Während wir in diesem Jahr am Abgrund zweier großer VR-Ankündigungen stehen – Apples VR-Brille und die bevorstehende von Meta Project Cambria-Headset – es wird immer deutlicher, dass in beiden Headsets unglaublich viel steckt gemeinsam. Im Zentrum all dessen steht eine Designphilosophie, die sich nicht auf ein Medium konzentriert. Anstelle von nur VR erhalten Sie eine Kombination aus virtueller Realität und erweiterter Realität, bekannt als XR oder manchmal auch Mixed Reality.
Ich hatte das Vergnügen, mit John Fan, PhD, dem CEO und Gründer der Kopin Corporation, zu sprechen, der seit über 30 Jahren in der AR/VR-Branche tätig ist. Was meine Aufmerksamkeit besonders erregte, waren die Pancake-Linsen von Kopin, ein Produkt, das dünnere Linsen liefert als alles, was derzeit im AR/VR-Bereich für Verbraucher erhältlich ist. Tatsächlich das schlanke und elegante Apple VR-Headset und Meta Projekt Cambria Möglich machen Pancake-Linsen, die die Fresnel-Linsen bei Headsets wie dem ersetzen Oculus Quest 2.
Aber machen diese flacheren Gläser wirklich einen Unterschied? Spielt ein breiteres Sichtfeld eine Rolle? Wird Apple tatsächlich versuchen, den VR-Bereich von Meta zu übernehmen, und welche Rolle spielt Fan’s Unternehmen dabei? Diese und weitere Antworten finden Sie weiter unten.
Die Suche nach kleineren Headsets
In den letzten sechs Jahren sind Größe und Volumen von VR-Headsets für Verbraucher erheblich geschrumpft. Trotz der Verwendung der gleichen Objektive war die Meta Quest 2 bei ihrer Markteinführung satte 84 mm dünner als die ursprüngliche Oculus Quest. Jetzt, mit dem kommenden Apple VR-Headset und Metas Project Cambria – das zu diesem Zeitpunkt vermutlich Meta Quest Pro heißt – werden Headsets noch weiter verkleinert.
Das Geheimnis? Pfannkuchenoptik.
Besonders interessant ist jedoch, dass Pancake-Optiken per se nichts „Neues“ sind. Die Kopin Corporation besitzt tatsächlich die weltweite Marke für den Begriff „Pancake Optics“, da Fan der Erfinder des Begriffs ist.
Was unterscheidet die Pancake-Optik von der aktuellen Technologie? Fan beschreibt Pancake-Optiken als „Akkordeon“, das Licht reflektiert und ein Bild vergrößert. Stellen Sie es sich wie einen dieser Räume voller Spiegel vor, die den Raum viel länger erscheinen lassen, als er tatsächlich ist. Mit der Pancake-Optik kann ein winziges Display vergrößert werden, ohne dass dafür viel Platz benötigt wird.
3M stellte 2021 einen Prototyp im Pancake-Stil vor, der den enormen physikalischen Unterschied zwischen aktuellen Fresnel-Linsen und kommenden Pancake-Linsen veranschaulicht (siehe unten).
Der Unterschied in der Headset-Tiefe lässt sich leicht an den durchgesickerten Prototypen für Metas Project Cambria erkennen die im Umlauf sind und ein Headset präsentieren, das wesentlich dünner ist als das Meta Quest 2. In ähnlicher Weise wird angenommen, dass das VR-Headset von Apple eine Art Pancake-Optik verwendet, die ihm das schlanke Profil verleiht, das wir in durchgesickerten Schaltplänen und Renderings im Internet gesehen haben.
Pancake-Optiken eignen sich nicht nur zum Abspecken. Sie eignen sich auch hervorragend, um das Gewicht zu reduzieren, für das VR-Headsets bekannt sind.
Obwohl VR-Headsets für Verbraucher gerade erst mit schlankeren Profilen auf den Markt kommen, weist Fan darauf hin, dass seine Das Unternehmen produziert seit über einem Jahrzehnt Pancake-Optiken für militärische Zwecke, insbesondere in Zielfernrohre. Allerdings wird die Technologie erst jetzt erschwinglich genug, um in ein Consumer-Headset eingebaut zu werden. Wie wir aus den Gerüchten gut wissen Preis 799 $ des Quest Pro (und des vermeintlich hohen Preises des Apple VR-Headsets) ist das für viele potenzielle Benutzer nicht unbedingt erschwinglich.
