随着Apple Vision Pro在市场上的推出,Meta的Quest Pro系列很可能会进一步发展成为更直接的竞争对手。实际上,我们对Quest Pro 2的更高端产品有一个想法。
苹果的策略
通过Vision Pro,苹果显然并不打算制造一款价格实惠的头戴设备。他们的策略是为所需的混合现实体验创造最低可行质量标准。在装入所有他们认为必要的技术和功能后,Vision Pro的价格达到了3500美元。
这使得它只是某种程度上与500美元的Quest 3成为间接竞争对手。但很明显,仍然有一部分人愿意为高端混合现实头戴设备支付巨额费用。
Quest Pro的未来
因此,Meta的Quest Pro系列产品将会发展到高端价格区间有一定的合理性。但如果Meta想要与苹果正面竞争,Quest Pro 2会是什么样子?
现在,我们似乎有一个很好的想法。
道格拉斯·兰曼是Meta XR部门下的Reality Labs研究部门的高级显示系统总监。去年年底,他在亚利桑那大学进行了一场客座讲座,而Reality Labs经常从这所学校招聘研究人员。
在整个一个半小时的会议中,兰曼大部分时间都在概述他的团队近年来的研究工作。他们分别研究了各种原型,探索全息光学、高动态范围、视网膜分辨率、反向投射等技术。
尽管所展示的大多数头戴设备都只是研究原型,但兰曼在会议结束时谈到了他对“镜湖”(Mirror Lake)概念头戴设备的看法。如果这款设备如今真的被制造出来,它可能会融合他的团队在过去十年中研究的许多技术。他展示了下面这张图,展示了这款设备的外观。
通过Mixed Reality News的视频
虽然他强调这只是由他和他的团队构思的概念,并非一份产品路线图,但他表示这个概念“现在可以实际制造”,所需零件可以很方便地在市场上获得。关于这款设备是否能够在3500美元左右进行批量生产,这是一个未解之谜,但兰曼表示,他认为这个行业已经准备好推出像Mirror Lake这样的设备,以达到“一个新的高度”。
他接着解释说,Mirror Lake将包括紧凑的全息光学元件、多角度眼球追踪、可变焦显示屏、反向投射和内置的视力矫正。这听起来相当繁琐,所以让我们逐一分析一下每个技术的含义。
全息光学
制造紧凑的XR头戴设备的一大挑战是需要在观察者和显示屏之间放置光学元件。尽管Meta最新的Quest Pro和Quest 3头戴设备已经使用了相当紧凑的“煎饼”光学透镜,但Meta的研究人员认为他们可以做得更薄。他们的解决方案是“全息透镜”,字面上就是将透镜融入全息图中,可以非常薄,就像纸张一样。
多角度眼球追踪
当我们有多个眼睛视野时,眼球追踪效果最好。这意味着可以获得更好的源数据,确定眼睛的确切方向。但是,更多的摄像头意味着更多的处理负担、热量、电力和费用。因此,Meta的研究人员构思出了一种有趣的方法,用一台摄像头获取眼睛的多个视角。通过使用全息元件,摄像头可以看向头戴设备的透镜,并看到佩戴者眼睛的多个反射。这样就可以提供更多的视图,以便更好地进行眼球追踪,而无需增加更多的摄像头。
可变焦显示屏
目前市场上的每款XR头戴设备都使用立体影像(双目重叠影像)来显示3D影像。虽然这与我们在现实世界中的视觉方式相似,但它忽略了一个重要的视觉线索:光线来自的距离会影响我们的眼睛聚焦在想要看到的物体上。但由于XR头戴设备的显示屏是固定的,光线始终来自同一距离。这意味着你只能设置一个焦距,就好像你的眼睛只能聚焦在你距离你特定的位置。这被称为远接劈收焦点冲突(或VAC)。
可变焦显示屏是任何可以实现焦点可变的显示屏,从而解决了VAC问题。Meta已经研究了几种解决方案,但兰曼提到的一种可能包含在Mirror Lake中的解决方案是使用一组电子控制的偏振器堆叠,实现镜头焦点的动态调整。结合眼球追踪,这将允许系统对用户正在关注的场景部分进行聚焦。
反向投射
“透视通道”是当你在头戴设备的外部安装摄像头并使用它们显示佩戴者看到的外部世界的视图时所使用的术语。就好像你的视觉正在“通过”头戴设备。当你在头戴设备的内部安装摄像头并向外界显示你的脸部视图时,我们称之为“反向透视通道”。你可能已经在Vision Pro上看到了这个功能(苹果称之为“EyeSight”)。
但是,把一个显示屏直接贴在头戴设备外部并不那么简单。因为头戴设备的前部与你的眼睛实际上相隔相当远,显示一张离你眼睛那么远的眼睛图像看起来非常不真实,就好像你的眼睛被粘在了头戴设备的前面。
相反,你需要一种使眼睛看起来向后凹陷到头戴设备中的方法。为此,你需要一种光场显示,即根据你观看的角度显示不同视图的显示屏。
兰曼表示,在“镜湖”(Mirror Lake)的概念渲染中,他们通过射线追踪模拟显示了头戴设备上反向透视通道的近似效果,假设该头戴设备使用理论上可能的组件制造。
内置视力矫正
对于需要佩戴眼镜的人来说,能够支持视力矫正的头戴设备很重要。兰曼表示,由于“镜湖”非常紧凑,几乎没有余地来容纳眼镜。相反,他提出这样一种设备可以根据每个用户的具体视力需求进行定制。在“镜湖”上,可以通过制造适应每个人视力矫正的全息透镜来实现。这是有巧妙之处,它意味着在不增加头戴设备体积或组件的情况下为每个用户矫正设备的视觉效果。
META的第一款“Pro”头戴设备,Quest Pro,在发布时显得有点尴尬。尽管具备了一些令人印象深刻的光学技术、面部追踪功能和改进的混合现实能力,但它最终仍然感觉像是一款升级版的Quest 2。它能够玩相同的内容,而且它所独有的一些功能似乎并不能完全证明1500美元的售价的合理性。Meta似乎也同意了这个观点,因为不久之后就将头戴设备的价格降至了1000美元。
Quest Pro | 图片由Meta提供
让Quest Pro的发布更加困难的是,不久之后就宣布了Quest 3,并以更具吸引力的500美元的价格提供了Quest Pro的许多改进。
如果Meta要推出“Pro”系列的头戴设备,那么这款设备需要比其面向消费者的头戴设备更具优势。装有科技和售价为3500美元的Vision Pro似乎为Meta进一步区分未来的Quest Pro系列头戴设备提供了机会,提供更高端的选择。
鉴于Meta的一位高级研究人员认为用市场上已有的零件制造类似“镜湖”的头戴设备是可能的,我们可以想象一些新的技术可能会应用在Quest Pro 2或Quest Pro 3上。