微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記：一款為“秀”屏幕的設(shè)備

雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào)：雷鋒網(wǎng))按：2017 年年初的 CES 上，Kopin 推出了一款只有 1 英尺的微顯示屏 Lightning（閃電）。隨后 6 月份，歌爾與 Kopin 宣布合作推出雙眼 4K 基于微顯示屏“閃電”精靈頭盔（Elf）的參考設(shè)計(jì)。 日前，外媒 RoadtoVR 編輯 往前歌爾（Goertek）位于硅谷的辦公室，上手體驗(yàn)了這款設(shè)備。從外觀到運(yùn)行效果，給出了較為全面的介紹。歌爾方面表示，采用“閃電”微顯示屏的首款產(chǎn)品將于 2018 年上市。雷鋒網(wǎng)將全文編譯如下。

大小和重量

在外觀上，可以運(yùn)行的精靈頭盔原型如之前所見(jiàn)的一樣，非常小巧，配備一對(duì)一英寸的 Kopin “閃電”顯示器，分辨率都是 2048 x 2048，刷新率 120 Hz。這款頭盔不僅比其它頭盔都要小巧得多——220克的重量，這連 Rift 和 Vive 一半的重量都沒(méi)有，雖然目前這款頭盔還沒(méi)有一體化的聲音、IPD 調(diào)試、也沒(méi)有位置追蹤技術(shù)，這些技術(shù)會(huì)需增加額外的硬件和重量。

連接

頭盔通過(guò) DisplayPort 和 USB 插口連接到主機(jī)上，兩個(gè)合成一套細(xì)小的數(shù)據(jù)線，從一個(gè) USB C類接口接入頭盔。Kopin 通過(guò) OpenVR 驅(qū)動(dòng)，讓頭盔可以運(yùn)行 SteamVR 的內(nèi)容。

畫(huà)面（至少目前）黑乎乎的

精靈原型所展示的演示是一個(gè)名為《 InMind 2 VR》 的 SteamVR 游戲。演示中展示了大腦神經(jīng)元的各種模型。當(dāng)我?guī)项^盔，第一個(gè)感覺(jué)就是圖像好黑。人能夠清楚看清圖像，但它絕對(duì)不應(yīng)該這么黑。Kopin 對(duì)此解釋稱，顯示器還沒(méi)有最終完成，他們預(yù)計(jì)等到量產(chǎn)銷售時(shí)，亮度應(yīng)該會(huì)是現(xiàn)在的兩倍。

視野

除了亮度，另一個(gè)突出的特點(diǎn)就是視野，可能與很多用戶所習(xí)慣的 Rift、Vive 或者 PSVR 的不同，反而更像谷歌 Daydream 的視野。Kopin 稱演示所用的原型配備的是 70 度的視野，他們還在開(kāi)發(fā)不同的鏡頭，目標(biāo)是提供 80 度和 100 度的視野。

在 70 度視野的原型機(jī)里，“雙目視覺(jué)”感（在你的視野周圍能注意到黑色的圈）非常明顯。雖然能看見(jiàn)極度平滑、清晰的圖像，視野的狹窄還是讓沉浸感大打折扣，所以如果 Kopin 在開(kāi)發(fā)視野更大的鏡頭那就很好。

圖像保真度

Kopin 的像素（2048 x 2048）超過(guò) Rift 和 Vive（1080 x 1200）的三倍，圖像看起來(lái)清晰度極高，讓人驚喜。另外，由于視野狹窄，像素的密度也變得更高了。單個(gè)像素是完全分辨不出的，感覺(jué)不出有什么紗窗效應(yīng)。

因?yàn)?70 度視野的 FoV 鏡頭不是菲涅爾透鏡，所以沒(méi)有 Rift 和 Vive 上常見(jiàn)的散光散射現(xiàn)象，也注意不到有任何的色差。沒(méi)有明顯的顯示器亮度不均而出現(xiàn)的痕跡，這很好，但是要確定頭盔完全沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題還需要更多時(shí)間。

