JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
Guidelines for contributing Technical Papers: download PDF

REPORTAGE Ett gäng ingenjörer från Nokia, Microsoft, Nvidia och Intel utlovar de perfekta cyberglasögonen för VR, AR och allt däremellan. Dels ska de ha all skärpa ett människoöga någonsin kommer att behöva. Och dels ska de kunna mixa den virtuella och den verkliga verkligheten helt sömlöst. Elektroniktidningen har testat prototypen och träffat grundaren.

Det finska företaget Varjo höll sig hemligt till i somras. Nu håller både entusiaster och professionella tummarna för att företaget ska leverera vad det lovar. 

Företagets XR-glasögon heter Bionic. Första generationen ska släppas under fjärde kvartalet. Prislappen hamnar mellan fem och tiotusen dollar.

Urho Konttori

– Vi försöker hålla oss så nära femtusen som det är möjligt, säger grundaren Urho Konttori.

Men det är alltså några år kvar till realistiska konsumentpriser. Även om det faktiskt finns privatpersoner som redan lagt undan pengarna.

Bionic använder en skärm med mycket högre punktdensitet än dagens generation av cyberglasögon, som Oculus Rift och Samsung Vivo. 

Visserligen finns den skarpa skärmen bara inom en vinkel på två grader i centrum av synfältet. Som en tumnagel på en armslängds avstånd. Men detta är tillräckligt för en människas blick. Mot periferin avtar synskärpan kraftigt. 

Att vi upplever perfekt skärpa över hela synfältet är en illusion som uppstår när vi flyttar blicken. Och den illusionen uppstår även i Bionic, eftersom den skarpa skärmen – en oled-mikroskärm från Sony – följer blicken. 

Användarens blickriktning läses av, och skärmbilden projiceras dit. Företaget har patentansökningar som beskriver flera olika metoder att göra projiceringen.

Användaren kan bokstavligen se bildpunkterna i de cyberglasögon som finns idag. Bilden ser ut att täckas av en halvgenomskinlig väv. Skärpan räcker inte ens för normal textläsning. Detta faktum betyder att en lång rad tillämpningar är uteslutna.  

Den lilla Sonyskärm som Varjo Bionic använder har 3000 ppi (bildpunkter per tum). Oculus Rift och nylanserade HTC Vivo Pro har en liknande upplösning räknat i antal punkter, vilket är vad som vanligen anges. Men deras pnkter är utspridda över en större skärm, vilket betyder att de sitter mindre tätt. De har ppi:er på bara 441 respektive 615.

Sonyskärmen i Bionic täcker 18 grader.

Ytterligare en 1080×1200-skärm i Bionic täcker hela synfältet, 100 grader. Den har mycket lägre punktdensitet och användaren ser pixlarna om hen tittar direkt på dem. Men det kommer användaren alltså inte att kunna göra i Bionic, eftersom Sonyskärmen outtröttligt smiter in framför den.

Idén är gammal. Men Varjo ska ha konstruktionen klar för att implementera den så att den fungerar bra, exempelvis så att skärmen hänger med i ögats sackader (blickriktningsförändringar). Ögat är snabbt, men Varjos teknik är mycket snabbare.

Hololens är den skärm som enligt Urho Konttori är den produkt ligger närmast Bionic konkurrensmässigt. 

– Dess begränsningar är ett smalt synfält och klen beräkningskraft – en Intel Atom på några watt.

En Bionic kopplar man till en fullfjärdrad pc. Synfältet i Bionic är dessutom komplett, medan virtuella objekt i Hololens värld bara syns inom ett litet titthål.

Varjo har tidigare personal från Microsofts Holoensgrupp.

Prototypen är inte perfekt i Elektroniktidningens ögon. 

Det beror delvis på reporterns egna ögon. Rummet som den första demonstrationen projicerar när jag sätter glasögonen på huvudet, innehåller en syntavla av samma slag som optiker använder. Och jag kan helt enkelt inte läsa den understa raden.

– Piloter kan, försäkrar Urho Konttori.

Han bläddrar fram nästa demo som är insidan av en cockpit. ”För första gången kan jag se smutsen på reglagen!” lär en pilot ha utbrustit när han satte på sig glasögonen.

Jo, såvitt jag kan bedöma visas verkligen de simulerade miljöerna i perfekt skärpa. 

Tre detaljer saboterar upplevelsen i prototypen.

För det första försvinner animeringens huvudföljning ibland. För det andra syns en liten krusning kring kanten av den inre skärmen. För det tredje följer den inre skärmen inte sackaderna – vilket ju skulle vara en av huvudpoängerna med de här glasögonen – utan jag måste titta rakt fram för att ha den perfekta skärpan.

Men allt ska vara åtgärdat i den första produkten i höst.

– Vi jobbar inte längre med de här glasögonen, utan trimmar den andra generationen av prototypen, berättar Urho Konttori.

Demonstrationen visar enbart virtual reality – heltigenom datorgenererade bilder. Så Varjos knep för att åstadkomma mixed reality demonstrras inte. Det kommer att vara minst lika imponerande, lovar företaget.

Hela synfältet  i Bionic täcks av skärmen. Bilden är alltså inte överlagrad på ljus som kommer in den naturliga vägen, som i exempelvis Google Glass. 

De två principerna kallas video-see-thru (VST) respektive optical-see-thru (OST). Den senare ger idag ingen likvärdig mix mellan de två världarna. De datorgenererade objekten blir halvgenomskinliga spökbilder. Så Varjo har valt VST, att alltså i realtid filma världen framför glasögonbäraren och visa upp den filmen i skärmen.

