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    我俩试玩了这款「史上最牛 AR 眼镜」,该怎么形容它好呢……

    图片:Joi Nan / 知乎

    如何评价正式发售的 Magic Leap one?

    Joi Nan,设计狮喵

    ag88环亚备用网址 www.qhwanhong.cn 这两天拿到了刚出炉热腾腾的 Magic Leap One Creator Edition(以下简称 ML) ,迅速把所有应用里里外外扒了一遍,觉得有些意思。加上自己在 AR 领域做设计,摆弄过一些头显设备,所以这篇分享主要从佩戴、视觉、交互三个角度谈谈 ML 的使用体验:(所有内容仅代表个人观点)

    1.佩戴体验

    • 重量

    第一个逃不开的话题就是重量。对比其他 AR 头显: Google Glass 36g, 悉见 166g,Meta 500g,HoloLens 579g,ML 360g 的重量虽然不是最重的,但佩戴起来也丝毫不轻松。ML 将头显命名为 Lightwear,这个愿望很轻盈,但现实却很沉重。

    • 尺寸

    ML 根据不同的头部尺寸将型号划分为大小 1、2 号,用户可以根据根据自己头部尺寸选择合适的型号。我猜测这是因为此版本的工业设计方案使得机身无法调整宽度,所以留给大众这样一道选择题,不知道大头儿子和小头爸爸一家会作何选择?

    • 佩戴

    与 HoloLens 用顶部扣带承压的方式不同,ML 采用两段伸缩带夹住头部的佩戴方式,并配有 5 种尺寸的鼻托,主要由眼腿两侧和鼻托承重。部分佩戴过的朋友反映被夹住的两侧头部会有不适感。而优点是,佩戴过程简单,也不会破坏发型。

    另外,这个版本暂时没有针对佩戴眼镜的用户提供可替换的医学镜片插片,所以近视的我忍着手酸全程举着眼镜在写这篇测评。

    • 外观设计

    舆论一边倒的情况下,我就不反复强调 ta 有多丑了...

    2.视觉体验

    接下来重点聊聊整体的视觉感受。ML 的水平视场角为 40 度,垂直 30 度,比 HoloLens 大一点,却还是无法达到虚拟与现实融合所要求的大视角沉浸。用户得到的视觉感受更像是透过视野内的窗户去看虚拟景象, 并不能拥有完整的视野,这意味用户很难观看过大的物体。

    • 追踪与画面

    ML 采用英伟达最新的 Tegra X2 多核处理器,包含四核 ARM A57 CPU,双核 Denver 2 CPU 和基于 NVIDIA Pascal 的 GPU,具有 256 个 CUDA 核心。头显上有多个摄像头和深度摄像头,其实现环境感知的方式应该与 HoloLens 类似。在强大的硬件支持下,渲染速度、追踪效果通常很好,但物体偶尔会移动或抖动。当我四处走动时,显示的图像有时会分裂成红色,绿色和蓝色。

    • 视觉效果

    ML 光学用了光波导实现了两个距离的动态聚焦,相较之前的 AR 头显, ML 的颜色和清晰度都略有提升。40 度水平视场角,30 度垂直视场角,4:3 的屏幕比例在当今的 AR 领域并没有优势,体验过程中能明显感觉到屏幕的边界感。针对这样的光学限制,ML 采取了一记组合拳来优化视觉体验,一是将界面元素零散化,削弱用户在移动边界时画面的切割感。

    二是大量运用“烟雾”效果作为文字背景,这样可以避免出现大面积实体色块,暴露边界,同时又能保留 z 轴的层级效果。

    • 内容布局

    在 ML 提供的所有 13 个 Apps 中,从内容上看有:5 个系统应用,4 个游戏类应用,3 个影像类应用,1 个体育类应用。其中和新西兰特效工作室 Weta Workshop 合作的 Dr. Grordbort’s Invaders 显示“coming soon”还未正式上线。这个阵营虽然不大,但基本涵盖了所有支持的技术方案和交互方式,作为示范的开发版本足够。

    从体验方式看,所有 App 分为两种类型:景观式应用(Landscape Apps)和沉浸式应用程序(Immersive Apps)?;?Linux 的 Lumin OS 系统支持多任务操作,所以用户可以同时打开多个景观式应用,定位在空间中。此类的应用多为功能性 App,想象一下一边看着 NBA 球赛,转头就是一副巨大的蒙拉丽莎。而沉浸式应用多为游戏类,用户一次只能体验一个 App。

