扎克伯格肯定超級希望元宇宙(metaverse)趕快實現。不然,他也不會把公司的名字改成“元”(Meta)。
也許是出于這種等不及的心態,Meta的元宇宙研發實驗室MetaRealityLabs,讓他體驗了該實驗室正在開發中的四款VR頭顯原型機。昨天,扎克伯格在Facebook賬號上發布了體驗視頻。
沒錯,關鍵詞是“原型機”,是不賣的產品:臃腫、工業、電線到處亂飛,散熱風扇裸置,甚至有的部件是用膠帶粘起來的;可真是賽博朋克風滿滿。
據扎克伯格的介紹,這幾臺原型機分別用于研究和解決各自的問題/痛點,具有不同的優化方向。他表示:“我們的目標是把所有這些技術,都塞到一個設備里,并且這臺設備還要比現在市面上的任何VR頭顯都要更輕更薄。”他還說,這樣的目標,在未來幾年內就能實現。
然而根據硅星人的了解,這些VR頭顯原型機,有些在技術水平上甚至沒有達到競爭對手已經在售的產品;更何況想要把這些技術都做到一臺頭顯當中,而且要比MetaQuest2更小的尺寸,至少從這些原型機目前的狀態來看,簡直不要更難了。
甚至可以說,扎克伯格這次想給我們看未來的VR頭顯技術有多厲害,看完視頻我卻只感覺到真正的VR/元宇宙,離我們有多遠。
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視頻發布后,Meta的股票更是在今天持續下跌……
接近人眼可接受最大限度的清晰度
“首先,我們需要實現完美的視網膜分辨率,也即每1度角60像素,”扎克伯格表示。
在VR領域,分辨率的進步已經不再用“幾乘幾”這種傳統的方法來標示了。由于顯示器距離人眼非常近,“角分辨率”成為了新的標準。
而光學專家和顯示技術方面人士普遍認為,每1度角60像素(60ppd),也即視界里平行和垂直1°的小方格里,一共有60x60=3600個像素的時候,就可以稱之為“視網膜分辨率”(retinalresolution)了。因為高于這個分辨率的話,人眼就無法再接受更多的信息,不會感覺更清楚了,所以這個分辨率也成為“眼限分辨率”(eye-limitingresolution)。
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為了實現視網膜分辨率,MetaRealityLabs在目前已經在售的Quest2頭顯的基礎上,開發了一款名為“Butterscotch”的原型機:
據Meta透露,Butterscotch的分辨率約為了55ppd,已經非常接近每1度角60像素的“視網膜分辨率”水平了。
遺憾的是,想要做到如此高密度的分辨率,這臺原型機只能犧牲了可視角度(fieldofview)。Butterscotch的可視角度只有人眼正中心的60°左右,是Quest2的一半左右,不過仍然比微軟Hololens的54°強。
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如果你之前因為分辨率太低,用久了頭暈而討厭使用VR頭顯,那么Meta在分辨率上的努力應該能讓你重新拾回一點信心。
直接對比來看,Butterscotch的顯示清晰度已經遠超早年的OculusRift和當前在售機型Quest2:
在VR頭顯領域,Meta并不是唯一正在沖擊視網膜分辨率的廠家。高端頭顯品牌Varjo推出的VR-3型號頭顯已經超過了70ppd,甚至略微超過了行業認為的視網膜分辨率標準,而且可視角度達到了115°,比Quest2的110°還要稍微大一點。
很明顯,Meta要追趕的距離還長著呢。
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人眼追蹤和可變景深
之前在使用VR頭顯的時候,另一個會讓我們感到不適應的點,就在于顯示屏的對焦效果。
在用電腦或看電視的時候,屏幕距離我們的位置是固定的,眼睛對焦到屏幕距離上就可以了。然而當我們試圖在VR頭顯的3D環境里觀察或遠或近的物體時,眼睛會自然地調整對焦距離,這就造成了一種視覺上的不適。
