Magic Leap估值高达45亿美金的秘密到底在哪里？

这样的好处就是分辨率不损失。大家知道人眼的速度感知是有限的，很多显示器都是60Hz的，因为人眼能分辨的极限值一般就是60Hz（在某些高速内容比如游戏里可能达到90-120Hz）。这意味着什么呢，如果利用高速显示360Hz，就可以实现6个不同的聚焦距离。而有研究表明用6个聚焦距离加上一种线性混合（linear blending）的渲染算法就基本能实现从约30厘米到无穷远让人眼自然对焦[5]。

Magic Leap的技术是哪种呢？它最近demo用的哪种技术没有公开，但很有可能还是基于Brian的高速激光光纤扫描(scanning fiber)技术，也是一种时间复用的办法。Brian当年先试过只用一根光纤扫描不同聚焦距离，这样做明显对速度要求太高，后来用一个光纤束（fiber bundle/array)，比如16根，每个光纤有一点位置差，然后同时扫描得到不同聚焦距离。

这样的光场受现实系统的局限肯定不可能是连续的，都是被采样的（downsampled）。但是，即使是这样的光场投射到眼睛里也在理论上是跟真实世界物体光线进入眼睛是一个道理，因此可以实现true-3D。回到最初的问题，这也是为什么Magic Leap的技术重要的原因。现在你也理解了为什么Rony说“HoloLens会让人恶心”了吧？

Botao同学谈到了一些重要挑战（知乎），比如3D感知和定位，手势识别，眼动跟踪，计算量，电池的问题等，我再补充几个。

1. 显示

首先能实现近眼光场显示就很难，现在的公司除了Magic Leap还都是用古老的Stereoscopic 3D的方法，用户戴长了就会眼困头晕恶心。而Magic Leap所用的近眼显示技术理论上成立，现实中也还有很多问题要解决。比如：

系统大小: Magic Leap现在还没有公开过它的原型照片，据报道都还是像一个冰箱一样大的，离可穿戴还有很长的路要走。

光场采样：既然是采样就一定有损失，比如对比度清晰度上，如何才能最优采样？

聚焦和会聚（Accommodation-vergence matching）：即便聚焦距离对了，也要保证会聚距离始终与其保持一致。Magic Leap现在的demo视频还只是从单眼摄制的，还没有证据表明他们很好地解决了双眼问题。

室外显示：现在大家的demo都是室内的。当用户在室外时，太阳光强度比显示光高几个数量级。至少镜片需要有自动调光的技术。

捕捉内容：虽然现在可以用计算机图形来做demo，但以后的应用一定会需要相机采集的内容，而光场的拍摄本身还有很多问题要解决。

散热：是一个容易被忽视的问题。当年Google Glass出来的时候有人说用着用着脸就像要烧起来了。现在还没有证据表明HoloLens和Magic Leap的眼镜能长时间保持凉爽。

2. 镜片

近眼显示有两个关键部件：显示器和镜片。现在大部分的AR眼镜镜片都是基于分光镜（beamsplitter prism）的，比如Google Glass，HoloLens，Epson Moverio。如图左，简单的分光镜就是45度角，把显示器产生的光从眼镜框反射进人眼，也同时让现实世界的光透进来。这样做简单便宜，但是镜片厚。一个以色列公司Lumus做出了一个光导（waveguide）技术让镜片变得很薄，可惜工艺复杂成本太高。后来也有一些便宜的光导产品出现，但质量还远不如Lumus。所以，镜片也还有很长的路要走，不仅要做到视角（Field-of-View）大，还要轻薄，透光性好，在折射/反射显示光的时候也要尽量保持光的属性并做到尽量小的光损失。

3. 视角（FoV）和分辨率（Resolution）

视角直接决定了用户体验。现在的很多AR眼镜视角还在20°-40°之间，不少试戴了HoloLens的记者都对它的视角表示失望。而人眼的横向视角双眼差不多有200°，纵向有130°。视角大意味着总的分辨率也要很大才能覆盖，8K*8K才会比较理想。

4. 遮挡（Occlusion）

前面说到过单眼的景深感知有一个很重要的信号就是物体之间的遮挡。在用透明AR眼镜时，一个关键问题就是虚拟物体和现实物体之间的遮挡怎么实现。

如果是现实物体在前面，虚拟物体在后面，还相对比较好办，就是要自动探测现实物体的距离，再计算出虚拟物体哪些部位需要遮挡从而不渲染。但是如果反过来，虚拟物体需要遮挡现实物体，就没那么直接了，因为理论上需要把现实物体的光从眼镜上选择性地滤掉。从Magic Leap最近的demo看，在虚拟物体明亮时，它本身的亮度会自然遮挡后面的真实物体，但当虚拟物体比较暗时，还是有所谓的“鬼影效果”（ghost effect），不符合自然规律，又会让大脑产生混乱。

如果想实现完全正确的遮挡效果，只能在镜片上做实时的像素级的滤光机制（per-pixel shutter），但现在的技术都还不成熟。

5. 渲染黑色

透明AR眼镜现在还没办法渲染黑色。因为它说到底是虚拟光和自然光的叠加。如果画黑色，用户是看不到的，只会看到后面的背景真实物体的光。类似的暗色都有这个问题。

6. 延迟

透明AR眼镜还有一个很大的挑战就是延迟。把虚拟物体叠加到真实物体上（比如放一个虚拟水杯到一个真实桌子上）涉及到一系列计算：探测真实物体→计算它的空间位置和方向→计算叠加位置→渲染虚拟物体等。这一切都必须在一眨眼内发生，让用户感觉不到延迟。比如在那个水杯例子里，我们的头可能是一直在动的，随着我们头动，我们看到的那个水杯应该在桌上原来的位置不动才对。而如果系统延迟过大，我们看到的那个水杯的位置可能就总是不对，大脑就又混乱了。这对透明AR挑战尤其大，因为真实世界我们是直接看到的，几乎没有任何延迟，而虚拟物体的渲染得能跟上这个速度才显得自然。在video overlay里，就没有这个问题，因为我们看到的真实世界的视频已经是延迟的了，这样在上面的物体叠加就比较容易跟它保持同步。

7. 激光

Magic Leap以前的技术专利是用激光直接打到人眼里，虽然据说很安全，但还没有确切的科学证据。所以用户接受度是个问题，很多人估计一听到这个就望而却步了。

（编辑：云计算网_泰州站长网）

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