Kacamata AR Ringan Membawa Penggunaan Sehari-hari Lebih Dekat dengan Realitas

Tim peneliti POSTECH baru saja meluncurkan metode baru untuk menciptakan kacamata Augmented Reality (AR) yang sangat tipis dan ringan. Pendekatan terbaru ini dapat membantu menjadikan AR realistis untuk penggunaan sehari-hari, menandai dimulainya era teknologi baru di berbagai sektor. Berikut cara tim ini dapat mendorong adopsi AR ke tingkat yang lebih tinggi di tahun-tahun mendatang.

Apa itu Augmented Reality dan Mengapa Itu Penting?

Realitas tertambah (AR) mengacu pada penggabungan dunia digital dan dunia nyata dalam antarmuka yang mulus. Konsep ini telah ada sejak tahun 1968, ketika ilmuwan komputer Harvard Ivan Sutherland, yang juga dikenal sebagai bapak grafis komputer, pertama kali memperkenalkan tampilan AR yang terpasang di kepala.

Sistem AR komersial pertama baru muncul pada tahun 2008. Dalam hal ini, sebuah biro iklan Jerman menggabungkan teknologi tersebut dengan iklan majalah yang, ketika ditayangkan di depan kamera komputer, memungkinkan pengguna untuk memanipulasi gambar majalah di layar.

Sejak saat itu, AR telah mengalami pertumbuhan besar di sektor manufaktur, hiburan, dan militer. Kini, sistem AR dapat ditemukan di mana-mana. Dari headset yang dikenakan oleh pilot pesawat tempur tingkat lanjut, hingga gim seluler populer seperti Pokémon GO, teknologi AR terus mengubah cara kita berinteraksi dengan dunia.

Seberapa Besar Pasar Realitas Tertambah pada Tahun 2024?

Ada keinginan kuat dari para produsen untuk menjadikan AR sebagai teknologi sehari-hari. Dorongan ini terlihat dari pertumbuhan pasar. Pada tahun 2024, nilai pasar AR mencapai $42.48 miliar. Menurut data terbaru Hiburan Imersif—Laporan Bisnis Strategis Global 2024, pasar global untuk Hiburan Imersif mencapai $133.6 miliar pada tahun 2024. Yang mengesankan, pasar AR global diprediksi akan berkembang pada tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 42.36%. Tingkat pertumbuhan ini berarti bahwa pada tahun 2029, pasar akan bernilai +$248.38 miliar.

Apa yang Menghambat Kacamata AR Sehari-hari?

Meskipun pertumbuhan diprediksi dan jumlah produsen terus bertambah, masih banyak masalah pada sistem AR saat ini yang perlu diatasi sebelum dapat diimplementasikan. Salah satunya, penutup kepala untuk perangkat ini terlalu besar dan berat.

Pengguna Augmented Reality tidak dapat benar-benar merasakan penggunaan sehari-hari karena perangkat tersebut terlalu tidak nyaman untuk dipakai dalam jangka waktu lama. Bayangkan jika Smartwatch Anda beratnya satu pon. Kecil kemungkinan Anda akan mempertimbangkan untuk memakainya sepanjang hari, atau bahkan untuk tugas yang memerlukan gerakan tangan yang halus dan tepat.

Skenario yang sama berlaku untuk sistem AR. Tingkat kenyamanannya harus melampaui kegunaannya. Orang menginginkan perangkat yang ringan dan hampir tidak terlihat. Bentuk yang ideal akan seperti kacamata tradisional dan beratnya hampir sama.

Mengapa Waveguide Menjadi Kendala untuk Headset AR

Inti permasalahan pasar AR adalah cara teknologi ini menampilkan gambar. Optik AR menggunakan lapisan pemandu gelombang yang membantu dispersi kromatik, memandu gambar virtual ke mata Anda. Saat ini, sistem AR dapat memerlukan lapisan pemandu gelombang terpisah untuk setiap warna. Dengan demikian, perangkat ini dapat memiliki 3-6 lembar kaca bertumpuk di setiap mata.

