Paradigmskifte inom virtuell verklighetsoptik med Hypervisions Ultraslim 220: Att övervinna 100-gradersbarriären

Hypervision Ultraslim 220: Den heliga graalen inom virtuell verklighet är inom räckhåll.

Virtual reality-branschen är fångad i ett fascinerande dilemma: Medan vi nu håller skärmar i våra händer vars pixeltäthet utmanar till och med det mänskliga ögat, ser vi i den virtuella världen fortfarande bara genom en digital spricka. I över ett decennium har synfältet för konventionella VR-headset stagnerat runt 100 till 110 grader. Resultatet är den ökända "tunnelseendet", som ständigt påminner oss om att vi bär glasögon istället för att låta oss fördjupa oss helt i den digitala verkligheten.

Men optikens stela gränser börjar falla sönder. Ett teknologiskt paradigmskifte framträder, lett av innovativa aktörer som startupen Hypervision. Med introduktionen av nya arkitekturer som möjliggör ett synfält på upp till 220 grader utmanas branschens befintliga dogm – kompromissen mellan kompakthet och immersiv synvinkel – direkt.

Detta språng är dock mycket mer än bara en teknologisk gimmick; det markerar en ny era av "immersionsekonomin". För första gången flyttar periferisyn, avgörande för mänsklig orientering och trygghetskänsla, fram till framkanten av hårdvaruutvecklingen. Men dessa framsteg har ett pris: från exploderande materialkostnader på grund av komplexa system med flera skärmar till extrema krav på datorkraften hos mobila chipset står branschen inför sitt hittills största mognadsprov. Vi gör en djupdykning i hur man övervinner 100-gradersbarriären och analyserar varför vägen till den perfekta illusionen fortfarande är både en fysisk bedrift och ett ekonomiskt riskspel.

Varför synfältet representerar nästa stora ekonomiska och tekniska hinder för den spatial databehandlingsindustrin

Virtual reality-branschen befinner sig i en paradoxal utvecklingsfas, som kännetecknas av en slående asymmetri i den tekniska utvecklingen. Medan det senaste decenniet har inneburit en aggressiv kapplöpning om pixeltätheter och upplösningar – från de korniga skärmarna i tidiga Oculus Rift-utvecklingskit till de fotorealistiska mikro-OLED-panelerna i Apple Vision Pro – har en lika kritisk parameter för immersion i stort sett stagnerat: synfältet (FOV). Industristandarden har stabiliserats på cirka 100 till 110 grader horisontellt, ett värde långt under den naturliga mänskliga uppfattningen på över 200 grader.

Denna stagnation är ingen slump, utan snarare resultatet av en komplex ekonomisk och fysisk avvägning. Fram tills nu har ett bredare synfält krävt oproportionerligt stora, tunga och dyra optikprodukter, vilket direkt motsäger trenden mot smalare och lättare headset. De senaste lanseringarna av Meta och i synnerhet startupen Hypervision på UnitedXR Europe markerar dock en potentiell vändpunkt. Vi står inför en omvärdering av "immersionsekonomin", där formfaktorn inte längre nödvändigtvis behöver offras för synfältet. Hypervision visar med sin VRDom-arkitektur att den tekniska genomförbarheten har uppnåtts; den verkliga utmaningen skiftar nu till att skala tillverkningsprocesser och hantera den exponentiellt ökande datorbelastningen.

Immersionsekonomi: Kostnadsstrukturer och tillämpningsområden för multidisplayarkitektur

Hypervisions referensdesign "Ultraslim 220" representerar mycket mer än bara en teknisk genomförbarhetsstudie; det är en radikal avvikelse från den konventionella enkanaliga arkitekturen i nuvarande VR-system. Tekniskt sett erbjuder systemet ett horisontellt synfält på 220 grader och ett vertikalt synfält på 94 grader. Men den verkliga innovationen ligger i hur detta resultat uppnås och de resulterande ekonomiska konsekvenserna för potentiella hårdvarupartners.

Designen använder en arkitektur med flera skärmar, med två 4K OLED-mikroskärmar per öga. Ett par skärmar täcker det centrala synfältet (foveala området), där den mänskliga synskärpan är högst, medan det andra paret täcker det perifera synfältet. Denna segmentering är lysande, men den driver upp materialräkningen (BOM) till nivåer som för närvarande är oöverkomliga för konsumentmarknaden. Mikro-OLED-skärmar är fortfarande extremt dyra att tillverka. Medan konventionella snabba LCD-paneler för VR-headset ofta kostar mellan 20 och 40 dollar styck, kan högkvalitativa mikro-OLED-skärmar – som de som används av Apple – snabbt kosta 200 till 300 dollar styck. Ett headset som kräver fyra sådana paneler börjar därför på ett baspris på cirka 1 000 dollar för enbart skärmen, innan man tar hänsyn till optik, processor, hölje, spårningskameror eller monteringskostnader.

