文｜AR研究媛
Vision Glass 是華為的試水之作，強(qiáng)調(diào)「智能觀影眼鏡」，卻悄悄入局AR。
01AR眼鏡基本現(xiàn)狀A(yù)R眼鏡能極大地增強(qiáng)我們的視覺感官和能力，創(chuàng)造自然界沒有的直觀深度信息，被看好可以取代智能手機(jī)和各類穿戴式設(shè)備，甚至完成消費(fèi)電子「大一統(tǒng)」。但是AR眼鏡受限于基礎(chǔ)技術(shù)，當(dāng)下切入是不是好的時(shí)間點(diǎn)。起碼巨頭還在猶豫踟躕。
20年前開始做Tesla電動(dòng)汽車，還是10年前、或者5年前做，太早或太晚結(jié)果會(huì)截然不同，這中間是關(guān)鍵性的SLAM軟硬件走向成熟，AI芯片和各類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法真正堪用，積累量變到質(zhì)變的節(jié)點(diǎn)。
同樣的，iPhone 發(fā)布前誕生過(guò)iPod、iTouch、多點(diǎn)觸控技術(shù)、web OS和Palm，在3G網(wǎng)絡(luò)開始普及的時(shí)候，iPhone才真正迎來(lái)全球范圍的市場(chǎng)爆發(fā)。
AR現(xiàn)在處于什么階段？高調(diào)入局AR的吳德周，判斷是「第一代iPhone誕生的前夜」。無(wú)債一身輕的創(chuàng)業(yè)冥燈羅永浩，強(qiáng)調(diào)「AR就是下一代計(jì)算平臺(tái)」，雖然硬件還差得遠(yuǎn)，在等待行業(yè)成熟商業(yè)化的這段時(shí)間，他們的軟件團(tuán)隊(duì)會(huì)把一個(gè)消費(fèi)級(jí)別的AR設(shè)備上所需要的全部?jī)?nèi)建軟件，以及大量底層設(shè)計(jì)重構(gòu)過(guò)的操作系統(tǒng)徹底寫完。
但真相更可能是苦苦尋找消費(fèi)電子增長(zhǎng)點(diǎn)的廠商，都在翹首期盼蘋果傳言明年年底發(fā)布的AR眼鏡，能開天辟地，再造下一個(gè)十年大繁榮的全新品類。AR當(dāng)下的熱潮，既不是to B，也不是to C，而是to VC。
眼下，AR眼鏡從產(chǎn)品方案到廠商分布，都顯得有些混亂。
產(chǎn)品上，技術(shù)極簡(jiǎn)的BirdBath方案眼鏡，顯示效果突出能用來(lái)移動(dòng)觀影和大屏沉浸游戲，在消費(fèi)市場(chǎng)有一點(diǎn)點(diǎn)出貨量。但是光波導(dǎo)才是真正高透光、輕薄達(dá)標(biāo)、能做SLAM和虛實(shí)交互，才算真正的AR。顯示上的關(guān)鍵技術(shù)光波導(dǎo)，也分衍射光波導(dǎo)和陣列光波導(dǎo)兩個(gè)還未蓋棺定論的技術(shù)方向。
廠商方面，國(guó)內(nèi)國(guó)外精準(zhǔn)計(jì)算投入產(chǎn)出比的消費(fèi)電子巨頭，都沒有投入多少資源做AR，因?yàn)锳R只有在工業(yè)制造、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、國(guó)防裝備等特定的應(yīng)用場(chǎng)景有用，to B做不了標(biāo)準(zhǔn)化成不了規(guī)模，to C的AR眼鏡，連一個(gè)正常的雙目全彩顯示都非常難，還不論算力、交互、續(xù)航、體積和重量等達(dá)到消費(fèi)市場(chǎng)的最低標(biāo)準(zhǔn)。除了to B的幾家老公司，真正把消費(fèi)市場(chǎng)AR眼鏡當(dāng)回事的，也只有國(guó)內(nèi)Nreal、雷鳥創(chuàng)新、影目、Rokid這樣的創(chuàng)業(yè)公司。