Selain itu, perangkat ini membutuhkan kopler kisi multilapis agar berfungsi dengan baik. Sayangnya, perangkat ini membutuhkan proses fabrikasi yang rumit, mahal, dan membutuhkan keahlian tingkat tinggi, sehingga menambah biaya. Ketika Anda mempertimbangkan biaya-biaya ini, ditambah dengan fakta bahwa perangkat ini masih terlalu berat untuk aplikasi pemasangan kepala yang ergonomis, mudah untuk melihat di mana para insinyur perlu berfokus.

Bisakah Metasurfaces Memecahkan Tantangan Desain AR?

Salah satu metode yang menarik perhatian adalah penggunaan metasurfaces. Metasurfaces adalah resonator fotonik subpanjang gelombang yang dibuat khusus. Resonator dirancang untuk berulang pada interval tertentu, yang memungkinkan para insinyur untuk secara independen memodifikasi aspek-aspek penting, termasuk amplitudo, fase, dan polarisasi. Sayangnya, solusi ini tidak mencapai tujuannya karena faktor-faktor seperti efisiensi rendah, aberasi kromatik, dan keseragaman yang buruk.

Terobosan POSTECH: Metagrasi Akromatik untuk AR

Menyadari perlunya sistem AR yang lebih canggih, Profesor Junsuk Rho dan rekan-rekannya di POSTECH memperkenalkan proses pembuatan kacamata AR yang menghasilkan hasil setipis dan seringan kacamata resep biasa. Laporan tersebut¹ Tampilan pandu gelombang lapisan tunggal menggunakan metagrating akromatik untuk augmented reality penuh warna, yang diterbitkan di Nature Nanotechnology, menyelidiki bagaimana tim tersebut dapat membuat tampilan pandu gelombang lapisan tunggal menggunakan metagrating akromatik alih-alih beberapa lensa.

Sumber - POSTECH (Universitas Sains dan Teknologi Pohang)

Para teknisi menggabungkan substrat pemandu gelombang satu lapis dengan coupler bebas dispersi untuk menciptakan sepasang kacamata AR yang dapat menangani semua warna dalam satu lapisan kaca. Sebagai bagian dari pendekatan ini, tim harus beralih ke teknik yang disebut metagrating akromatik. Strategi ini menghilangkan kebutuhan akan beberapa lapisan, sehingga menurunkan biaya produksi, kompleksitas, dan waktu.

Bagaimana Para Peneliti Merekayasa Layar Lapisan Tunggal

Para insinyur memanfaatkan susunan periodik nanostruktur persegi panjang untuk mencapai tujuan mereka. Permukaan yang dibuat khusus tersebut mampu membiaskan cahaya merah, hijau, dan biru ke arah yang sama. Sebagai bagian dari pendekatan ini, tim mengintegrasikan silikon-nitrida (Si₃N₄) berskala nano dalam pilar-pilar yang diposisikan secara khusus di dalam struktur tersebut. Pilar-pilar ini memungkinkan para insinyur untuk menyempurnakan kreasi mereka sesuai kebutuhan.

Algoritma Canggih Meningkatkan Kontrol Cahaya pada Kacamata AR

Tim beralih ke algoritma optimasi topologi stokastik untuk memastikan bahwa perangkat mencapai efisiensi maksimum. Desain tersebut memungkinkan para ilmuwan untuk mengarahkan cahaya guna mencapai sudut perambatan akromatik dalam substrat pemandu gelombang tunggal. Pendekatan ini memungkinkan tim untuk menciptakan gambar proyeksi yang berkelanjutan dan berkualitas tinggi.

Ergonomi yang Lebih Baik: Keunggulan Eyebox 9mm

Salah satu komponen inti perangkat ini adalah kotak matanya. Para teknisi perlu memastikan bahwa ergonomi dan tingkat kenyamanannya sangat baik. Karena itu, mereka memutuskan bahwa kotak mata yang lebih besar berukuran 9 mm adalah bentuk dan ukuran yang ideal. Mereka mencatat bahwa kotak mata yang lebih besar memberikan kualitas gambar yang konstan dan dapat mempertahankan ketajamannya, bahkan jika pemakainya melirik ke arah yang berbeda.