Hypervisions "sömnadsteknik" för pannkakslinser, där två linser optiskt sammanfogas sömlöst, innebär också en betydande tillverkningsutmaning. Vid optisk tillverkning ökar kostnaderna inte linjärt, utan exponentiellt med geometrins komplexitet och de erforderliga toleranserna. En söm som är avsedd att vara osynlig för användaren kräver precisionstillverkning i mikrometerområdet. Det faktum att branschveteranen Christian Steiner ändå märkte en liten oskärpa vid sömmen på prototypen indikerar de enorma utmaningarna med kalibrering. Vid massproduktion skulle detta leda till höga utbyten, vilket ytterligare skulle öka slutpriset.

Trots detta har Ultraslim 220 en tydlig plats, även om den inte är i den genomsnittliga konsumentens vardagsrum. Här ser vi ritningen för nästa generations högkvalitativa simulatorer. Inom områden som pilotutbildning, kirurgisk simulering eller militär taktisk träning är priset på headsetet nästan försumbart jämfört med kostnaden för själva hårdvaran (t.ex. flygtimmar i ett jetplan). Här är periferisyn inte bara en "bra sak att ha" för atmosfären, utan funktionellt kritisk. En pilot behöver kunna uppfatta rörelse i sitt perifera synfält; en racerförare behöver känna av motståndaren bredvid sig utan att vrida på huvudet. För denna B2B- och B2G-sektor (företag-till-myndighet) är en pixeltäthet på 48 PPD (pixlar per grad) med ett 220-graders synfält en revolution som motiverar investeringar på 10 000 dollar eller mer per enhet. Minskningen av formfaktorn genom de små mikro-OLED-skärmarna möjliggör också konstruktionen av simulatorer som kan användas ergonomiskt under längre perioder, vilket direkt ökar träningseffektiviteten.

Strategisk kompromiss: Marknadsmognad genom lokala dimningstekniker

Medan Ultraslim 220 representerar den tekniska framkanten, är referensdesignen "PanoVR1" det ekonomiskt rationella svaret på frågan om hur ett brett synfält kan nå massmarknaden inom de kommande 24 månaderna. Hypervision tar medvetet ett tekniskt steg tillbaka här till förmån för överkomliga priser och tillverkningsmöjligheter, ett klassiskt tillvägagångssätt inom produktstrategi ("funktionskostnadsoptimering").

Istället för dyra mikro-OLED-skärmar använder PanoVR1 2,7K LCD-paneler från TCL. Den avgörande faktorn här är integrationen av lokal dimning. Traditionella LCD-skärmar lider av problemet med "grå dis" eftersom bakgrundsbelysningen alltid är aktiv och inte kan visa äkta svart. OLED-skärmar, å andra sidan, är självbelysande (varje pixel är en ljuskälla) och erbjuder perfekt kontrast. Lokal dimning är en överbryggningsteknik: En matris av mini-LED-skärmar bakom LCD-panelen kan dimmas eller stängas av zon för zon. Detta möjliggör kontrastnivåer som närmar sig OLED-skärmarnas, men till en bråkdel av kostnaden och med en etablerad, robust leveranskedja.

Ur ett strategiskt perspektiv positionerar denna design en potentiell slutprodukt i en mycket intressant marknadsnisch. Med ett 160-graders horisontellt och 120-graders vertikalt synfält skulle ett sådant headset avsevärt överträffa den nuvarande riktmärket på konsumentmarknaden, Meta Quest 3. Quest 3 erbjuder solid, pålitlig VR med utmärkta pannkakslinser, men är fortfarande fast i "tunnelsyn"-paradigmet. Ett PanoVR1-baserat headset skulle omedelbart erbjuda användarna en märkbart mer uppslukande VR-upplevelse. Det utökade 120-graders vertikala synfältet är nästan viktigare än den horisontella bredden, eftersom det gör det möjligt för användare att titta "ner" på virtuella verktyg eller sin egen kropp utan att behöva luta huvudet onaturligt – en enorm förbättring för ergonomin i arbetsmiljöer.

Även om pixeltätheten på 28 PPD är lägre än de 48 PPD som finns i den ultratunna modellen och även något under den teoretiska topprestandan för nuvarande avancerade enheter, representerar den den optimala prestandan för nuvarande GPU-prestanda. En högre upplösning skulle vara svår att uppnå med mobila chipset. Hypervision levererar därför en referensdesign som är exakt anpassad till prestandakurvan för kommande chipgenerationer (som Snapdragon XR2+ Gen 2 eller XR2 Gen 3). Det faktum att Hypervision samarbetar med partners kring massproduktion indikerar att vi inte talar om ren grundforskning här, utan snarare komponenter som vi skulle kunna se i riktiga produkter i prisintervallet 800 till 1 500 euro i slutet av 2025 eller 2026.

