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在AWE,我体验了世界上第一款眼动VR耳机

时间:2024-05-22 11:31:20 科技赋能

我在2010年参加过增强世界博览会(AWE),当时我还沉浸在AR的海洋里。

现在不同了! AWE 已开始通过 Upload VR 组织本次会议。

这次先给大家带来一些我体验过的VR耳机的记录。

eMagin 2k×2k VR HMDeMagin,一款尚未命名的头戴式显示设备,是我此次 AWE 之行的主要目的。

之前对此有一些看法和细节,但我一直对其声称的 80° x 80° 视角持怀疑态度。

与 Oculus Rift、HTC/ValveVive 或其他类似的头戴式显示设备不同,eMagin 的头戴式显示器基于 OLED 微显示器(而微显示器也是他们的核心业务)。

之前的各种基于微显示器的头戴式显示设备,包括eMagin推出的ZDVisor在可视角度方面都不尽如人意,一般最大不超过40°。

毕竟,放大一块面积仅一平方厘米左右的显示屏来覆盖用户的大部分视野,比放大几英寸显示屏所需的光学镜头要复杂得多。

没想到我的怀疑是错误的,而eMagin的参数是正确的。

我试用了耳机,吃了早餐,并与他们的项目经理 Dan Cui 进行了友好的交谈。

那么,具体细节是什么呢?首先要明确的是,这只是一个非常初步的原型,不是开发版本,也不是消费产品。

目前它相当重(接近一克?),大部分重量都在前面;其上没有安装任何类型的传感器;上面没有带子;并且屏幕还没有处于最终形式(更多内容见下文)。

Dan提到,他们希望在明年第四季度获得开发者版本的最终发布日期。

嗯,这个设备的光学镜片部分已经非常令人惊喜了,它的整体造型和设计让我愿意在公共场合佩戴它。

当然,这是假设它具有增强现实模式。

它具有非常典型的赛博朋克风格。

我们先从显示系统开始。

这是一块单眼2k×2k OLED微型显示面板(0.63英寸×0.63英寸),它还具有非常高的像素填充率(无纱门效应)。

在当前的原型机中,屏幕以 60Hz 的全余辉模式运行(通过 DP1.2 接口连接到计算机)。

Dan 表示,屏幕开启时间为 1 毫秒的低余辉模式立即可行,并且无需对电路进行重大改进即可在 85Hz 下运行,这对于当前使用的 OLED 屏幕在 Hz 下也是可能的。

目前这块屏幕面板最大的问题是每个像素中都没有蓝色子像素。

但我真的很抱歉。

其实我第一次尝试的时候,第一眼看不懂,因为内容是在一个温暖的黄红色虚拟环境中。

显然这是不可能的,但 Dan 保证完整的 RGB 面板已经投入生产,并将立即集成并推出。

到时候,它的屏幕品质就需要重新评判了。

毕竟,OLED的蓝色子像素比红色和绿色子像素的生产难度要大得多,这是业界众所周知的问题。

因此,未来屏幕的子像素布局也可能发生变化,感知的屏幕分辨率以及像素填充率带来的幕布效应也可能发生变化,就像目前流行的Pentile排列一样。

但毕竟eMagin在OLED方面的专业性是有目共睹的,我对最终的产品还是持乐观态度的。

其余的光学器件都是一流的。

定制的三片镜头系统创造了相对宽广的视角:80°×80°,看起来只比DK2小一点点。

当然,我还是希望以后有机会把它们放在一起直接比较。

Dan 声称在未来的版本中视角可以增加一些。

画面有中等程度的几何畸变(演示软件显然没有任何预畸变校正),但我没有注意到任何色散,因为即使有,也会因为缺乏蓝色而很难察觉。

屏幕始终处于对焦状态,毕竟每只眼睛的物理瞳距和焦距都可以单独调节。

目前的原型机无法通过传感器感知物理焦距值并将其传输到软件,但这是非常需要的!镜头焦距只有在镜头盖打开的情况下才能调节,增加了难度。

是的,镜头和屏幕可以翻转,这意味着您可以随时翻转来看到外面的世界。

但最大的改进显然是屏幕。

与DK2甚至GearVR相比,分辨率的差异是显而易见的。

RiftC V1和Vive的屏幕分辨率均为×。

假设视角均为××°,这款耳机的PPD(每度像素)达到25,是CV1的两倍多。

因此,我非常兴奋地想象这款耳机具有全 RGB、≥85Hz 低余辉屏幕、内置或外置位置跟踪传感器或 LED,以及改进的工业设计(更低的整体重量、改进的重量分布、头部(缓冲带、 ETC。

