王立军院士:XR+元宇宙是下一代沉浸式互联网WEB3.0

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17 天前
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元宇宙之道

文章转载来源:元宇宙之道

来源:中国电子报

作者丨宋婧

原标题:《王立军院士:XR终端是WEB3.0核心体验设备》

图片来源:由无界版图AI工具生成

11月12日,在2022世界VR产业大会的元宇宙高峰论坛上,国家特聘专家,俄罗斯工程院外籍院士王立军发表了《元宇宙终端—XR硬科技前沿及产业发展趋势》的主题演讲,王立军是光纤通信、平板显示、VR虚拟现实和AR增强现实等领域国际著名技术专家。他在会上指出,XR是拓展了人类计算,感知和交互能力的下一代智能终端和交互系统,将给人类经济、科技、文化、教育、军事和日常生活带来深刻变革和重大影响。


XR+元宇宙就是下一代沉浸式互联网WEB3.0


王立军介绍,元宇宙的概念源于1992年出版的科幻小说《Snow Crash(雪崩)》,书中所提出的“metaverse(元宇宙)”和“化身(Avatar)”两个概念的融合就是现在元宇宙的概念。

世界上第一个出现的现象级虚拟世界是发布于2003年的《Second Life》,在这个虚拟空间里,既没有冲突也没有目标,人们可以自由地社交、购物、建造、经商。在Twitter等社交软件还没有诞生之前,BBC、路透社、CNN等知名媒体就将《Second Life》当作消息发布平台,IBM也曾在游戏中购买过地产,建立自己的销售中心,瑞士等国家甚至在其中建立了自己的大使馆。而中国的第一代元宇宙是2008年推出的梦幻世界(Dream World)。

王立军认为XR作为下一代计算平台,也是元宇宙的接入和交互终端,下一代WEB3.0核心体验设备就是XR终端,XR加元宇宙就是下一代沉浸式互联网WEB3.0。XR拓展了人类计算,感知和交互能力的下一代智能终端和交互系统,将给人类经济、科技、文化、教育、军事和日常生活带来深刻变革和重大影响。现有的XR终端是VR、AR和MR头戴式显示设备,VR(虚拟现实)是由可视化计算、感知和网络构建的沉浸式三维虚拟交互环境。AR(增强现实)是在现实环境中叠加相关数字内容和虚拟信息的增强式体验环境。MR(融合现实)则是无缝融合了虚拟和现实世界的三维可交互融合环境。


元宇宙XR终端的未来趋势是MicroLED+光波导


“人眼是一个高度发达和灵敏的视觉系统,对近眼和XR 头戴式显示提出了非常高的技术要求。”王立军表示,所以头戴式显示(HMD)的主要要求:一是大视场角,FOV大于100度,提供高度沉浸感;二是高分辨率,PPD接近人眼分辨率,避免纱窗效应;三是色彩逼真,饱和度和均匀性好,刷新率高;四是佩戴舒适,体积小、重量轻、功耗小、操控方便。

因此,需要一些VR头戴式终端关键硬科技,其核心技术就是微显示和光学系统。

VR微显示方面,快速液晶Fast-LCD屏凭借其图像分辨率可达4K×4K,响应速度4-20毫秒和优秀的性价比,成为目前消费级VR头显的主流屏幕。而硅基OLED的刷新速度很快,可以提供更高的图像分辨率、对比度和响应时间,有望成为未来主流的方案。

光学方面,菲涅尔透镜方案已经非常成熟,普遍能达到100°以上的视场角,供货稳定,所以当前VR头显普遍采用菲涅尔透镜方案、自由曲面或者Birdbath方案,但缺点是体积大,笨重,图像边缘畸变。而超短焦或者折叠光学Pancake方案将成为新的趋势,因为采用超焦距技术的VR头显体积都比较小巧、轻薄和超大的视场角。

关于AR/MR智能眼镜方面的关键硬科技,同样是微显示和光学系统。

微显示方面,传统AR微显示主要有硅基液晶(LCOS)和数字投影(DLP),亮度和对比度不够,目前主流方案是硅基OLED和激光扫描显示(LBS),王立军认为Micro-LED因为具有高亮度、低延迟、低功耗等优点将成为AR眼镜的微显示屏幕的未来之选。

目前微软和谷歌的产品的AR智能眼镜均采用激光扫描显示(LBS),优势是具有超高的色彩逼真度和饱和度,无限聚焦,无需调焦,超大视野,体积小、重量轻、能耗低。

MicroLED显示技术作为AR眼镜的微显示屏幕的未来之选,具有超高的图像分辨率、亮度、对比度、刷新率、色彩逼真度、饱和度和视场角,还兼具超小的体积和功耗,非常适合移动智能XR HMD。

光学方案方面是自由曲面、BB、光波导楂镜方案共同存在。而波导被认为是消费级AR眼镜光学方案的黄金搭档。

所以,王立军总结道,元宇宙XR终端的未来趋势是MicroLED+光波导,这将为我们未来元宇宙打造轻量化且功能强大的头戴式设备。


中国掌握了VR/AR头戴式设备测试的国际标准话语权


在XR(VR/AR)终端产业发展趋势方面,王立军表示,AR行业目前正处于新技术攻坚的状态,VR则处于相对成熟和放量阶段,2024年预期接近亿台,AR智能眼镜将后来居上超过VR头盔设备,XR终端将替代手机成为人类首要的智能交互设备。

关于AR/VR技术国际标准的制定方面,国际信息显示学会(SID)中国区AR/VR技术委员会牵头制订了两项VR/AR设备测试的IEC国际标准。这代表中国首次掌握了VR/AR头戴式设备测试的国际标准话语权。目前,这两项有关VR/AR设备光学特性和图像质量测试的IEC国际标准都已正式颁布实施。