Hitta rätt meta -vers byrå och planeringskontor som konsultföretag - Bild: Xpert.Digital

🗒 Hitta rätt meta -vers byrå och planeringskontor som konsultföretag - Sök och ville ha topp tio tips för råd och planering

Mer om detta här:

• Experter på Metaverse och XR: Hitta rätt partners

Det termiska och beräkningsmässiga dilemmat: Skalningsgränser för mobila processorer

Diskussionen om breda synfält reduceras ofta till optik, men den verkliga akilleshälen ligger i kiseln. Ett synfält på 220 grader, eller till och med "bara" 160 grader, ställer grundläggande krav på renderingspipelinen som inte kan uppfyllas med linjär skalning.

Att fördubla synfältet fördubblar inte bara antalet pixlar som behöver beräknas. Eftersom VR-skärmar ses genom linser måste bilden på skärmen förvrängas för att kompensera för linsens optiska distorsion. Ju bredare synfältet är, desto mer extrem blir denna distorsion i kanterna. Det betyder att GPU:n måste beräkna en betydligt högre upplösning än panelens fysiska upplösning, bara för att visa en korrekt bild. Denna "rendering overhead" ökar oproportionerligt med bredare synfält.

Exemplet med metaprototypen "Boba 3" är lärorikt här. För att driva ett synfält på 180×120 grader krävdes ett NVIDIA RTX 5090 – ett grafikkort som ensamt förbrukar mer ström och kostar mer än tre kompletta Quest 3-headset tillsammans. Detta illustrerar det enorma gapet mellan vad som är optiskt möjligt och vad som är termiskt och energetiskt genomförbart i ett fristående headset. Ett mobilt chip har en termisk budget på cirka 5 till 10 watt innan enheten blir för varm att bära på ansiktet eller batteriet laddas ur på några minuter. En stationär grafikkort förbrukar 400 watt eller mer.

För tillverkare av fristående glasögon innebär detta att ett brett synfält oundvikligen kräver kompromisser i grafikkvalitet (shaderkomplexitet, ljussättning, texturer). Det är ett nollsummespel: man kan rendera ett fotorealistiskt kök i ett 100-graders synfält eller ett enkelt texturerat kök i 160 grader. Den enda tekniska lösningen på detta dilemma är så kallad "foveated rendering" i kombination med extremt snabb ögonstyrning. Med denna teknik beräknas endast det lilla område som ögat för närvarande fokuserar på i full upplösning, medan periferin (dvs. exakt det område som Hypervision täcker med sina extra linser) visas i extremt låg upplösning. Hypervisions tillvägagångssätt med två fysiskt separata skärmar per öga tillgodoser denna logik: teoretiskt sett skulle den perifera skärmen kunna drivas med en lägre upplösning från början för att spara processorkraft. Ändå är den termiska värmen som genereras av de fyra skärmarna själva och drivdonselektroniken fortfarande en betydande utmaning för höljesdesignen.

Integrationsscenarier på den europeiska marknaden: Lynx och OEM-partnerskapens roll

Beskedet att den franska startupen Lynx redan i januari kommer att presentera en efterföljare till sitt R-1-headset, baserat på ett optiskt system som åtminstone liknar Hypervision-teknik, skickar en stark signal till Europas XR-scen. Lynx har positionerat sig i en nisch som försummats av amerikanska jättar (Meta, Apple) och kinesiska företag (Pico/ByteDance): öppen, integritetskompatibel och modifierbar hårdvara.

Att Lynx, enligt CTO Arthur Rabner, inte använder exakt samma PanoVR1-system, utan snarare en variant av Mixed Reality (MR) med öppna kringutrustningar, är en smart distinktion. Med en "öppen perifer"-design ser användaren den verkliga världen runt headsetets kanter. Detta minskar åksjuka, eftersom hjärnan alltid har en fast referensram, och gör en artificiellt genererad perifer VR-bild delvis föråldrad. Det sänker avsevärt kraven på skärmstorlek och processorkraft, eftersom färre pixlar behöver "rita".