Menguji Prototipe Kacamata AR Baru

Tim menguji desain mereka selama beberapa hari. Mereka berhasil menciptakan gambar penuh warna yang menawarkan warna yang hidup dan gambar yang presisi. Para peneliti menggunakan pemandu gelombang satu lapis setebal 500 µm sebagai bagian dari pengujian. Tampilan pemandu gelombang realitas tertambah penuh warna ini memberi pemakainya alternatif yang ringan dan nyaman dibanding pendahulunya.

Apa yang Diungkapkan oleh Pengujian? Performa dan Visual

Hasil pengujian menunjukkan bahwa pendekatan yang ditingkatkan sepenuhnya mampu menciptakan kembali gambar berwarna penuh dari desain yang sangat ringan. Pengaturan yang dipatenkan membantu mengatasi beberapa keterbatasan utama yang ditemukan dalam desain optik mata-dekat augmented reality tradisional. Pertama-tama, perangkat yang ditingkatkan menghilangkan keburaman warna. Selain itu, perangkat ini menunjukkan keseragaman yang unggul dan memberikan tampilan gambar yang lebih cerah.

Mengapa Antarmuka AR Baru Ini Bisa Mengubah Segalanya

Beberapa manfaat menjadikan antarmuka AR baru ini sukses. Pertama, antarmuka ini mengurangi faktor bentuk dan berat perangkat, sehingga seseorang dapat mengenakan head unit AR dengan nyaman dalam waktu lama. Desain yang sangat tipis dan ringan ini dimungkinkan karena pandu gelombang berukuran hanya seperseratus diameter rambut manusia. Berikut ini beberapa manfaat penting lainnya yang tidak boleh diabaikan.

Gambar berkualitas

Sistem AR yang baru memberikan gambar dengan kualitas yang lebih baik. Pengurangan lapisan panjang gelombang membantu meningkatkan kecerahan dan kualitas. Sistem ini tidak boleh mengorbankan grafis untuk meningkatkan ergonomi. Khususnya, desain ini meningkatkan semua aspek sekaligus mengurangi bobot keseluruhan.

Biaya produksi

Memproduksi kacamata AR canggih merupakan tugas yang memakan waktu dan mahal. Karena sebagian besar kacamata saat ini membutuhkan 3-6 pandu gelombang per unit, biaya pembuatan perangkat tersebut jauh lebih mahal daripada hanya satu unit kisi gelombang. Para insinyur ini memperkenalkan proses produksi yang lebih ringkas dan sederhana, yang memberikan hasil yang lebih baik.

scalable

Manfaat utama lainnya adalah bahwa pengaturan kacamata AR yang baru dapat disesuaikan. Pengaturan ini dapat disesuaikan untuk mendukung fabrikasi area yang luas. Pendekatan ini akan memungkinkan lebih banyak produsen untuk memasuki pasar, meningkatkan persaingan dan inovasi.

Kapan Kacamata Ini Bisa Hadir di Pasaran?

Ada banyak kegunaan untuk teknologi ini. Salah satunya, penelitian ini memperkenalkan tampilan AR generasi berikutnya yang dapat diintegrasikan di berbagai industri. Mulai dari dokter yang memanfaatkan teknologi untuk melakukan operasi yang rumit, hingga pilot militer yang terbang melewati pertahanan udara, hingga menemukan penawaran terbaik di mal Anda, sistem ini ditujukan untuk penggunaan tingkat lanjut.

Garis Waktu Antarmuka AR

Para insinyur belum menyebutkan tenggat waktu. Namun, tingginya permintaan akan antarmuka AR yang lebih baik, dikombinasikan dengan tingkat pertumbuhan industri yang impresif, membuat kami yakin bahwa teknologi ini akan hadir di pasaran dalam waktu kurang dari 5 tahun. Teknologi untuk mencapai tujuan ini sudah tersedia, dan produsen berlomba-lomba untuk menurunkan harga sekaligus menyediakan produk yang lebih baik ke pasar.

Peneliti Antarmuka AR

Studi antarmuka AR diajukan oleh Seokil Moon, Seokwoo Kim, Joohoon Kim, Chang-Kun Lee, dan Junsuk Rho. Tim tersebut telah bekerja dengan sistem AR sebelumnya, dan pemutakhiran terbaru ini merupakan puncak dari penelitian selama bertahun-tahun.

