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Karl Guttag:Magic Leap 2应用到B端的可行性分析

MicroLED.cn 技术文章 2021-11-23 09:26:17 210 0 | 文章出自:kguttag.com MicroLED


介绍

这个博客已经涵盖了近五年的 Magic Leap。在Magic Leap 1正式发布的三年前,我就正确预测了它的关键显示能力(见2016年“最适合”和我在2019年帮助分析的iFixit Teardown)。正如预测的那样,Magic Leap 烧掉了超过 30 亿美元的投资者资金,并且与 Magic Leap One 相比,现有耳机几乎没有提供任何新东西。

10 月 11 日,Magic Leap 发布了有关 Magic Leap 2(ML2)的第一批图片和线索,我想再次尝试从他们提供的少量信息中收集一些细节。

在新的 Magic Leap 首席执行官佩吉约翰逊的领导下,他们声称已将重点从消费者转移到“企业”市场(我将尝试说明我持怀疑态度的原因)。此外,正如刚刚宣布的那样,他们已经找到投资者以 20 亿美元的估值再给他们 5 亿美元。

首先,我将拼凑 Magic Leap 在 Magic Leap 2 ( ML2 ) 上展示的内容。然后我将通过信息和图片进行分析。

我们从佩吉约翰逊的 CNBC 采访和她的文章中学到了什么

本文的大部分来源内容来自 2021 年 10 月 11 日CNBC对 Magic Leap 首席执行官佩吉约翰逊的采访,以及佩吉约翰逊的“专栏”,“我在 Magic Leap 的第一年和未来的机会”同日,Magic Leap 的网站发布。以下信息引用自 CNBC 采访,并附有我的大胆亮点和评论(红色括号中): 

CNBC 的 Julia Boorstin在听介绍中表示,“这款耳机还有一个独特的功能。它能够使现实世界的背景变暗,以便更容易地看到前景中的增强现实元素。”

约翰逊“你提到的[将现实世界变暗]分割的功能将非常重要,特别是对于像外科医生这样在灯光非常明亮的手术室里的人。您仍然可以在该环境中显示数字内容。

我们将视野 [主要是垂直的]扩大了一倍。

我们确实提高了图像质量颜色保真度文本易读性。但对于许多企业用户来说,最重要的是我们已经减小了尺寸和重量,它确实是一款全天日常佩戴的设备。“

CNBC 的泰勒·马西森( Tyler Mathisen ) 说:“如果你戴眼镜,它们会起作用吗?你怎么招待他们?”

约翰逊,“如果你戴眼镜,我们有你可以插入的插入物,它的作用是让耳机非常靠近你的眼睛 ,这对于正确对焦非常重要 [不真实 - 你不需要它那么近]所以插入物可以直接滑入和滑出,所以我们已经适应了这一点。”

听起来 ML2 有一个电动可控的调光快门来阻挡入射光。它的 FOV 大约翻了一番(有趣的是,它垂直翻了一番)。对我来说,在提高图像质量和文本可读性(如果为真)的同时将 FOV(主要是垂直)加倍,转化为 ML2 使用更高分辨率和更好质量的LCOS 显示。事实上,他们仍然在使用眼部矫正插件,这意味着他们仍然没有足够的眼部缓解,如 Hololens 1 和 2,以支持戴着该装置的眼镜的人。

上面的每个问题都将在后面更详细地讨论。

添加图片和信息

Magic Leap 的图片(左下方)显示了 ML2 的外形尺寸。作为参考,我从大致相同的角度(右下方)拍摄了 Magic Leap One (ML1) 的照片。

下图放大了 ML2 的单个镜头以及 ML2 内部的相应视图(使用照明和相机镜头上的偏光器拍摄,可以透过外壳看到)。

ML2 和 ML1 基于图像的一些关键区别点:

  • 正面略薄,带有平坦的镜头盖和更方正的外观。

  • ML2 有一个铰链/可倾斜头带

  • 仍然有一根电缆看起来连接到耳机中,而 ML2 有两条。有线连接线是一个主要问题,因为它是一个障碍危险,并且还会由于电缆将耳机从表面拉出和损坏的电缆而导致损坏。

  • 它们有两个不同尺寸的摄像头,一个可能比另一个的角度更宽,位于 HL1 耳机的中心,而 ML2 的镜腿中则有两个相同的摄像头。

  • 略微向下瞄准的手势相机的角度更加向前。

  • ML2 上摄像头下方的传感器接收器对在 ML1 上完全消失了。

  • 看起来他们仍在使用波导,最有可能是衍射波导。

  • 至少有两个粘合在一起的夹层扁平设备似乎有孔穿过它们用于红外眼睛检测相机,并由胶线中的弯曲形状指示。我怀疑第一个三明治是调光快门,第二个是波导,但这只是目前的猜测。

