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尽管近期Apple公司下调了其高端VR设备Vision Pro的出货预测,反映出市场对于高价VR产品的谨慎态度,但Meta Glass的销量却远超预期,预计在2024年第一季度将发货30万台。值得注意的是,尽管Meta Glass目前是一款没有显示功能的智能眼镜,主要依赖语音和相机技术,但根据相关报道,Meta计划在未来的版本中增加AR显示功能。
在大话成像公众号中,我们之前已经对VR/AR眼镜的相机技术进行了深入的相关介绍。本文将进一步结合近期Yole发布的《Displays and Optics for xReality 2024》报告,汇总和分析AR/VR领域的显示技术,提供更为全面的视角。
*. 当前的AR/VR 设备有多少种类型?
(1)独立VR设备:
独立操作,无需外部传感器或连接外部算力,例如 meta Quest、Vision Pro,比如Vision Pro 共有 12 个摄像头、一个 LiDAR 传感器、一个深度传感器和 6 个麦克风,以及R1+M2处理芯片。
(2)VR头戴显示器
通过HDMI或DP等接入主机使用,比如Sony PlayStation VR,比如接入PS使用,自身没有电池和游戏渲染能力。
(3)独立AR眼镜:
独立操作,无需外部传感器或连接外部算力,例如微软的HoloLens。
(4)分体AR眼镜:
一般接入手机等作为外部算力,自身有显示和相机功能,比如Xreal 、雷鸟、Rokid 等公司的AR眼镜,通过DP和手机或安卓盒子连接。此类产品显示效果弱于VR类眼镜,但是轻巧便携。
(5)信息提示类AR眼镜:
不能显示复杂的图像,一般是单绿色,主要以文字等内容为主,比如魅族眼镜、Oppo AR眼镜等。
* 当前的VR/VR 眼镜总共有多少种显示方案,分别的优劣势是什么?
(1)LCD:
通常与非球面、菲涅尔透镜或pancake光学系统配合,优势在于成本较低,技术成熟;劣势是响应时间较慢,对比度相对较低。
比如Meta 的Oculus Quest2采用1600×1400分辨率的LCD显示屏+菲涅尔透镜。Pico3也是使用的类似的方案。
Pico 4 则是使用的LCD+ pancake 的方案:
(2)OLED:
和LCD 基本一样。
(3)硅基OLED:
优点是体积小,PPI高,劣势就是亮度有限。也叫Micro OLED,一般与Pancake光学组成VR方案,或与Bird Bath配合组成AR方案。
比如Vision Pro 就是采用Sony 的硅基OLED再加上Pancake光学方案。
比如Xreal、Rokid、联想等公司的分体AR眼镜,使用SONY的OLED搭配Bird Bath光学方案。
(2)MicroLED:
优势是亮度高,功耗低,寿命长;劣势是制造成本高,技术尚未完全成熟,价格非常高,另外当前主要是单色显示,彩色显示刚刚推向市场,更加不成熟。Micro LED一般与波导光学(如DOE或HOE)配合,以实现轻薄的设计和高亮度输出,因此目前只能用在信息提示类眼镜中。
3)LCoS:
优势是高分辨率,高对比度;劣势是成本较高,对温度敏感。通常与波导光学配合,如DOE,因为LCoS需要高效的光耦合到波导中。
(4)MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems):
MEMS技术,如DLP,通常与自由曲面透镜或特定设计的光学系统配合,以实现高亮度和高效率。
*. 未来AR和VR 哪种显示和光学方案会更适合未来的发展方向?
MicroLED和LCoS技术因其在亮度、对比度、功耗和分辨率方面的平衡,可能更适合未来AR眼镜的发展方向。对于VR,OLED-on-Si因其高对比度和快速响应时间,可能在高端市场中保持其地位,而MiniLED技术可能因其成本效益和良好的对比度而在中端市场中具有竞争力。
*. 为什么AR眼镜当前不能流行?但是智能眼镜的销量开始爬升?
AR眼镜尚未广泛流行的原因是多方面的,包括技术成熟度不足、成本较高、缺乏杀手级应用、以及消费者对佩戴体验的接受度。然而,随着技术的改进和成本的降低,以及AI技术的集成,智能眼镜的销量开始爬升。AI的加入为智能眼镜提供了更多的实用功能,如实时翻译、健康监测等,这些功能正在逐渐吸引消费者的兴趣,并推动销量增长。