Samarbetet mellan Hypervision (Israel) och Lynx (Frankrike) visar dock hur en alternativ leveranskedja bortom Asien och Silicon Valley skulle kunna uppstå. För Hypervision är Lynx en idealisk lanseringskund för att validera tekniken. För Lynx är tekniken ett unikt försäljningsargument (USP) för att konkurrera mot den dominerande Quest-serien. Lynx kan inte konkurrera på pris – Meta subventionerar sin hårdvara genom annonsintäkter och avgifter från appbutiker. Lynx måste konkurrera på funktioner som Meta, av massattraktionsskäl, (ännu) inte har integrerat. Ett betydligt bredare synfält är just en sådan funktion.

Hypervisions affärsmodell är också intressant. Som renodlad teknikleverantör (OEM) och utvecklare av referensdesigner undviker de den enorma risken att bygga sitt eget slutkundsvarumärke, hantera leveranskedjor och tillhandahålla kundsupport. De säljer i princip guldspade i guldrushen. På en marknad där även jättar som Google och Samsung vacklar med sina XR-strategier är detta den mer ekonomiskt stabila positionen. Om PanoVR1 framgångsrikt licensieras kan vi se en våg av headset från olika tillverkare (t.ex. Asus, HP eller specialiserade medicinteknikföretag) i framtiden, alla baserade på denna optiska plattform – ungefär som många PC-tillverkare använder samma Intel-processorer.

Totalitetens oundviklighet

Om man tittar på den långsiktiga utvecklingen är Hypervisions arbete en förebådare för vad som skulle kunna kallas "Veridical VR" – en virtuell verklighet som inte kan skiljas från verkligheten av det mänskliga visuella systemet. Synfältet är det sista stora hindret som måste falla.

Den nuvarande motviljan hos marknadsledare som Meta eller Apple när det gäller synfält är rent taktisk, inte ideologisk. De väntar på att tre viktiga utvecklingar ska konvergera: effektivare mikro-OLED-skärmar (minskar kostnader och strömförbrukning), kraftfullare batteriteknik och AI-drivna renderingstekniker (som DLSS eller Neural Rendering) som frikopplar pixelbelastningen.

Hypervision visar dock att själva optiken – linssystemet – inte längre är flaskhalsen. Demonstrationen att 220 grader är möjliga i en kompakt formfaktor motbevisar den länge fördomen att glasögon med högt synfält oundvikligen måste se ut som gigantiska "hammarhajar" (som Pimax-modellerna). Designen flyttas närmare ansiktet, vilket minskar hävstångseffekten och ökar bärkomforten.

För konsumenter innebär detta att vi kommer att se en marknadsuppdelning under de kommande tre till fem åren. Å ena sidan kommer det att finnas ultramobila, lätta glasögon i ett glasögonliknande format (som Bigscreen Beyond eller kommande Apple-produkter) som fokuserar på skärpa i mitten (för arbete, film). Å andra sidan kommer det att finnas immersionsmonster för spel och simulering som använder tekniker som Ultraslim 220 för att skapa total isolering och immersion. Den "one-size-fits-all"-strategi som Quest för närvarande använder kommer att komma under ökande press, eftersom hårdvaruspecialisering bättre kan betjäna specifika applikationer (produktivitet kontra immersion). Hypervision, med sina referensdesigner, har öppnat dörren på vid gavel till denna specialiserade, högpresterande framtid.

☑ Vårt affärsspråk är engelska eller tyska

☑ Nytt: korrespondens på ditt nationella språk!

Konrad Wolfenstein

Jag är glad att vara tillgänglig för dig och mitt team som personlig konsult.

Du kan kontakta mig genom att fylla i kontaktformuläret eller helt enkelt ringa mig på +49 89 674 804 (München) . Min e -postadress är: Wolfenstein ∂ xpert.digital

Jag ser fram emot vårt gemensamma projekt.

☑ SME -stöd i strategi, rådgivning, planering och implementering

☑ skapande eller omjustering av den digitala strategin och digitaliseringen

☑ Expansion och optimering av de internationella försäljningsprocesserna

☑ Globala och digitala B2B -handelsplattformar

☑ Pioneer Business Development / Marketing / PR / Measure

Dra nytta av Xpert.Digitals omfattande, femfaldiga expertis i ett heltäckande tjänstepaket | FoU, XR, PR och optimering av digital synlighet - Bild: Xpert.Digital

Xpert.Digital har djup kunskap i olika branscher. Detta gör att vi kan utveckla skräddarsydda strategier som är anpassade efter kraven och utmaningarna för ditt specifika marknadssegment. Genom att kontinuerligt analysera marknadstrender och bedriva branschutveckling kan vi agera med framsyn och erbjuda innovativa lösningar. Med kombinationen av erfarenhet och kunskap genererar vi mervärde och ger våra kunder en avgörande konkurrensfördel.

Mer om detta här:

• Använd 5 -Fold -kompetensen hos Xpert.digital i ett paket - från 500 €/månad