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AR底層技術,中國企業(yè)“彎道超車”的機會
【文/科工力量 李沛】
2018年,Oculus工作室主管杰森·魯賓致信臉書董事會成員、硅谷潮流“造雨人”馬克·安德森(Marc Andreessen),提出:“打破消費者對VR無感的正確方法,是滿足他們對社交媒體的終極需求:元宇宙(THE METAVERSE)”。
歷經(jīng)3年觀察、評估、蓄力,扎克伯格將臉書更名Meta的“大動作”,成功掀起了全球性的虛擬現(xiàn)實技術商業(yè)化熱潮。
也是在2021年,全球VR終端出貨量邁過了一千萬臺大關,有心的讀者,不難留意到去年以來國內(nèi)各大城市商圈,雨后春筍般涌現(xiàn)的沉浸式模擬游戲館。
Oculus母公司Meta,也已悄然成為VR終端設備市場份額最大的“頭號玩家”,隨著今年Meta Quest后續(xù)產(chǎn)品和市場瘋傳的蘋果VR設備發(fā)布,這一市場體量及應用生態(tài),勢必將繼續(xù)維持爆發(fā)勢頭。
不過置于元宇宙景觀中,對照杰森·魯賓的原初構想,即“我可能一天登錄很多次臉書,但我會住在元宇宙,工作在元宇宙”,不難看出,VR設備較大的體積重量,以及視線與外部物理環(huán)境的隔絕,使其注定難以成為新一代人機交互的“終極答案”,在VR產(chǎn)品完成市場教育后,使人眼同時能看到透射環(huán)境光與虛擬圖像的AR(增強現(xiàn)實)設備,或許將是更具商業(yè)前景的技術方案。
注意到這一前景的資本,已經(jīng)將去年AR產(chǎn)業(yè)鏈投融資推升至空前熱度。
2022年,“資本寒冬”里的這把火依然旺盛。
1月下旬,谷歌重新殺回AR賽道的消息引發(fā)業(yè)內(nèi)關注,據(jù)知情人士透露,谷歌已成立代號Project Iris的AR終端產(chǎn)品團隊,直接向CEO皮查伊匯報,足見其重要性之高。
在AR產(chǎn)業(yè)鏈上,光學模組具有異乎尋常的重要性,根據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,光機、鏡片組成的顯示模組,在AR設備總成本中往往占到50%乃至更高比重,AR產(chǎn)業(yè)不長的發(fā)展史,也幾乎可以被視為顯示模組技術探索的斷代史。
AR光學產(chǎn)品難點何在?全球與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)育有何異同?中國企業(yè)有沒有彎道超車的可能性?AR終端是否已跨過大規(guī)模應用的臨界點?圍繞這些問題,觀察者網(wǎng)邀請到該領域國內(nèi)頭部企業(yè)—靈犀微光創(chuàng)始人&CEO鄭昱分享了他的觀點。
體全息,中國AR產(chǎn)業(yè)彎道超車的突破口
正如上文所述,谷歌已經(jīng)不是第一次做AR產(chǎn)品,AR發(fā)展早期最有名的“小白鼠”,莫過于采用棱鏡原理顯示模組的Google Glass,盡管上市前紅極一時,但很快就因成像質量的硬傷退出消費市場,生命周期之短,即便在素來以“情懷”著稱的谷歌產(chǎn)品線中,也很難躲過“失敗”的評價。
2015年微軟HoloLens的推出,打破了AR產(chǎn)業(yè)萌芽期技術僵局,堪稱第一款實現(xiàn)有意義商業(yè)應用的AR產(chǎn)品,其成功除了得益于微軟應用生態(tài)和商業(yè)資源支撐,還有賴微軟從諾基亞方面獲得的衍射光波導顯示技術專利。
顧名思義,光波導可以理解為“對光波的導向”,早已在光纖通信中得到廣泛應用,由于波導通道光路設計較大的自由度,使顯示光機布置的約束也可以明顯放寬,有利于優(yōu)化頭戴設備的人機工效和外觀設計。
根據(jù)光線耦入耦出波導介質的原理不同,AR領域內(nèi)的光波導目前存在幾何陣列、浮雕光柵、體全息三大主要技術陣營,微軟HoloLens采用的就是浮雕光柵產(chǎn)品,“大廠”的示范效應,也使浮雕光柵路線在海外格外熱門。
對于浮雕光柵產(chǎn)品,常見的詬病在于其極低的光效,即光機投影到進入人眼,往往只能保留萬分之幾到千分之幾的能量,因此需要光機模塊達到百萬級尼特的亮度,功耗難以權衡。
在鄭昱看來,浮雕光柵還有一個產(chǎn)品體驗的硬傷,即正面的漏光問題,站在AR眼鏡佩戴者對面,可以看到對方正在觀看的內(nèi)容,這在B端場景下可以容忍,但在隱私性極為敏感的C端市場,足以成為一個大規(guī)模商用的致命傷。
作為國內(nèi)乃至全球AR上游器件的頭部廠商之一,靈犀微光方面對于產(chǎn)業(yè)格局有比較明確的判斷,鄭昱告訴筆者,浮雕光柵配套產(chǎn)業(yè)鏈高度集中于歐美,特別是歐洲地區(qū),這與其技術上和半導體集成電路產(chǎn)業(yè)的繼承性不無關系,國內(nèi)在該路線上總體發(fā)展較為滯后,大多數(shù)企業(yè)還停留在方案設計、樣片制備的層面,量產(chǎn)良率差距較大,不具備大規(guī)模生產(chǎn)的工藝積累,設備上同樣主要依靠進口。
相比之下,幾何光波導與體全息光波導,是國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界更適合發(fā)力的方向。
幾何陣列光波導涉及到大量超小型棱鏡的切割、堆疊、拋光、鍍膜,依托中國光學冷加工雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎,研發(fā)與生產(chǎn)要素的集聚,使國內(nèi)企業(yè)推進幾何光波導技術路線,較Lumus等海外對標企業(yè)“單打獨斗”更為有利。
(靈犀微光的二維擴瞳幾何陣列鏡片)
至于體全息技術路線,大體原理是通過激光束調制,對銀鹽等感光材料曝光,在不改變平面微觀形貌的情況下,通過材料折射率的改變實現(xiàn)光波導,其制備理論上遠較其他兩條路線為簡易。
鄭昱認為,成本低、效果好(相較于浮雕光柵),使體全息很可能將成為3到5年后,AR大規(guī)模進入消費市場的主流光學解決方案,據(jù)其透露,蘋果、Meta、Snap等海外巨頭C端AR技術上的收購布局,同樣偏重于體全息這一技術路線。
不過他也坦言,體全息當前的量產(chǎn)仍然“不是很成熟”,細微的材料成分、狀態(tài)差異,生產(chǎn)環(huán)境溫濕度變化,都會帶來產(chǎn)品光波導質量的波動,形成鬼影等成像質量問題,即便全球代表性企業(yè),美國的Digilens,也遠未建立起技術和商業(yè)路徑上的壟斷性壁壘。
在鄭昱看來,體全息光波導當前產(chǎn)業(yè)格局的“混沌”狀態(tài),是挑戰(zhàn),同樣也是中國企業(yè)“彎道超車”的機會。
- 責任編輯: 李沛 
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