MR混合现实领域或将重新洗牌。
GodView已量产虚拟现实、增强现实领域的树脂阵列光波导产品,被公认为下一代计算平台的显示载体。
但就像iPod之于数字音乐、Kindle之于数字图书一样,MR/AR要想普及,除了技术门槛之外,还必须解决量产和成本问题。
近日,国内一家公司低调宣布量产树脂阵列光波导透镜。
将于今年第三季度量产并全球发货。
这也是全球首款独特、自主知识产权的镜头。
量产树脂阵列光波导透镜。
几年后回望,这或许会成为与iPhone诞生一样重要的里程碑事件,尤其是在中美贸易摩擦唤醒国人核心科技意识的背景下。
全球首家量产树脂阵列光波导透镜的公司是一家名为GodView的智能眼镜光学核心部件提供商。
其核心业务为光学显示技术及显示芯片模组的研发。
这家成立于年初的公司已拥有多项专业光学制造、便携式可穿戴设备、全息图像算法等国际发明专利,并具备大批量产业化树脂阵列光波导镜头和光模块的能力。
新技术快速落地的背后是豪华的研发和咨询团队。
GodView董事长李科先生在全息算法和前沿光电研究领域拥有多年经验。
长期在国外从事尖端阵列光波导、全息光场、微显示技术的研发和生产经验,熟悉国际配套产业。
产业链。
多年的行业积累和积淀让他坚信,MR眼镜将成为继个人电脑、智能手机之后极具颠覆性的第三代智能终端。
届时,人们将突破屏幕的限制,实现虚拟与现实的交互。
和整合。
国内相关科技产业配套设施的不断完善,为前沿科研成果有效产业化提供了肥沃的土壤。
同时,李可认为“己所不欲,勿施于人”。
前沿的科研成果应该找到最好、最极致的产品落脚点和应用场景,满足真正的用户需求,普遍使用,而普通中国老百姓也应该早日享受到科技进步带来的便利,体验其中的奇妙。
的多维世界。
抱着这样的决心,我们毅然带领团队回国创业。
但豪华技术团队量产的树脂阵列光波导技术意味着什么呢?普通用户可能会感到困惑,所以这次我们就来说说AR增强现实和MR混合现实。
全党认为,这注定要对彻底改变未来的技术做一次科普。
MR混合现实技术路线图 MR/AR是一种全新的显示和交互技术。
它们的重要性怎么强调都不为过。
单从行业巨头的投资水平就能看出一二。
首先,HTC 转向 VR,然后 Facebook 以高达 20 亿美元的价格收购了 Oculus。
继 Google Glass 和微软的 HoloLens 之后,苹果在 iOS 12 中引入了 AR Kit2,Android 阵营则在 Android N 中加入了 ARCore,甚至桌面平台,在去年的 Win 10 Fall Creators Update 中也引入了 MR/AR 支持。
无论属于哪个阵营、哪个平台,发布会都用了大量的篇幅向世界和开发者展示了他们对MR的高度重视。
6月20日发布的《年中国移动互联网发展报告》提到,根据Digi-Capital的预测,未来五年,随着5G技术的落地,AR和MR的用户数量将超过VR(虚拟现实)60倍,而收入将超过后者7至8倍。
与其需要大量的内容建设,对设备算力要求极高的VR、AR、MR更容易首先爆发。
顾名思义,AR和MR的特点都是对现实的融合和增强,并且有“视频透视”和“光学透视”两条路线。
但事实上,VR也可以通过视频视角作为增强现实的载体。
去年,联想、戴尔、宏碁等五家主要PC制造商生产了“VR型混合现实设备”。
它是通过在VR设备上添加摄像头,将虚拟信息叠加在随时采集的视频流上,形成增强现实。
光学透视是谷歌眼镜和微软HoloLens所采用的解决方案,它们向我们展示了AR/MR的可能性。
将虚拟图像投影在透明镜头上可以避免视频透视固有的畸变和维数损失,并且实景叠加的计算复杂性、交互性和真实性具有明显的优势,因此这种光学透视解决方案将直接成为MR的默认形式。
就连之前流行的Pokemon Go和扫描AR红包都是光学透视方案。
AR和MR技术的首要问题并不是大家首先想到的算力瓶颈。
VR早已开始竞争和积累内容,而AR仍在努力解决视野和便携性两大问题。
前者影响代入感,后者则决定这项技术能否像手机一样普及。
为了克服这个问题,人类在这条路上已经走了几十年。
光波导技术:MR混合显示的核心门槛 MR/AR眼镜的核心是偏振分光方案。