Elektroniktidningen träffar Varjo på mässan Embedded World på inbjudan från Socionext. Bionic använder nämligen Socionexts bildprocessor Milbeaut. Den är såpass snabb att den kan se till att videon hinner slussas fram i tid för att inte hinna komma i osynk med huvidvridningen och den animerade verkligheten. 

Milbeaut löser den andra av Varjos två stora utmaningar – ”input”.

Den har det inte skrivits så mycket om i teknikmedia ännu. Fokus har legat på ”output” – skärmen – eftersom det är VR som är den heta tillämpningen för dagens cyberglasögon.

Men när tillämpningen är mixed reality är det lika viktigt att kunna projicera in miljön kring bäraren på ett övertygande sätt.

Socionext och Varjo träffades i fjol. Milbeaut ersätter en tidigare bildprocessor.

Milbeaut är enligt Urho Konttori unik i avseendet att den kan processa data medan bilden fortfarande läses. Milbeaut kan ladda högupplöst video i 120 bilder per sekund med en fördröjning på under 1 ms. Den kan leverera 1,2 gigapixels/s och har branschens bästa pixeldjup.

Fördröjningen är det som är kanske viktigast. Videobilden måste hinna synka med huvudvridning och animering. Milbeaut klarar att pumpa igenom stora volymer videodata från bildsensorn med kort fördröjning.

Varjos nästa steg är en prototyp som släpps i april där Milbaut ska få komma till sin rätt. Den ska kunna ge den ultimata AR-demonstrationen där verklighet och dikt smälter samman till en sömlös helhet.  

Under fjärde kvartalet ska den första skarpa produkten släppas. Exakt när det händer är avhängigt leveransen av en skärmkomponent.

Varjo bildades för 19 månader sedan och har idag 42 anställda. Huvudkontoret är i Helsingfors. 

– Vi ville skapa det bästa tänkbara mixed reality-headsetet. 

Företaget är ytterligare ett i raden av positiva utfall av Nokias fall. Kärngänget kommer därifrån, och från Microsoft, Nvidia och Intel.

När de tekniska problemen var lösta i somras, gick företaget ut ur stealth.

Alla ville testa. Ett hundratal fick, och Varjo inriktade sig till slut på fyra stycken kundsegment.  Alla är som du kommer att se ”bara” virtual reality, ingen mixed reality med video från omgivningen.

Biltillverkare, bland dem VW, Audi och BMW, vill kunna designa bilar virtuellt – se stygnen i klädseln och reflexerna i plåten. För detta duger inte dagens grovkorniga cyberglasögon.

ORDFÖRKLARINGAR

• Virtual reality (VR) är en alltigenom datorgenererad animering. 

• Augmented reality (AR) adderar text, bild, ljud eller annan information till verklig video, som turist-appen som sätter etiketter på byggnader du filmar. 

• Mixed reality (MR) är en AR-värld där de animerade och de verkliga objekten flyter samman. 

• Augmented virtuality (AV)  är en huvudsakligen virtuell värld som adderar element från verkligheten, som avatarer i online-spel. 

• Extended reality (XR) är ett samlingsnamn på AR, VR, MR, AV och allt däremellan – kategorierna flyter samman. 

Simulatorer är nästa vertikal. Bionic kan ta ner flygsimulatorer i pris från miljoner dollar till hundratusen dollar. En av de kommande kunderna är Bohemia interactive, som är världsledande på militära simulatorer. Andra intressenter är Saab och Airbus.

Arkitekter och ingenjörer kan med hjälp av Bionic virtuellt gå in i byggnader och rum de konstruerar, medan de konstruerar dem, och se dem fotorealistiskt som de verkligen kommer att se ut för de boende. 

 – Med dagens teknik går det inte att uppskatta rummet, materialval och strukturer. 

En av kunderna där är Trimble.

– De har jättekul datasets med punktmoln från laserscanning, som vi inte kunnat demonstrera än.

Den fjärde vertikalen är immersive entertainment. Upplevelseindustrin vill kunna helt uppsluka användaren i en virtuell värld.

– Samtliga filmstudior kontaktade oss, berättar Urho Konttori.

20th Century fox och Magnavox är kunder, liksom Technicolor, som också hjälper till i utvecklingen av Bionic, med  färgkalibrering.

De stora konkurrenternas VR-glasögon är inriktade på konsument. Det är kanske därför lilla Varjo kan ta ledningen?

Men frågan är hur länge. Varjo har byggt en skyddsmur av patent. Med tiden får vi se om den håller eller om konkurrenterna kan innovera sig runt den.

Olika rykten kring Samsung har talat  om kommande Vivo-headset med 858, 1200, 1500 eller till och med 2000 ppi. 

Det finns också andra som har ögonföljningsteknik, som svenska Tobii. Tillsammans med KTH och Ericsson tar Tobii fram VR-prototypskärmen Seen. Men tillämpningen där är en annan: att rendera bilden i full upplösning endast där ögat tittar, för att spara beräkningskraft eller bandbredd i mobilnätet. Varjo Bionic förbättrar där användaren tittar, medan Seen försämrar där användaren inte tittar.

Den lilla skarpa skärmen följer efter var ögonen tittar. 
MER LÄSNING:
 
magasinet

236
elektronik­konsulter

Registrera ditt företag nu!
 
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)