Aber nicht nur zum Abspecken eignet sich die Pancake-Optik. Sie eignen sich auch hervorragend, um das Gewicht zu reduzieren, für das VR-Headsets bekannt sind. Abgesehen von der kleineren Größe bestehen Pancake-Optiken – zumindest die von Kopin – aus Kunststoff statt aus Glas. Außerdem ist Kunststoff in solchen Produkten kostengünstiger und einfacher in Massenproduktion herzustellen als Glas. Soweit wir wissen, wird das den neuen Headsets von Apple oder Meta nicht viel helfen, aber zumindest in Zukunft sollten die Objektive kein kostspieliges Teil sein.
Größer ist nicht immer besser
Jeder, der schon einmal ein VR-Headset verwendet hat, wird Ihnen sagen, wie eng das Sichtfeld (FoV) bei den meisten Headsets ist. Im Fall des Quest 2 sehen Sie ein Sichtfeld von etwa 88 bis 90 Grad, was etwa der Hälfte dessen entspricht, was das menschliche Auge natürlich sehen kann. Das Ergebnis ist zunächst eine Art Tunnelblick, der jedoch tendenziell verschwindet, je länger man in ein Erlebnis oder Spiel eintaucht.
Fan sagte mir, er glaube nicht, dass ein breiteres FoV die Lösung sei, um VR-Headsets besser zu machen. Zumindest vorerst nicht.
Daher haben viele gefordert, dass zukünftige VR-Headsets den FoV erweitern, um ein natürlicheres Gefühl des Seins und der Immersion zu erzeugen. Kommende Headsets wie das PS VR2 Aus diesem Grund wird ein breiteres Sichtfeld von 110 Grad eingesetzt.
Aber Fan sagte mir, dass er nicht glaubt, dass ein breiteres FoV die Antwort auf die Verbesserung von VR-Headsets ist. Zumindest vorerst nicht. Ich fand das ziemlich überraschend, da die vorherrschende Meinung unter Enthusiasten besagt, dass ein breiteres Sichtfeld immer besser ist. Tatsächlich erhöhen einige Headsets von Unternehmen wie Pimax diesen FoV auf 200 Grad.
Obwohl einige Enthusiasten-Headsets diese Erzählung vorantreiben, ist Fan nicht der Einzige, der der Meinung ist, dass FoV derzeit nicht der wichtigste Teil des Puzzles ist. Andrew Bosworth, der derzeitige CTO von Meta, stimmt ebenfalls zu und hat in seinem letzten AMA auf Instagram sogar darüber gesprochen.
Unpopuläre Meinung, aber da stimme ich mit Boz überein. Durch das Hinzufügen von 10 % mehr FOV werden keine weiteren Headsets verkauft. Meiner Meinung nach wird es die Hardcore-Fans nur glücklicher machen. Fügen Sie Rechenleistung, bessere Akkulaufzeit und Pixeldichte hinzu. Schatten sind eindringlicher als das verschwommene Sehen am Augenrand. https://t.co/b70OngOwxl2. Juni 2022
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Ein breiteres FoV reduziert die effektive Auflösung, wodurch die Anzeige schlechter aussieht.
Manche könnten sagen, dass er dies tut, um die Erwartungen an ein superweites FoV beim kommenden Projekt Cambria herunterzuspielen Headset, aber Fan sagt, dass ein breiteres FoV die effektive Auflösung verringert und daher das Display niedriger erscheinen lässt Qualität.
Beispielsweise erreicht das Display der PS VR2 eine Auflösung von 2000 x 2040 pro Auge, während das Quest 2 nur 1832 x 1920 pro Auge erreicht. Trotz dieses Unterschieds ist die effektive Auflösung der beiden Headsets aufgrund des FoV-Unterschieds gleich.
Manche habe vermutet dass peripheres Sehen durch die Verwendung von Lichtern anstelle einer tatsächlichen Anzeige simuliert werden kann. Dies würde einen ähnlichen Effekt erzeugen, da das menschliche Auge nicht viele Details in der Peripherie wahrnimmt und wahrscheinlich ähnlich funktionieren würde wie ein Govee TV-Hintergrundbeleuchtung, wodurch eine Fülle von Tiefeninformationen mit geringem Verarbeitungsaufwand bereitgestellt wird.