另外，因?yàn)檫@是一個(gè)微型 OLED 顯示器，黑色非常深。不過(guò)，還沒(méi)機(jī)會(huì)看到合適的場(chǎng)景，來(lái)評(píng)估頭盔是否有黑色污跡的問(wèn)題。

變形和矯正

精靈頭盔的存在完全是為了顯擺一下顯示器和鏡頭，目前還沒(méi)有內(nèi)置的位置追蹤技術(shù)。這意味著在之前的演示中，頭盔僅僅只追蹤旋轉(zhuǎn)。演示里的追蹤技術(shù)看起來(lái)還可以，由于 120 Hz 的刷新率，順滑度非常不錯(cuò)，雖然在轉(zhuǎn)頭的時(shí)候在視野周圍有一些變形，可能是由鏡頭導(dǎo)致的。

Kopin 稱公司還在改進(jìn)頭盔的驅(qū)動(dòng)，調(diào)整、矯正變形的問(wèn)題。公司非常自信，只要最終確認(rèn)了鏡頭和驅(qū)動(dòng)，就能消除畸變的問(wèn)題。

更寬的視野是要付出代價(jià)的

我還看到了 80 度和 100 度視野版本的原型（配備了同樣的閃電顯示屏），沒(méi)有內(nèi)嵌到完整的頭盔中，而是連接到了一個(gè)測(cè)試板上。80 度的鏡頭是一個(gè)二器件的菲涅爾透鏡，比 70 度和 100 度的鏡頭都亮得多。很明顯能感受到 80 度的視野要寬得多，但因?yàn)闆](méi)有和配有頭部追蹤的頭盔連接起來(lái)，很難評(píng)估其沉浸感到底如何。

100 度的鏡頭是一個(gè)二器件的非菲涅爾透鏡，跟 70 度鏡頭一樣黑乎乎的。雖然鏡頭本身可能提供了100 度的視野，但是你能看到顯示屏的邊緣，在我看來(lái)，其沉浸感還不如一個(gè)視野更小、但是看不見(jiàn)顯示屏邊緣的鏡頭。

Kopin 計(jì)劃未來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)更大的顯示屏，這意味著更大的視野、并且看不到邊界，但是在若干年內(nèi)還沒(méi)法準(zhǔn)備完成。這樣看來(lái)，就沉浸感和圖像保真度而言，Kopin 的 80 度視野鏡頭是目前最好的選擇。所以現(xiàn)在的問(wèn)題就是：消費(fèi)者在多大程度上，愿意以視野為代價(jià)，換取更好的圖像保真度？

“精靈”是一個(gè)宣傳，而非一個(gè)產(chǎn)品

關(guān)于以上所有關(guān)于“精靈”頭盔的信息，我們必須明確很重要的一點(diǎn)：它不會(huì)成為一款產(chǎn)品，而只是為 Kopin 的 VR 顯示屏和歌爾。

的制造能力所做的一次宣傳。公司的目標(biāo)是能有一個(gè)電子消費(fèi)品公司，會(huì)想要基于閃電顯示屏來(lái)制造產(chǎn)品，而精靈頭盔的使命就是演示給人們看，閃電顯示屏能使產(chǎn)品具備怎樣的外形。歌爾稱兩家公司正在對(duì)潛在的電子消費(fèi)品公司做“積極宣傳”。

這意味著，配有 Kopin “閃電”顯示器的終端產(chǎn)品的樣子，最后會(huì)和現(xiàn)在的“精靈”頭盔不一樣。實(shí)際上，雖然“精靈”有其限制所在，Kopin 稱頭盔的基礎(chǔ)部分還適用于一體化的 VR 頭盔。