MetaRealityLabs正在開發的第二款原型機HalfDome,正在試圖解決這個問題。
HalfDome是一款搭載了可變焦距/景深(varifocal)?光學/數碼融合成像技術的VR頭顯原型機。通過眼球追蹤技術,頭顯能夠以接近實時的超低延遲水平,追蹤佩戴者眼球晶體的變化,并快速改變畫面中虛擬的“對焦”效果,如下圖所示:
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不過值得提及的是,可變景深光學技術在FacebookVR部門已經研究了很多年了,自從最早Oculus被收購就在進行了。在2020年Facebook曾經表示可變景深技術“基本已經準備好了”(almostready)。然而到了2年后的2022年,我們看到仍然是原型機的狀態……
真不知道這項技術什么時候才能真的準備好。
光學畸變
MetaRealityLabs還希望解決目前在VR頭顯上普遍存在的光學畸變問題。簡單來說,VR頭顯有兩種常見的光學畸變,第一種是位于畫面邊緣,類似于魚眼鏡頭的效果;第二種則是畫面移動畸變,也即隨著佩戴者頭部移動,畫面移動過程中,可能會出現投射偏離、雙眼畫面不同步等情況,導致畫面變形
Meta沒有太具體介紹這方面的技術細節,不過從一段非常短的視頻中可以看到,他們在解決畫面移動過程中畸變,已經實現了非常不錯的效果。
雙眼畫面的疊加一直能夠完美保持,只有在畫面邊緣切換時的一瞬間會出現略微重影;
其次,即使頭部快速移動畫面投射的改變也不會發生幻燈片式的梯形畸變,能夠看出在實時畸變消除方面有了非常不錯的進步。
HDR
Meta正在開發中的最大、最重,也最酷的一臺原型機,叫做Starburst。
據扎克伯格透露,Starburst是已知的第一臺支持超高亮度和高動態范圍成像(HDR)的VR頭顯。
然而做到這一切并不容易,Starburst基本上是靠堆砌硬件才實現的當前效果,包括了更高亮度的光源、支持HDR雙眼VR內容實時計算的顯卡等。
由于整個系統功率過高,團隊成員甚至直接安裝了兩枚裸露在外的散熱風扇,來給硬件設備散熱;甚至因為系統過重,根本沒法用常規方法戴在頭上,所以只能用兩個把手扶著。
聊到為什么要做HDR,扎克伯格指出“大自然環境下的亮度,通常能達到一般高清電視和高端顯示屏的幾十甚至上百倍。而且真實色彩也比一般的顯示屏更鮮艷。”因此,為了讓VR顯示效果更接近真實,HDR是一定要追逐的一個重要技術方向。
Starburst的峰值顯示亮度達到了驚人的20000尼特,是MacBookPro的10倍還多。至于HDR內容顯示效果,Meta提供了一段非常短的視頻,效果我們就不描述了,大家眼見為實吧:
就連扎克伯格都承認,“這臺機器非常不現實,我們更多是把它當作未來HDR技術研究和學習的試驗田。”
HDR、解決光學畸變、實現可變景深,以及顯著提高分辨率——把所有的這些技術結合起來,正好就是更接近真實的虛擬現實/元宇宙效果。
扎克伯格表示,未來的計劃是把這些所有的技術,盡可能都塞到一臺頭顯里面。更重要的是,這款產品還要比現在市面在售的所有VR頭顯都更輕、更薄。
他還透露,未來公司對于頭顯產品的計劃是做兩個產品線,一個平價親民,和Quest2系列一樣;另一個則是像前面所說的這樣,融合所有最先進的技術,面向真正的專業級消費者?(prosumer),在“未來幾年內”有可能推出。
反正從這次幾臺原型機的狀況來看,我們可以明確的一點就是:至少從顯示技術的角度上,如果想要做出這款面向專業級消費者的產品,以及實現真正的虛擬現實和元宇宙,還有太多太多的難關要克服。
但扎克伯格還是抱有很大希望的。他說:“距離能夠在VR環境里還原請拿出完美清晰度的場景,這樣的未來距離我們現在已經不遠了。”
暫時只能給小扎一個大大的“respect”了,也希望他能夠實現宏偉目標,給股市和分析師們一記響亮的耳光。
來源:金色財經
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