Революционный сдвиг в оптике виртуальной реальности благодаря Hypervision Ultraslim 220: преодоление 100-градусного барьера

Hypervision Ultraslim 220: Святой Грааль виртуальной реальности теперь в пределах досягаемости.

Индустрия виртуальной реальности оказалась в затруднительном положении: хотя мы держим в руках дисплеи с плотностью пикселей, которая бросает вызов даже человеческому глазу, в виртуальном мире мы по-прежнему видим лишь сквозь цифровую щель. Более десяти лет поле зрения обычных VR-гарнитур оставалось на уровне примерно 100-110 градусов. Результатом является печально известное «туннельное зрение», которое постоянно напоминает нам о том, что мы носим очки, вместо того чтобы позволить нам полностью погрузиться в цифровую реальность.

Однако жесткие границы оптики начинают рушиться. Происходит технологический сдвиг парадигмы, возглавляемый инновационными игроками, такими как стартап Hypervision. С внедрением новых архитектур, обеспечивающих поле зрения до 220 градусов, существующая в отрасли догма — компромисс между компактностью и эффектом погружения — подвергается прямому сомнению.

Однако этот скачок — это гораздо больше, чем просто технологический трюк; он знаменует собой новую эру «экономики погружения». Впервые периферийное зрение, необходимое для ориентации человека и ощущения безопасности, выходит на передний план разработки аппаратного обеспечения. Но этот прогресс имеет свою цену: от стремительного роста стоимости материалов из-за сложных многоэкранных систем до экстремальных требований к вычислительной мощности мобильных чипсетов, отрасль сталкивается с самым серьезным испытанием на зрелость. Мы подробно рассмотрим преодоление «стоградусного барьера» и проанализируем, почему путь к идеальной иллюзии остается одновременно физическим подвигом и экономической авантюрой.

Почему поле зрения представляет собой следующее крупное экономическое и техническое препятствие для индустрии пространственных вычислений

Индустрия виртуальной реальности находится в парадоксальной фазе развития, характеризующейся поразительной асимметрией в технологической эволюции. В то время как последнее десятилетие ознаменовалось агрессивной гонкой за плотностью пикселей и разрешением — от зернистых дисплеев ранних комплектов разработки Oculus Rift до фотореалистичных микро-OLED-панелей Apple Vision Pro — не менее важный параметр погружения в значительной степени остался неизменным: поле зрения (FOV). Отраслевой стандарт установился на уровне примерно 100–110 градусов по горизонтали, что значительно ниже естественного человеческого восприятия, составляющего более 200 градусов.

Эта стагнация не случайна, а является результатом сложного экономического и физического компромисса. До сих пор для более широкого поля зрения требовались непропорционально большие, тяжелые и дорогие оптические элементы, что прямо противоречило тенденции к созданию более тонких и легких гарнитур. Однако недавние презентации Meta и, в частности, стартапа Hypervision на UnitedXR Europe знаменуют собой потенциальный поворотный момент. Мы сталкиваемся с переоценкой «экономики погружения», где форм-фактор больше не обязательно должен приноситься в жертву полю зрения. Hypervision демонстрирует на примере своей архитектуры VRDom, что технологическая осуществимость достигнута; теперь реальная задача смещается в сторону масштабирования производственных процессов и управления экспоненциально растущей вычислительной нагрузкой.

Экономика погружения: структура затрат и области применения многоэкранной архитектуры.

Референсный дизайн Hypervision "Ultraslim 220" представляет собой нечто большее, чем просто техническое исследование осуществимости; это радикальный отход от традиционной одноканальной архитектуры современных VR-систем. Технически система обеспечивает горизонтальное поле зрения в 220 градусов и вертикальное поле зрения в 94 градуса. Но настоящая инновация заключается в том, как достигается этот результат, и в вытекающих из этого экономических последствиях для потенциальных партнеров по производству оборудования.

В конструкции используется многоэкранная архитектура, включающая два 4K OLED-микродисплея на каждый глаз. Одна пара дисплеев охватывает центральное поле зрения (фовеальную область), где острота зрения человека максимальна, а вторая пара — периферийное поле зрения. Такая сегментация великолепна, но она увеличивает стоимость комплектующих до уровня, в настоящее время недоступного для потребительского рынка. Производство микро-OLED-дисплеев остается чрезвычайно дорогим. В то время как обычные быстродействующие ЖК-панели для VR-гарнитур часто стоят от 20 до 40 долларов каждая, высококачественные микро-OLED-дисплеи — такие, как используются Apple — могут быстро стоить от 200 до 300 долларов каждый. Таким образом, базовая цена гарнитуры, требующей четырех таких панелей, начинается примерно с 1000 долларов только за дисплеи, без учета оптики, процессора, корпуса, камер слежения или затрат на сборку.

