引言
北京時間2023年6月6日凌晨2點,在一年一度備受關注的WWDC大會上,蘋果發布了最新的頭顯設備情況。
蘋果頭顯設備被命名為“Vision Pro”,外觀上與滑雪鏡相似,可通過眼睛、手勢和語音控制。蘋果首款MR主要面向開發者、企業和高端用戶,售價高達3499美元(約合人民幣2.48萬元),該設備被視為蘋果第一個完全在CEO蒂姆·庫克領導下開發的新計算平台。
接下來我們將一覽蘋果頭顯設備的卓越性能,進而延伸VR設備的發展歷史,淺談目前VR設備的發展現狀和未來發展趨勢。
蘋果MR面世開啟“空間計算”時代
在WWDC2023發布會上,蘋果先是公佈了15英寸的MacBook Air,然後介紹了軟件方面蘋果iOS 17的性能,然而最令人矚目的自然是蘋果的首款頭顯設備。
這是一款引人注目的增強現實(AR)設備。除了提供AR體驗外,Vision Pro還能通過一個旋鈕在增強現實和全虛擬現實(VR)之間進行切換,為用戶帶來更加多樣化的沉浸式體驗。
Vision Pro採用了獨特的交互方式,用戶可以通過手勢動作等自然的運動方式來進行輸入操作,無需額外的手柄等外部設備。這種簡化的輸入方式不僅降低了使用門檻,還提升了交互效率,讓用戶更加方便地與數字內容進行互動。
在硬件配置方面,Vision Pro搭載了強大的M2芯片和全新的R1芯片。 R1芯片主要負責實時傳感器處理技術,據官方稱,傳輸數據僅需12毫秒即可到達目標,速度比眨眼還快。這為用戶提供了流暢、快速的操作體驗。
另外,Vision Pro還引入了全新的空間操作系統——vision OS,該系統使用戶能夠以身臨其境的方式與數字內容進行互動。這種身臨其境的體驗讓人彷彿置身於虛擬世界之中,享受與數字內容的沉浸式互動。
續航方面,Vision Pro採用了分離式電池設計,並附贈一個外部電池,可以提供2小時的續航時間。這個外部電池採用柔軟的編織電纜連接,方便攜帶,用戶可以輕鬆將其放入口袋。
在顯示屏方面,Vision Pro採用了microOLED技術,配備兩塊面板,總共擁有2300萬像素。相比當前市場上主流的Standalone VR設備所採用的fast-lcd屏幕,Vision Pro在顯示效果和功耗方面具有明顯的優勢。
除了硬件方面的創新,Vision Pro還與迪士尼展開合作,共同打造軟件及內容生態。這意味著用戶可以通過Vision Pro與迪士尼的角色們進行互動,創造出更加豐富多樣的虛擬體驗。
此外,Vision Pro還支持與藍牙鍵盤、耳機等外部設備的協作,多任務處理方式也大大提高了用戶的工作效率。
總而言之,蘋果的Vision Pro為用戶帶來了創新的AR體驗。通過其多樣化的功能和簡化的交互方式,用戶可以輕鬆享受增強現實和全虛擬現實的世界。搭載先進的硬件和軟件技術,Vision Pro為用戶提供了沉浸式、清晰且高效的體驗,將數字內容融入現實生活之中。
VR發展是一部技術迭代史
如果把一台VR一體機設備進行拆解,會發現顯示屏、芯片、光學器件三者佔據了VR 一體機的主要成本,而這三個部分的技術性能也很大程度影響設備的性能,在過去VR設備的迭代過程也是一部技術的發展史。
顯示屏技術
初始階段:早期的VR設備使用CRT(陰極射線管)顯示器。儘管這些顯示器能夠提供較高的刷新率和像素密度,但它們笨重、成交量大,並且存在視覺疲勞的問題。