镜头选择性过滤光线的能力允许真实场景光线和虚拟图像的耦合出现在用户的视野中。
这种光学技术可能是 MR/AR 最热门的领域。
Google Glass,第一代AR眼镜,采用简单暴力的PBS棱镜偏振和分光技术。
眼镜腿上的投影仪图像经过棱镜偏振和分光,然后反射到人眼。
但该技术的缺点是体积和厚度。
其立方棱柱体积与显示面积直接相关。
为了便于携带,画面一般只有1*1cm,FOV视角也只有可怜的20度。
这样的视野连及格线都过不了,视觉体验更不可能,直接影响第一代AR产品的用户体验。
这就不难理解为什么谷歌眼镜的功能如此单一,只能进行简单的显示。
其次是以爱普生AR眼镜为代表的自由曲面技术。
原理是把旁边的立方体做成曲面,偏光镀膜也是曲面。
尽量充分利用各个位置的分光效果,扩大显示范围。
形状的优化使其能够实现30度以上的视场角,但成品还是比较厚重。
在视场的最末端,Meta 2 使用大型半透明镜作为偏振分束器。
视野已经成功扩大,但成品却变成了VR头盔而不是眼镜,严重限制了它的日常应用。
即使退一步说,几十年前飞行员头盔上也有类似的技术。
原则上,它可以被视为一个自由曲面,但它利用离轴光学的古董技术,将简单的水平标尺和飞行高度结合起来。
该信息被投射到头盔面罩上。
最新的、公认的未来光波导阵列技术已经被认为是下一代技术,也是尝试最多的技术。
其核心原理是阵列波导。
在介质中,当光的折射角超过一定限度时,就不会发生折射,会转变为“全反射”状态。
波导透镜的本质是一种让光横向传播的技术。
通过镜头中间的网格阵列,对每束光线进行不同的处理,以实现接近普通屏幕的精度和色彩还原、更薄的体积以及软件图像后处理。
能够纠正差异。
在多个网格的配合下,厚度可控制在1mm-2mm内,理论视角范围为40-80度。
在光波导技术阵营中,最著名的是以色列公司Lumus的玻璃涂层阵列光波导解决方案,而上面提到的HoloLens则是全息光栅解决方案。
这两种解决方案的共同特点是价格昂贵且难以制造和加工。
HoloLens以美元起家,是可以用钱购买的“收藏品”。
尽管他们享有盛誉,但他们的出货量却出人意料地低。
话说回来,突破性的树脂阵列光波导镜头来了,终于出现了这个大新闻的主角——量产型树脂阵列光波导镜头。
如果按照材质来区分,前面提到的玻璃光栅被认为是第一代光波导技术,而树脂阵列光波导则已经被认为是第二代光波导产品。
不过,目前全球只有GodView率先进入千万级大规模量产阶段。
最初的光波导技术全部由玻璃制成。
他们有很多瓶颈。
加工难度、重量、脆弱性和安全性都是必须考虑的问题。
仅加工部分就涉及到玻璃的冷加工、纳米级镀膜控制与设计、叠层斜角棱镜的贴合等对加工精度要求极高的工序。
成品率低,难以普及。
即使是运行了这么久的Lumus,镜头良率也很低。
成品以美元计价。
镜头本身就比iPhone X贵很多,更不用说量产和普及了。
但MR是一种通讯设备,就像电话和通讯软件一样。
使用的用户越多,此类工具的意义就越大,因此成本必然是MR设备不可避免的突破口。
然而,Lumus尚未实现将AR眼镜成本降至美元以下的目标,就被GodView叫停了。
GodView 的创造性突破来自于用更具延展性、更轻且成本更低的新型纳米树脂材料取代易碎且笨重的玻璃。
透光率和可视角度实际上超过了玻璃材料。
类似的产品。
GodView的产品在2016年就已经实现了40度以上的视场角,不仅超越了不惜重金的HoloLens和Lumus,而且在重量、厚度和成本上也拥有绝对优势。
树脂材料是应用最广泛的民用光学材料。
其加工工序和技术与传统玻璃有很大不同。
除了加工成本和良率方面的优势外,GodView的树脂阵列光波导技术,镜片实际厚度为1.3-2.0mm,超薄且树脂材质,还解决了温差带来的雾化问题,而且还“不小心”具有更好的防坠落性能和安全性,以及更低的维护成本。
预计MR设备将摆脱“贵重和脆弱”两种固有印象,加速普及。
但树脂并不是万能的。
其韧性较高,成型较困难。
热稳定性、耐久性等氧化老化问题都是生产和使用中不可避免要面临的问题。
需要解决批量生产制造的技术方案。
正如你可以想象的那样,突破是极其困难的。
