Avanços em Óculos Inteligentes e Interfaces Neurais
Recentemente, o lançamento de novos óculos inteligentes trouxe à tona discussões sobre tecnologias que vêm sendo desenvolvidas há anos, como *head-up displays* e interfaces de entrada neural (pulseiras neurais).
Neste artigo, exploramos detalhes técnicos sobre esses avanços, focando em como a Meta está abordando desafios de design e usabilidade em seus dispositivos.
Tecnologia de Exibição e Invisibilidade
Ao analisar os novos Meta Ray-Ban com display, notou-se que a funcionalidade do display é tão discreta que é difícil discernir quando está ativo ou inativo. Esta invisibilidade é resultado de um trabalho árduo no design óptico.
Ao examinar um par transparente dos óculos, foi possível observar a estrutura interna:
* O display LCOS projeta luz através de tubos.
* Esses tubos direcionam a luz para fora através das “grades de entrada” (*input gradings*).
* Essas grades de entrada, visíveis como linhas finas na borda, são cruciais para o funcionamento.
* Em contraste, as “grades de saída” (*output gradings*), que direcionam a luz para o olho do usuário, são completamente invisíveis na substância da lente.
A questão da visibilidade das grades é um desafio comum em óculos de exibição. O objetivo é minimizar as manchas esmaecidas ou reflexos que historicamente eram notados nas lentes.
Waveguides Geométricos vs. Surface Relief Gradings
A solução encontrada envolve o uso de diferentes tipos de *waveguides* (guias de onda). Os utilizados nos novos óculos são *waveguides* geométricos, distintos dos utilizados, por exemplo, no modelo Orion do ano anterior.
As *surface relief gradings* (grades de relevo de superfície), que são o tipo empregado aqui, oferecem vantagens significativas:
* **Vantagens:** Oferecem brilho e eficiência muito altos, pois utilizam superfícies espelhadas em vez da reflexão interna total da luz. Isso permite obter ótima resolução.
* **Desvantagens:** Apresentam limitações no campo de visão (difícil expandir para campos muito amplos) e podem tornar a manufatura mais complexa.
A equipe focou em maximizar a eficiência e o brilho, conseguindo limitar o vazamento de luz a cerca de 2%. Para privacidade, outras técnicas, como direcionar a luz em ângulos específicos, também são exploradas.
Design e Estética dos Dispositivos
A aparência dos óculos também foi tema de discussão. Enquanto outros óculos inteligentes no mercado podem apresentar armações grandes, o design atual busca ser mais sutil. Houve, inclusive, a observação bem-humorada de que a moda atual de armações robustas ajudou no desenvolvimento, tornando o dispositivo menos chamativo.
Há um esforço consciente para criar um visual que não esconda completamente a tecnologia interna, mas que também não seja excessivamente óbvio à distância. O protótipo transparente, embora não funcional para algumas demonstrações, permitiu visualizar os eletrodos internos e sua estruturação.
A Pulseira Neural como Interface Universal
A pulseira de entrada neural (*neural band*) é vista como um dos desenvolvimentos mais impressionantes e com potencial para se tornar uma interface universal.
Os entrevistados expressaram frustração ao perceber, após usar a pulseira neural, como era ineficiente usar métodos tradicionais (como controles de TV com botões “para cima, para baixo, esquerda, direita”) quando a tecnologia permite realizar essas funções diretamente pelo movimento do pulso.
O Processo de Aprendizado do Modelo Neural
O funcionamento da pulseira neural reside em um modelo de aprendizado de máquina embarcado no dispositivo. Ele mapeia sinais elétricos para um modelo da mão, interpretando o formato dos sinais para entender o movimento.
* **Fase 1 (Generalidade):** O modelo atual é generalista, capaz de funcionar bem para a maior parte da população imediatamente.
* **Fase 2 (Personalização):** A longo prazo, o objetivo é que o sistema se personalize para o usuário, adaptando-se a gestos mais elaborados, abreviados ou à maneira específica de escrita de cada um (como visto na demonstração de escrita à mão). Este é um processo de “coevolução” entre o usuário e o sistema.
Embora a tecnologia para uma ampla personalização esteja em desenvolvimento, a fase inicial prioriza a facilidade de uso, garantindo que as tarefas mais comuns (que levam as pessoas a pegar o celular, como checar chamadas, música e mensagens) sejam simplificadas.
