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最新快訊!小扎秀了四臺不賣的VR頭顯,我才明白真的元宇宙離我們還太遠(yuǎn)

2022-06-22 08:49:40來源:36氪

要解決的技術(shù)難題和體驗(yàn)痛點(diǎn),太多太多。

扎克伯格肯定超級希望元宇宙 (metaverse) 趕快實(shí)現(xiàn)。不然,他也不會把公司的名字改成“元” (Meta)。


(資料圖片僅供參考)

也許是出于這種等不及的心態(tài),Meta 的元宇宙研發(fā)實(shí)驗(yàn)室 Meta Reality Labs ,讓他體驗(yàn)了該實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)中的四款 VR 頭顯原型機(jī)。昨天,扎克伯格在Facebook 賬號上發(fā)布了體驗(yàn)視頻。

沒錯(cuò),關(guān)鍵詞是“原型機(jī)”,是不賣的產(chǎn)品:臃腫、工業(yè)、電線到處亂飛,散熱風(fēng)扇裸置,甚至有的部件是用膠帶粘起來的——可真是賽博朋克風(fēng)滿滿。

圖片來源:Meta

據(jù)扎克伯格的介紹,這幾臺原型機(jī)分別用于研究和解決各自的問題/痛點(diǎn),具有不同的優(yōu)化方向。他 表示:“我們的目標(biāo)是把所有這 些技術(shù),都塞到一個(gè)設(shè)備里,并且這臺設(shè)備還要比現(xiàn)在市面上的任何 VR 頭顯都要更輕更薄。 ” 他還說, 這樣的目標(biāo),在未來幾年內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)。

然而根據(jù)硅星人的了解,這些 VR 頭顯原型機(jī),有些在技術(shù)水平上甚至沒有達(dá)到競爭對手已經(jīng)在售的產(chǎn)品;更何況想要把這些技術(shù)都做到一臺頭顯當(dāng)中,而且要比 Meta Quest 2 更小的尺寸,至少從這些原型機(jī)目前的狀態(tài)來看,簡直不要更難了。

甚至可以說,扎克伯格這次想給我們看未來的 VR 頭顯技術(shù)有多厲害,看完視頻我卻只感覺到真正的VR/元宇宙,離我們有多遠(yuǎn)……

視頻發(fā)布后,Meta 的股票更是在今天持續(xù)下跌……

接近人眼可接受最大限度的清晰度

“首先,我們需要實(shí)現(xiàn)完美的視網(wǎng)膜分辨率,也即每1度角60像素,”扎克伯格表示。

在 VR 領(lǐng)域,分辨率的進(jìn)步已經(jīng)不再用“幾乘幾”這種傳統(tǒng)的方法來標(biāo)示了。由于顯示器距離人眼非常近,“角分辨率”成為了新的標(biāo)準(zhǔn)。

而光學(xué)專家和顯示技術(shù)方面人士普遍認(rèn)為,每1度角60像素 (60ppd) ,也即視界里平行和垂直1°的小方格里,一共有60x60=3600個(gè)像素的時(shí)候,就可以稱之為“視網(wǎng)膜分辨率” (retinal resolution) 了。因?yàn)楦哂谶@個(gè)分辨率的話,人眼就無法再接受更多的信息,不會感覺更清楚了,所以這個(gè)分辨率也成為“眼限分辨率” (eye-limiting resolution)。

為了實(shí)現(xiàn)視網(wǎng)膜分辨率,Meta Reality Labs 在目前已經(jīng)在售的 Quest 2 頭顯的基礎(chǔ)上,開發(fā)了一款名為“Butterscotch”(奶油硬糖)的原型機(jī):

圖片來源:Meta

圖片來源:Meta

據(jù) Meta 透露,Butterscotch 的分辨率約為了 55ppd,已經(jīng)非常接近每1度角60像素的“視網(wǎng)膜分辨率”水平了。

遺憾的是,想要做到如此高密度的分辨率,這臺原型機(jī)只能犧牲了可視角度 (field of view) 。Butterscotch 的可視角度只有人眼正中心的60°左右,是 Quest 2 的一半左右,不過仍然比微軟 Hololens 的54°強(qiáng)。