  • 眼睛检测摄像头从 ML1 的底部移动到 ML2 的外下角。这种变化可能是由于更大的垂直 FOV。

将 FOV 加倍 – 垂直

Magic Leap CEMagic Leap 首席执行官约翰逊的文章包括一张比较 ML2 和 ML1 视场的图片。我已将 Hololens 1 和 2 添加到绘图中以供参考(如下)。与大多数其他 AR 耳机不同,ML2 具有更宽的垂直视野而不是水平视野。



当今最常见的视频格式是 HDTV 的 16:9,它推动了 AR 中使用的显示设备。但许多专家认为,更接近正方形 (1:1) 的纵横比对 AR 和 VR 来说会更好,因为它更接近于每个人眼的 FOV。我们可以看到这一趋势,Hololens 1 是 16:9,而 Hololens 2 是 3:2。Vuzix 的 Blade 是我记得的唯一一款纵横比明显高于宽度的 AR 设备。

当某人做了一些表面上看起来是错误的事情时,原因通常是“替代方案更糟。例如,可能使用波导技术 Magic Leap 垂直扩展 FOV 比水平扩展更容易。虽然他们可以将波导旋转 90 度,但它会将投影仪放置在无法很好地集成到类似眼镜的外形中的位置。

可能仍在使用 LCOS 作为显示器

显示技术没有太多可做的。Magic Leap 的第一个设计使用了 LCOS 设备,如今有许多更好的 LCOS 设备可以选择支持更大的 FOV。考虑到它们将进入波导,我不明白为什么它们会改变。

调光——一个大问题?

在 CNBC 的采访中和约翰逊的专栏文章中,(假定的)电子调光都取得了重大进展。引用 Johnson 的专栏文章“调光——一项率先上市的创新,使耳机能够在明亮的环境中使用。” “除非他们在我不知道的调光/快门技术方面有一些突破,否则这似乎是夸张的。

虽然电子调光本身就是一篇文章,但电子调光问题的缺点包括:

  • “透明”状态的透射率通常小于 40%。因此,它们在应用调光之前就开始阻挡超过 60% 的光线。

  • 通常存在一些视图失真,包括色移、色散(乳白色)和/或衍射。

  • 偏振技术的偏振效应。当试图读取也使用偏振的 LCD 设备时,这尤其会成为一个问题。

  • 通常,基于非极化的技术需要更高的电压(通常超过 12 伏)并且变化要慢得多。

也许 Magic Leap 发现了一种新型的大幅改进的调光效果,但更有可能的是,他们决定忍受上面列出的一个或多个众所周知的负面影响。

调暗现实世界表明存在亮度问题

早在 2018 年,我测量了 ML1 的亮度,结果仅为 210 尼特左右。相比之下,Hololens 1 约为 320 尼特,Hololens 2 约为 500 尼特。典型的前沿智能手机具有超过 600 尼特。更进一步,最近的Lumus Maximus 有超过 3,000 尼特。ML2 对调光的使用可能比调光快门的创新更能说明它们缺乏亮度。  

Vergence住宿怎么样?

回溯到他们 2013 年的投资者介绍,Magic Leap 就聚散调节冲突 ( VAC )做出了重大贡献。这个问题表现在 ML1 有两组波导,每组设置不同的焦距。支持两个焦距会导致现实世界和虚拟图像的视图出现问题。

虽然 VAC 对 Magic Leap One 来说很重要(例如,参见我 2018 年的文章),但 Johnson 女士根本没有提到它。结合所有关于提高图像质量和更大 FOV 的讨论,我倾向于认为双焦距可能已经下降。

没有屈光度调整的波导看起来会聚焦在接近无限远的地方。Hololens 1 和 2 在波导之后使用屈光度透镜(巧妙地模制到屏蔽的背面,所以你通常看不到它)和一个粘在波导前面的透镜(以消除真实的屈光度效果-世界观)。

ML1 在波导的出口光栅中内置了屈光度调整装置,如 Bernard Kress 的“增强、虚拟和混合现实耳机的光学架构”中的图(右)所示。

正如为 Microsoft 工作的 Kress 在本书第 164 页指出的那样,参考 ML1 使用基于出射光栅的屈光度调整:

“ 加电输出耦合器光栅可能会降低图像的 MTF,尤其是在镜头偏移方向(TIR 传播方向),因为输入 (IE) 和输出 (OE) 耦合器不再完全对称(输入在这两种情况下,耦合器都是线性光栅,输出耦合器是离轴衍射透镜)。因此,图像在每个色带中的光谱扩展无法得到完美补偿,并且会在镜头偏移方向上产生 LCA。”

简而言之,Kress 说 ML1 的出射光栅屈光度调整方法往往会降低图像质量。双屈光度 ML1 需要调整出射光栅屈光度,但如果 Magic Leap 只有一个焦距,看看是否能保持这种方法会很有趣。