Технология «сшивания» линз-«блинчиков» от Hypervision, при которой две линзы оптически бесшовно соединяются, также представляет собой значительную производственную проблему. В оптическом производстве затраты растут не линейно, а экспоненциально с усложнением геометрии и требуемыми допусками. Шов, который должен быть невидим для пользователя, требует высокоточной обработки в микрометровом диапазоне. Тот факт, что ветеран отрасли Кристиан Штайнер все же заметил небольшое размытие в месте шва на прототипе, указывает на огромные сложности калибровки. В массовом производстве это привело бы к высокой производительности, что еще больше увеличило бы конечную цену.

Тем не менее, Ultraslim 220 имеет явное место, пусть и не в гостиной среднестатистического потребителя. Мы видим здесь образец для следующего поколения высокоточных симуляторов. В таких областях, как подготовка пилотов, хирургическое моделирование или военная тактическая подготовка, цена гарнитуры практически ничтожна по сравнению со стоимостью самого оборудования (например, летных часов в реактивном самолете). Здесь периферийное зрение — это не просто «желательное» для создания атмосферы, а функционально критически важное. Пилот должен иметь возможность воспринимать движение периферийным зрением; гонщик должен чувствовать противника рядом с собой, не поворачивая головы. Для этого сектора B2B и B2G (бизнес для правительства) плотность пикселей 48 PPD (пикселей на градус) с полем зрения 220 градусов является революционным решением, оправдывающим инвестиции в размере 10 000 долларов и более за единицу. Уменьшение габаритов за счет использования небольших микро-OLED-дисплеев также позволяет создавать тренажеры, которые можно эргономично использовать в течение более длительного времени, что напрямую повышает эффективность обучения.

Стратегический компромисс: зрелость рынка за счет технологий локального затемнения.

В то время как Ultraslim 220 представляет собой передовые технологии, эталонная модель «PanoVR1» — это экономически обоснованный ответ на вопрос о том, как обеспечить широкое поле зрения для массового рынка в течение следующих 24 месяцев. Компания Hypervision намеренно делает здесь технологический шаг назад в пользу доступности и технологичности производства, что является классическим подходом в продуктовой стратегии («оптимизация характеристик и стоимости»).

Вместо дорогостоящих микро-OLED-дисплеев в PanoVR1 используются 2,7K ЖК-панели от TCL. Ключевым фактором здесь является интеграция локального затемнения. Традиционные ЖК-дисплеи страдают от проблемы «серой дымки», поскольку подсветка всегда активна и не может отображать истинно черный цвет. OLED-дисплеи, с другой стороны, являются самосветящимися (каждый пиксель является источником света) и обеспечивают идеальную контрастность. Локальное затемнение — это промежуточная технология: матрица мини-светодиодов за ЖК-панелью может затемняться или отключаться зона за зоной. Это позволяет достичь уровня контрастности, приближающегося к уровню OLED, но при этом значительно дешевле и с налаженной, надежной цепочкой поставок.

С точки зрения стратегии, этот дизайн позиционирует потенциальный конечный продукт в очень интересной рыночной нише. Благодаря полю зрения в 160 градусов по горизонтали и 120 градусов по вертикали, такая гарнитура значительно превзошла бы нынешний эталон на потребительском рынке — Meta Quest 3. Quest 3 предлагает надежную и стабильную VR-технологию с превосходными линзами-«блинчиками», но остается в рамках «туннельного зрения». Гарнитура на базе PanoVR1 сразу же предложила бы пользователям заметно более захватывающий опыт виртуальной реальности. Расширенное поле зрения в 120 градусов по вертикали почти важнее горизонтального, поскольку позволяет пользователям смотреть «вниз» на виртуальные инструменты или собственное тело, не наклоняя голову неестественным образом — это огромное улучшение эргономики в рабочей среде.