LCD屏幕:隨著液晶顯示器(LCD)的發展,VR設備開始採用LCD屏幕。這些屏幕更輕薄,能夠提供更高的分辨率和更快的響應時間,改善了用戶的觀看體驗。
OLED和microOLED屏幕:近年來,VR設備採用了有機發光二極管(OLED)和微型OLED(microOLED)屏幕技術。這些屏幕具有更高的對比度、更廣的色域和更快的像素響應時間,使得圖像更加清晰、逼真和流暢。
芯片技術
低性能芯片:早期的VR設備使用低性能的芯片,限制了其圖形處理和實時響應能力。這導致了圖像質量的限制和運行時的延遲問題。
高性能圖形芯片:隨著計算機圖形和處理能力的提升,VR設備開始採用高性能圖形芯片,例如獨立的圖形處理單元(GPU)和定制的處理器。這些芯片能夠處理複雜的圖形計算和實時渲染,提供更真實、流暢的虛擬體驗。
集成式芯片:為了進一步提高性能和降低功耗,現代VR設備採用了集成式芯片設計,將CPU、GPU和其他關鍵功能集成在一起。這種設計提供了更高的效率和更好的整體性能。
專用型芯片:頭顯設備的性能需要底層芯片高運算的計算速度,隨著技術的發展,目前已經出現應用於頭顯設備的專用型芯片,更好的匹配頭顯設備性能。
光學器件技術
VR 光學技術發展經歷了三個階段,非球面透鏡——菲涅爾透鏡——折疊光路Pancake。
非球面透鏡
非球面透鏡是一種透鏡表面形狀不規則的設計,可根據需求來改善球面透鏡的球差問題。它具有成交量小、分辨率高和成本低等優點。
菲涅爾透鏡
菲涅爾透鏡是一種由法國物理學家菲涅爾發明的設計,它只保留了用於光線折射的曲面,大大減少了材料的使用量和厚度。然而,菲涅爾透鏡也會引起圖像的畸變,需要提高設計精度或採取補償措施來解決。
ancake光學方案
ancake光學方案是一種在頭顯設備中使用的方案,利用半透半反鏡、偏振片和反射式偏振膜等光學元件進行多次折射和反射,最終將光線從反射式偏振膜射入人眼。 Pancake方案能夠顯著減小設備成交量,同時改善圖像畸變和邊緣炫光等問題。然而,Pancake方案的成本較高,視場角較小,光效也較低。對於VR產品的普及,成交量問題是不可忽視的,因此Pancake方案是未來的發展方向。
這些透鏡技術的變遷旨在改善VR設備的光學性能,減少畸變、提高圖像質量,並提供更舒適的觀看體驗。未來,隨著技術的不斷進步,我們可以期待更多創新和改進,以進一步提升VR設備透鏡的性能和用戶體驗。
VR設備遭遇低潮
在去年元宇宙概念風行的情況下,VR/AR設備作為元宇宙的入口,取得了快速的發展。但隨著元宇宙相關概念冷卻,而且隨著消費者消費觀念的回歸正常,VR/AR設備在市場上遇冷。
市場研究機構TrendForce集邦諮詢研究顯示,2023年全球虛擬現實(VR)和增強現實(AR)裝置出貨量共計745萬台,年減18.2%。 VR在2023年將下滑最多,出貨量約667萬台。造成VR設備出貨量較低的原因,除了行業周期回落等原因,更深層的原因在於目前設備的技術缺陷依舊存在,設備並不能像手機一樣成為生活剛需消費品。具體來說:
軟件層面
目前頭顯設備並未能大量進入消費者手中,很重要的一個原因在於沒有一個極度依賴的場景,對比手機來看,我們日常生活中的基本需求都可以在手機上得到滿足,不但人手一個,使用頻率還比較高。
而對於頭顯設備來說,似乎除了遊戲來說,對於大部分人來說並沒有什麼用。即便是如此,目前開發的遊戲內容並沒有引爆的產品,激發不起消費者的購買慾望。作為娛樂啟動器,以VR 為例, VR 的內容生態遠遠不如主機那樣出圈,上一個出圈的VR 遊戲還是19 年的《 半條命:Alyx 》。