Die Vergangenheit ist transparent
Als Google Glass zum ersten Mal auf den Markt kam, wurde das einsame Kristalldisplay, das direkt über dem rechten Augapfel schwebt, zum Mittelpunkt des Gerätedesigns. Wenn Sie es trugen, waren die auf Glass angezeigten Informationen immer direkt über der Mitte Ihres Blickfelds sichtbar.
Aber diese Art von Design war äußerst einschränkend. Auf dem winzigen Display konnten nicht nur sehr wenige Informationen angezeigt werden, es war auch unbequem, über längere Zeiträume nach oben zu schauen.
Technologie ist in diesem Fall nicht der limitierende Faktor. Es ist eigentlich das menschliche Gehirn.
Das liegt daran, dass die Technologie in diesem Fall nicht der limitierende Faktor ist. Es ist tatsächlich das menschliche Gehirn – vielleicht genauer gesagt, wie menschliche Augäpfel funktionieren und wie das Gehirn Informationen über verschiedene Fokusebenen wahrnimmt. Wenn Sie beispielsweise versuchen, sich auf ein kleines transparentes Display direkt vor Ihrem Gesicht zu konzentrieren, Wenn Sie sich dann wieder auf die reale Umgebung um Sie herum konzentrieren, werden Ihr Gehirn und Ihre Augen sehr müde schnell.
Fan merkt an, dass dies eine der größten Einschränkungen von Google Glass war, als es veröffentlicht wurde, und warum zukünftiges XR Headsets, die Video-See-Through verwenden, werden die Meinung der Verbraucher gegenüber Brillen oder Headsets mit transparentem Bildschirm für sich gewinnen zeigt an.
Das liegt daran, dass Video-See-Through – oder was viele Leute einfach als Mixed Reality in einem Headset bezeichnen – auf derselben visuellen Ebene dargestellt wird. Wenn alles auf einem einzigen Display präsentiert wird, verschmelzen virtuelle Objekte besser mit realen Objekten und erfordern nicht, dass sich die Augen einer Person ständig auf andere Dinge konzentrieren müssen. Es ist alles gut sichtbar und erfordert keine wirkliche Anstrengung für Ihr Gehirn.
Der Meta Quest 2 bietet dies bereits, ist jedoch aus mehreren Gründen auf die Anzeige von Schwarzweißvideos beschränkt. Das kommende Projekt Cambria behauptet, dies zu beheben und, wie Zuckerberg gab an, kann es ermöglichen, in VR noch mehr zu tun als je zuvor.
Eines meiner Lieblingsbeispiele ist das Training mit einem Trainer in Ihrem eigenen physischen Raum zu Hause, da die Person, die das Training anleitet, realistisch in Ihren Raum „gebeamt“ zu werden scheint. Aber es geht mir hier nicht nur um „Realismus“. Es geht auch darum, Menschen dabei zu helfen, mit der richtigen Form zu trainieren. Metas Video zeigte, wie der Ausbilder die Benutzer aufforderte, ihre Hände in eine bestimmte Position zu bringen, um die richtige Position zu erreichen, und ich stelle mir Gerüchte über Cambria-Funktionen wie vor Körperverfolgung würde eine solche potenzielle Funktion weiter verbessern.
Es heißt, dass das VR-Headset von Apple die gleiche Art von Mixed-Reality-Technologie verwenden könnte, um bessere Ergebnisse zu erzielen Trainieren Sie zu Hause, steigern Sie die Produktivität durch die Erstellung virtueller Monitore für Ihren Computer und vieles mehr Dinge. Das meiste davon kann der Quest 2 bereits, aber wie es in der Technologie immer der Fall ist, steht etwas Besseres schon vor der Tür.
Egal, für welches Unternehmen man sich am Ende entscheidet, die Zukunft scheint ziemlich klar. Zukünftige Headsets werden die Möglichkeit bieten, die virtuelle mit der tatsächlichen Realität auf eine Weise zu vermischen, die derzeit nicht verfügbar ist, und es ist äußerst spannend, darüber nachzudenken.