微軟、蘋果等有雄心壯志的廠商，過(guò)去十年更多的是買買買各類AR關(guān)鍵技術(shù)和組件的新興創(chuàng)業(yè)公司，做專利和技術(shù)儲(chǔ)備。
02華為發(fā)布的Vision Glass，是一個(gè)什么形態(tài)產(chǎn)品？華為在12月9日正式發(fā)布的Vision Glass 智能觀影眼鏡，其實(shí)就是BirdBath（簡(jiǎn)稱BB）方案的AR眼鏡，它并不算真正的AR，而是一個(gè)過(guò)渡方案。
知乎有一篇科普文章《自由曲面式AR眼鏡/頭戴式顯示器（Rokid Air）評(píng)測(cè)》，把它的原理講得很清楚：
場(chǎng)景建模、信息標(biāo)注、虛實(shí)交互，理想中AR眼鏡強(qiáng)大無(wú)比�，F(xiàn)實(shí)里標(biāo)準(zhǔn)的全功能AR眼鏡Hololens誕生后，微軟非常有自知之明，體積、重量、發(fā)熱受限于基礎(chǔ)技術(shù)，優(yōu)化空間有限，屏幕花花綠綠偏色嚴(yán)重，續(xù)航更崩。之前AR眼鏡只在B端有單，工業(yè)應(yīng)用、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、戰(zhàn)場(chǎng)單兵作戰(zhàn)，追求功能性勝過(guò)基礎(chǔ)體驗(yàn)，并不需要高頻使用；追求部分場(chǎng)景，而不是囊括全部場(chǎng)景，才堪用。
偏偏是之前幾乎被淘汰的、不算標(biāo)準(zhǔn)AR的BB（BirdBath簡(jiǎn)稱）方案，摸到了一點(diǎn)點(diǎn)消費(fèi)市場(chǎng)門檻。Micro OLED+Birdbath方案的AR眼鏡，被雷鳥創(chuàng)新、Nreal、Rokid 三家統(tǒng)稱為“消費(fèi)級(jí)AR眼鏡”，后綴也均命名為「Air」。它能以一幅正常太陽(yáng)鏡的體積和重量放在口袋里，戴上去，瞬間無(wú)中生有呈現(xiàn)一幅「大屏」。
「大屏」有多大，一般以等效4米的投屏尺寸來(lái)衡量，最大的雷鳥Air ，等效140英寸。Nreal、雷鳥Air 1S為130英寸，Rokid和華為則為120英寸。廠商也經(jīng)常以「口袋巨幕」來(lái)形容產(chǎn)品特點(diǎn)。
以一副眼鏡作為顯示載體，現(xiàn)實(shí)中的移動(dòng)場(chǎng)景，高鐵、飛機(jī)、地鐵、公交上各種狹小的密閉空間，顯示變得不受限。同樣，因?yàn)檠坨R正常戴在眼前，身體姿勢(shì)可以更自由，躺、坐、半臥、站直，都不影響。
光線合適的時(shí)候，消費(fèi)級(jí)AR眼鏡能大致看清外界。因?yàn)榉瓷渫繉樱窒舜蠹s75%的入眼光，它其實(shí)并不方便出街，更適合相對(duì)靜態(tài)的使用場(chǎng)景。
眼前純粹虛擬的靈活大幅畫面，找到了躺臥觀影、辦公、游戲的場(chǎng)景，B站「懶人神器」的評(píng)測(cè)標(biāo)題，基本上概括清楚了它的特點(diǎn)。