Kopin 是一家上市的顯示器制造商，成立于 1984 年。隨著 VR 行業(yè)強(qiáng)勢(shì)發(fā)展，公司針對(duì) VR 頭盔，制定了顯示器制造商的藍(lán)圖。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，微顯示器的特點(diǎn)就是體積小，而像素密度驚人的高，并能夠具備較高的刷新率。

Kopin 為 VR 定位的第一個(gè)微顯示器被他們稱作“閃電”，是一個(gè)一英寸顯示器，具有 2048 x 2048 的單眼分辨率和 120 Hz 的刷新率，令人驚喜。由于 Rift 和 Vive 使用了 1080 x 1200 像素的分辨率，Kopin “閃電”顯示屏的像素是其 3.2 倍，并且比這些刷新率為 90 Hz 的頭盔運(yùn)行快得多。

微顯示器的“迷你身材”還具有另一種優(yōu)勢(shì)：它有可能大大縮短焦距。市面上消費(fèi)級(jí)的 VR 頭盔差不多都是一樣大，不是因?yàn)槲覀儧](méi)法設(shè)計(jì)更小的外形，而是因?yàn)楣鈱W(xué)的原因，顯示器必須與鏡頭保持一定距離，才能在用戶的眼中展現(xiàn)出對(duì)焦的畫(huà)面。如果圖像小一點(diǎn)，所需的對(duì)焦距離也小一點(diǎn)，這樣顯示器就不需要距離濾鏡那么遠(yuǎn)，這就讓頭盔有可能體積更小。

Kopin 之前與中國(guó)的 ODM 廠商歌爾合作開(kāi)發(fā)過(guò)一個(gè) VR 頭盔原型，使用了他們的“閃電”微顯示器。合作的成果是一個(gè)及其微縮、輕量的設(shè)備，與目前笨重的消費(fèi)級(jí)頭盔相比，戴起來(lái)絕對(duì)是非常的爽。

我在今年 E3 展會(huì)上試用了一個(gè)原型，但是沒(méi)能在其中觀賞任何的 VR 內(nèi)容，因?yàn)閾?jù)公司稱，公司唯一一臺(tái)能夠達(dá)到配置要求的電腦——因?yàn)閮蓚€(gè)顯示器都是定制的 4096 x 2048 像素分辨率——被送去了同樣在這個(gè)星期舉行的亞洲 CES 展會(huì)。以后的更新會(huì)看到原型頭盔上的內(nèi)容，以下的文章只討論其外觀。

與目前市面上的其它消費(fèi)級(jí)頭盔相比，即便是與其中最輕的（例如 Gear VR 和 Daydream View）相比，Kopin 原型也輕得像羽毛一樣（不過(guò)需要提出的是，設(shè)備還缺少一個(gè)用于顯示的小型驅(qū)動(dòng)板，這會(huì)增加一點(diǎn)點(diǎn)的重量）。

一根可調(diào)節(jié)的帶子讓用戶可以輕松地在頭上佩戴設(shè)備，不需要使用頭頂?shù)膸ё?。外殼是由一個(gè)很薄、極度輕量的塑料制成。設(shè)備看起來(lái)很牢，但是不知道材料的耐用度能否達(dá)到消費(fèi)者使用的要求?？赡苓€需要改用一種更厚、更耐用的材料，有可能增加一定的重量。

只從圖片中很難看出 Kopin 頭盔比其它頭盔要小多少，感覺(jué)與一副滑雪護(hù)目鏡的大小和重量差不多；設(shè)備包裹在眼部周圍，但是不會(huì)蓋住很多臉部面積。

另外，這款頭盔也沒(méi)有其它頭盔那么“深”，意思就是，它不像其它頭盔從臉部突出那么多。這種“苗條”的身材使得保持輕量體重更加復(fù)雜了，因?yàn)槿绻a(chǎn)品外形更大的話，各方面的設(shè)計(jì)會(huì)更好平衡。

如果大部分沉浸式 VR 頭盔能達(dá)到這種外觀的話，到那一天，VR 的舒適度和易用度會(huì)有大大提升。

微顯示器的代價(jià)