Хотя плотность пикселей в 28 PPD ниже, чем 48 PPD у ультратонкой модели, и немного ниже теоретической пиковой производительности современных высокопроизводительных устройств, она представляет собой оптимальный уровень производительности современных графических процессоров. Более высокое разрешение было бы сложно реализовать на мобильных чипсетах. Поэтому Hypervision предлагает эталонный дизайн, точно адаптированный к кривой производительности будущих поколений чипов (таких как Snapdragon XR2+ Gen 2 или XR2 Gen 3). Тот факт, что Hypervision работает с партнерами над массовым производством, указывает на то, что речь идет не просто о фундаментальных исследованиях, а о компонентах, которые мы можем увидеть в реальных продуктах в ценовом диапазоне от 800 до 1500 евро к концу 2025 или 2026 года.

🗒️ Найдите подходящее агентство Metaverse и офис планирования, например консалтинговую фирму — найдите десять лучших советов по консультированию и планированию.

Подробнее об этом здесь:

• Эксперты по Метавселенной и XR: найдите подходящих партнеров

Тепловая и вычислительная дилемма: пределы масштабируемости мобильных процессоров.

Дискуссия о широких полях зрения часто сводится к оптике, но настоящая ахиллесова пята кроется в кремнии. Поле зрения в 220 градусов, или даже «всего лишь» 160 градусов, предъявляет к конвейеру рендеринга фундаментальные требования, которые невозможно выполнить с помощью линейного масштабирования.

Удвоение поля зрения не просто удваивает количество пикселей, которые необходимо обработать. Поскольку изображение на VR-дисплеях просматривается через линзы, оно должно быть предварительно искажено, чтобы компенсировать оптические искажения линзы. Чем шире поле зрения, тем сильнее эти искажения по краям. Это означает, что графическому процессору приходится вычислять изображение со значительно более высоким разрешением, чем физическое разрешение панели, просто чтобы отобразить правильное изображение. Эти «накладные расходы на рендеринг» непропорционально возрастают с увеличением поля зрения.

В этом контексте показателен пример метапрототипа «Boba 3». Для обеспечения поля зрения 180×120 градусов потребовалась видеокарта NVIDIA RTX 5090 — одна из тех, что потребляет больше энергии и стоит больше, чем три полных гарнитуры Quest 3 вместе взятые. Это иллюстрирует огромную разницу между тем, что оптически возможно, и тем, что термически и энергетически осуществимо в автономной гарнитуре. Мобильный чип имеет тепловой бюджет около 5–10 Вт, прежде чем устройство станет слишком горячим для ношения на лице или батарея разрядится за считанные минуты. Настольный графический процессор потребляет 400 Вт и более.

Для производителей автономных очков это означает, что широкое поле зрения неизбежно требует компромиссов в качестве графики (сложность шейдеров, освещение, текстуры). Это игра с нулевой суммой: можно отобразить фотореалистичную кухню в поле зрения 100 градусов или кухню с простой текстурой в поле зрения 160 градусов. Единственное техническое решение этой дилеммы — так называемый «фовеальный рендеринг» в сочетании с чрезвычайно быстрым отслеживанием взгляда. При использовании этой техники только крошечная область, на которой глаз в данный момент фокусируется, обрабатывается с полным разрешением, в то время как периферия (то есть именно та область, которую Hypervision покрывает своими дополнительными линзами) отображается с крайне низким разрешением. Подход Hypervision с двумя физически отдельными дисплеями для каждого глаза учитывает эту логику: теоретически, периферийный дисплей мог бы изначально работать с более низким разрешением для экономии вычислительной мощности. Тем не менее, тепло, выделяемое самими четырьмя дисплеями и электроникой драйвера, остается серьезной проблемой для конструкции корпуса.

Сценарии интеграции на европейском рынке: роль Lynx и партнерских отношений с производителями оригинального оборудования (OEM).

Объявление о том, что французский стартап Lynx представит преемника своей гарнитуры R-1 уже в январе, основанного на оптической системе, по крайней мере, напоминающей технологию Hypervision, посылает сильный сигнал европейскому рынку XR. Lynx заняла нишу, игнорируемую американскими гигантами (Meta, Apple) и китайскими корпорациями (Pico/ByteDance): открытое, соответствующее требованиям конфиденциальности и модифицируемое оборудование.

Тот факт, что Lynx, по словам технического директора Артура Рабнера, использует не точную систему PanoVR1, а вариант для смешанной реальности (MR) с открытыми периферийными устройствами, является интересным отличием. Благодаря конструкции с «открытыми периферийными устройствами» пользователь видит реальный мир по краям гарнитуры. Это уменьшает укачивание, поскольку мозг всегда имеет фиксированную систему координат, и делает частично устаревшим искусственно созданное периферийное VR-изображение. Это значительно снижает требования к размеру дисплея и вычислительной мощности, поскольку требуется «отрисовать» меньше пикселей.