圖片來源:Meta

如果你之前因?yàn)榉直媛侍停镁昧祟^暈而討厭使用 VR 頭顯,那么 Meta 在分辨率上的努力應(yīng)該能讓你重新拾回一點(diǎn)信心。

直接對比來看,Butterscotch 的顯示清晰度已經(jīng)遠(yuǎn)超早年的 Oculus Rift和當(dāng)前在售機(jī)型 Quest 2:

圖片來源:Meta

在 VR 頭顯領(lǐng)域,Meta 并不是唯一正在沖擊視網(wǎng)膜分辨率的廠家。高端頭顯品牌 Varjo 推出的 VR-3 型號頭顯已經(jīng)超過了70ppd,甚至略微超過了行業(yè)認(rèn)為的視網(wǎng)膜分辨率標(biāo)準(zhǔn),而且可視角度達(dá)到了115°,比 Quest 2 的 110°還要稍微大一點(diǎn)。

很明顯,Meta 要追趕的距離還長著呢。

圖片來源:Varjo

人眼追蹤和可變景深

之前在使用 VR 頭顯的時(shí)候,另一個(gè)會讓我們感到不適應(yīng)的點(diǎn),就在于顯示屏的對焦效果。

在用電腦或看電視的時(shí)候,屏幕距離我們的位置是固定的,眼睛對焦到屏幕距離上就可以了。然而當(dāng)我們試圖在 VR 頭顯的3D環(huán)境里觀察或遠(yuǎn)或近的物體時(shí),眼睛會自然地調(diào)整對焦距離,這就造成了一種視覺上的不適。

Meta Reality Labs 正在開發(fā)的第二款原型機(jī) Half Dome,正在試圖解決這個(gè)問題。

圖片來源:Meta

Half Dome 是一款搭載了可變焦距/景深 (varifocal)光學(xué)/數(shù)碼融合成像技術(shù)的 VR 頭顯原型機(jī)。通過眼球追蹤技術(shù),頭顯能夠以接近實(shí)時(shí)的超低延遲水平,追蹤佩戴者眼球晶體的變化,并快速改變畫面中虛擬的“對焦”效果,如下圖所示:

圖片來源:Meta

不過值得提及的是,可變景深光學(xué)技術(shù)在 Facebook VR 部門已經(jīng)研究了很多年了,自從最早 Oculus 被收購就在進(jìn)行了。在2020年 Facebook 曾經(jīng)表示可變景深技術(shù)“基本已經(jīng)準(zhǔn)備好了” (almost ready) [1] 。然而到了2年后的2022年,我們看到仍然是原型機(jī)的狀態(tài)……

真不知道這項(xiàng)技術(shù)什么時(shí)候才能真的準(zhǔn)備好。

光學(xué)畸變

Meta Reality Labs 還希望解決目前在 VR 頭顯上普遍存在的光學(xué)畸變問題。簡單來說,VR 頭顯有兩種常見的光學(xué)畸變,第一種是位于畫面邊緣,類似于魚眼鏡頭的效果;第二種則是畫面移動(dòng)畸變,也即隨著佩戴者頭部移動(dòng),畫面移動(dòng)過程中,可能會出現(xiàn)投射偏離、雙眼畫面不同步等情況,導(dǎo)致畫面變形

Meta 沒有太具體介紹這方面的技術(shù)細(xì)節(jié),不過從一段非常短的視頻中可以看到,他們在解決畫面移動(dòng)過程中畸變,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了非常不錯(cuò)的效果。

圖片來源:Meta

雙眼畫面的疊加一直能夠完美保持,只有在畫面邊緣切換時(shí)的一瞬間會出現(xiàn)略微重影;

其次,即使頭部快速移動(dòng)畫面投射的改變也不會發(fā)生幻燈片式的梯形畸變,能夠看出在實(shí)時(shí)畸變消除方面有了非常不錯(cuò)的進(jìn)步。