使用微顯示器有好處，但也不是沒(méi)有代價(jià)。

Kopin 稱，單眼 2 英寸顯示屏對(duì)于 VR 來(lái)說(shuō)絕對(duì)是完美。傳統(tǒng)的 VR 顯示屏——例如 Rift 和 Vive 目前的顯示屏——都受限于他們的大小。要把它們縮小到 2 英寸、并保持它們的像素密度不是一件容易的事。另外，雖然微顯示器有其極小的體積和極高的像素密度，但是應(yīng)用到 VR 上就有了一項(xiàng)挑戰(zhàn)——雖然有點(diǎn)違背直覺(jué)——會(huì)讓設(shè)備反而變得更大。

微顯示器的制造過(guò)程類似計(jì)算機(jī)處理器的制造過(guò)程，需要將微型結(jié)構(gòu)刻制到硅晶元上。這個(gè)過(guò)程需要高度細(xì)分的專業(yè)度，需要極度昂貴的設(shè)備，而且只有大規(guī)模生產(chǎn)才能盈利。因?yàn)槭郎洗蟛糠帜軌蜻M(jìn)行此類生產(chǎn)的廠商都用于生產(chǎn)世上最小的零件，沒(méi)有大規(guī)模資本投入，要生產(chǎn)更大的微顯示屏不是一件簡(jiǎn)單的事。

Kopin 稱，由于微顯示屏微小的體積，這種顯示器技術(shù)所面對(duì)的挑戰(zhàn)就是實(shí)現(xiàn)沉浸式的視野；圖像需要進(jìn)行極大的放大，才能實(shí)現(xiàn)寬廣的視野。他們稱目前的閃電顯示屏使用一種雙器件的菲涅爾透鏡，能夠做到直徑最大 110 度的視野。他們還正在與 3M 合作研發(fā)一個(gè)更小的“薄餅”光學(xué)器件，據(jù)稱可以實(shí)現(xiàn) 100 度的視野。

不過(guò)，還沒(méi)有看過(guò)頭盔，還不清楚這種光學(xué)轉(zhuǎn)化對(duì)于圖像質(zhì)量會(huì)有什么影響，也不知道針對(duì)這種光學(xué)配置所需要什么程度的、什么效果的反扭曲技術(shù)。要用微顯示器做到寬廣的視野不是小事。Kopin 似乎也這么認(rèn)為，據(jù)稱更大的顯示屏與微顯示屏相比，更有可能在視野上留下邊緣，至少除非是微顯示屏能做得更大。

為達(dá)到這一目標(biāo)，Kopin 稱公司及其合作伙伴已經(jīng)進(jìn)行了一億五千萬(wàn)美元的初期投資，用于打造一個(gè)新工廠，能夠制造更大、更高分辨率的 VR 微顯示屏。這還需要很多年才能實(shí)現(xiàn)，很可能等到新工廠完工，但是公司的藍(lán)圖顯示了公司目標(biāo)是一個(gè) 1.3 英寸、3072 x 3072 分辨率的顯示屏，并在未來(lái)打造另一個(gè) 1.37 英寸、4096 x 4096 分辨率的顯示屏。

雖然顯示屏變得更大，他們卻做了妥協(xié)，使用了目前大部分頭盔所使用的光學(xué)器件：越來(lái)越長(zhǎng)的焦距需要鏡頭與顯示屏的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，才能正確對(duì)焦。即便這樣，這個(gè)大小的微顯示器也應(yīng)該保持其像素密度的優(yōu)勢(shì)。

所以，一方面來(lái)說(shuō)，我們有傳統(tǒng)的 OLED 顯示屏制造商，例如三星，正在研究如何縮小他們的顯示屏，而另一方面，Kopin 等微顯示屏制造商們正努力放大他們的顯示屏。誰(shuí)能找到合適的平衡，我們拭目以待。

viaRoadtoVR雷鋒網(wǎng)編譯

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