Interoperabilidade e Ecossistema
A expectativa é que a pulseira neural não fique restrita apenas aos óculos inteligentes. O desejo é que ela funcione com outros dispositivos, oferecendo uma gama maior de utilidade, embora, no momento do artigo, a largura de banda esteja limitada à comunicação com os óculos.
Um ponto crucial para a adoção é a integração com o ecossistema de vestíveis, especialmente no setor de fitness e esportes. Parcerias com empresas como Garmin e Strava foram mencionadas para melhorar a experiência de usuários que já utilizam *smartwatches* focados em fitness. A utilização de um simples LED de cor (vermelho, amarelo, verde) para indicar ritmo durante o treinamento foi destacada como um exemplo de funcionalidade útil e inicial.
A tecnologia de processamento a bordo (*on-board compute*) é fundamental para garantir baixa latência e eficiência na comunicação, especialmente ao enviar dados do pulso. Há planos contínuos para miniaturizar esses componentes e aprimorar a capacidade de sensoriamento.
Acessibilidade e Potencial Futuro
A tecnologia neural oferece um potencial significativo para a acessibilidade:
* **Assistência Visual:** Pessoas com baixa visão podem se beneficiar do suporte de áudio.
* **Assistência Auditiva:** Pessoas com baixa audição podem receber assistência por meio do display visual.
Além disso, para indivíduos com controle motor limitado nas mãos, ou mesmo ausência de membros, existe a possibilidade de usar o *neural band* para interpretar a intenção muscular, embora essa área esteja em estágios iniciais de pesquisa. O desenvolvimento de eletrodos menores e mais eficientes, e modelos que extrapolam a intenção muscular a partir de sinais elétricos, pavimenta o caminho para essa aplicação.
Sobre a usabilidade geral, foi notado que a curva de aprendizado é rápida; em poucos dias, o uso da pulseira neural se torna mais intuitivo do que alternar entre diferentes funções nos óculos sem ela.
Suporte a Prescrições Oftálmicas
Um desafio mencionado é o suporte a correções de visão. Atualmente, há um limite de -4 a +4 dioptrias para as lentes, que são planas devido à natureza dos *waveguides*. Há pesquisa em andamento para incorporar curvatura e suportar lentes corretivas mais robustas, visando que todos possam usar os dispositivos.
Estrutura de Aplicativos (Apps)
A introdução de um *framework* de aplicativos para os óculos, incluindo colaborações com áreas como Disney Imagineering para fins de acessibilidade e entretenimento imersivo, indica a direção futura. O objetivo é que os óculos se tornem uma plataforma de IA, onde o usuário não precise navegar por inúmeros aplicativos em abas (como se faria em um celular). A ideia é que o sistema, com a permissão do usuário, acesse o contexto da visão e áudio capturados pelas lentes e responda de forma contextual, integrando-se a outros modelos de IA.
Perguntas Frequentes
- O que são *waveguides* geométricos?
São componentes ópticos utilizados em óculos inteligentes para guiar a luz do display até o olho do usuário, empregando superfícies espelhadas, o que aumenta a eficiência e o brilho da imagem. - Como a pulseira neural interpreta os comandos?
Ela utiliza um modelo de aprendizado de máquina que analisa os sinais elétricos captados pelos eletrodos e os mapeia para um modelo da mão, interpretando o formato desses sinais para entender a intenção do movimento. - Por que as grades de saída são invisíveis, mas as de entrada não?
As grades de saída são projetadas para direcionar a luz de maneira otimizada para o olho, enquanto as grades de entrada, que controlam como a luz entra no sistema óptico, são a parte que pode apresentar um leve artefato visual. - É possível usar a pulseira neural sem os óculos?
A tecnologia da pulseira neural é desenhada para ser uma plataforma de entrada que pode funcionar em conjunto com outros dispositivos, embora seu desenvolvimento inicial esteja focado na sinergia com os óculos. - Qual a prioridade no desenvolvimento de funcionalidades para os óculos?
A principal meta é tornar as funções que atualmente levam as pessoas a tirar o celular do bolso (como checar chamadas, música e mensagens) mais fáceis de acessar, visando minimizar o tempo de tela do usuário.
