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　　文/新智元

　　來源：新智元（ID:AI_era)

　　在元宇宙里，假如技術跟不上，別的都白扯。這不，小扎帶著4款頭顯模型來了。

　　當小扎一口氣掏出4臺VR模型機的時候，我們就知道，他玩兒真的了。

　　如果說之前搞元宇宙是噱頭的話，那當小扎把這些“硬通貨”掏出來...

　　咱就只有膜拜的份兒了。

　　從小扎的笑容上看，應該是信心滿滿。

　　視覺圖靈測試：四大挑戰，一一攻破

　　距離Meta改名也快一年了，然而大家齊聚元宇宙的愿景還在地平線上。

　　很大一部分原因在于，VR頭顯的核心——顯示器，實在是太過原始了。

　　在過去十年中，這個小東西幾乎毫無進展：兩個分辨率不咋高的屏幕連接在鏡頭后面，試圖欺騙眼睛看到的是一個3D的世界。

　　顯然，我們需要更加新型的顯示器，能匹敵人類視覺的那種。

　　不過，在探究下一代VR頭顯之前，我們還需了解一個新詞——“視覺圖靈測試”。

　　雖然名字看起來很新鮮，但實際上和艾倫·圖靈在1950年提出的圖靈測試差不太多，只是換到視覺領域罷了。

　　也就是用來評估VR設備中顯示的畫面是不是“一眼丁真”（是否能與真實世界的內容區分開）。

　　具體來說，VR設備必須滿足以下四個特征才能通過測試：

　　1. 達到與視網膜視覺相當的分辨率

　　2. 能夠對虛擬物體進行自然的對焦

　　具體來說就是，用戶可以自由切換畫面中任意距離上的物體的焦點，并同時產生相應應的景深效果。

　　3. 能夠補償鏡片造成的光學失真

　　4. 支持HDR，即覆蓋更廣的色彩和支持更高的對比度

　　Butterscotch：直逼人眼的清晰度，人人視力1.0

　　首先亮相的是Butterscotch的模型。

　　這款頭顯牛就牛在，它的成像質量接近視網膜（near-retina-quality）。像這種質量的高端頭顯一般只能在Varjo這種專注VR設備的公司做出來。

　　多提一句Varjo，這是一家芬蘭的公司，由前諾基亞和微軟高管在2016年成立。這家公司最大的特點，就是高清晰度——媲美人眼。

　　但是，Varjo行，Meta現在不行。甚至可以說，Meta離“行”還差得遠，很遠的那種遠。

　　想要實現這種設計，相當于需要把Meta Quest 2的110度視野減半。但是也會將Quest 2頭顯每只眼睛1832×1920像素的清晰度放大2.5倍，讓佩戴者的視力提升到1.0。

　　小扎表示，Butterscotch能在每一視場度（field-of-view degree）上提供大約55像素。比視網膜標準的60像素低一點，比Varjo的64像素也低一點。

　　Half Dome：別名“靈活變焦器”