    在空间定位两个景观式应用

    • 界面风格

    在视觉风格上,Lumin OS 没有墨守陈规,并有一套相对完整的设计体系。以下分析两点非常亮眼的设计尝试:

    - 3D+Parallax

    ML 用 Unity 搭建的界面里,所有元素都构建在 3D 场景中。景深的变化丰富了整个界面,给用户带来多一个纬度的感受。除此之外,ML 也应用了大量 Parallax 视效(视差效果),有点苏州园林中移步异景的意思(随着人的立足点的变化,窗户外的景物也随之改变),让原本丰富的界面更加细腻和真实。

    3D+Parallax 视觉效果

    - See Through

    ML See Through 的界面风格完全摒弃了大多数 AR 设备采用的 Holographic Frame 风格。最大特点在于,所有文字信息没有背景框,文字作为独立的元素出现。See through 的优势在于传递信息的同时没有大面积遮挡用户视野,充分考虑到了虚拟与现实之间的遮挡关系。

    我们正处在 AR 发展的初期阶段,很多头显设备界面大多在复用和参考 web, app 或是 TV 界面的设计思路。这些设计缺乏对空间的想象、对使用场景的分析、对现实与虚拟关系的思考。ML 这套视觉方案,是一个新的思路,在我看来也是目前行业里最贴合 AR 使用场景的一套 UI。ML 在界面设计方面的努力和探索非常珍贵,对行业标准的建立也很有帮助。同为设计师,要给这群在新平台上不断探索设计边界的设计师们鼓掌 。

    3.交互体验

    • 交互方式

    ML 宣称支持七种输入指令,分别为:头部姿势、眼球追踪、手势、语音、6DoF 手柄、App 输入和蓝牙键盘。头显配备了 4 个嵌入式麦克风,多个摄像头和深度摄像头追踪穿戴者的位置。我测试了这几种交互方式,整体体验较为顺畅。值得注意的是,语音输入并没有在开发者版本中得到实际应用。

    • 输入

    众多输入方式中,ML 较为保守地选择了手柄控制作为最常用的交互方式,甚至在 App 中也提供了虚拟手柄作为备用??杉鄱纷?、语音、手势等技术还未成熟。

    文字输入一直是 AR/MR 方面的老课题,ML 在这一方面并没有突破性创新。短文本输入主要采用手柄加虚拟键盘的输入方式,长文本输入,则支持手机 app 输入和蓝牙键盘。虚拟键盘支持 numeric、web-search、ascii 三种类型的键盘。从下图可以看出,几种键盘的设计稍稍有些区别。

    • 输出

    输出部分除了视觉上的反馈,ML 还配备了小型扬声器,在重视听感受的游戏中(如 Tónandi),扬声器的环绕音效果还是相当惊艳的。除此之外,头显、外置处理器和手柄均配有提示灯,手柄还有额外配有的震动反馈。在输出方面做足文章,一方面是为了更好地引导用户操作,另一方面也是吸引开发者创造出更加丰富细腻的内容。

    • 问题

    在使用过程中,其实还是存在一些不顺畅的地方。比如之前提到的闪屏,另外我们还发现 ML 容易进入无指示状态,俗称“丢了”。过长的加载时间和引导界面的缺失,让用户很难掌握机器运行的状态,从而反复重启,这点还是有点崩溃的。

    4.尝鲜小结

    可以看出 ML 在软、硬件上都有一些创新和优化,相比现有的 AR 头显有所进步,但并没有实现他们所宣传的巨大飞跃。很明显,产品水准与他们所获得的资源并不相符。另外,ML 的定位是打造消费级的 AR 头显,缺失优质应用和 FOV 的局限可能是未来将面临的巨大挑战。

    管不亮,若琪 Rokid Optical Group Lead

    声明:观点仅仅是个人观点,仅为 AR 爱好者讨论,不代表任何官方观点。

    我们 Lab 同事在湾区第一时间预定了 magic leap one, 基本上是一分钟之内(平时经常做锻炼就是干嘛嘛快,尤其是点鼠标的右手),同时我们勾选了 liftoff 的服务,理解是包括送货上门,安装等,当时的顺序号是 36,37, 一共两台机器,结果是上周六 8 月 11 号当天一个芝加哥的小哥飞过来直接送到家里,安装调试大概花了一个小时的时间,大概晚上 7 点的时候第一次体验。

