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AR眼鏡獨立觀察:Kura會是銀彈嗎?

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本文來自:知乎用戶@鬼道

距離前篇《AR 獨立觀察:新一代人機交互平臺》已經快 2 年了。

AR 眼鏡在持續迭代,國外有 Hololens 2MagicLeap One 的發布、微軟簽下 Hololens 4.8 億刀大單、Apple AR 眼鏡傳聞從未斷過;國內有華為眼鏡,Rokid、0glass、亮風臺 等創企的新眼鏡或融資進展。

@鬼道-Kura投稿 (2)

Kura Gallium AR 眼鏡,圖來自 kura.tech

Kura

Kura 在 Crunchbase 上的信息:成立于 2016 年的創企;立志構建下一代 AR 光學/顯示器模組 以及 構建服務于 B、C 端的 AR 平臺;CEO、CTO 分別是 UC Berkeley 和 MIT 的計算機背景。

2018.09.26,CEO Kelly Peng 發推特視頻展示了 Kura Demo。

2019.09.01,Kelly 發推特介紹即將發布 Kura Gallium AR 眼鏡 (以下簡稱 Kura),其核心光學參數大幅領先市場(見下表),如果最終量產,可能會給 C 端 AR 眼鏡帶來質變:150° FOV、4000 尼斯亮度、8K 分辨率、95% 透光率

@鬼道-Kura投稿 (1)

圖:核心光學參數對比,圖來自 kura.tech

從 Kura 放出的 Demo 視頻看,亮度、透光性都較好,分辨率也很大,環境影像中沒有明顯的偽影。

4000 尼斯亮度 和 95% 透光率,一對可以相互印證的參數,基于 Micro-LED 的顯示器能做到 4000 尼斯亮度,更高的亮度可以接受更高的鏡片透光率(圖像受環境光干擾相對更輕)。輔證是 Karl Guttag 曾經做過一組 AR 光波導鏡片的透光率檢測:低亮度的衍射型光波導鏡片會使用擋光板等光學結構遮擋相當一部分環境光,透光率在 50% 以下,甚至低到 25%。

8K 分辨率,Micro-LED 的確有可能將多個獨立的 LED 拼接為更大顯示器,做到很大分辨率。市場上有大尺寸的 8K Micro-LED TV,是否能小型化到 AR 鏡片程度并保證成像質量,Kura 給了簡要的說明,但看不到細節。

即使對比主流 VR FOV(約 100°*100°,對角線約 140°) 和 人眼 FOV(約 150°*120°,對角線約 190°),150° FOV (從下圖分析,是指對角線視域)也足夠優秀了。爭論的焦點集中在是否能夠量產。

@鬼道-Kura投稿 (4)

圖:Kura FOV 對比競對,圖來自 kura.tech

DAQRI(AR B 端頭部創企) CTO Daniel Wagner 最近發的長文“Why is making good AR displays so hard?”有針對 150°FOV 提出質疑,給出了非常詳盡的分析,大致原理是:

AR 鏡片有個適眼區(eye box,見下圖),在這個區域內才能清晰成像并保持最大的 FOV,適眼區近似為去尖頭的圓錐體,最靠近鏡片的截面最大,最靠近瞳孔的截面最小。

@鬼道-Kura投稿 (4)

圖:綠色區域是適眼區,藍色是鏡片,眼鏡在適眼區內,圖來自 linkedin

鏡片尺寸(s)、FOV(v)、適眼區(b)、出瞳距離(r,eye relief,瞳孔到鏡片的距離) 之間的關系近似符合:

@鬼道-Kura投稿 (1)

@鬼道-Kura投稿 (2)

圖:鏡片尺寸(s)和其他參數的關系,圖來自 linkedin

計算下鏡片寬度:

  • ?出瞳距離 r 取 16.5mm,這是出于安全性考慮,太近容易劃傷眼球、衛生的問題;并且預留出近視鏡的空間,請戴一副眼鏡感受下,這個距離已經很短了。
  • ?適眼區 b 取 12mm,人類瞳孔的平均尺寸約 4mm,考慮到視覺焦點的移動(眼動)以及人類瞳間距的差異(目前 AR 眼鏡幾乎都不支持調節瞳間距,所以需要適眼區大一些),需要留 buffer,各向擴增一個瞳孔尺寸。
  • ?FOV v 取 150°,tan(150°/2) ~= 3.732
  • ?帶入公式s=12+2*16.5*3.732,容易算出鏡片寬度約 135mm(下圖右)。已經盡量取各參數的下限,得出的鏡片寬度仍然很大;可以看出,出瞳距離 r 對結果影響最大,大幅度壓縮 r 可以減少鏡片寬度,但安全性要求不可能很小,還要考慮近視鏡的普遍需求;如果完全不預留近視鏡的空間,就要求 AR 鏡片自帶近視鏡特性,那么該如何量產呢(請參考眼鏡行業的常規配鏡流程)?

@鬼道-Kura投稿 (3)

圖:光波導鏡片尺寸 35mm(左)、60mm(中)和 135mm(右),圖來自 linkedin

Kura 會是銀彈嗎?

以上只討論了光學參數,如何量產是很有挑戰的。此外,硬件的便攜性和續航能力這對矛盾參數對 AR 眼鏡體驗也很重要。Kura 眼鏡部分80g較輕,需要配一個計算盒子且從渲染圖看是有線的,便攜性不算好;續航 6 小時相比競對并沒有明顯的優勢。需要吐槽的是,官網首頁部分圖片用的是 Hololens 案例視頻的截圖,盡管從描述上看只是示意性的用圖。

@鬼道-Kura投稿 (3)

圖:圖片中的眼鏡都是 Hololens,右邊圖片來自 Hololens 與福特的案例視頻,截圖來自 kura.tech

如何看待 Kura 給出的光學參數,直觀感受是:好比在十幾年前手持功能機時,討論著 2019 年旗艦手機的參數。“驚人的結論需要驚人的證據”,Kura 還需要提供更多的技術細節和真實案例,拭目以待。

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責任編輯:hi188
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