近焦和远焦的需要

支持(至少)双焦距不仅是一门学术课题,而且是“企业”应用的一个严重问题。大多数针对“游戏”的 VR 和 AR 耳机将焦点设置在 2 米左右。在这个焦距下,眼部肌肉相对放松,处理任何由于双眼视差(立体眼镜)而出现在 1.5 米或以上的物体时,不会出现严重的 VAC 问题。  

在当某人的东西用自己的双手,如果重点是约2米发生VAC问题。在用手做东西时,一个人会看大约 0.3 米远,这会导致长时间使用 VAC 问题,例如头痛和眼睛疲劳。约翰逊女士在 CNBC 采访中举的一个例子是医生,这是一个众所周知的案例,当医生长时间用手工作时,你会想要更近的有效焦距。看看是否:

  1. Magic Leap 支持双屈光度,画质有损失

  2. 具有“近用”和“远用”设计

  3. 忽略该问题以提供更好的图像质量

瞳距调整

ML1 有两种不同的型号,虽然许多人认为这是由于头部尺寸,但这是由于人类瞳孔之间的距离范围非常大,称为瞳距或 IPD。虽然让两个型号针对不同的范围进行调整成为后勤方面的麻烦,但要拥有正确数量的各种类型的耳机。支持单一设计需要放弃一定量的水平 FOV 以专注于 IPD 调整。我没有看到 ML2 是否会有多个 IPD 型号。

“对于企业”——真的吗?

Magic Leap 从一开始就专注于消费者娱乐和游戏,而这种关注深入到他们的硬件和耳机决策中。到 2019 年 ML1 失败了,当 Magic Leap 说他们要转向企业市场时,他们的钱已经用完了。他们采用 ML1 并将其视为设计零更改的企业设备,并宣布 ML2 将针对企业市场。

要么是 ML2 的设计太过深入,要么是 Magic Leap 没钱为企业市场设计产品。虽然 Hololens 2 的图像质量很差,但正如本博客详细解释的那样(请参阅这些文章),它们至少在基本的人体工程学问题上有所改进。

重要的是,与 HL2 相比,ML2 在以下方面失败:

  • ML2 缺乏足够的眼距来支撑大多数眼镜,而且每个耳机都必须为需要眼镜的人定制才能使用。它消除了“偶尔使用”的应用程序,例如汽车陈列室、博物馆和类似应用程序。

  • 在许多企业应用中,ML2 和 ML1(见右上方)限制周边视觉应该是一个安全问题。在许多环境中,阻挡用户的周边视觉是危险的。不遮挡周边视觉的问题在这个博客上已经讨论过很多次了,包括ML1 和 Hololens 1 之间的比较。

  • 电缆在许多环境中都是危险的障碍物,并且由于电缆的重量,它还会对耳机造成不对称拉力。对于 ML1 和 ML2 设计,不仅眼镜靠近眼睛,而且镜腿和相机也阻挡了大部分周边视觉。

  • 次要问题是 ML2 似乎没有得到足够好的支持。请注意 HL2 如何在前额上方提供支撑并且(上面未显示)具有可选的头带。可能添加了迄今为止显示的 ML2 图片中未显示的肩带或支撑。

与消费者相比,“类似企业”的一个特征可能是非常大的垂直 FOV。  

Magic Leap 专利似乎仍受花旗银行而非摩根大通的影响

正如该博客在 2019 年 11 月 10 日报道的那样,显然 Magic Leap 的所有 IP 都被用作抵押品。事实证明,在 2019 年 11 月 7 日,所有 IP 的转让都卖给了花旗银行。截至 2021 年 10 月 12 日,美国专利局仍在展示分配给花旗银行的 Magic Leap 专利(请参阅美国专利商标局公共对的屏幕截图 - 单击它以查看完整尺寸)。

看来新的 5 亿美元投资可能不包括保护知识产权的权利,因为它仍由花旗银行持有。我没有看到协议的条款,所以我不知道要拿回 IP 需要什么。假设 Magic Leap 在没有知识产权的情况下以 2b 美元的估值获得了另外 5 亿美元,再加上 Magic Leap 的业绩记录说明了有关各方的一些情况。

结论——“消费品上的企业贴纸”

到目前为止,我所看到的 ML2 似乎证实了我在 Rony Abovitz 仍担任 CEO 并表示 ML2 将针对企业市场时的想法。似乎这种转变主要是在营销方面,而不是设计方面

使用 HL2(和Nreal 企业版)等“后置冰球”方法,电缆问题可能相对容易解决。但是,为了缓解眼睛的疲劳并提供更好的周边视觉,就需要从头开始对整个光学系统进行重大的重新设计。

我怀疑他们没有时间和金钱进行完整的重新设计,而是选择在明显的消费者类型设计上贴上“企业制造”标签,就像他们在2019 年 12 月为 Magic Leap One所做的那样。

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