Magic Leap数字光场显示比肩蚁视复眼光学技术

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Magic Leap,一家成立4年的增强现实公司,信息鲜为外界所知。去年谷歌牵头对它进行了5.42亿美元投资,在上周有消息称它即将完成新一轮10亿美元融资, 使该公司估值一跃达到45亿美元。在本周一,又有消息称Magic Leap正在与阿里巴巴谈判,有望在新一轮融资中获得阿里巴巴的2亿美元,总融资或能突破16亿美元。

 Magic Leap,一家成立4年的增强现实公司,信息鲜为外界所知。去年谷歌牵头对它进行了5.42亿美元投资,在上周有消息称它即将完成新一轮10亿美元融资, 使该公司估值一跃达到45亿美元。在本周一,又有消息称Magic Leap正在与阿里巴巴谈判,有望在新一轮融资中获得阿里巴巴的2亿美元,总融资或能突破16亿美元。

  近日一篇标题为“Magic Leap到底是黑科技?还是挂羊头卖狗肉?”的文章刷爆微信朋友圈,再次把这家AR公司推到了风口浪尖,原因还是因为其公布的技术展示视频以及扑朔迷离的10亿美金融资消息。

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  不过,一位不愿意透露姓名的AR领域专家指出,Magicleap视频,是在假设眼镜硬件充分解决了视场角问题的情况下,配合上Magicleap本身强大的影视特效制作能力所能达到的概念效果,实际效果并没有那么神奇。

   Magic Leap的图像显示技术,官方的说法是“数字光场显示(Dynamic Digitized Lightfield Signal)技术”,这到底是一种什么技术,能让巨头如此青睐。Magic Leap 说他们生产能够产生 “Cinematic Reality” 效果的软硬套件,能呈现比 Oculus Rift 更具现实感的 3D 体验,这种体验如同建立在真实世界之上。

  来自硅谷的凌感科技 CTO费越指出,通俗点讲,Magic Leap的显示技术可以称为四维光场显示技术,这次展示的视频,并非直接映射到视网膜,也就是“无介质”的状态,应该是拍摄的“设备里面一块玻璃/或者屏 幕向外看的场景”,猜测起来设备体型不小,没有到量产的程度。

  与传统的二维显示相比,四维光场显示***的特点在于可以呈现不同深度的图像,用户观察近景或远景时,都可以看到真实的聚焦和失焦效果,目前可以通过光场相机拍摄,或者用电脑渲染生成,但渲染的数据计算量,则是二维场景的百倍甚至千倍。

   国内相同领域的技术创业者——蚁视CEO覃政指出,Magicleap宣称的数字光场显示技术其实就是蚁视的复眼光学技术,所谓光场显示,就一定要显示 出光学场景的全部方向的光线,包括各个距离发出的光线,因而又被称为全息显示。光场显示***的特点,就是可以显示不同深度的图像,因而显示出来的场景,是 天然带有景深的,有近景,也有远景,同时当你去观察近景或远景时,都可以看到真实的聚焦和失焦效果。完全跟真实的场景一样,区分不出来。蚁视在2014年 底的发布会上,已经展示了这种技术的效果。不过,覃政同时也表示,以目前的技术水平,产品何时大规模量产可能还需等待很久,Magicleap展示的视频 跟其一直宣称的数字光场显示技术应该达到的效果相差甚远。

Magic Leap数字光场显示比肩蚁视复眼光学技术

  蚁视的光场显示技术同时呈现近景和远景

  覃政指出,反观传统的显示技术,包括谷歌眼镜、Oculus,都只能显示出一个固定的显示平面,因而焦点是固定的,这种显示方案,从根本上不太适合用户长时间观看,就像3D电影一样,是不适合长时间观看的,因为它从对焦这一人眼的自然反射角度来说,是一种反人类的技术。因此MagicLeap近一年来,一直在不遗余力地抹黑Oculus,说他们这种显示方案是不OK的。

   而光场显示技术,通俗一点说,就是它能同时呈现多个显示平面,如下面这张图,可以在人眼前方,同时显示从近到远依次叠加的5个平面,而目前蚁视的光场显 示技术,已经能同时显示10个平面。因而能够显示出具有连续体积感的实体,在空气中真正产生全息的效果。今后,在评价头戴显示器的参数时,除了分辨率 Resolution和视角FOV,还有一个关键的参数,就是他的显示层数,即Depth。

