Vizualinės informacijos, kaip papildomos realybės pateikimas ir naudojimas išmaniųjų akinių ir išmaniųjų kontaktinių lęšių pagrindu
Ieva C. Oržekauskaitė, Gytis L. Oržekauskas
Vertinant žmonijos sąmoningo veikimo laikotarpį ir jos vystymosi istorinę eigą, vizualinės informacijos pateikimas žmonėms ir jos perėmimas akimis fiksuotoje formoje, praėjo kelis etapus. Visų pirma buvo piešiniai, atliekami įvairia technika ant sienų urvuose ir kitose vietose, palikti pirmykščių žmonių, vėliau pereinant prie detalizuotų informacinių reljefinių piešinių ir reljefinio rašto, kas buvo aktyviai naudojama visų pirma, įvairiuose kultiniuose pastatuose. Tai šumerų, graikų, egiptiečių, actekų, inkų ir kitų civilizacijų laikotarpiai. Vėliau informacija buvo pateikiama ir pirmųjų raštų formoje, jo pagrindu informaciją rankiniu būdu fiksuojant ant molinių lentelių, akmens, medžio, metalo, odos ir popieriaus. Reikšmingą įtaką masiškai žmonėms perduodant vizualinę informaciją, papildomai atkartojančią realybę, turėjo piešiniai ant įvairios paskirties indų, freskos, piešiamos ant įvairių pastatų sienų ir įvairios mozaikos, puošiančios pastatų grindis, lubas bei sienas, o taip pat ir erdvinės skulptūros. Atsiradus popieriaus gamybai, informacijos fiksavimas, tuo pačiu ir jos perdavimas žmonėms, ją priimant akimis, įgavo naują kryptį. Pradėtas naudoti knygų formatas. Vertinant tai, kad ilgą laiką knygos buvo rašomos rankiniu būdu, jų paplitimas ir naudojimas, tuo pačiu ir jose pateiktos informacijos perteikimas bei perėmimas, visgi buvo ribotas. Ši situacija kardinaliai pradėjo keistis XV amž. antroje pusėje. Tam poveikį padarė išradėjo Johano Gutenbergo (Johann Gutenberg, apie 1398 – 1468 m.) sukurta mechaninio spausdinimo mašina, iš esmės pakeitusi ranka rašomų knygų rašymą ir dauginimą. Sekantis kokybinis šuolis vizualinės informacijos, kuri buvo fiksuojama ir priimama akimis, pateikime, perdavime ir naudojime atsirado atėjus foto ir kino technologijų erai. Dar vienas etapas – tai elektronikos ir informacinių (skaitmeninių) technologijų sukūrimas, kurias pradžioje išreiškė televizoriai, o vėliau ir kompiuterinė technika monitorių bei planšečių formoje, išmaniųjų telefonų pagrindu. Pradėjus naudoti šiuos techninius – technologinius sprendimus, vizualinės informacijos pateikimas, perdavimas, priėmimas ir vartojimas, naudojant regėjimo funkciją, tapo masiniu reiškiniu, leidęs vizualinę informaciją pateikti, gauti ir naudoti daugeliui žmonių, net neturint tiesioginio kontakto su pirminiais informacijos šaltiniais. Aišku, visų pirma tai vyko tose šalyse, kuriose buvo aktyviai plėtojama elektroninių technologijų pagrindu veikianti technika ir jos pagrindu vykdomas vizualinės informacijos perdavimas, pateikimas ir naudojimas.
