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            Magic Leap價值19億的“光場顯示”到底是什么? 2018.02.02

                   12月20日夜里10點,神秘的Magic Leap終于發布了第一代開發者版本AR頭顯Magic Leap One。一時間在行業內引起不小震蕩,眾多科技媒體和行業技術大牛們紛紛通過其官網透漏的信息和圖片對其技術原理進行了的研究和猜測。

                   光場顯示技術一直是一個神秘的領域,如果不是Magic Leap過去幾年不斷傳出高額的融資消息,可能沒有那么多人會關注這項冷門的技術以及其背后的價值。根據Magic Leap官方在數字光場上的描述:Magic Leap One的光場光子產生不同深度的數字光,并與自然光無縫融合,從而將逼真的虛擬物體疊加至真實世界中。這種先進的技術使得我們的大腦能夠像處理真實世界對象一樣自然的處理數字對象,同時另其適合長時間使用。

                   為了更詳細的了解其背后的技術原理,87君采訪了蟻視科技的CEO覃政。蟻視曾在2014年發布會上公布過一個2012年申請的光場顯示技術專利——全息光場顯示技術(Spatial Focal Field Type Glasses Display),而后者也向87870闡釋了Magic Leap展示出來的光場顯示技術以及這項技術目前的發展現狀和未來的應用前景。


            1、光場顯示:價值19億美金的神秘黑科技

                   成立六年以來,Magic Leap完成了超過19億美元的融資。而讓硅谷的投資大佬和全球科技巨頭們瘋狂追逐的,就是號稱下一代顯示平臺的光場顯示現實技術。

                   覃政介紹,傳統顯示技術是膠片技術的反向還原,計算機將三維環境降維記錄下來,這種顯示技術也只能在二維平面(放映機、投影儀、顯示器)上展示圖像;后來發明了立體攝影術和3D顯示技術,然而顯示器本身在光學上仍然是平面的,雖然可以感覺到立體(3D)的效果,但并不真正具備與現實環境一樣立體效果和深度。

                   而Magic Leap采用的數字光場顯示技術,與蟻視2014年展示的全息光場顯示技術原理相同。想要使得顯示界面本身具有深度和立體感,就需要完全真實地采集自然光線,然后再用數字光場顯示技術進行還原。光場相機采集自然光線,記錄包含光場全部信息的信號,光場顯示器還原這種包含光場全部信息的圖像,這種圖像要么來自于光場相機的采集,要么就是通過計算機圖形學技術進行光線模擬而產生的數字光場信號。通過特殊的光學顯示結構(微投影陣列、微透鏡陣列、微鏡面陣列等具體的方案),將每一束光線按照預定的方向投射出來,去模擬真實的自然光。從而達到具有真實景深效果的虛擬圖像。


            蟻視2014年發布會展示的光場技術顯示的立體和景深效果


                   自然光線是完全連續的,而在光場顯示中,光線是有粗細的,就像在平面顯示中,顯示的最小單位是像素(也叫像元)。而在光場顯示中,蟻視曾在2012年的專利中,把最小的顯示單位定義成元光束。


            圖1


            圖2


                   在Magic leap的技術方案中,元光束產生的途徑主要是通過微型光纖投射器在不同的時間向不同方向投射元光束(圖1)。無數的元光束從外界射入人眼,然后在人眼的視網膜附近形成無數個交匯點,這就是光場的“場”的直觀體現(圖2中每一根細線,代表的是一條元光束)。就像自然光線在人眼中,也會形成無數個交匯點,人眼對不同焦點選擇性成像,使人能感知到像的深度,從而獲得完整的空間信息。這種景深使得顯示成像更加真實且可減少眩暈感,適合長時間佩戴。

                   簡而言之,光場顯示瞄準的是完全真實地模擬自然環境的光線。這項技術的發展符合VR/AR的終極目標——即保證佩戴者持久自然地觀看,讓數字技術與人們的日常生活融合在一起。


            2、光場技術雖然實現,產品化卻比登天還難

                   從蟻視給出的專利文件來看,他們在2012年就申請了光場顯示技術的專利,甚至比Magic Leap還要早上兩年,但卻一直沒有推出一款使用光場技術的產品。對此,覃政表示,雖然很早就掌握了相關的技術,但想把如此復雜的光場技術轉化成產品,需要耗費大量的人力物力,而這一切是蟻視這樣的創業公司難以承受的。

                   早在2012年,覃政在上學時期就已經開始了光場技術的研究,在2012年4月申請專利成功到2014年公司成立,覃政已經做了4個版本的光場顯示技術的樣機。

                   但是當2013年他拿著這個技術和樣機爭取創業的融資時,問題出現了,市場對這個產品幾乎沒有認知,光場顯示技術在AR還沒有普及的當時,大家都是抱著懷疑的態度,項目也自然難以得到資本的青睞。

                   當2014年蟻視以VR技術進行融資成功后,覃政仍夢想著如何將光場技術落地,讓整個行業眼前一亮。但在這時,現實的骨感開始凸顯:覃政估算,這個技術想要落地至少需要5億以上的研發資金,僅芯片技術就需要集成光場處理芯片、位置追蹤芯片、顯示驅動芯片等十余種。不僅如此,由于行業還未形成規?;a,就需自建一條連通產品上下游的生產線,其難度對于小體量的蟻視來說不亞于登天。

                   覃政表示,雖然不斷有人在質疑Magic leap的融資金額巨大又遲遲沒有產品問世,但是我們深知,相對于產品落地所需要消耗的必要成本和時間來說,Magic Leap醞釀六年才推出第一款產品是比較合理的。我們非常開心看到有明星創業公司把此技術落地,來豐富上下游的產業鏈,也給我們看到未來將這個技術落地的希望。

                   此外,覃政也不太同意Magic Leap一出,現有的AR市場格局就將徹底顛覆的說法。在他看來,雖然光場技術能解決顯示效果的景深問題,但目前AR發展的階段,還有三個更需要解決的基本問題:視角是否足夠大?體積是否足夠???價格是否靠譜?

                   即使對于“高大上”的光場技術來說,也逃不開這三個問題。從目前展示出的產品效果圖來看,Magic leap One的產品在視角上并不是很大(按照體驗者描述,應該是雙手半張開的大?。?;而外媒爆料這款產品的價格在2000美元左右,雖然比微軟的Hololens便宜不少,但依然不是能夠在消費市場普及的價位。光場技術再好,如果不能解決這三個核心問題,那么產品的綜合體驗就不會太好。

                   覃政表示,在AR目前的發展階段,相比應用成本昂貴的光場技術,更重要的是能夠盡快在FOV(視場角)、體積、價格這三個方面找到最優的解決方案。幾天前蟻視宣布要在CES上展示一款新品AR眼鏡蟻視Mix。覃政表示這款產品已經在這些行業痛點上取得了一定的技術突破,在小體積的基礎上實現了90度以上的大視角,內嵌自研光機并可應用展示。

                   此前,分析機構Digi-Capital預測,到2020年AR市場(零售、AR硬件、電子商務、電影/電視劇、游戲等)規模將達到1200億美元。從谷歌、蘋果等巨頭公司布局AR到Magic Leap的新品問世,未來的數年AR將掀起一股新的風潮。

                   而Magic Leap的光場技術,將對AR乃至整個計算行業帶來怎樣的沖擊?光場能否成為下一代顯示技術?2018年我們拭目以待。



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