)。

目前还没有定价信息,但 Dan 暗示,初始版本将属于消费级范围,一旦达到量产,最终产品将非常有竞争力。

这么说吧,我愿意花很多钱早点得到这个东西,而且我心里已经有好几个应用了。

  castAR 我有幸尝试了castAR。

我一直对这个东西很好奇,因为围绕这个东西有很多话题和争议。

首先我想说的是,“castAR”名不副实,叫“castVR”更合适。

对我来说,AR 意味着将虚拟物品无缝添加到真实环境中,无论是通过视频后处理还是透明镜头。

CastAR并没有使用这两种方法:你需要先在你面前放置一个逆反射面板,而这个面板显然会挡住后面的东西。

虚拟物品形成于该面板与用户之间的空间中。

这是一个“鱼缸”或“封闭式”VR,其功能和形式更接近CAVE或其他基于屏幕和投影的VR(例如Z-SPACE)。

当然,这都是字面意思。

  那么castVRAR是如何使用的呢?嗯,其实还不错。

我曾经对几个细节的实现持怀疑态度:立体整形质量、跟踪质量、亮度、视角和交互质量。

在我一一评价这些之前,我先简单说一下这个东西是如何工作的。

毕竟它的方式与Oculus Rift等头戴式显示设备有很大不同。

虽然castAR也是头戴式的,但它不会通过用户面前的屏幕成像。

而是通过用户左眼左侧和右眼右侧的小突起将光线投射到前面的逆反射材料上,然后再次反射光线。

重新回到用户的眼前。

由于投影仪距离眼睛如此之近,castAR不需要提前知道逆反射材料的位置来设置合适的投影矩阵。

当与六自由度头部跟踪相结合时,castAR可以在用户和逆反射材料之间形成非常良好且坚固的虚拟物体。

我之前担心立体成像的质量以及两只眼睛之间接收到的信息可能交叉。

然而,事实证明castAR创造了近乎完美的三维质量。

逆反射材料主要可以将左眼投影传输回左眼,而右眼投影主要传输回右眼。

但受真实物理环境和材料特性的限制,信息杂质难以避免。

然而,没想到castAR利用偏振过滤进一步去除杂质(巧合的是,逆向反射材料是金属的,可以保留偏振信息),从而创造出近乎完美的三维质量。

第二个问题是跟踪质量。

castAR 使用光学跟踪,基于耳机上的两个摄像头(我不知道它是使用两个摄像头还是立体摄像头)和一个主动红外 LED 阵列。

基本上,这是DK2光学跟踪系统的反转。

跟踪系统还可以,但不是很好。

偶尔会出现卡顿(范围可能从几毫米到一厘米),延迟也比较明显,导致虚拟物体漂移而不是稳定在空间的某个地方。

虽然令人不快,但必须指出的是,这并不会像全封闭式 VR 那样引起头晕,因为虚拟物体只占据用户视野的一小部分。

当我询问时,castAR 的一名工作人员表示跟踪完全依赖于光学器件,没有惯性传感器或数据融合过程。

但即便如此,我还是见过更好的纯光学跟踪,毕竟这个演示中的跟踪范围更小,而红外阵列更大(大约 5" x 5")。

单个输入设备的跟踪方式相同,具有两个前置摄像头和一个红外阵列。

虽然输入设备的卡顿现象不太明显,但相机的视角成为一个主要问题:显然,只有当摇杆大致指向红外阵列的方向时,它才能正确跟踪。

这使得拾取虚拟物体并翻转它们变得困难:翻转时,棍子会冻结。

我早就习惯了全方位追踪的控制器,这很烦人。

castAR 通过一些演示来避免这种情况,这些演示主要针对红外阵列,但对于一些常见的应用,通过惯性传感器和数据融合进行补偿应该会大大提高跟踪质量。

从好的方面来说,投影机的亮度和对比度都相当不错。

本以为画面会更暗,但由于采用了逆反射材料,光线从投射到用户眼睛中基本上没有损失。

在灯火通明的展厅里,虚拟物体显得明亮而逼真,这绝对是好事。

但它并不完美。

问题之一是投影仪的投射角度较小。

castAR的视角受到两个因素的限制:一是逆反射材料的面积大小(用户和逆反射材料中间以外的任何物体都将看不见),二是投影仪的最大投影角度。

经过询问,得到的数据是castAR的投影角度是70°,但实际使用中我并没有太在意。

最后,关于校准,演示中的castAR虚拟控制器与实际控制器有几英尺的差异。

这种情况不应该发生,特别是因为控制器和头部跟踪都基于相同的红外阵列。

我不知道这是不是因为投影与用户眼睛不在同一位置。

