日渐成熟的Pancake光学方案,或将是VR普及的关键一环

一直以来,VR头显的体积都是妨碍其普及的大难题,多数人看到那酷似砖头的外观后,都会在心里嘀咕一句:这玩意戴着不累吗?而即便已经入手的玩家,也会在佩戴一两个小时后产生不适感,脸上的压痕也印证了当下的头显体验并不完美。
图片
在该背景下,Pancake短焦光学方案的诞生就在很大程度上解决了这个问题。从国内厂商YVR刚发布的产品图来看,采用该方案的头显在保持了高性能的同时,还大大减少了厚度,重量也随之减轻。在很多玩家眼里,这才是VR头显该有的样子。
图片
事实上,自2016年国内厂商多哚(Dlodlo)发布首款采用短焦方案的VR眼镜以来,业内厂商已在该领域打磨了6年之久。这期间,已经诞生了自由曲面和基于反射偏振的折叠光(Pancake)两种方案,它们的FOV(视场角)也有区分。目前,这两种方案已成为业内主流,以Pancake方案为基础的设计更实现了相当高的可量产程度。
图片
1、什么是 Pancake?
为了能给大家带来更加权威的解读,我们向资深业内人士、Wellsenn XR 首席分析师何万城进行了一次小专访,进而拿到了最为准确的资料。
图片
何万城表示,该方案主要利用偏振光原理,图像源进入半反半透功能的镜片 BS(分束镜)之后,光线在镜片、相位延迟片以及反射式偏振膜之间多次折返,最终从反射式偏振膜射出进入人眼。
图片
与此同时,Pancake 光学模组的厚度相对于传统的非球面和菲涅尔透镜方案,降低了一半(2厘米左右),产品更为轻薄——该方案采用两片或多片透镜,可以实现屈光度调节(近视用户可以不用佩戴眼镜)以及改善边缘成像质量。
2、Pancake 很完美吗?
答案当然是否定的。
据何万城透露,目前市面上的 Pancake 方案也存在几个明显问题:一是光利用率低,理论上只有25%,厂商在打造头显时要搭配高亮度屏幕,此举一定会提高成本和功耗;第二,Pancake 如果光路精度不够,就容易在画面里出现鬼影;第三,由于 Pancake 的核心是光学膜,所以造价本相对菲涅尔透镜高了接近10倍,成本上升明显。
图片
另据笔者了解,Pancake 方案分为两种折返方案:多片式和两片式,目前已发售产品中大多为两片式方案。出现这种现象的原因也很简单,因为两片式方案无需极高的生产工艺,成本较低且可控性高,成像效果也有相当有保障。
3、Pancake 的落地历程
2019年四月,国内知名VR厂商3Glasses发布了其首款VR眼镜:X1。其超薄的机身和类眼镜造型在当时非常惊艳,而它也是国内首款消费级短焦VR光学产品(上文提到的多哚在发布样机后并未量产)。同年九月,Meta(原Oculus)在当年的 Connect 6 开发者大会上公开了一款短焦光学VR设备(原型机):Half Dome 3 ,其外观更在业界引起了轰动。时至今日,仍有媒体预测 Meta 即将推出的 Cambria 或许就是 Half Dome 3 的完成体。
图片
随后,国产厂商华为、Pico 也纷纷发布了自家基于 Pancake 方案的 VR 产品。由此可见,对于VR头显的“瘦身”正成为厂商的必修课,毕竟在面临消费者的挑剔眼光时,只有外观简洁、佩戴轻松的产品才能受到更多人的青睐,而这也是厂商硬件搭台、生态唱戏的基本前提。
4、轻薄化不能只靠 Pancake
众所周知,影响VR头显效果的因素很多,追踪环节的好坏更直接影响操作体验。如果大家认为把VR设备做得更加轻薄就能热销,那就大错特错了。
曾有国内顶流厂商的CEO公开表示,全世界的VR厂商都在努力把设备做轻、做薄,媒体与消费者也对此充满期待。但事实上,这件事其实并不难,最难的反而是把双6DOF集成到小体积的VR设备里。目前国内厂商在这个领域并没有优势,较国外知名品牌也有一定的差距,如果在此基础上忽视了内容生态的打造,那VR设备的普及依旧任重道远。
图片
对此,我们也持相同的态度。毕竟,一款产品是否成熟要多个标准一起看,如果只把外观和重量当作唯一卖点,那用户入手后依旧不会买账,虚假的市场活跃也无法持久。最终,那些精心打造的设备还是避免不了吃灰,行业的兴旺也无从谈起。
汇总长图
图片