Kaip rodo esama situacija, technologijos, susijusios su operatyviu vizualinės informacijos perdavimu bei naudojimu žmogaus akių pagrindu ir toliau vystosi septynmyliais žingsniais ypač pastaruoju metu. Ir tam išskirtinį postūmį daro tai, kad dabartiniu metu žmonių veikla jau neatsiejama nuo operatyvaus informacijos gavimo ir jos naudojimo čia ir dabar. Tai patvirtina ir naujausi techniniai – technologiniai sprendimai, kurių pagrindu vizualinės informacijos pateikimas žmogui per akis ir jos tiesioginis naudojimas jau vykdomas, esant labai artimam ir net tiesioginiam ryšiui bei kontaktui su akimis realiame laike. Ši kryptis įvardijama kaip tiesioginis ir operatyvus papildomos realybės pateikimas, o atskirais atvejais, naudojant papildomus techninius sprendimus, ir virtualios realybės pateikimas. Tai vykdoma išmaniųjų akinių pagrindu, o dabartiniu metu jau pereinant ir į išmaniųjų lęšių lygį. Išmanieji akiniai neretai įvardijami kaip kompiuterizuoti akiniai, leidžiantys operatyviai ir kokybiškai sujungti realų ir skaitmeninį pasaulį, sudarant greitas galimybes žmonėms gauti ir naudoti tikslinę informaciją įvairiose jų gyvenimo ir veiklos srityse. Teigiama, kad jau 2006 metais Apple patentavo sprendimą, įteisinantį jos sukurtus išmaniuosius akinius, turinčius informacijos pateikimo displėjų. O jau 2013 metų duomenų pagrindu, kuriuos paskelbė kompanijos APX Labs (šiuo metu pakeitusi pavadinimą į Upskill) įkūrėjas ir gen. direktorius Brian Ballard, buvo teigiama, kad jau tame laikotarpyje išmaniųjų akinių projektus pasaulyje vystė 25 – 30 įmonių, nors tas vystymas buvo banguotas. Tačiau, nepaisant to, kad dalis kompanijų atsisakė šio projekto, visgi ši kryptis yra vystoma ir toliau. Net Google, kuri buvo viena iš pirmųjų kompanijų pradėjusių išmaniųjų akinių projektą ir savo laiku jo atsisakiusi, tačiau 2017 metais patentavo naujas išmaniųjų akinių konstrukcijas ir techninius sprendimus.
Būtina pažymėti, kad išmanūs akiniai gali būti be stiklų, naudojant tik akinių rėmelius, prie jų montuojant optinį mini displėjų prieš vieną iš akių. Taip pat šie akiniai gali būti ir su stiklais, prieš vieną iš kurių yra tvirtinamas mini displėjus. Displėjus, kaip mini ekranas gali būti tiesiogiai montuojamas ir ant stiklo, kuris, kol neįjungtas displėjus, yra pilnai permatomas. Pastaruoju metu ši displėjaus konstrukcija yra vyraujanti. Tai lemia todėl, kad displėjai montuojami tiesiogiai ant stiklo yra labiau informatyvūs, vertinant jų dydį, tuo pačiu turi ir geresnes galimybes pateikti daugiau informacijos, lyginant su mini displėjais, montuojamai priešais stiklą arba vietoj stiklo. Be to, mini displėjai tam tikra prasme riboja ir bendrojo regėjimo galimybes net jų nenaudojant. Išmaniųjų akinių stiklai gali būti be dioptrijų ir su dioptrijomis, turintys regėjimo gerinimo paskirtį. Be displėjaus išmaniuose akiniuose gali būti naudojamos ir yra naudojamos mobilios kameros – viena arba net ir dvi.