逆反射后,远离投影部分的物体会有明显的偏差。

在这种情况下,您仍然需要知道逆反射板的位置平面方程,以便设置合适的投影变量参数。

总体来说,CastAR和其他基于屏幕的VR系统的效果是相当的。

它具有良好的立体质量(优于基于 LCD 的 3D 电视)、良好的亮度和对比度,并且反射器足够便宜,可以在需要时覆盖大面积。

这样就可以搭建一个类似CAVE的系统。

整个房间都覆盖着反光材料。

全息图像可以在室内自由观看,但只会受到70°投影视角的限制。

与包括CAVE在内的其他全封闭虚拟现实系统相比,castAR更大的优势在于它可以让多人在同一个空间进行交互。

这是联合办公非常重要的一点。

逆向反射材料可以减少多个头戴式显示系统的投影造成的信息污染,并且可能比基于屏幕系统的材料便宜得多。

如果他们能弄清楚跟踪部分,我就会购买。

FOVE我只是简单地尝试了这个演示,它被宣传为“全球首款眼动追踪虚拟现实头戴式显示设备(这是错误的,你说的“首款消费级虚拟现实头戴式显示器”几乎是这样) ”。

在两分钟的演示中,我的感受是,视野中间的跟踪足够好,但边缘的跟踪非常不准确。

演示前还需要进行校准。

您需要关注一些小点。

官方演示的是一款非常激烈的射击游戏,因此很难评价耳机本身的屏幕分辨率和质量。

我注意到一个奇怪的效果:当我低头看到下面的敌人时,瞄准射击完全失败了。

可能是游戏本身3D光计算的bug。

  基于SMI DK2的眼动追踪/AltspaceVR 我还尝试了可能是另一个世界中第一款眼动追踪虚拟现实耳机:SMI基于Rift DK2的眼动追踪。

我之前尝试过 SMI 基于 Rift DK1 的眼动追踪。

这个新的看起来好一点:你不再需要在镜头上切一个矩形孔;新的跟踪摄像头位于镜头后面,不会遮挡任何东西。

从功能上看,与之前的版本相比没有任何改进。

即使完成校准后,我瞄准的方向和跟踪结果还是有偏差。

在其中一个演示中,我只能在将物体放置在我的视野中心后才能使用跟踪,这将使眼动追踪本身毫无意义。

当然,这可能是因为我戴隐形眼镜。

SMI的跟踪考虑了用户眼球和角膜的形状,当我环顾四周时,我的隐形眼镜会轻微改变我的角膜,可能会导致偏差。

无论如何,这些都需要提及。

我怀疑,当VR耳机发布时,隐形眼镜将掀起另一波潮流。

我本来希望能够比较 SMI 和 FOVE 的眼动追踪精度,但 FOVE 演示让我很难做到这一点(这些对象的命中区域有多大?)。

我们只能拭目以待,看看是否有人可以获得 FOVE 的开发者版本。

我还想简单提一下 AltspaceVR 的眼球追踪集成。

它有两部分:基于瞄准的导航和交互,可以将目标物体或位置居中,以及用户头像的眼睛动画,可以将用户眼睛的方向和眨眼映射到AltspaceVR的可爱机器人上。

在头像上。

后一部分其实相当一般,眨眼检测只能偶尔检测到。

也许这个新增加的眼动追踪需要改进,但它是一个额外的亮点。

  Wearality Sky Lenses 这是继SVVR’15 Expo之后我第二次尝试15度视角的Wearality镜头。

这次我有机会详细检查镜头。

VR耳机的视角应该如何测量?这通常并不容易,但 WearalitySky 的开放式设计使测量变得更加容易。

当你戴上耳机时,我可以看到镜头下的真实世界。

戴上后,我调整了位置,使镜片的左右边缘与面前桌子的左右边缘对齐。

然后我看到我距离桌子大约有三英尺,而桌子大约有六英尺宽。

这样,转换后的视角应该是90°,而不是°。

当我向为我们进行体验的人询问这种情况时,他说需要针对更大屏幕的手机。

我没有测量我使用的手机,但它看起来比三星 S5 大,大约 5.5 英寸。

Wearality 网站没有提到视角是基于屏幕尺寸的,尽管显然每个人都应该知道这一点。

但你至少得提供一份可视角度/尺寸的列表,而为我们做体验的人很高兴继续让大家看一下这款°耳机,即使在他告诉我这个数字只是为了。

以后屏幕更大的手机。

这是在做什么?然后我看到 Wearality 有一个演示,可以通过在渲染图像中添加不同大小的黑条来切换不同的视角,但这允许他们使用小尺寸的手机。

一边想装镜头一边说自己视角广就更站不住脚了。