这也是目前只有GodView宣布具备量产能力的重要原因之一。
归根结底,新玩家的产品线,GodView的核心仍然是显示芯片模组、显示材料和云端算法,但他们的目标远不止于此。
其现有的MR显示设备,除了配备自主研发的显示芯片模组和光引擎外,还可以连接到现有的移动和PC平台。
通过Apple的lightning和Type C接口,可以直接作为Apple ARKit、Android ARCore和Microsoft MR的显示设备。
除了树脂阵列光波导技术的技术门槛之外,GodView的量产速度也是一条无形的护城河。
一方面,GodView是一家MR/AR模组提供商,其之前的产品系列主要用于研发和外接显示;另一方面,GodView也拥有自己丰富的产品线。
GodView首款量产规模第二代光波导产品将于7月完成量产,9月完成千万级量产。
对于商业用户来说,可能会有一大波厂商采用新型树脂阵列光波导组件,进入产品爆发、价格变化较大的市场阶段。
在新产品样品和量产的同时,GodView已经开始了下一代全息光场和可调变焦光显示技术。
前者可以看作是HoloLens的升级版,大大减少和薄化了所需的光学结构。
全息光场技术的核心是将光场信息投射到全息材料上进行成像。
全息成像只能通过在HoloLens上使用三层材料来实现。
下一代全息光场技术只需要一层薄薄的显示材料即可完成。
重量和体积上的优势不言而喻。
同样基于这些首发组件,GodView也在布局面向2C的产品线,方向也非常科幻。
GodView突破性地开发了可改变焦距的近视对焦技术。
它通过不断控制焦距的变化来训练眼睛,从而达到调节近视的目的。
该技术的另一个优点是它的自动适应性。
同一副镜片可以适应0到10度的近视,而不需要像传统方案那样更换。
可以说是科技界的又一次革命性突破,打破了人类几千年来所经历的先例。
传统眼镜图案。
GodView将于今年年底推出搭载该技术的第一代2C产品。
GodView与MR应用的想象空间 整个计算机系统可以概括为输入输出终端。
输入端是计算能力的激增,而输出端则是负责与人交互的显示技术。
从CRT到LCD再到我们目前追求的各种巨屏,它们最终都会被我们眼前的MR/AR屏幕所取代,但它们可以更彻底地实现万物皆屏、万物互联。
这正好符合GodView“纵观一切”的愿景。
MR交互,GodView称之为神级的操作体验,在这个多维度的数字世界中有很多不同的维度和层次的呈现,完全超出了现有的认知。
第一层是实际使用的提升,比如帮助用户在工商业日常生活中解放双手。
MR式现场指导是一种优秀的直观指导和教学工具,可以大大提高教育培训领域的效率。
即使是最简单的一种,MR/AR也会带来显示面积的无限提升。
除了从小屏释放移动交互之外,传统办公平台也将受益于MR式的多屏显示。
现在同样受屏幕限制的MR/AR应用将被解放。
更真实、更直接、更与现实互动的Pokémon Go,沉浸式导航、虚拟购物、宜家家具模拟,甚至MR视频实时翻译,任何一个都是可以独立承担的全新变革。
第二个层次是“看到链上的一切”。
通过计算机视觉的加入,计算机和人可以共同感知事物。
除了远程控制物体外,还可以通过位置、时间、视觉物体、标记等情况触发,成为“视觉链接”的一部分。
例如,如果您拿起手指,游戏就会自动开始。
当您打开冰箱时,会出现保质期弹出窗口和烹饪指南。
当你去景点和餐厅时,你会得到基于位置的提醒和折扣。
将视线范围内的所有真实物体视为交互材料和“链接”的一部分,是MR时代扩展意义上的“超链接”。
下一层,即顶层,是视觉大数据的收集。
MR设备可以看到与用户看到的相同的内容。
未来,眼动追踪、5G、云计算能力、物联网传感器的应用和普及将产生海量的交互数据。
MR作为数据产生的源泉,将是极其广泛的机器学习数据源,成为用户行为分析和预测的第一站。
专家预测,只要技术成熟,MR/AR将在短短五年内从根本上改变世界的面貌。
在MR/AR相对安静的这两年,大量2019年获得投资的公司正在攻克技术和量产问题。
MR/AR 是否能够如此迅速地彻底改变我们现有的交互方式还有待观察。
但像GodView这样进展最快的厂商,或许很快就会拉开MR的普及序幕。