BB方案的AR眼鏡，來(lái)自易觀分析發(fā)布的今年三季度國(guó)內(nèi)消費(fèi)級(jí)AR眼鏡（電商）市場(chǎng)份額報(bào)告，銷量達(dá)數(shù)萬(wàn)臺(tái)。其中，Nreal以34.5%的市場(chǎng)份額位列第一，雷鳥創(chuàng)新和Rokid分別以28.6%、24.4%的市場(chǎng)份額位列第二和第三，米家AR眼鏡以8.5%的市占率排在第四，米家之后為占比4%的INMO。
就像開頭所說(shuō)的，iPhone誕生前依次出現(xiàn)了iPod、iTouch和Palm PDA，BB方案眼鏡在AR大潮中處于什么位置？今年增長(zhǎng)最快的雷鳥創(chuàng)新，CEO李宏偉接受媒體采訪時(shí)提出過(guò)一個(gè)AR產(chǎn)品金字塔模型。
最下層是不具備太多智能功能的眼鏡。
往上的第二層主要分為兩個(gè)路線：一種基于Birdbath技術(shù)，第二種基于光波導(dǎo)，產(chǎn)品功能都是以顯示為主�；贐B的顯示畫面很好，分辨率高，產(chǎn)品形態(tài)比較像墨鏡，主要用于觀影、游戲、辦公；基于光波導(dǎo)的產(chǎn)品形態(tài)會(huì)更像眼鏡，但是顯示效果不太好，主要用作信息提醒。
第三層是前面兩個(gè)路線各自加上AR功能，二者是相互并行的關(guān)系。Birdbath + AR的特點(diǎn)是顯示效果好，但是比較難做虛擬現(xiàn)實(shí)的融合，這是技術(shù)特點(diǎn)決定的；光波導(dǎo)+AR的出發(fā)點(diǎn)是先看到一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界，然后在現(xiàn)實(shí)上疊加一些東西，因?yàn)楣獠▽?dǎo)的狀態(tài)可以很好平衡顯示和透視。
換言之，BB+AR基本上是一條死胡同。BB是消費(fèi)市場(chǎng)盛宴開啟前的甜點(diǎn)，光波導(dǎo)才是正餐。
以BB方案為代表的消費(fèi)級(jí)AR眼鏡，目前只是一個(gè)非常輕便的眼鏡投屏器，它能稱之為AR僅僅是因?yàn)榭梢圆糠滞腹�，能看到現(xiàn)實(shí)畫面中虛擬了一塊大屏幕。它「極簡(jiǎn)」了正統(tǒng)AR眼鏡的計(jì)算、存儲(chǔ)、渲染、交互、基礎(chǔ)SLAM功能的傳感裝置。
03華為Vision Glass，產(chǎn)品方案和實(shí)力如何？BB方案消費(fèi)級(jí)AR眼鏡，看似簡(jiǎn)單，即使經(jīng)過(guò)「產(chǎn)品極簡(jiǎn)」原理不難，也是“索尼小屏”達(dá)到成熟后才真正堪用。
2019年Sony發(fā)布的MicroOLED屏，亮度提升了近10倍，達(dá)到3000cd/㎡，這就讓光能利用率很低（10%-25%）的BB光學(xué)方案起死回生，在原來(lái)只有300-500cd/㎡亮度MicroOLED的時(shí)候，BB方案的入眼亮度只有30-50 cd/㎡，提升后顯示效果明顯提升。
而BB眼鏡好不好，廣告評(píng)測(cè)吹的天花亂墜，你只要看FOV（視場(chǎng)角）、eyebox面積、鏡頭MTF值、投屏尺寸、出瞳距離，就知道幾斤幾兩了。
FOV、eyebox面積、鏡頭MTF和投屏尺寸依次是最難做好、也最重要的關(guān)鍵指標(biāo)，它們互相制約。
比如MTF值，畫面上消除畸變和色差（尤其在畫面邊緣），是直接影響畫面觀感的關(guān)鍵差異。
屏幕不同位置，畫面畸變和色彩差異
比如eyebox。在B站一檔播放量達(dá)到22.8萬(wàn)的評(píng)測(cè)視頻中，主持人提到，“Rokid的問(wèn)題，視野中清晰的范圍非常小，只要輕輕一移動(dòng)，那邊上的畫面可能徹底就沒了”。
