对话蚂蚁价值654.38+0.9亿的光场显示是怎样的?
光场显示技术一直是一个神秘的领域。如果不是Magic Leap在过去几年里不断传出高额融资的消息,不会有那么多人关注这项冷门技术及其背后的价值。根据Magic Leap在数字光场的官方描述,Magic Leap One光场的光子生成深度不同的数字光,并与自然光无缝融合,从而将逼真的虚拟物体叠加到现实世界中。这种先进的技术使我们的大脑能够像处理现实世界的对象一样自然地处理数字对象,同时,它适合长期使用。
为了更详细地了解其背后的技术原理,边肖采访了蚂蚁视觉技术的首席执行官秦征。在2014的发布会上,蚁视公布了一项光场显示技术专利——全息光场显示技术,该专利于2012申请。后者还向边肖介绍了Magic Leap展示的光场显示技术及其发展现状和未来应用前景。
光场显示:价值654.38美元+0.9亿的神秘黑科技
成立6年来,Magic Leap已完成超过6543.8+09亿美元融资。让硅谷的投资大亨和全球科技巨头疯狂追逐的,是被称为下一代显示平台的光场显示现实技术。
据秦征介绍,传统的显示技术是胶片技术的逆向还原,计算机记录的是三维环境。这种显示技术只能在二维平面上显示图像(投影仪、投影机、监视器);后来发明了立体摄影和3D显示技术。然而,显示器本身在光学上仍然是平坦的。虽然可以感觉到立体(3D)效果,但它并不真正具有与真实环境相同的立体效果和深度。
Magic Leap采用的数字光场显示技术与蚁视2014展示的全息光场显示技术原理相同。为了使显示界面本身具有深度和立体感,需要完整真实地采集自然光,然后用数字光场显示技术进行还原。光场相机采集自然光并记录包含光场所有信息的信号,光场显示器还原包含光场所有信息的图像,图像或者是光场相机采集的,或者是通过计算机图形学技术进行光模拟产生的数字光场信号。通过特殊的光学显示结构(微投影阵列、微透镜阵列、微反射镜阵列等特定方案),将每束光投射到预定的方向,模拟真实的自然光。以便实现具有真实景深效果的虚拟图像。
蚁视2014发布会上展示的光场技术的立体感和景深效果。
自然光是完全连续的,但在光场显示中,光有粗有细,就像平面显示中一样,显示的最小单位是像素(也叫像素)。在光场显示中,蚁视曾在2012的专利中定义最小显示单元为元光束。
图1
图2
在Magic leap的技术方案中,产生元光束的方式主要是通过微型光纤投影仪在不同时间向不同方向投射元光束(图1)。无数的元光束从外部进入人眼,然后在人眼视网膜附近形成无数的交点,这就是光场“场”的直观体现(图2中每一条细线代表一条元光束)。就像人眼中的自然光一样,会形成无数个交叉点。人眼选择性地对不同的焦点成像,使人能够感知图像的深度,获得完整的空间信息。这样的景深使得显示成像更加真实,并且可以减少眩晕感,适合长时间佩戴。
简而言之,光场显示针对的是完全真实模拟自然环境的光线。这项技术的发展符合VR/AR的终极目标——即确保佩戴者能够永久、自然地观看,并将数字技术与人们的日常生活相结合。
光场技术虽然实现了,但是做成产品比登天还难。
蚂蚁视觉给出的专利文件显示,他们在2012年申请了光场显示技术专利,甚至比Magic Leap早了两年,但他们一直没有推出使用光场技术的产品。对此,秦征表示,虽然自己很早就掌握了相关技术,但是要把如此复杂的光场技术变成产品,需要耗费大量的人力物力,这是蚁视这样的创业公司无法承受的。
早在2012,秦征上学的时候就开始了光场技术的研究。2012年4月成功申请专利,公司成立于2014年。秦征已经做出了四个版本的光场显示技术原型。
但是,当他拿着这个技术和样机去争取2013创业的融资时,问题就出现了,市场对这个产品了解甚少。当时光场显示技术在AR还没有普及的时候,大家都持怀疑态度,项目自然很难得到资本的青睐。
2014蚂蚁视觉用VR技术成功融资的时候,秦征还梦想着如何把光场技术落地,让整个行业发光发热。但这时候,真实感开始凸显:秦征估计这项技术至少需要5亿R&D资金才能落地,仅芯片技术就需要集成十余种光场处理芯片、位置跟踪芯片、显示驱动芯片。不仅如此,由于行业还没有形成规模化生产,要建设生产线连接上下游产品,难度不亚于小蚂蚁。
秦征表示,虽然不断有人质疑Magic leap融资金额巨大,没有产品问世,但我们知道,与产品落地所需的必要成本和时间相比,Magic Leap经过6年的酝酿推出首款产品更合理。我们很高兴看到明星创业公司将这项技术落地,丰富上下游产业链,也给了我们未来将这项技术落地的希望。
另外,对于Magic Leap一出,现有AR市场格局将被彻底颠覆的说法,谭政也不太认同。在他看来,虽然光场技术可以解决显示效果的景深问题,但在AR发展的现阶段,仍有三个基本问题需要解决:视角是否足够大?体积够小吗?价格靠谱吗?
即使是“高大上”的光场技术,也无法回避这三个问题。从目前展示的产品效果图来看,Magic leap One的产品在透视上并不是很大(根据体验者的描述,应该是半开双手的大小);外媒爆料称,这款产品的价格在2000美元左右。虽然比微软的Hololens便宜很多,但仍然不是能在消费市场普及的价格。光场技术再好,如果不能解决这三个核心问题,产品的综合体验也不会很好。
秦征表示,在AR目前的发展阶段,与昂贵的光场技术的应用相比,尽快找到FOV(视场)、体积和价格的最优解更为重要。日前,蚁视宣布将在CES上展示一款全新的AR眼镜蚁视Mix。秦征表示,这款产品针对这些行业的痛点进行了一些技术突破,在体积小的基础上实现了90度以上的大视角,内嵌自抛光机,可以应用于显示。
此前,分析公司Digi-Capital预测,到2020年,AR市场(零售、AR硬件、电子商务、电影/电视剧、游戏等。)将达到6543.8+020亿美元。从谷歌、苹果等巨头公司对AR的布局,到Magic Leap的新产品,AR将在未来几年掀起新的浪潮。
而Magic Leap的光场技术会给AR乃至整个计算行业带来什么影响?光场能否成为下一代显示技术?2018我们拭目以待。