    简单的东西就过,大家都知道的三件套,手柄,眼镜,和 nvidia 的腰间小电脑,同时有一个适配器用来充电。

    Onboard 的过程比较繁琐,个人认为比 Hololens 繁杂的多,系统一直提示我去各个地面,墙和屋顶去扫描,有趣的是由于我们是湾区典型的车库创业公司,有一个很高的屋顶,然后他就提醒我再离近一点,非常无语,我戴着你还能牛逼到上天啊,看图片自己体会下绝望的心情。

    接下来我们就每个同学都体验了一把,普遍的反应是显示效果不错,声音效果奇好,奇怪的交互和略显笨拙的设计是槽点最多的地方,听到最多的一句就是:我靠怎么退出啊??梢岳斫庖蛭切碌南低?,需要一段时间去适应,还好 Bill 几十年谆谆教导咱们不行就硬重启,所以我们整个使用过程中在不停的硬重启,几乎换一个人就重启,倒也是管用?;褂芯褪强蟾攀种幼笥?,眼镜两边就会变得很烫,要注意不要接触到皮肤的地方。

    原生提供的 app 都比较简单,功能不表,这个可以理解,想想 iphone 最开始的时候,毕竟这个只是个开始,随着时间 app 的需求肯定都会解决掉。

    下面说个人熟悉的光学的部分,眼睛看外界东西的远近有两个因素,一个是 vergence cue(双眼视差), 一个是 accommodation cue(眼睛晶状体调节), 现在无论是 AR 和 VR,头晕其中最大的一个问题是只能满足 vergence cue,而虚像只能处在某一个深度位置,ML 声称就是能够完美解决这么些问题去拿了各种融资。

    从读过的专利,现在到手的产品,以及 ML 过去的新闻,历史大概推了一下,从产品的角度,应该是几个阶段,原型机阶段,多层波导阶段,最后收敛到最终可产品化阶段。 原型机应该是给 VC 们看过的版本,应该是真正的 multi engine, multi waveguide etc, 现在离产品最近的专利,应该是US2017/0276948A1,有空的可以去再读一下,有的地方写的比较清楚,有的地方不清楚,没有空的就看我这个缩略版本就好了,实现的原理基本上应该讲清楚了。下面也会用图片做验证为什么 ML 发了很多专利,我们可以大致定下来最后他们选用的这个方法。

    做为 AR 光学几个 Core components,波导,光机,照明, eye tracker(非必需)。下面剥离开讲:

    1 光波导方面

    毋庸置疑,他们用了光波导,而且很可能是基于衍射的光波导,波导就是耦合,传播,出光的器件,下面左边的照片是从镜片的外面拍出来,可以看到有大概 5 条绿色的 leak 的条纹,这些匹配专利里面的 grating 的分布,基本上可以推断是 diffractive grating,而且效率并不是很好,从外面可以看出比较严重的漏光,颜色色差比较严重,不均匀,同时也可看到有蓝色,红色类似的条纹,所以光波导方面应该是衍射光栅,5 层光栅,用来去模拟深度不同的 5 个面的内容。 然后再分三个颜色这样,下面是对比图。真的可以看出有 5 层。

    2

    光机的部分,应该是左边右边各 1 台 lcos,判断的主要原因因为黑色的背景还是有很显着的灰色,对比度不是太好,在吸光方面,普通的小型 lcos 做的不如 dlp 好,ML 最后采用和 Hololens 类似的 lcos panel 做为 display,这个可能性是比较大的。应该是从侧面上方直接打出来 expand 再出射。另外分色严重也是分时 lcos 的一个特征。

    耦合到 waveguide 内部是传统的棱镜耦合,因为可以从边角的镜片看到很强的反射面。也就是眼角可以看到后面镜面反射的物体。这种是最高的耦合效率,而且耦合到内部没有必要用低效率的衍射元件。

    3

    光源

    光源的部分,应该是三个窄带 RGB 颜色,LED 照明的可能性比较大,应该不是 VCSEL 激光,如果是的话可能就不是 class1 了,下面激光应该只是 eyetracker 上面。

    4 eyetracker

    类似激光加 detecter 激光如下 class 1:

    这 4 个很丑的 pins 应该是做 eye tracking,一般来说 eye tracker 有这么几个作用,a 局部渲染降低渲染需求 b 做为 input device 做交互。

    在今天其实这个 eye tracker 对于传统的 AR 或者 VR 没有太多作用,a 分辨率不够高 有点鸡肋 b 反人性,太累,但是注意他们用的办法是离不开这些 eye tracker 的,因为关联到某个深度的渲染,就是 a 状况,只是局部渲染不是为了降低需求,而是界定不同的深度层。所以即便是这么丑,也不能不放上面。

