De l’usage professionnel à l’usage personnel

En mai 2014, Google a lancé l'édition Google Glass Explorer destinée aux consommateurs. Depuis lors, divers nouveaux produits ont été introduits, les lunettes d'entreprise devenant le courant dominant.

Cependant, ces dernières années, la demande de lunettes AR grand public a augmenté, en particulier après que le concept de métaverse ait gagné en popularité en 2021. Comme le montre la figure ci-dessous, les entreprises chinoises ont lancé plusieurs lunettes intelligentes grand public après 2021.

Par rapport aux lunettes AR utilisées dans l'industrie, les lunettes intelligentes destinées aux consommateurs nécessitent des champs de vision (FOV) plus grands, un poids plus léger, des images plus claires et une durée de vie de la batterie plus longue.

Le marché des lunettes intelligentes est un marché potentiel avec peu de concurrents

Différents types de lunettes AR ont des spécifications techniques variables en fonction de leurs objectifs. Généralement, ils intègrent des technologies sans fil telles que le WiFi, le Bluetooth et le GPS, ainsi qu'une caméra et divers capteurs (ex. : gyroscope, accéléromètre, capteur de lumière ambiante, etc.).

Les appareils peuvent être connectés à un ordinateur fixe ou à un appareil plus petit, ou ils peuvent être autonomes. Il s'agit d'un compromis entre la puissance de calcul et le caractère intrusif, la mode et l'acceptabilité sociale de l'appareil. En règle générale, les appareils connectés sont des casques binoculaires AR plus grands avec un champ de vision plus grand, tandis que les appareils non connectés sont des lunettes intelligentes plus petites avec un champ de vision plus petit, une utilisation AR limitée et moins de capteurs.

Types de lunettes AR

Lunettes connectées : Ce sont des lunettes sans écran dotées d’une connectivité Bluetooth ou WiFi.

Lunettes intelligentes : les lunettes intelligentes peuvent être divisées en deux groupes en fonction de leurs écrans : les lunettes intelligentes à rétroviseur et les lunettes intelligentes monoculaires. Les lunettes de rétroviseur ont un affichage discrètement positionné au bord du champ de vision du porteur (semblable au rétroviseur d'une voiture). Les lunettes intelligentes monoculaires disposent d'un moteur optique positionné devant l'un des yeux du porteur, lui permettant de voir la réalité à travers l'écran tout en projetant des informations numériques directement dans son champ de vision.

l HMD AR : il s'agit de casques dotés d'écrans binoculaires transparents avec un champ de vision relativement grand (par exemple, 90° pour le Meta 2) qui peuvent fournir une véritable AR et ont généralement des optiques plus volumineuses que les lunettes intelligentes ordinaires.

Les principaux composants matériels des produits AR

• Parmi tous les modules des lunettes AR, le module optique est le plus important, composé de lentilles optiques et de micro-écrans, et affectant directement la qualité de l'image. La question de savoir si les lunettes AR conviennent aux consommateurs et aux travailleurs dépend du choix des modules appropriés. 
• Un module informatique, un SoC, fournit une entrée AR, une fusion virtuelle et réelle pour prendre en charge la puissance de calcul, et prend en charge la vision industrielle et la technologie interactive. Pour recueillir des informations environnantes dans le monde réel, la caméra est devenue le capteur majeur du module de traitement des lunettes AR ; généralement, les lunettes AR utilisent plusieurs caméras et la technologie SLAM pour modéliser l'environnement réel sous forme virtuelle.

Source : Organisé sur la base d’informations publiques

Les écrans, les solutions optiques, les capteurs et les puces sont des composants importants des lunettes AR

Composition des lunettes AR : Une lunettes AR est principalement composée d'une caméra (capteur), d'un module optique (micro-écran, solution optique), d'un centre de traitement CPU (puce, interaction de perception, etc.), d'un support et d'autres pièces.