HDR

Meta 正在開發(fā)中的最大、最重,也最酷的一臺原型機(jī),叫做 Starburst(星暴、光芒四射的亮光)。

據(jù)扎克伯格透露,Starburst 是已知的第一臺支持超高亮度和高動(dòng)態(tài)范圍成像 (HDR) 的 VR 頭顯。

圖片來源:Meta

然而做到這一切并不容易,Starburst 基本上是靠堆砌硬件才實(shí)現(xiàn)的當(dāng)前效果,包括了更高亮度的光源、支持 HDR 雙眼 VR 內(nèi)容實(shí)時(shí)計(jì)算的顯卡等。

由于整個(gè)系統(tǒng)功率過高,團(tuán)隊(duì)成員甚至直接安裝了兩枚裸露在外的散熱風(fēng)扇,來給硬件設(shè)備散熱;甚至因?yàn)橄到y(tǒng)過重,根本沒法用常規(guī)方法戴在頭上,所以只能用兩個(gè)把手扶著……

圖片來源:Meta

聊到為什么要做HDR,扎克伯格指出“大自然環(huán)境下的亮度,通常能達(dá)到一般高清電視和高端顯示屏的幾十甚至上百倍。而且真實(shí)色彩也比一般的顯示屏更鮮艷?!币虼耍瑸榱俗?VR 顯示效果更接近真實(shí),HDR 是一定要追逐的一個(gè)重要技術(shù)方向。

Starburst 的峰值顯示亮度達(dá)到了驚人的20000尼特,是 MacBook Pro 的10倍還多。至于 HDR 內(nèi)容顯示效果,Meta 提供了一段非常短的視頻,效果我們就不描述了,大家眼見為實(shí)吧:

圖片來源:Meta

就連扎克伯格都承認(rèn),“這臺機(jī)器非常不現(xiàn)實(shí),我們更多是把它當(dāng)作未來 HDR 技術(shù)研究和學(xué)習(xí)的試驗(yàn)田?!?/p>

HDR、解決光學(xué)畸變、實(shí)現(xiàn)可變景深,以及顯著提高分辨率——把所有的這些技術(shù)結(jié)合起來,正好就是更接近真實(shí)的虛擬現(xiàn)實(shí)/元宇宙效果。

扎克伯格表示,未來的計(jì)劃是把這些所有的技術(shù),盡可能都塞到一臺頭顯里面。更重要的是,這款產(chǎn)品還要比現(xiàn)在市面在售的所有 VR 頭顯都更輕、更薄。

他還透露,未來公司對于頭顯產(chǎn)品的計(jì)劃是做兩個(gè)產(chǎn)品線,一個(gè)平價(jià)親民,和 Quest 2 系列一樣;另一個(gè)則是像前面所說的這樣,融合所有最先進(jìn)的技術(shù),面向真正的專業(yè)級消費(fèi)者(prosumer),在“未來幾年內(nèi)”有可能推出。

反正從這次幾臺原型機(jī)的狀況來看,我們可以明確的一點(diǎn)就是:至少從顯示技術(shù)的角度上,如果想要做出這款面向?qū)I(yè)級消費(fèi)者的產(chǎn)品,以及實(shí)現(xiàn)真正的虛擬現(xiàn)實(shí)和元宇宙,還有太多太多的難關(guān)要克服。

但扎克伯格還是抱有很大希望的。他說:“距離能夠在 VR 環(huán)境里還原請拿出完美清晰度的場景,這樣的未來距離我們現(xiàn)在已經(jīng)不遠(yuǎn)了?!?/p>

暫時(shí)只能給小扎一個(gè)大大的 “respect”了,也希望他能夠?qū)崿F(xiàn)宏偉目標(biāo),給股市和分析師們一記響亮的耳光。

參考資料

[1]Display Systems Research at Facebook Reality Labs (Conference Presentation) https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11310/2566597/Display-Systems-Research-at-Facebook-Reality-Labs-Conference-Presentation/10.1117/12.2566597.full

關(guān)鍵詞: 可視角度 畫面邊緣 散熱風(fēng)扇

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