アンビエント・コンピューティング用の目立たないインターフェイスの実現(2/2)

１．アンビエント・コンピューティング用の目立たないインターフェイスの実現(2/2)まとめ

・最新のAMOLEDと比較してもパラレルレンダリングは5倍以上明るかった
・最先端のAMOLEDディスプレイでも表現できない複雑な構造も表現できた
・画像や複雑なグラフィックスもサポートできる高度なパラレルレンダリングを目指す

２．パラレルレンダリングの性能

以下、ai.googleblog.comより「Hidden Interfaces for Ambient Computing」の意訳です。元記事は2022年4月21日、Alex OlwalさんとArtem Dementyevさんによる投稿です。

アイキャッチ画像のクレジットはPhoto by Y K on Unsplash

操作可能な隠しインターフェースの実現

概念実証のための隠しインターフェースを実現するために、すべての行と列のドライバーが直接アクセスできるようコネクタに配線された、解像度128×96のPMOLEDディスプレイを使用しています。また、14個の16チャンネルDACを搭載したカスタムプリント基板を使用して、Raspberry Pi 3 A+から224個の行に直接アクセスできるようにしています。タッチインタラクションは、ディスプレイを囲むリング状のPCBに、円弧状に配置された12個の電極によって実現されています。

既存技術との比較

同じPMOLED上のスキャンラインと、小型・大型の最新型AMOLEDの両方と、私達のパラレルレンダリングの明るさを比較しました。木やプラスチックなど、一般的な6つの素材を通して明るさをテストしました。材料の厚さは、一方向ミラーフィルムの0.2mmからバスウッドの1.6mmまでとしました。

明るさの単位はlux(lx＝人間の目で感じる光の強さ)で、ディスプレイの近くに照度計を設置して測定しました。環境光はライトメーターの最小感度よりやや高い程度の薄暗さに保ちました。単純な直方体の場合、AMOLEDに比べPMOLEDは5～40倍の輝度増加が確認できました。例外は厚いバスウッドで、どのレンダリング技術でもあまり光を通しませんでした。

パラレルレンダリングのPMOLED(本研究)と同サイズの最新の1.4型AMOLEDでの性能差を示す例

より現実的で複雑な内容で技術的な特徴を検証するために、数字「2」、４つのチェックボックス、3つのプログレスバー、文字「Good Life」で評価しました。このような複雑なコンテンツでは、3.6～9.3倍の輝度向上が確認されました。これらの結果は、PMOLED上でパラレルレンダリングを行う私達のアプローチが、複数の材料による表示を可能にし、テストシナリオに使用できないと思われる一般的な最先端のAMOLEDディスプレイを凌駕することを示唆しています。

異なる操作数(ops)を必要とする形状を追加した場合の輝度実験。測定値は、最新の大型AMOLEDディスプレイとの比較で示されています。

次は何をしましょう？

本研究では、伝統的な素材に埋め込むことができ、要求に応じて表示される隠しインターフェースを実現しました。私たちの研究室での評価では、シンプルでありながら表現力豊かでダイナミックかつインタラクティブなUI要素と文字を持つ隠しディスプレイを、伝統的な素材、特に木や鏡に導入し、人々の家に溶け込ませるための未充足の機会があることを示唆しています。

将来的には、画像や複雑なベクターグラフィックスもサポートできるようなアルゴリズムを用いて、より高度なパラレルレンダリング技術を調査したいと考えています。さらに、効率的なハードウェア設計の検討も行う予定です。例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)を用いれば、大規模なDACの代わりに、パラレルレンダリングを行う安価で小型のディスプレイコントローラを実現できるかもしれません。最後に、長期的な展開により、隠しインターフェースによるユーザーの採用と行動をより深く理解することが可能になります。

隠しインターフェースは、スマートデバイスや家電製品の制御面やフィードバック面が、使用していないときは視覚的に消え、ユーザーが近づいたり触れたりしたときに現れることを示すものです。私たちは、この方向性が、伝統的な素材や人間環境とより調和した共存のために、技術が背景に消えていくような他のアプローチやシナリオを検討するコミュニティの励みになることを期待しています。

謝辞

まず何よりも、Ali RahimiとRoman Lewkowの協力に感謝します。(技術提供を含む)また、Olivier Bau、Aaron Soloway、Mayur Panchal、Sukhraj Hothiには、プロトタイピングとファブリケーションで貢献いただきました。また、ビジュアルデザイン、イラスト、プレゼンテーションのサポートをしていただいたMichelle ChangとMark Zarichに感謝します。また、Google ATAPとGoogle Interaction Labの皆様には、このプロジェクトをサポートしていただきました。最後に、Sarah Sterman と Mathieu Le Goc には、有益な議論と示唆をいただきました。