Micro LED est la solution idéale pour le micro-affichage des lunettes AR

La RA fonctionne dans un environnement externe et nécessite un micro-écran à forte luminosité. La Micro LED est devenue la solution la plus idéale pour les micro-écrans des lunettes AR en raison de ses avantages de haute luminosité, de faible latence et de faible consommation d'énergie. Cependant, il est actuellement utilisé dans les applications à proximité des yeux.

La solution de guide d'onde optique devient progressivement la technologie optique dominante des lunettes AR

Les lunettes AR doivent voir le monde virtuel tout en voyant le monde réel et ont des exigences élevées en matière de modules optiques. La solution optique impliquée est la technologie de base des lunettes AR. La technologie optique des lunettes AR continue d'être améliorée de manière itérative et la solution de guide d'onde optique est progressivement devenue la voie technologique optique dominante à l'avenir en raison des avantages des lentilles fines, des grands angles de vision et de la transmission lumineuse élevée.

SLAM est la technologie principale de suivi et de positionnement de la réalité augmentée, qui améliorera la perception globale de l'environnement par l'utilisateur.

Lors du processus d'interaction des lunettes AR, il est nécessaire d'utiliser des capteurs, notamment des caméras, pour capturer diverses actions des utilisateurs en temps réel (y compris le suivi et le positionnement, la reconnaissance interactive des gestes, les fonctions de prise de vue quotidiennes, etc.). Créez un effet de perception multidimensionnel, puis présentez-le aux yeux de l'utilisateur à travers l'écran. En termes de suivi et de positionnement, le SLAM (positionnement instantané et construction de cartes) est la technologie dominante. Il calcule sa propre position et construit une carte globale de l'espace basée sur les informations visuelles/de mouvement capturées par les caméras et les capteurs inertiels. À mesure que la portée mobile de l'utilisateur s'étend progressivement, la carte globale contient davantage d'informations sur la scène, améliorant ainsi efficacement la perception globale de l'environnement par l'utilisateur.

 

	Capteur oculaire	Capteur externe intégré	Capteur inertiel
Espèces	Suivi oculaire, capteur de reconnaissance de l'iris	Caméras traditionnelles, caméras fisheye, capteurs infrarouges ToF, etc.	Gyroscope, accéléromètre, magnétomètre
Fonction	Surveiller le mouvement des yeux humains et identifier le porteur	Peut détecter l'imagerie 3D, la détection de proximité, la détection de la lumière ambiante, la reconnaissance des gestes et d'autres fonctions	Capturez les mouvements de la tête, la navigation et le positionnement
Produits	HoloLens 2, lumière Nreal, etc.	Verre Rokid 2, etc.	Rayneo air 1s, Nreal Air, verre Rokid 2, INMO Air2

Les puces AR évoluent progressivement vers la personnalisation, parmi lesquelles Qualcomm reste le principal fournisseur de puces

	RK3588	SD820	Zhanrui W517	SDXR2	HPU	Puce Hisilicon XR
Caractéristiques	Il peut répondre aux exigences de puissance de calcul de la plupart des modèles d'intelligence artificielle et permettre divers scénarios d'IA.	Il peut réaliser une réflexion dynamique d'angle de vision relatif, un HDRR, des couleurs et un éclairage réalistes, une simulation d'éclairage de l'œil humain, un anticrénelage temporel et d'autres fonctions.	Utilisant un processeur quad-core, il présente les caractéristiques de hautes performances, de faible consommation d'énergie et de puissantes performances d'IA pour fournir des scénarios d'application d'IA plus diversifiés.	Forte puissance de traitement GPU, prise en charge du rendu visuellement ciblé et ombrage à taux variable amélioré pour des taux de rafraîchissement plus fluides	Puce de coprocesseur pouvant fonctionner avec le CPU et le GPU	Peut prendre en charge la capacité de décodage 8K, GPU intégré, NPU (processeur réseau)
Fournisseur	Ruixinhui	Qualcomm	Zhanrui	Qualcomm	Microsoft	Hisilicium
Produits	SeerLens	Lunettes HiAR 2e	INMO Air2	Raynéo X2	HoloLens2	Vision Rokid

Les guides d'ondes optiques et les micro LED aux performances supérieures seront les solutions principales pour les futurs produits AR.