Išmanūs akiniai be stiklų su mini displėjumi ir kamera
Išmanūs akiniai su stiklais, mini displėjumi priešais stiklą ir kamera
Išmanūs akiniai su displėjumi tiesiogiai esančiu ant stiklo
Išmaniųjų akinių srityje šiuo metu aktyviai dirba daug kompanijų, tokios kaip Google, Apple, Samsung, Facebook su Ray-Ban prekės ženklu, Xiaomi, Leiniao, Izraelio kompanija Everysight, o taip pat Amazon, Snapchat, Android įkūrėjo firma Essential, Sony ir kitos kompanijos, naudodamos įvarius techninius – technologinius ir konstrukcinius sprendimus. Analizė rodo, kad dar reikiami neišsprendus išmaniųjų akinių kai kurių jų veikimo bei naudojimo galimybių ir problemų, jie visgi buvo pradėti aktyviai reklamuoti. Tai patvirtina 2012 -13 metais platinami vaizdai su žymiu aktoriumi Gary Oldman, remiantis žinomu 2011 metų Holivudo filmu „Bastūnas, Siuvėjas, Kareivis, Šnipas“ (Tinker, Tailor, Soldier, Spy). Reklamuojamuose vaizduose Gary Oldman pateikiamas su išmaniaisiais akiniais, nors realiai pačiame filme tokio epizodo nėra. Matomai ši išmaniųjų akinių reklama su Gary Oldman panaudota sąmoningai, vertinant pačio filmo siužetą, susijusį su jo herojaus paslaptinga veikla.
Išmaniųjų akinių reklama su aktoriumi Gary Oldman
Išmanieji akiniai gali veikti kaip pilnai autonominiai įrenginiai, o taip pat sinchronizuotai su mobiliaisiais telefonais, kas padidina išmaniųjų akinių funkcionalumą. Kokį konkretų sprendimą taikyti, sprendžia išmaniųjų akinių kūrėjai ir gamintojai. Nors dauguma išmaniųjų akinių turi viena kamerą, tačiau Ray-Ban Stories išmanūs akinai turi net dvi kameras su specialiais jų valdymo jungikliais akinių rėmelyje.
Ray-Ban Stories išmanūs akinai su dviem kameromis ir displėjumi ant stiklo
Išmaniųjų akinių Xiaomi Smart Glasses veikimas pagristas pilnai autonominiame rėžime, tiesiogiai naudojant Wi-Fi ir Bluetooth, be kitų įrenginių pajungimo. Nepaisant tokio autonomiškumo, teigiama, kad šie išmanieji akinai sveria tik 51 gramą.
Visumoje išmaniųjų akinių techniniai sprendimai ir funkcijos, be pačių akinių rėmų ir stiklų, apima – displėjų, mikroprocesorių, belaidį Bluetooth ir Wi-Fi ryšį, atminties čipus, kamerą ir įvairius daviklius, fiksuojančius išorinės aplinkos parametrus, o taip pat ir funkcijų valdymo jungiklius. Taip pat gali būti GPS funkcija, žemėlapio ir realių koordinačių pateikimas, judėjimo greičio, net ir žmogaus fiziologinių parametrų fiksavimas bei pateikimas tiesiogiai displėjuje. Vienas iš esamų išmaniuose akiniuose funkcijų valdymo sprendimas yra pagrįstas liečiant pirštu valdymo jungiklius, esančius ant akinių rėmelio. Tokį sprendimą detaliai demonstravo Kinijos įmonė Leiniao parodoje Consumer Electronics Show 2022, Las Vegase Nevadoje, pristatydama savo išmaniuosius akinius Leiniao Air.
