本文來(lái)自微信公眾號(hào)“中國(guó)電子報(bào)”，作者/齊旭。
近日，Meta發(fā)布了混合現(xiàn)實(shí)（MR）頭顯Quest3，作為對(duì)標(biāo)今年6月蘋(píng)果發(fā)布的Vision Pro的產(chǎn)品，Meta公司CEO扎克伯格稱Quest 3為MR頭顯的“未來(lái)”。近段時(shí)間以來(lái)，人們對(duì)元宇宙的想象似乎正在一步步成為現(xiàn)實(shí)。
相比傳統(tǒng)PC和手機(jī)，VR/AR（虛擬現(xiàn)實(shí)）設(shè)備需要解決的是“顯示”與“交互”兩個(gè)特殊需求，也是最重要的兩個(gè)技術(shù)面。今年以來(lái)，一系列“史上最強(qiáng)”的性能已不是科技大廠們的營(yíng)銷口號(hào)，而是行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)實(shí)在在的突破。
Micro LED等主動(dòng)式微顯示技術(shù)未來(lái)可期
蘋(píng)果Vision Pro的面世，是2023年虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)的里程碑事件之一，蘋(píng)果的產(chǎn)品規(guī)劃一向穩(wěn)健，往往被認(rèn)為是產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)是否成熟的風(fēng)向標(biāo)。Vision Pro搭載了主動(dòng)式微顯示技術(shù)Micro OLED（硅基OLED）屏幕，分辨率達(dá)到單眼4K、雙眼8K水平，大幅削弱顆粒感，提高渲染畫(huà)面對(duì)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的擬真感。
虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備主流顯示技術(shù)主要包括被動(dòng)式微顯示技術(shù)、主動(dòng)式微顯示技術(shù)等。被動(dòng)式微顯示技術(shù)包括LCD、LCoS和DLP，工作時(shí)需要LED作為光源。目前大多數(shù)VR頭顯使用的是LCD屏，LCD技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但光機(jī)體積較大、光展量有限，難以適應(yīng)功能復(fù)雜、日趨輕小的AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）和MR（混合現(xiàn)實(shí)）設(shè)備形態(tài)。
主動(dòng)式微顯示技術(shù)采用自發(fā)光，主要包括Micro OLED和Micro LED，能更好滿足穿透式眼鏡的要求。其中，Micro OLED是現(xiàn)階段的主流技術(shù)，包括雷鳥(niǎo)創(chuàng)新、XREAL以及Rokid都廣泛采用了Micro OLED屏幕。洛圖科技線上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2023年上半年，Micro OLED在AR產(chǎn)品線上市場(chǎng)的份額達(dá)到94%。
然而，與風(fēng)頭正勁的Micro OLED相比，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，同屬于主動(dòng)式微顯示技術(shù)的Micro LED有望在未來(lái)成為更多MR屏幕的良好解決方案。工信部等五部門(mén)印發(fā)的《虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2022—2026年）》明確，將重點(diǎn)推動(dòng)Micro LED等微顯示技術(shù)升級(jí)，加快近眼顯示向高分辨率、大視場(chǎng)角、輕薄小型化方向發(fā)展。
近年來(lái)，如TCL華星、利亞德等顯示行業(yè)主導(dǎo)企業(yè)在Micro LED領(lǐng)域加大布局。“公司Micro LED產(chǎn)品已推出2年多，現(xiàn)在價(jià)格跟最初比已經(jīng)下降很多，目前產(chǎn)品供不應(yīng)求，5月份利晶工廠的產(chǎn)能已經(jīng)從800KK/月擴(kuò)到1400KK/月，計(jì)劃年底前繼續(xù)擴(kuò)到2000KK/月。”利亞德方面向記者表示。
“從技術(shù)特點(diǎn)來(lái)看，Micro LED的替代優(yōu)勢(shì)十分明顯。”集邦科技研究部副總邱宇彬在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)介紹說(shuō)，例如，Micro OLED采用的是有機(jī)材料，存在壽命短、不穩(wěn)定等問(wèn)題，而Micro LED使用的是LED，具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性。
對(duì)于MR產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，亮度至關(guān)重要。賽迪顧問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究中心副總經(jīng)理劉暾向《中國(guó)電子報(bào)》記者指出，對(duì)于AR設(shè)備而言，為了匹配用戶周圍光線的亮度，把虛擬影像投射到現(xiàn)實(shí)世界中，需亮度更高的顯示器。因此叢中長(zhǎng)期發(fā)展看，Micro LED技術(shù)是較OLED更加優(yōu)良的選擇。