    工作原理:光学渲染计算原理

    最开始需要用信用卡大致测瞳孔的相对的距离,然后 eyetracking 探测瞳孔的相对位置,调整图像,实时完成的 vergence accommodation 的图像软件渲染处理,同时由瞳孔之间的距离变化测出双眼看外部环境的距离,用这个距离反馈深度,实时提供不同深度的光学渲染,这时候两者就统一了,用户感受到的深度包含有单眼和双眼的两者匹配的深度信息。

    硬件实现部分

    一个 lcos 光机去 illuminate 全部的波导层,然后每个波导层有自己的开关,这样每个波导层根据系统需求的响应来做出开关的动作,即可实现不同景深的效果,由于 LCOS panel 同时只能有一个图像,那么系统里应该同时只有一个深度层是打开的,或者相邻的两个可以一起打开,例如去 simulate 3 米的效果,可以打开 1,3 米的波导层。别的全部关闭。下面是一层开启的效果,每一层去实现不同的深度信息。

    那接下来的问题是 如何让每层的信息不干扰。

    重点来了,如何去选择不同的波导层去响应不同层的渲染,这个和光栅一起应该是 ML 最核心的部件,下面给一个思路,如果在光机 inject 到波导的时候,光机覆盖所有的波导,但是输入到每一层做一个可以实现 ON/OFF 的开关,那么就可以实时的去控制和光机 sync 的问题,决定哪个层开,哪个层关,例如去模拟一只喵从近到远,可以分时去打开每个波导的通道。 什么样的器件适合做这样的事情呢,我可以想到的马上或许可以用的有液晶 shutter,响应速度足够快,加上偏振后效率足够高,结合 cross 用起来应该是不错的 candidate,另外 ML 也可以 leverage 通讯领域,发展了很多年,也有不同类型的光开关,例如电光,热光,声光驱动的各种光开关,相信以 ML 有钱任性有时间,肯定是已经全部研究了一遍,最后找了个最恰当的来做开关吧。

    综上,光学方案上,magic leap 在光学上做了不少工作,产品确实非常 Impress,是 beyond my expectations,例如多个波导的 align,如何实现分时等等,给行业上了很好的一课:

    讲主要的几点和承诺的不一致的东西:

    1

    没有给出来原来承诺的实时光场,就是眼睛可以任意主观的聚焦,同时在不同深度上成像的光学系统,做了工程化的很多妥协,即在同一时间,根据瞳孔距离,分开时间只渲染一个深度的内容(或者两个近似深度相同内容),加上 eye tracking,来实时的调整深度的距离,这样的软件负载会小很多,实际体验也会比只有一个深度层的 ar 设备体验好不少。

    2

    还有一个我认为是 ML 以前承诺但是没有解的东西,就是如何去用虚像遮挡实像,广告中是讲能够达到以假乱真的光场效果,这个是主要的虚像和实像的区别,例如一个机器人放置在桌子前面,应该把桌子完全遮挡住,这样的效果目前应该是基本没有的,这个也是业界基本上很难去解决的问题。 (实物的遮挡,因为 AR 设备只能发出光,不能做遮挡,如果不发光即为透明态,所以这个如何解决也是一个行业难题)

    3

    当然不是用光纤扫描了,不能说不可行,但至少用起来没有 lcos 那么方便。

    价格方面,2000 多的价格,bom 来说应该是一定赔钱的,光波导,DOE 这些都是 cost driver, 不过现在能够出货对于 ML 比什么都重要. 个人认为做为 AR 的标杆产品,magicleap one 跟 hololens 相比,进步了非常多,佩戴舒服了很多,图像质量,深度感等等都是其他 AR 产品现在很难达到的水准,但是 slam 根据同事反馈,不如 hololens 稳定,很多画面有跳跃感,不平滑, 还需要做继续优化, 不过这些应该都可以随着时间去逐渐改善。

    大环境的影响,我一直赞成大生态,对于 AR 产业,对大多数玩家肯定是好事,AR 重新进入主流视野,或许可以让人们从区块链的热度中发现还有其他更多的科技美,AR 系统继而继续细化市场,应用,直到普及,也许还需要很长的时间,在这个阶段一个产品或者一个公司的产品完全覆盖全部的生态是几乎没有可能性的,接下来应该是 AR 的触角会伸到更深多的地方,但是对于一些已经在市场上的同质化严重的产品,会造成一定的压力,例如有些大视场原来 target 取代显示器的 AR 产品,在$1500 的价格还是不是足够有吸引力等等,这部分压力也许可以转化为新的动力,给这个市场带来更多的一些思考。

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