À ce stade, les goulots d'étranglement des lunettes AR avec différents principes résident principalement dans la luminosité de l'image accrocheuse pour répondre à l'environnement lumineux extérieur fort, un certain niveau de reproduction des couleurs, la saturation des couleurs, l'uniformité des couleurs, la correction de la distorsion de l'image et une plus grande plage de mouvements orbitaux dans les directions horizontale et verticale. Actuellement, la solution de micro-écran Micro LED + guide d'onde optique est la solution théoriquement la mieux équilibrée en termes de transmission lumineuse élevée, de luminosité élevée, de qualité d'image élevée, de légèreté et de faible consommation d'énergie, et deviendra le premier choix pour les futurs produits AR.

	INMO Air2	TCL RayNeo X2 AR	Verre AR sans fil xiaomi Édition Découverte	Nréal Air	Rokid Max
Libération	2023/07	2023	2023	2022	2023
Utilisation du scénario	appels, traduction, navigation, prise de photos, inscriptions, conversion vocale, films, jeux	Traduction intelligente, navigation en temps réel, rappel d'informations, photo rapide, etc.	Film, jeux, traduction, navigation, photographie	Regarder des films, des jeux, une projection sur appareil	Regarder des films, des jeux, une projection sur appareil
Micro-écran	Micro-OLED	Micro-LED	Micro-OLED	Micro-OLED	Micro-LED
Optique	Guide d'onde optique diffractif	Guide d'onde optique diffractif	Prisme courbé	Bain d'oiseaux	Bain d'oiseaux
Puce	Puce ZhanRui AI 4 cœurs 1,8 GHz	Puce Qualcomm Snapdragon XR2	Puce Qualcomm Snapdragon XR2 Gen 1	Non	Non
Capteur	Gyroscope, accéléromètre, magnétomètre
Principales fonctionnalités	Guide d'onde diffractif binoculaire MicroOLED couleur Connexions sans fil Caméra haute définition de 8 millions de pixels Rapport de contraste de 20 000:1 SLAM léger Batterie 500 mAh IA (ChatGPT intégré)	Guide d'onde diffractif binoculaire MicroLED couleur Caméra haute définition de 16 millions de pixels Puce Qualcomm Snapdragon XR2 Rapport de contraste de 100 000:1 Luminosité jusqu'à 1000 nits Reconnaissance gestuelle SLAM+ Batterie de 590 mAh	Puce Qualcomm Snapdragon XR2 Gen 1 Guide d'ondes binoculaire MicroOLED interaction gestuelle Luminosité jusqu'à 1200 nits 126g Positionnement spatial : SLAM+6Dof Caméra : caméra SLAM + caméra AON basse consommation	Micro-OLED, grand écran de 130 pouces 108 % sRBG Protection des yeux 79g Rapport de contraste de 100 000:1 Luminosité jusqu'à 400 nits Taux de rafraîchissement de 60 Hz 46 champs de vision	Taux de rafraîchissement de 120 Hz Micro-LED Écran de projection maximum de 215 pouces 50 champs de vision HD 1080P 75g Luminosité jusqu'à 600 nits Protection des yeux : faible lumière bleue, pas de scintillement Commutation 2D/3D

Source : Organisé sur la base d’informations publiques

La production de masse et le lancement d'INMO Air2 devraient favoriser la concurrence et l'innovation technologique sur le marché C-end. De nombreuses startups AR entrées sur le marché l'année dernière devraient lancer cette année des produits matériels C-end associés. À mesure que la RA continue d’évoluer en 2023, elle ouvrira la voie à une expérimentation, une exploration et une innovation minutieuses.