“在AR設(shè)備中，Eyebox直接影響著你能夠看到清晰虛擬圖像的范圍大小，直接的說(shuō)它就決定著你日常佩戴AR眼鏡的靈活度，假如Eyebox太小，稍微動(dòng)一下AR設(shè)備你看到的虛擬內(nèi)容就會(huì)不完整，極大降低用戶體驗(yàn)。”
BB方案眼鏡關(guān)鍵指標(biāo)示意圖
s代表平面光學(xué)表面的寬度，b代表eyebox，r代表出瞳距離，而v代表FOV 。s=b+2 r tan(v/2)
“這些關(guān)鍵指標(biāo)相互聯(lián)系和相互制約，提高一項(xiàng)將意味著犧牲另一項(xiàng)，比如在提高FOV的同時(shí)，就容易造成更大的光機(jī)體積和更小的eyebox。而小型光學(xué)模組若想實(shí)現(xiàn)大FOV、大eyebox則極具挑戰(zhàn)，而且大eyebox需要更多光線才能實(shí)現(xiàn)自然的亮度，這要求更強(qiáng)大的光源或更高的光效。”
換句話說(shuō)，要做大EyeBox面積，不僅要提高光效率達(dá)到同等入眼亮度，F(xiàn)OV還會(huì)變校
而做大FOV視場(chǎng)角又會(huì)縮小EyeBox，還會(huì)擴(kuò)張屏幕光機(jī)體積，導(dǎo)致眼鏡整體重量和體積失控。
還有，把鏡頭MTF值做好，控制畸變和色差，消除各類炫光、外部?jī)?nèi)部雜散光，其設(shè)計(jì)整個(gè)光學(xué)模組的難度，類似單反鏡頭。
所以，同時(shí)把FOV、EyeBox、投屏尺寸做大，控制好鏡頭MTF值，還是很要求技術(shù)含量的。
基本確認(rèn)，華為Vision Glass 用了類似Rokid Air 的公版光機(jī)方案，并不像雷鳥創(chuàng)新 和Nreal 那樣深度自研和定制開發(fā)。
現(xiàn)在沒有SLAM、多種傳感器、算力芯片和電池的BirdBath眼鏡，技術(shù)上已經(jīng)足夠極簡(jiǎn)了，華為竟然還做不了唯一有技術(shù)含量的光學(xué)模組深度自研。
用過(guò)Rokid Air的同學(xué)應(yīng)該知道，這來(lái)自供應(yīng)商惠牛科技的公版光機(jī)，eyebox面積小的可以，眼鏡稍微動(dòng)一下，畫面就看不了。至于屈光度調(diào)節(jié)，個(gè)人猜測(cè)是出瞳距離太小，沒法「容納」佩戴眼鏡后正常畫幅顯示。而且這屈光度調(diào)節(jié)是調(diào)的畫面，根本不是光學(xué)層面的近視眼鏡那種精度，還調(diào)不了散光。
Rokid用惠牛公版的光機(jī)，只有120英寸的等效投屏，eyebox和出瞳距離對(duì)比雷鳥Air/Air1s、Nreal也很校
華為Vision Glass，等效120英寸屏幕、41°視場(chǎng)角、0-500度屈光調(diào)節(jié)，相比2021年發(fā)布的Rokid Air ，F(xiàn)OV居然還更小，可能也是做不好包含屏幕光機(jī)在內(nèi)的整個(gè)光學(xué)模組，直接使用了供應(yīng)商的公版方案。
相比之下，雙11賣的最好的BB方案XR眼鏡，雷鳥創(chuàng)新和Nreal兩家，都是自己深度研發(fā)和定制的光學(xué)模組。這長(zhǎng)期戴在眼睛上的東西，各項(xiàng)指標(biāo)要求很挑剔。