Khususnya, penelitian ini menerima dukungan dari Samsung Research, POSCO Holdings N.EX.T Impact, Proyek Alkemis Kementerian Perdagangan, Industri, dan Energi, Program Dukungan Penelitian Konvergensi Global Kementerian Sains dan TIK, dan Program Peneliti Karier Menengah.

Langkah Berikutnya: Bermitra untuk Komersialisasi AR

Ada potensi komersialisasi yang besar ketika membahas antarmuka AR yang ditingkatkan. Sistem ini bisa menjadi sama lazimnya dengan ponsel Anda suatu hari nanti. Oleh karena itu, para insinyur kini berupaya mencari mitra industri dan manufaktur untuk membantu mewujudkan konsep ini ke tahap produksi.

Pelaku Komersial Diposisikan untuk Mendapatkan Manfaat dari Inovasi AR

Pasar AR merupakan sektor yang kompetitif dan terus melihat semakin banyaknya produsen dan desainer yang memasuki bidang ini. Pasar yang terus berkembang ini merupakan hasil langsung dari meningkatnya permintaan konsumen terhadap produk AR yang canggih.

Seiring semakin banyak perusahaan merespons tuntutan ini, mudah untuk melihat bahwa beberapa perusahaan terus memimpin persaingan. Berikut adalah salah satu perusahaan yang memiliki posisi pasar yang sangat baik dan kemampuan untuk mengintegrasikan temuan studi AR terbaru untuk mendorong laba bersihnya.

Advanced Micro Devices, Inc. 

Perangkat Mikro Lanjutan Inc. (AMD ) memasuki pasar pada tahun 1969 sebagai produsen chip. Perusahaan rintisan di Silicon Valley ini didirikan oleh Jerry Sanders untuk mendukung sistem komputer yang lebih canggih dan cepat. Sejak peluncurannya, AMD telah berkembang menjadi salah satu nama terkemuka dalam manufaktur chip dan sektor AR.

Saat ini, AMD dikenal dengan prosesor canggihnya yang mendukung komputasi berperforma tinggi, teknologi visualisasi, dan grafis yang lebih baik. Selain itu, perusahaan ini terus memperluas posisinya di pasar AR. Saat ini, perusahaan ini memegang peranan penting dalam industri AR, menyediakan chip canggih untuk mendukung aplikasi generasi mendatang.

AMD merupakan salah satu nama terbesar di sektor teknologi. Saat ini, AMD memiliki kemitraan strategis dengan berbagai konglomerat. Misalnya, chip AMD merupakan sumber tenaga bagi konsol game PlayStation 5 milik Sony dan konsol game Seri X|S milik Microsoft.

Posisi ini telah membantu AMD mengamankan kapitalisasi pasar sebesar $166.75 miliar dengan valuasi sebesar $164.17 miliar. Saat ini, saham perusahaan memiliki rasio PE trailing sebesar 75.08 dan rasio PE forward sebesar 24.28. Menurut catatan perusahaan, AMD telah membukukan pendapatan sebesar $27.75 miliar dan menghasilkan laba sebesar $2.23 miliar tahun ini. Bagi mereka yang mencari perusahaan bereputasi baik yang memiliki pijakan di sektor AR yang sedang berkembang, sebaiknya mempertimbangkan untuk melakukan riset lebih lanjut tentang AMD.

Pemikiran Akhir: Membawa AR ke dalam Kehidupan Sehari-hari

Menarik untuk melihat bagaimana teknologi yang dulunya tampak seperti fiksi ilmiah kini hampir menjadi barang sehari-hari. AR secara signifikan meningkatkan kemampuan Anda dan membantu menciptakan masyarakat yang lebih berdaya. Untuk mencapai tujuan ini, desain AR harus terlebih dahulu menaklukkan keinginan dasar manusia seperti kenyamanan dan keandalan. Jika mereka dapat mencapai tujuan ini, ada potensi tak terbatas bagi teknologi ini untuk terus maju.

Pelajari tentang proyek AR dan VR menarik lainnya sekarang.

Studi yang dirujuk:

^{1. Bulan, S., Kim, S., Kim, J. et al. Tampilan pandu gelombang satu lapis menggunakan metagrating akromatik untuk realitas tertambah penuh warna. Nat. Nanoteknol. (2025). https://doi.org/10.1038/s41565-025-01887-3}