraste, o OLEDoS pode atingir até milhares de pixels por polegada PPI. Como os dispositivos XR parecem próximos aos olhos, eles devem suportar alta resolução. A Apple está se preparando para instalar um display OLED de alta resolução com alto PPI.

Imagem conceitual do fone de ouvido da Apple (fonte da imagem: Internet)

A Apple também planeja usar sensores TOF em seus dispositivos XR. O TOF é um sensor que pode medir a distância e a forma do objeto medido. É essencial realizar a realidade virtual (VR) e a realidade aumentada (AR).

Entende-se que a Apple está trabalhando com a Sony, LG Display e LG Innotek para promover a pesquisa e o desenvolvimento de componentes principais. Entende-se que a tarefa de desenvolvimento está em andamento; mais do que simplesmente pesquisa e desenvolvimento de tecnologia, a possibilidade de sua comercialização é muito alta. De acordo com a Bloomberg News, a Apple planeja lançar dispositivos XR no segundo semestre do próximo ano.

A Samsung também está se concentrando em dispositivos XR de próxima geração. A Samsung Electronics investiu no desenvolvimento de lentes "DigiLens" para óculos inteligentes. Embora não tenha divulgado o valor do investimento, espera-se que seja um produto do tipo óculos com tela infundida com uma lente exclusiva. A Samsung Electro-Mechanics também participou do investimento da DigiLens.

Desafios que a Apple enfrenta na fabricação de dispositivos XR vestíveis.

Os dispositivos vestíveis de AR ou VR incluem três componentes funcionais: exibição e apresentação, mecanismo de detecção e cálculo.

O design da aparência dos dispositivos vestíveis deve considerar questões relacionadas, como conforto e aceitabilidade, como peso e tamanho do dispositivo. Os aplicativos XR mais próximos do mundo virtual geralmente exigem mais poder de computação para gerar objetos virtuais, portanto, seu desempenho de computação central deve ser maior, levando a um maior consumo de energia.

Além disso, a dissipação de calor e as baterias internas XR também limitam o design técnico. Essas restrições também se aplicam a dispositivos AR próximos ao mundo real. A duração da bateria XR do Microsoft HoloLens 2 (566g) é de apenas 2-3 horas. A conexão de dispositivos vestíveis (tethering) a recursos de computação externos (como smartphones ou computadores pessoais) ou fontes de energia pode ser usada como solução, mas isso limitará a mobilidade dos dispositivos vestíveis.

Em relação ao mecanismo de sensoriamento, quando a maioria dos dispositivos de RV realiza interação humano-computador, sua precisão depende principalmente do controlador em suas mãos, principalmente em jogos, onde a função de rastreamento de movimento depende do dispositivo de medição inercial (IMU). Os dispositivos AR usam interfaces de usuário à mão livre, como reconhecimento de voz natural e controle de detecção de gestos. Dispositivos de ponta, como o Microsoft HoloLens, até fornecem visão de máquina e funções de detecção de profundidade 3D, que também são áreas nas quais a Microsoft é boa desde que o Xbox lançou o Kinect.

Em comparação com dispositivos de AR vestíveis, pode ser mais fácil criar interfaces de usuário e exibir apresentações em dispositivos de RV porque há menos necessidade de considerar o mundo externo ou a influência da luz ambiente. O controlador portátil também pode ser mais acessível para desenvolver do que a interface homem-máquina quando estiver com as mãos nuas. Os controladores portáteis podem usar IMU, mas o controle de detecção de gestos e a detecção de profundidade 3D dependem de tecnologia óptica avançada e algoritmos de visão, ou seja, visão de máquina.

O dispositivo VR precisa ser blindado para evitar que o ambiente do mundo real afete a exibição. As telas de VR podem ser telas de cristal líquido LTPS TFT, telas LTPS AMOLED com custo mais baixo e mais fornecedores ou telas OLED (micro OLED) baseadas em silício emergentes. É econômico usar uma única tela (para olhos esquerdo e direito), tão grande quanto uma tela de celular de 5 polegadas a 6 polegadas. No entanto, o design de monitor duplo (olhos esquerdo e direito separados) oferece melhor ajuste da distância interpupilar (IPD) e ângulo de visão (FOV).

Além disso, dado que os usuários continuam a assistir a animações geradas por computador, baixa latência (imagens suaves, evitando desfoque) e alta resolução (eliminando o efeito de porta de tela) são as direções de desenvolvimento para displays. A ótica de exibição do dispositivo VR é um objeto intermediário entre o show e os olhos do usuário. Portanto, a espessura (fator de forma do dispositivo) é reduzida e excelente para projetos ópticos como a lente Fresnel. O efeito de exibição pode ser desafiador.

Quanto aos monitores AR, a maioria deles são microdisplays baseados em silício. As tecnologias de exibição incluem cristal líquido em silício (LCOS), processamento de luz digital (DLP) ou dispositivo de espelho digital (DMD), varredura por feixe de laser (LBS), micro OLED à base de silício e micro-LED à base de silício (micro-LED em silício). Para resistir à interferência da luz ambiente intensa, a tela AR deve ter um brilho alto superior a 10 Knits (considerando a perda após o guia de ondas, 100 Knits é mais ideal). Embora seja uma emissão de luz passiva, LCOS, DLP e LBS podem aumentar o brilho aprimorando a fonte de luz (como um laser).

Portanto, as pessoas podem preferir usar micro LEDs em comparação com micro OLEDs. Mas em termos de colorização e fabricação, a tecnologia micro-LED não é tão madura quanto a tecnologia micro OLED. Ele pode usar a tecnologia WOLED (filtro de cor RGB para luz branca) para fazer micro OLEDs emissores de luz RGB. No entanto, não existe um método direto para a produção de micro LEDs. Os planos potenciais incluem a conversão de cores Quantum Dot (QD) da Plessey (em colaboração com a Nanoco), a pilha RGB projetada pelo Quantum Photon Imager (QPI) da Ostendo e o X-cube da JBD (uma combinação de três chips RGB).

Se os dispositivos da Apple são baseados no método de vídeo transparente (VST), a Apple pode usar a tecnologia micro OLED madura. Se o dispositivo Apple for baseado na abordagem de transparência direta (transparência óptica, OST), ele não poderá evitar interferência substancial da luz ambiente e o brilho do micro OLED poderá ser limitado. A maioria dos dispositivos AR enfrenta o mesmo problema de interferência, o que pode ser o motivo pelo qual o Microsoft HoloLens 2 escolheu o LBS em vez do micro OLED.

Os componentes ópticos (como guia de ondas ou lente Fresnel) necessários para projetar um microdisplay não são necessariamente mais diretos do que criar um microdisplay. Se for baseado no método VST, a Apple pode usar o design óptico de estilo panqueca (combinação) para obter uma variedade de dispositivos ópticos e micro-display. Com base no método OST, você pode escolher o design visual do guia de ondas ou do banho de pássaros. A vantagem do design óptico de guia de onda é que seu formato é mais fino e menor. No entanto, as ópticas de guia de onda têm um desempenho de rotação óptica fraco para microdisplays e são acompanhadas por outros problemas, como distorção, uniformidade, qualidade de cor e contraste. O elemento óptico difrativo (DOE), o elemento óptico holográfico (HOE) e o elemento óptico reflexivo (ROE) são os principais métodos de design visual de guia de onda. A Apple adquiriu a Akonia Holographics em 2018 para obter sua experiência óptica.