Тем не менее, сотрудничество между Hypervision (Израиль) и Lynx (Франция) демонстрирует, как может возникнуть альтернативная цепочка поставок за пределами Азии и Силиконовой долины. Для Hypervision компания Lynx является идеальным стартовым клиентом для проверки технологии. Для Lynx эта технология представляет собой уникальное торговое предложение (УТП) для конкуренции с доминирующей серией Quest. Lynx не может конкурировать по цене — Meta субсидирует свое оборудование за счет доходов от рекламы и комиссий магазинов приложений. Lynx должна конкурировать по функциям, которые Meta, по соображениям массовой привлекательности, (пока) не интегрировала. Значительно более широкое поле зрения — именно такая функция.

Бизнес-модель Hypervision также интересна. Будучи исключительно поставщиком технологий (OEM) и разработчиком эталонных проектов, они избегают огромного риска создания собственного бренда для конечного потребителя, управления цепочками поставок и предоставления поддержки клиентов. По сути, они продают лопаты на золотой лихорадке. На рынке, где даже такие гиганты, как Google и Samsung, испытывают трудности со своими стратегиями в области XR, это более экономически стабильная позиция. Если PanoVR1 будет успешно лицензирован, в будущем мы можем увидеть волну гарнитур от различных производителей (например, Asus, HP или специализированных компаний, занимающихся медицинской техникой), все на основе этой оптической платформы — подобно тому, как многие производители ПК используют одни и те же процессоры Intel.

Неизбежность тотальности

Если рассматривать долгосрочные перспективы, работа Hypervision является предвестником того, что можно назвать «настоящей виртуальной реальностью» — виртуальной реальностью, неотличимой от реальности для человеческого зрения. Поле зрения — это последний крупный барьер, который необходимо преодолеть.

Нынешнее нежелание лидеров рынка, таких как Meta или Apple, в отношении поля зрения носит чисто тактический, а не идеологический характер. Они ждут сближения трех ключевых событий: более эффективных микро-OLED-дисплеев (снижение стоимости и энергопотребления), более мощных аккумуляторных технологий и методов рендеринга на основе искусственного интеллекта (таких как DLSS или нейронный рендеринг), которые позволяют разделить нагрузку на пиксели.

Однако Hypervision демонстрирует, что сама оптика — система линз — больше не является узким местом. Демонстрация возможности достижения 220-градусного поля зрения в компактном форм-факторе опровергает давнее предубеждение о том, что очки с большим полем зрения неизбежно должны выглядеть как гигантские «акулы-молоты» (как модели Pimax). Конструкция приближается к лицу, уменьшая рычажное усилие и повышая комфорт при ношении.

Для потребителей это означает, что в ближайшие три-пять лет мы увидим разделение рынка. С одной стороны, появятся ультрамобильные, легкие очки в формате, похожем на обычные очки (например, Bigscreen Beyond или грядущие продукты Apple), которые будут ориентированы на четкость в центре (для работы, просмотра фильмов). С другой стороны, появятся иммерсивные устройства для игр и симуляций, использующие такие технологии, как Ultraslim 220, для создания полной изоляции и погружения. Подход «один размер для всех», который сейчас использует Quest, будет подвергаться все большему давлению, поскольку специализация оборудования может лучше соответствовать конкретным задачам (производительность против погружения). Hypervision со своими эталонными проектами широко открыла двери для этого специализированного, высокопроизводительного будущего.

☑️ Наш деловой язык — английский или немецкий.

☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем национальном языке!

 

Я был бы рад служить вам и моей команде в качестве личного консультанта.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму или просто позвоните мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) . Мой адрес электронной почты: wolfenstein ∂ xpert.digital

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

 

 

☑️ Поддержка МСП в разработке стратегии, консультировании, планировании и реализации.

☑️ Создание или корректировка цифровой стратегии и цифровизации.

☑️ Расширение и оптимизация процессов международных продаж.

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Пионерское развитие бизнеса/маркетинг/PR/выставки.

Xpert.Digital обладает глубокими знаниями различных отраслей. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, которые точно соответствуют требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Постоянно анализируя тенденции рынка и следя за развитием отрасли, мы можем действовать дальновидно и предлагать инновационные решения. Благодаря сочетанию опыта и знаний мы создаем добавленную стоимость и даем нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.

Подробнее об этом здесь:

• Используйте 5-кратный опыт Xpert.Digital в одном пакете — всего от 500 евро в месяц