劉暾坦言，目前，Micro LED尚處于技術(shù)發(fā)展初期，其在芯片、全彩顯示、巨量轉(zhuǎn)移、背板與驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)與維修等諸多方面都面臨實(shí)際問(wèn)題。亦有業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，Micro LED的技術(shù)瓶頸大概率會(huì)在2025年后有所突破。
流暢交互背后的“芯”力量日趨強(qiáng)大
在Quest 3發(fā)布會(huì)上展示了這樣的產(chǎn)品功能：用戶只需要輕輕點(diǎn)擊頭顯側(cè)面，Quest 3就能瞬間把人們從虛擬世界帶回現(xiàn)實(shí)世界——可以選擇在餐桌上彈虛擬鋼琴，在茶幾上搭建巨型虛擬樂(lè)高，還能夠轉(zhuǎn)身和坐在身邊的朋友聊天……畫(huà)面中，人們能夠明顯看出Quest 3的MR透視畫(huà)面的清晰度相較于Quest 2有大幅提升，Quest 3前端顯示部分比Quest 2前端輕薄了40%。這背后，離不開(kāi)其底層提供性能的芯片——高通驍龍XR2 Gen 2芯片，它正在以全新的面貌展示強(qiáng)大的計(jì)算能力。
相比傳統(tǒng)PC和手機(jī)，VR/AR設(shè)備需要解決的是“交互”與“顯示”兩個(gè)特殊需求，也是最重要的兩個(gè)技術(shù)面。顯然，傳統(tǒng)的PC、移動(dòng)通用芯片無(wú)法滿足VR/AR設(shè)備對(duì)于這兩方面的特殊需求，需要專用處理器根據(jù)不同的VR/AR形式和應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。
從2022年起，Meta便與高通簽署了多年戰(zhàn)略協(xié)議，通過(guò)面向Meta Quest平臺(tái)定制的驍龍XR平臺(tái)，優(yōu)化產(chǎn)品體驗(yàn)。近日，高通新一代XR芯片幾乎與Quest 3同時(shí)發(fā)布，將幫助Meta Quest 3更好地推向大眾市場(chǎng)，切實(shí)打破數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)世界的壁壘。
高通技術(shù)公司副總裁兼XR業(yè)務(wù)總經(jīng)理司宏國(guó)介紹，這顆高通驍龍XR2 Gen2芯片主要在沉浸式體驗(yàn)、交互能力上做了大幅度提升。
第一是面向視覺(jué)、圖形和多媒體的沉浸式體驗(yàn)。這顆芯片在架構(gòu)層針對(duì)性能和能效進(jìn)行了大幅度優(yōu)化，GPU的性能比前代芯片提升了2.5倍，開(kāi)發(fā)者可以充分利用新平臺(tái)的GPU能力，在同樣的視覺(jué)效果下節(jié)省50%的功耗。第二是流暢交互。XR設(shè)備的算力消耗是老大難問(wèn)題。針對(duì)6DoF中的特征探測(cè)和追蹤功能，第一代驍龍XR2是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但在第二代驍龍XR2上，高通嘗試依靠硬件實(shí)現(xiàn)，將其放在芯片硬件視覺(jué)分析引擎中，從而實(shí)現(xiàn)了性能提升，并降低了功耗和時(shí)延。
不同于高通，蘋(píng)果在Vision Pro設(shè)備中使用了M2+R1的雙芯片組合。在Vision Pro的芯片配置中，專為混合現(xiàn)實(shí)耳機(jī)設(shè)計(jì)的芯片R1搭配了為最新MacBook Air的同款處理器M2芯片一起運(yùn)行。其中，M2芯片負(fù)責(zé)瞬時(shí)交互、運(yùn)行計(jì)算，使用戶可以通過(guò)頭顯設(shè)備訪問(wèn)應(yīng)用；R1屬于低功耗芯片，處理來(lái)自12個(gè)攝像頭、5個(gè)傳感器和6個(gè)麥克風(fēng)的數(shù)據(jù)，以在12毫秒內(nèi)將新圖像傳輸?shù)斤@示屏中，極大緩解了眩暈問(wèn)題。
不同公司由于策略不同，對(duì)設(shè)備中芯片方案的選擇也不盡相同。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，現(xiàn)階段，雙芯片架構(gòu)可能更加實(shí)用，能夠跟隨市場(chǎng)需求變化而靈活調(diào)整。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)有不少芯片公司開(kāi)始發(fā)力適用于XR領(lǐng)域，與主芯片配合的協(xié)處理器。銳思智芯的新一代產(chǎn)品ALPIX融合視覺(jué)傳感器，能夠?yàn)锳R和VR設(shè)備提供性能和功耗優(yōu)勢(shì)；每刻深思智能所推出的低功耗感算一體智能芯片，也已經(jīng)廣泛用在AR/VR/MR以及智能座艙等復(fù)雜人機(jī)感知和交互場(chǎng)景......
“頭顯向硬件提出了新需求，需要跟攝像頭、顯示屏幕連接，跟人機(jī)交互方式提供算法和服務(wù)，值得一塊專有芯片。此外，隨著人工智能時(shí)代的到來(lái)，需要把更多的CPU和GPU的工作從終端轉(zhuǎn)移到云端來(lái)做，沒(méi)有雙芯片架構(gòu)可能很難做到。”XR芯片公司萬(wàn)有引力聯(lián)合創(chuàng)始人兼CFO王海青說(shuō)。
