Comment fonctionnent les lunettes intelligentes ?

Les lunettes intelligentes sont la prochaine grande nouveauté de la technologie intelligente portable. Ils offrent la possibilité d'apporter la technologie trouvée dans nos smartphones directement à nos yeux et à nos oreilles.

En 2013, Google a lancé les premières lunettes intelligentes. Le Google Glass Explorer a fini par être un échec commercial, mais depuis lors, plusieurs entreprises ont lancé leur propre version de lunettes intelligentes, et le domaine devient de plus en plus passionnant de mois en mois.

Alors, comment fonctionnent les lunettes intelligentes ? Sont-ils aussi compliqués qu'ils en ont l'air ? Continuez à lire pour le découvrir.

Que sont les lunettes intelligentes ?

Les lunettes intelligentes sont des lunettes d'ordinateur portables qui peuvent avoir diverses fonctions. Certains superposent des informations dans le champ de vision comme une superposition de réalité augmentée (RA) . Certains peuvent offrir la possibilité de répondre aux appels et d'écouter de la musique, mais n'offrent aucune sortie visuelle. D'autres peuvent simplement changer l'obscurité des lentilles en fonction de l'éclairage.

Fondamentalement, les lunettes intelligentes visent à fournir la fonctionnalité sans fil des smartphones et appareils similaires directement sur votre visage ou votre tête. Les lunettes intelligentes peuvent être contrôlées par le toucher ou complètement mains libres. Ils peuvent vous permettre de passer des appels ou de répondre à des messages, de prendre des photos et des vidéos de votre point de vue, d'écouter de la musique, d'interagir avec des applications, d'utiliser la navigation GPS ou d'afficher une superposition AR.

Les lunettes intelligentes ont également des capacités potentielles importantes dans diverses industries , notamment la logistique, la santé et la construction.

De quelles parties sont composées les lunettes intelligentes ?

Pour que les lunettes intelligentes offrent des fonctionnalités similaires aux smartphones et autres appareils, elles doivent être facilement contrôlées, avoir plusieurs capteurs et produire des sorties visuelles et audio.

Voici les parties fonctionnelles des lunettes intelligentes et leur fonctionnement.

Capacité audio

Les lunettes intelligentes peuvent permettre de prendre des appels ou de regarder des vidéos. Ces fonctions, ainsi que de nombreuses fonctions similaires, nécessitent une sortie audio pour être possibles. Au lieu d'utiliser des haut-parleurs, certaines lunettes intelligentes transfèrent le son à la cochlée (os de l'oreille) par conduction osseuse plutôt que par voie aérienne. Il s'agit d'envoyer des vibrations de la monture de lunettes à la cochlée via le crâne, en contournant le tympan.

Un microphone

La plupart des lunettes intelligentes disposent d'un petit microphone qui peut enregistrer votre voix et les sons environnants. Cela est nécessaire pour les lunettes intelligentes dotées d'une commande vocale, d'une fonctionnalité d'appel ou d'un enregistrement vidéo avec audio.

Processeur d'ordinateur

Comme tout ordinateur, les lunettes intelligentes nécessitent une unité centrale de traitement (CPU). Ceci est généralement tenu dans l'un des bras des cadres, et doit donc être petit. Habituellement, le processeur est identique ou similaire à un processeur de smartphone, comme le Qualcomm Snapdragon XR1.

L'interface homme-machine (IHM)

C'est ainsi qu'une personne contrôle ses lunettes intelligentes. L'interface homme-machine doit s'appliquer aux lunettes, ce qui signifie que les commandes typiques comme un écran tactile ou une souris d'ordinateur ne conviennent pas.

Au lieu de cela, les lunettes intelligentes peuvent être contrôlées par un ou plusieurs des éléments suivants :

• Boutons.
• Reconnaissance de la parole.
• Reconnaissance gestuelle.
• Suivi de l'oeil.
• Télécommande (via smartphone).

Lentilles

Comme les lunettes normales, de nombreuses lunettes intelligentes peuvent être équipées de différents types de verres. Il peut s'agir de verres correcteurs (pour une mauvaise vue), de verres filtrant la lumière bleue pour ordinateur ou de verres « intelligents », qui deviennent plus foncés en fonction des conditions de luminosité environnantes.