其次在體驗上,我們可以隨時隨地用手機進行操作,簡單快捷,反而頭顯則需要帶上設備、調解、設置等多個環節和步驟,這種繁瑣的體驗也對於消費者不友好。
那為什麼開發者不去進行開發好的內容呢?這裡面就涉及到很重要的一個因素——成本。對於一款優秀的產品內容,投入的開發成本動輒上百萬,甚至上千萬都是有可能的,這就注定了必定不是小企業能夠承擔的起的。
從企業的角度,如果沒有廣闊的市場前景,也很難有動力去堅持研發生產,最近我們看到很多原來做頭顯的企業紛紛轉變經營思路,這裡面並不是企業不看好,而是撐不下去了。尤其是看到2023年以來設備出貨量進一步下跌,這就更能夠理解企業的選擇了。
看似軟件層面的內容缺失,更底層的為成本與市場銷量的博弈。
硬件層面
一個VR設備是多個硬件的組合,有VR設備最重要的芯片來說,目前主流旗艦設備大家選購的也都是高通的芯片,但仔細一看上一代的XR2竟然是2019年的產物,這年代對於新潮設備來說卻是比較久遠。
除了版本老舊以外,迭代速度也是不盡如人意。 VR 對於芯片的圖像處理、計算能力的需求要更高,對於各種專用傳感芯片的需求性也更強。目前頭顯設備芯片的迭代速度甚至半年才會出一個現象級產品。
所以哦產品的體驗感不夠導致用戶吸引力下跌,用戶吸引力下跌導致廠商開發成本上漲,廠商開發成本上漲造成了供應鏈預算不足,最終導致產品力不夠,產品體驗感不夠。
硬件設備的技術落後則帶來體驗感與銷量之間的博弈。
頭顯設備發展趨勢
從頭顯設備的技術發展以及各個大廠推出的設備來看,正經歷著快速的發展和不斷的創新。因此我們總結出頭顯未來發展的幾個趨勢:
更高的分辨率和視覺質量:未來的頭顯設備將追求更高的分辨率和更好的視覺質量,以提供更清晰、更逼真的虛擬體驗。高分辨率顯示屏、更先進的像素排列技術以及更高的像素密度將成為頭顯設備的發展方向。
更輕、更薄、更舒適:頭顯設備在重量和尺寸方面的改進是一個重要趨勢。未來的設備將更輕、更薄,減少對用戶頭部的負擔,並提供更長時間的舒適佩戴。採用輕量化材料、更緊湊的設計和人體工程學的考量將是關鍵。
更智能的感應技術:頭顯設備將繼續改進其感應技術,以更準確、更快速地跟踪用戶的頭部動作和眼動,以提供更流暢的交互和更真實的體驗。傳感器技術的進步、更高級的眼動追踪和頭部定位系統將推動這一發展。
增強現實和虛擬現實的融合:未來的頭顯設備將趨向於實現增強現實(AR)和虛擬現實(VR)的融合。這意味著用戶可以在同一個設備上無縫切換和體驗增強現實和虛擬現實的內容,擴展應用場景並提供更多的交互方式。
更多的無線連接和移動性:未來的頭顯設備將更加依賴無線連接技術,減少對有線連接的依賴。這將提高設備的移動性和靈活性,使用戶可以更自由地移動和體驗虛擬現實和增強現實內容。
AI和機器學習的應用:人工智能(AI)和機器學習將在頭顯設備中扮演越來越重要的角色。通過AI和機器學習的技術,設備可以更好地理解用戶的行為、偏好和環境,提供個性化的體驗和更智能的交互方式。
手勢識別和眼動控制:未來的頭顯設備可能會更加註重手勢識別和眼動控制技術的發展。這將使用戶能夠通過簡單的手勢或眼睛的注視來進行操作和交互,不再依賴傳統的手柄或控制器,提供更直觀、自然的交互方式。
讓我們一起期待未來大眾化的頭顯設備
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