Išmaniųjų akinių funkcijos valdomos pirštu per kontaktą su rėmelyje esančiais valdymo jungikliais
Išmaniųjų akinių funkcijų valdymas pirštu, liečiant valdymo jungiklius
Fotografavimo funkcijos įjungimas
Išmaniųjų akinių galimos funkcijos pateikiamos displėjuje, esančiame ant akinių stiklo
Konkrečios funkcijos išraiška displėjuje, esančiame ant akinių stiklo
Detalizuota konkrečios funkcijos informacija matoma displėjuje, esančiame ant akinių stiklo
Tačiau papildomos realybės pateikimas išmaniųjų akinių formoje nesustojo. Ieškomos naujos galimybės toliau tobulinti tiesioginį papildomos realybės perdavimą artimo kontakto su akimis pagrindu. Nauja kryptis, tai išmanieji lęšiai, kuriuose yra įmontuoti ir informacijos pateikimo mikro displėjai. Išmanieji lęšiai sąlyginai nauja technologinė kryptis apie kurią kompanijos, dirbančios šioje srityje, daug informacijos neteikia ir savo detalių planų apie pasiektus rezultatus bei konkrečius techninius – technologinius sprendimus, kol kas neatskleidžia. Tačiau naujų sprendimų aktyvumą toje srityje patvirtina ženklus išmaniųjų lęšių patentavimas. To pagrindu teigiama, kad išmaniųjų lęšių kryptis, visgi yra išskirtinai perspektyvi ir intensyviai bus vystoma toliau. Ekspertai iš Research and Markets teigia, kad 2028 metais išmaniųjų lęšių rinka gali išaugti net iki 10 kartų. Ir tam įtaka daro vis didėjantis operatyvios informacijos pateikimo ir naudojimo poreikis, vis labiau jungiant į vieną visumą realų ir skaitmeninį žmonių pasaulį. Teigiama, kad išmaniųjų lęšių kūrimo srityje dirba labai daug žinomų kompanijų, tokios kaip – Alcon, Google LLC (Alphabet, Inc.), Innovega Inc., InWith Corporation, Johnson and Johnson, Mediprint Ophthalmics, Mojo Vision, Ocumedic, Inc., Samsung Electronics Co., Ltd., Sensimed AG, Sony Corporation ir kt. kompanijos.
Išmanusis lęšis
Išmanusis lęšis uždėtas ant akies
Informuojama, kad Samsung jau sukūrė išmaniuosius lęšius su juose tiesiogiai įmontuota kamera, kuri leidžia fiksuoti ir pateikti informaciją judėjimo metu, autonomiškai fokusuojant matomus objektus įvairiais regėjimo kampais ir atstumais. Be to, tokie lęšiai gali turėti ir specialias įmontuotas antenas, leidžiančias tiesiogiai fiksuojamą informaciją perduoti į išorės įrenginius. Kompanija Mojo Vision jau 2020 m. reklamavosi, kad ji yra sukūrusi mikrodisplėjų išmaniojo lęšio pagrindu, leidžiantį pateikti išsamią aktualios papildomos realybės informaciją.
Judėjimo maršruto pateikimas Mojo Vision išmaniojo lęšio mikro displėjuje
Greičio, važiuojant dviračiu, žmogaus fiziologinių parametrų ir kitos informacijos pateikimas Mojo Vision išmaniojo lęšio mikro displėjuje
Mojo Vision išmaniojo lęšio sudėtinės dalys
Teigiama, kad išmaniųjų lęšių pateikiama informacija gali būti valdoma net žvilgsniu ir kad jie turi galimybes jų veikimą priderinti prie individualių vartotojų poreikių, paliekant tik konkrečias ir būtinas funkcijas, susijusias su konkrečios ir būtinos informacijos pateikimu. Kai kurios kompanijos siūlo ir kitas papildomas funkcijas, pvz., kompanija Valtronic savo išmaniesiems lęšiams suteikia funkciją, leidžiančią sekti glaukomos pasireiškimo požymius.
Vertinant visumoje išmaniųjų lęšių perspektyvas, visgi dar yra ir pilnai neišspręstų klausimų, susijusių su energetiniu maitinimu, siekiant, kad baterijos veiktų nors vieną parą, taip pat sprendžiant problemas, susijusias su tokių lęšių galimu akių dirginimu, vertinant juose vykstančius elektroninius – mikroelektromagnetinių impulsų procesus bei esamą kontaktą tarp tokios konstrukcijos lęšių ir akių paviršiaus. Visgi, vertinant informacinių technologijų, žmogaus biologijos ir fiziologijos supratimo dinamišką vystymąsi, tikslinių techninių galimybių spartų tobulėjimą, galima teigti, kad realus išmaniųjų lęšių pasirodymas ir aktyvus jų masinis naudojimas yra tik laiko klausimas.