Magic Leap数字光场显示比肩蚁视复眼光学技术

   MagicLeap的显示光机,据称是采用类似外科手术腹腔镜类似的机械结构,进行各个方向的光束投射。可以理解为,一个人举着一个手电筒,朝着天花板 快速地挥舞手臂,如果他挥舞地足够快,就可以把天花板均匀地照亮了。这个人和手,就是这个微型投影装置的核心部件,而天花板,其实就是人眼的视网膜。这个 就是一直传得神乎其神的视网膜投射技术。

  MagicLeap利用一个投射单元,事实上只能实现普通的头戴式显示,而如果他想实现光场显 示,其实是需要第二个技术要点,就是阵列式投影技术。这个技术方向要求很多个相同的投射装置,密集的排列,来模拟各个方向发出的光线,从而在人眼的视网膜 周围(注意,不只是在视网膜上)形成一个光场投射区域,来模拟不同景深的视觉效果,这个才是光场显示的真正奥义。蚁视的复眼光学,就是模拟昆虫复眼,直接 进行阵列式光场投射,其实在原理上是一样的。

  这个技术方向,蚁视早在2012年3月就已经申请了国际专利,而MagicLeap的专利也都主要集中在2013年,所以这是一个非常新的领域。

  覃政表示,目前已经公布出来的R,主要有这些,VR、AR、MR、CR、HR。

  VR,顾名思义,就是虚拟现实,全沉浸式体验,***个阶段。

  AR,就是除了能看到虚拟的物体,还能看见现实的物体。相当于在现实世界出现了一些增强的信息。

  MR,是微软为Hololens提出的概念,意为混合现实。他的意思是,除了能看到现实世界,而且虚拟物体是混合在现实空间中的,跟现实世界绑定的,比如桌子上有个苹果,当你靠近桌子,苹果也离你更近。这种效果除了光学显示,还需要精确和实时的空间位置追踪功能,包括显示世界三维结构的重建能力,微软利用自己强大的全息处理器,解决了这个问题。

  CR是MagicLeap提出的一个概念,C代表着电影,这意思是说,像电影特效一般真实的显示效果。其实这个概念很模糊,但既然说到电影特效,那么就必须是看不出假来的,不能随便一个五毛特效,也说是CR。因此,显示出来的虚拟图像,必须完全严丝合缝地跟现实缝合,而且颜色和亮度都要非常自然。

   HR是蚁视提出的,全息现实,这个概念其实和上面的CR基本一致,只是换了个名字,都是说的基于光场显示的头戴式技术。其实蚁视蛮朝前的,在微软之前提 出了HR,本来HR这个词天然就应该配合Hololens出来的。结果被蚁视抢了先,微软只能生掰硬造了一个MR出来。蚁视把HR定义为采用光场采集和显 示技术做成的一体化头戴式方案。

Magic Leap数字光场显示比肩蚁视复眼光学技术

   蚁视的HR眼镜,有一个明确的要点,就是图像的显示效果一定要真实逼真。透过眼镜看到的虚拟场景,和真实场景,都是由计算机处理过的,因此看起来效果是 一样的。而真实光线被采集到之后,可能被替换为一束虚拟光线,因此,进行虚拟和显示的缝合时,是非常逼真的。简单来说,传统的增强现实或透过式显示技术, 显示出来的虚拟图像,一般都是半透明地浮在空中的,而且亮度极高,这样的话让人发现不了他其实是半透明的;而HR显示技术,就有可能显示出亮度跟自然物体 一样的虚拟物体,因而真正能做到分不清真实和虚拟。

  MagicLeap展示的视频跟其一直宣称的CR技术应该达到的效果相差甚远,覃政如是分析,首先,显示的图像亮度太高不自然,有理由怀疑,如果亮度降下来,就会呈现出半透明的显示效果,这就是明显的AR方案,而不是什么CR光场显示方案。

Magic Leap数字光场显示比肩蚁视复眼光学技术

  其次,显示的画面并没有景深变化,虽然视频拍摄过程中出现了几次摄像机的对焦,但焦点变化时,虚拟图像的失焦效果是一致的,并没有呈现出光场显示应有的前后景焦点分离的效果。

Magic Leap数字光场显示比肩蚁视复眼光学技术

  再次,画面中虚拟物体的抖动很厉害,并不稳定,因此也很容易让人分辨出虚拟物体的虚假。

  综上所述,他们这次拿出的方案,只能算是AR,充其量算是MR,完全达不到CR或者HR的高度。

  以目前的产业水平,此类产品很难量产,这也是我们蚁视的困扰,虽然有着远期的超黑科技,但是也不确定何时能够大规模量产,不如还是先做做眼下的产品。于是蚁视推出了VR系列,未来可能还有AR系列,真正什么时候到HR系列,那还要等整个产业的发展。

责任编辑:chenqingxiang
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