　　接下來出場的Half Dome則是另一款長期在做的原型。

　　這款頭顯的亮點是可以根據用戶的實現來移動焦平面。這些用來變焦的光學器件在2017年一開始是一個笨重的機械系統，后來改用了液晶透鏡系列。

　　而根據Meta的內部研究，這項技術可以在虛擬世界中打造出更能以假亂真的深度錯覺。

　　在Half Dome系列中，Meta首先探索了一種變焦設計，該設計使用機械移動的顯示器來改變顯示器和鏡頭之間的距離，從而改變圖像的焦深。

　　而在之后，該團隊又轉向了固態的電子系統，從而使變焦光學系統變得更加緊湊和可靠。

　　Starburst：照亮黑夜，20000nit大殺器

　　Starburst這款VR頭顯的實現難度更大，甚至比上面提到的Butterscotch還大得多。但是，落地越難，性能越強。

　　這款頭顯的設計稍顯笨重，甚至重到需要手柄來支撐它的重量。同時，它配備有一個功能強大的燈，能提供約20000nit亮度的HDR光照。

　　屏幕的亮度以nit為單位。現代HDR電視能達到數千尼特，但是Quest 2僅達到100尼特。

　　小扎表示，這款產品很難說得上實用，我們的第一代產品肯定不能造這個。我們把它當作實驗床，可以用作之后的研究和學習。

　　我們做這個的目的，就是為了找到那條正確的路。看看哪些技術路徑能幫我們真正幫助我們在虛擬現實領域取得有意義的進步。

　　Holocake 2：VR“輕薄”款頭顯

　　而Holocake2這款產品的努力方向則完全不同。

　　相比于Starburst的厚重，Holocake的目的是把VR頭顯做輕、做薄。

　　畢竟，都叫“cake”了，太厚重了多膩歪啊。

　　這款頭顯是2020年設計的一款基于全息光學技術的設備的下一代。全息光學技術可以使光彎曲，這樣就能用一塊平坦的板子來代替厚重的折射透鏡。

　　最終做出來的成品可能跟普通的太陽鏡差不多厚。然而Meta現在還在研究，怎么能開發一種獨立的光源給鏡片供電。幾乎可以確定的是，得用激光，而不能用平常的OLED。

　　小扎表示，“我們將會做很多工程來實現切實可行的激光器，滿足我們的規格。當然還得保證安全性、低成本、高效率、個頭大小正好能裝進VR頭顯里去。”

　　不過老實講，現在激光也確實不好搞。

　　為了在現階段做到足夠輕便，Meta采用了Pancake鏡頭，如此便能夠顯著地縮短顯示器和鏡頭之間的距離（下圖中間）。

　　畢竟，相比于八字還沒一撇的全息鏡頭，采用Pancake結構的Cambria VR頭顯都已經快上市了。

三種鏡頭的比較

　　Holocake 2是一款功能齊全的PC VR頭戴設備，在視野、分辨率和眼框方面可與Meta Quest 2相媲美，而且外形更薄。

　　不同的是，Holocake 2需要有線連接，而且也沒有集成計算單元和冷卻裝置。

　　這大概就是輕薄的代價吧。

　　Mirror Lake：Meta的終極殺手锏

　　說到底，剛才的這些原型只是針對單一的測試。

　　而Meta的最終目標，是實現將各種通過視覺圖靈測試（Visual Turing test）所需的視覺元素，整合到一個輕量級、超薄和低功耗的VR頭顯中。

　　為此，團隊設計了一款名為“Mirror Lake”的原型，基于先前提到“Holocake 2”的架構，并通過全息透鏡去實現這種“類似滑雪鏡的外形”。

　　與此同時，還將融入Meta在過去7年中所有的先進視覺技術，例如眼球追蹤、可變焦點等等。此外，“Mirror Lake”還額外支持鏡片附件。

　　據說“Mirror Lake”還提供了新的穿透技術和外部顯示器，可以向外界展示用戶的眼睛和臉。

　　“Mirror Lake”設計的關鍵在于，全息投影技術讓各個組件變得又薄又平。不僅變焦技術相當扁平，用于“Holocake”的所有全息膠片、失真修正和眼球追蹤技術也都是一樣。這意味著最終產品可以容納更多功能，同時擁有比任何現有頭戴式裝置都來得小巧的機身。

　　Meta現實實驗室部門的首席科學家Michael Abrash表示：“Mirror Lake展示了完整的下一代顯示系統的樣子。”

　　敲黑板！

　　首席科學家Michael強調，“Mirror Lake”目前仍只是一個概念機，且Meta還未制作出功能齊全的頭戴式裝置，以證明這個架構確實可行。如果未來可成功制作出這種頭戴式裝置，將會為VR視覺體驗帶來革命性的變化。

　　在所有VR原型機中，“Mirror Lake”距離商業化仍是最遠的，所以如果其他顯示技術被證明更有前景，它可能會被放棄，轉而支持其他顯示技術。

　　整點實在的？

　　還記得前段時間小扎親自試戴的那個“馬賽克”設備么？

　　視頻中，小扎“口吐芬芳”、“小手一揮”，真叫是吹了仙氣、又施了魔法，咻的一下，一只幻彩的小精靈就跳進了我們的眼簾。

　　而小扎全程也是一臉傻笑。

　　近日，Lynch在他的Patreon頁面上發布了8個似乎是Project Cambria示意圖的CAD文件。

　　其中顯示了一些有趣的功能，包括前面的表盤（可能用于調整鏡頭）側面的夾子（可能用于 Oculus Link）和后面的可見電纜，可能將電池連接到前面的組件。

　　不過，很遺憾，這個“羞答答的美人”Project Cambria仍然沒有產品名稱、具體的發布窗口或確切的價格。

　　但扎克伯格曾表示，Project Cambria將在“今年晚些時候”推出。

　　雖然還需靜候“美人”出場，但至少相比于那些遙遙無期的原型機來說，這款VR頭顯估計很快就能入手了（不考慮價格的話）。