Uma máquina consiste em muitos subsistemas trabalhando juntos para realizar uma determinada tarefa. As informações dos dispositivos eletrônicos são recuperadas dos subsistemas da máquina como código binário. Todas essas informações são apresentadas em formato legível pelo usuário por meio de um dispositivo de exibição. A tecnologia de exibição teve um rápido crescimento nas últimas décadas, desde os antigos monitores CRT (tubo de raios catódicos) até os atuais monitores LCD (tela de cristal líquido) e LED (diodo emissor de luz). Os LCDs e LEDs consistem em matrizes bidimensionais de unidades de exibição individuais (pixels), cujo número em relação ao tamanho da exibição determina a clareza da exibição (resolução). Essas unidades de exibição que encontramos diariamente (LCDs e LEDs) são sistemas de exibição baseados em pixels, onde esses pixels individuais formam uma imagem combinando cores individuais. As cores são formadas por diferentes intensidades das combinações de cores primárias RGB (Vermelho, Verde e Azul) ou CMYK (Ciano, Magenta, Amarelo e Preto). Mas estas tecnologias têm uma má reputação no que diz respeito à qualidade de imagem, peso e consumo de energia quando precisam de ser consideradas para aplicação em tecnologia wearable.
É aqui que o conceito emergente de Virtual Retinal Display entra em cena. Ele diminui a lacuna entre a tela e a retina a zero, lançando luz diretamente na retina, exatamente como vemos o mundo ao nosso redor. Foi desenvolvido no Laboratório de Tecnologia de Interface Humana (HIT Lab) da Universidade de Washington pelo Dr. Thomas A. Furness III. A tecnologia VRD pode produzir imagens digitalizando luz laser de baixa potência diretamente na retina, o que criará imagens brilhantes, de alto contraste e alta resolução. Isto é especialmente projetado para oferecer uma experiência mais interativa e imersiva em tecnologias de Realidade Virtual e Realidade Aumentada. Ele fornece um amplo campo de visão sem absolutamente nenhuma perturbação de fundo. Neste artigo discutiremos os aspectos e características do VRD e alguns produtos lançados recentemente no mercado como o glifo da Avegant
1. VISÃO GERAL
O advento da realidade virtual e aumentada exigiu um dispositivo de exibição mais adequado para interação visual. Um amplo campo de visão, que pode ser alcançado em uma tela baseada em pixels, fazendo uma tela curva ou uma lente curva, mas isso apenas aumentaria o custo, o que desencorajaria o lançamento comercial dessa tecnologia. O VRD reduziria (em grande medida) o tamanho da tela, proporcionando imagens de melhor qualidade junto com uma experiência envolvente. Também ofereceria uma experiência de visualização mais pessoal, que não seria apenas um luxo, mas uma necessidade em certas aplicações, como em práticas cirúrgicas. Então, que melhor maneira de ver as imagens do que através da forma biológica pela qual os olhos recebem luz direta do ambiente circundante?
A fonte de vídeo fornece os dados brutos sobre a imagem ao sistema VRD. A eletrônica de controle e acionamento controla os moduladores (ópticos acústicos) para armazenar os dados da imagem e codificá-los nos fluxos de pulso que fornecem informações aos geradores de fótons individuais (vermelho, verde e azul) para gerar um fluxo misto para recriar a imagem em forma de pixel. As fontes de fótons (luz) consistem em lasers monocromáticos individuais, um diodo laser vermelho (comprimento de onda de 650 nm), laser de argônio azul (comprimento de onda de 488 nm) e laser verde de hélio-néon (comprimento de onda de 488 nm). A digitalização consiste em conjuntos especialmente projetados de Scanners de Ressonância Mecânica (MRS). A óptica de entrega consiste em lentes de pupila de saída que estão alinhadas aos olhos do usuário. Em alguns casos, para obter uma imagem transparente para sobreposição no mundo real, são utilizados divisores de feixe para modular as intensidades da luz digitalizada.
3 TRABALHANDO
A luz combinada é passada através de uma fibra óptica monomodo. Este fio transporta a luz para o subsistema principal do VRD, o Scanner de Ressonância Mecânica (MRS). Consiste em um espelho polido sobre um suporte de 2cmx1cmx1cm. O espelho é oscilado por um campo magnético gerado por bobinas presentes na montagem do sistema. Ele oscila a uma frequência de 15 KHz e uma faixa angular de 12 graus. O movimento do espelho no MRS produz uma luz digitalizada na direção horizontal. Esta luz escaneada é passada através de um galvanômetro de espelho que é um segundo conjunto de MRS dispostos em uma configuração diferente para permitir a varredura vertical da luz. A combinação de varredura de luz vertical e horizontal produz um raster bidimensional que é lançado no ponto focado na retina. A imagem digitalizada pode ser enviada através de um espelho/combinador para sobrepor a imagem à visão do mundo real para o caso de aumento. realidade.
Figura 3 Varredura horizontal (eixo X) e vertical (eixo Y) das imagens através do MRS
Outro ponto forte importante é que a luz digitalizada do VRD é coletada diretamente pelo cérebro na forma de sinal elétrico gerado pelos fotorreceptores e tenta dar sentido à imagem. Aqui, o cérebro humano fornece poder de computação ao VRD e, portanto, reduz a oscilação observada nas telas CRT. Cada unidade da imagem digitalizada é projetada na retina por um curto período de tempo (cerca de 40 nanossegundos). Além disso, produz imagens brilhantes suficientes para visualização ao ar livre, juntamente com um amplo campo de visão, enquanto consome energia na escala de Nano watts.
4 COMPARAÇÃO COM EXIBIÇÕES DE TELA