來(lái)自媒體采訪等第三方的說(shuō)法，雷鳥創(chuàng)新脫胎自TCL電子孵化，TCL創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室有多年的光學(xué)研發(fā)積累，一直在前沿技術(shù)上探索。Nreal在行業(yè)扎根也是靠微機(jī)電和光學(xué)領(lǐng)域沉淀，創(chuàng)始人徐馳和他的團(tuán)隊(duì)都是這方面的頂尖專家，幾年前AR眼鏡剛亮相海外就驚艷了外媒和業(yè)內(nèi)專家。
比如Nreal在它家的宣傳頁(yè)面上特別突出了「光學(xué)引擎」這一頁(yè)，自研光學(xué)引擎“驚鴻銳影”2.0頁(yè)面靠前，尤其強(qiáng)調(diào)。還有今年4月發(fā)布的雷鳥Air 1代，投屏尺寸140英寸（10月份雷鳥air 1S縮減到130英寸）、EyeBox 14*8mm 兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)最大，并且雷鳥創(chuàng)新對(duì)外宣傳實(shí)現(xiàn)光效最高的BirdBath，畫面邊緣畸變最小，抗反射效果最好。
至于屏幕，注意，AR眼鏡上的Micro OLED屏幕跟我們正常消費(fèi)電子設(shè)備上看到的OLED屏幕，完全不同！它是硅基OLED“微顯屏”，之前主要出貨在單反相機(jī)的VHF畫幅取景器。
MicroOLED微顯屏是將發(fā)光元件「種植」在硅芯片之上，而非玻璃基板，核心技術(shù)橫跨半導(dǎo)體和OLED新型顯示兩大領(lǐng)域。硅基OLED能以一枚芯片的大小面積，實(shí)現(xiàn)1080P甚至更高的分辨率，像素密度可以達(dá)到3000 PPI以上。
來(lái)自索尼官網(wǎng)的硅基OLED和LTPS-OLED介紹
除了索尼，國(guó)內(nèi)的視涯也大有來(lái)頭，也是目前成熟Micro OLED微顯屏的供應(yīng)商，后者甚至在色彩、對(duì)比度、亮度方面顯示素質(zhì)更好，只是功耗和壽命有短板，可能是涉及到硅晶圓等半導(dǎo)體方面工藝不成熟，良品率較低。
所以，“小屏”現(xiàn)成的供應(yīng)商是「二選一」，沒什么好吹的。吹屏幕是索尼的，色彩和顯示效果更好，純粹忽悠外行人。因?yàn)锽irdbath用的micro OLED屏幕，現(xiàn)在大規(guī)模量產(chǎn)能用的基本上索尼、視涯兩家二選一，而且視涯的色彩、對(duì)比度、亮度更高，換句話說(shuō)它的顯示效果更好。現(xiàn)階段大力宣傳索尼屏就是在收智商稅。
另一邊，視涯顯示效果更好但壽命、發(fā)熱、良品率堪憂。OLED的壽命是大問(wèn)題，OLED硅基基板上的驅(qū)動(dòng)電路不行，背后可能視涯半導(dǎo)體制程工藝不過(guò)關(guān)。華為Vision Glass實(shí)現(xiàn)了90%DCI-P3色域（即120% sRGB），應(yīng)該就是用了視涯的屏，可能半年后屏幕體驗(yàn)堪憂。
最后總結(jié)下，即使簡(jiǎn)單如BirdBath的投屏式「過(guò)渡AR眼鏡」，也不是單純拼方案就能做好的，F(xiàn)OV、EyeBox大孝鏡頭MTF值、投屏尺寸代表的整體光機(jī)設(shè)計(jì)，依然有門檻。華為Vision Glass 單純從參數(shù)看，產(chǎn)品力堪憂，它大概率是不投入真正的研發(fā)資源和精力，僅僅作為試水市場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)品和風(fēng)口上匆忙趕工的備胎。