Caméra

De nombreuses lunettes intelligentes ont besoin d'un appareil photo. Google Glass Explorer a été critiqué car il enregistrait constamment les personnes environnantes, posant un problème juridique et éthique important pour toutes les lunettes intelligentes. La caméra est utilisée pour le tournage et l'analyse par les lunettes afin qu'une superposition AR soit possible.

Certaines lunettes intelligentes plus récentes n'incluent pas d'appareil photo. Ceux-ci ne fournissent généralement que des capacités audio.

Affichage : miroirs incurvés et guides d'ondes

L'affichage a été la partie la plus difficile du développement de lunettes intelligentes jusqu'à présent. Jetons un coup d'œil à certaines des technologies derrière les écrans AR dans les lunettes intelligentes.

Il existe deux principaux types d'écrans pour les lunettes intelligentes. Ce sont l'affichage à miroir incurvé et les affichages à guide d'ondes.

Un miroir incurvé fonctionne en projetant une image sur un miroir incurvé qui reflète la lumière directement dans l'œil du porteur. Le problème avec l'approche du miroir incurvé est que l'appareil doit être plus volumineux et l'image est moins nette.

Les guides d'ondes, en revanche, sont un ensemble de technologies plus récentes (dont beaucoup sont encore en développement). Ceux-ci inclus:

• Guide d'onde diffractif.
• Guide d'onde holographique.
• Guide d'onde réfléchissant.
• Affichage rétinien virtuel.

Un guide d'ondes fonctionne en « pliant » la lumière projetée devant vos yeux pour afficher un champ visuel (y compris des objets de réalité augmentée 3D). La lumière est envoyée à travers un morceau de plastique ou de verre presque entièrement translucide conçu pour refléter la lumière le long du matériau. La lumière rebondit le long du guide d'ondes jusqu'à la partie située devant l'œil, puis projette une image directement sur l'œil.

Un problème avec les guides d'ondes est le FOV limité qu'ils fournissent. Par exemple, le guide d'ondes HoloLens fournit un champ de vision de 30 à 50 degrés, alors que la vision humaine normale est d'environ 220 degrés. Il existe certaines revendications de guides d'ondes FOV à plus de 100 degrés, mais aucun n'a actuellement dépassé le stade de la preuve de concept.

Le problème principal est qu'augmenter le FOV signifie augmenter la taille des guides d'ondes et l'encombrement des verres.

Un autre défi est la résolution. Les lunettes intelligentes doivent avoir un affichage haute résolution pour être réalistes ou pour distinguer les détails (comme le texte). Le défi est que, contrairement à un écran que vous pouvez visualiser directement, les lunettes intelligentes ont un système optique complexe qui peut dégrader la résolution.

Ajoutez d'autres complications telles que la précision des couleurs et les distorsions du monde réel, et il est incroyablement difficile de créer un affichage de haute qualité.

À quoi ressemblent les lunettes intelligentes actuelles ?

Il existe des dizaines de lunettes intelligentes disponibles dans le commerce ou en cours de développement. Aucun n'est parfait, et beaucoup sont chers, mais la technologie progresse rapidement. Voici deux exemples de lunettes intelligentes actuellement disponibles.

Cadres d'écho Amazon

Les lunettes intelligentes Amazon Echo ne sont pas AR, elles ne fournissent donc aucun affichage visuel. Au lieu de cela, ils sont livrés avec quatre haut-parleurs directionnels et un microphone pour que vous puissiez écouter de la musique, contrôler votre Alexa Home ou passer des appels.

Lame Vuzix améliorée

Ce sont des lunettes AR appropriées, offrant un affichage complet du guide d'ondes sur l'œil droit. Avec un appareil photo de 8 mégapixels et des commandes vocales, les lunettes permettent aux utilisateurs de prendre des photos, de jouer à une sélection de jeux, de regarder des services de streaming, etc.

L'avenir de la réalité augmentée

Les lunettes intelligentes ont parcouru un long chemin depuis la première tentative de Google. Aujourd'hui, il existe des dizaines de fabricants et la technologie évolue à une vitesse incroyable. Avec de nouveaux écrans de guide d'ondes en développement offrant une résolution, un champ de vision et une clarté meilleurs que jamais, l'avenir de la RA est passionnant.

Les lunettes AR disponibles dans le commerce sont encore chères et laissent un peu à désirer, mais qui sait ce que les prochaines années apporteront.

Crédit d'image : Dan Leveille/ Site Web