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    微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào):雷鋒網(wǎng))按:2017 年年初的 CES 上,Kopin 推出了一款只有 1 英尺的微顯示屏 Lightning(閃電)。隨后 6 月份,歌爾與 Kopin 宣布合作推出雙眼 4K 基于微顯示屏“閃電”精靈頭盔(Elf)的參考設(shè)計(jì)。 日前,外媒 RoadtoVR 編輯 往前歌爾(Goertek)位于硅谷的辦公室,上手體驗(yàn)了這款設(shè)備。從外觀到運(yùn)行效果,給出了較為全面的介紹。歌爾方面表示,采用“閃電”微顯示屏的首款產(chǎn)品將于 2018 年上市。雷鋒網(wǎng)將全文編譯如下。

    大小和重量

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    在外觀上,可以運(yùn)行的精靈頭盔原型如之前所見(jiàn)的一樣,非常小巧,配備一對(duì)一英寸的 Kopin “閃電”顯示器,分辨率都是 2048 x 2048,刷新率 120 Hz。這款頭盔不僅比其它頭盔都要小巧得多——220克的重量,這連 Rift 和 Vive 一半的重量都沒(méi)有,雖然目前這款頭盔還沒(méi)有一體化的聲音、IPD 調(diào)試、也沒(méi)有位置追蹤技術(shù),這些技術(shù)會(huì)需增加額外的硬件和重量。

    連接

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    頭盔通過(guò) DisplayPort 和 USB 插口連接到主機(jī)上,兩個(gè)合成一套細(xì)小的數(shù)據(jù)線,從一個(gè) USB C類(lèi)接口接入頭盔。Kopin 通過(guò) OpenVR 驅(qū)動(dòng),讓頭盔可以運(yùn)行 SteamVR 的內(nèi)容。

    畫(huà)面(至少目前)黑乎乎的

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    精靈原型所展示的演示是一個(gè)名為《 InMind 2 VR》 的 SteamVR 游戲。演示中展示了大腦神經(jīng)元的各種模型。當(dāng)我?guī)项^盔,第一個(gè)感覺(jué)就是圖像好黑。人能夠清楚看清圖像,但它絕對(duì)不應(yīng)該這么黑。Kopin 對(duì)此解釋稱(chēng),顯示器還沒(méi)有最終完成,他們預(yù)計(jì)等到量產(chǎn)銷(xiāo)售時(shí),亮度應(yīng)該會(huì)是現(xiàn)在的兩倍。

    視野

    除了亮度,另一個(gè)突出的特點(diǎn)就是視野,可能與很多用戶(hù)所習(xí)慣的 Rift、Vive 或者 PSVR 的不同,反而更像谷歌 Daydream 的視野。Kopin 稱(chēng)演示所用的原型配備的是 70 度的視野,他們還在開(kāi)發(fā)不同的鏡頭,目標(biāo)是提供 80 度和 100 度的視野。

    在 70 度視野的原型機(jī)里,“雙目視覺(jué)”感(在你的視野周?chē)茏⒁獾胶谏娜Γ┓浅C黠@。雖然能看見(jiàn)極度平滑、清晰的圖像,視野的狹窄還是讓沉浸感大打折扣,所以如果 Kopin 在開(kāi)發(fā)視野更大的鏡頭那就很好。

    圖像保真度

    Kopin 的像素(2048 x 2048)超過(guò) Rift 和 Vive(1080 x 1200)的三倍,圖像看起來(lái)清晰度極高,讓人驚喜。另外,由于視野狹窄,像素的密度也變得更高了。單個(gè)像素是完全分辨不出的,感覺(jué)不出有什么紗窗效應(yīng)。

    因?yàn)?70 度視野的 FoV 鏡頭不是菲涅爾透鏡,所以沒(méi)有 Rift 和 Vive 上常見(jiàn)的散光散射現(xiàn)象,也注意不到有任何的色差。沒(méi)有明顯的顯示器亮度不均而出現(xiàn)的痕跡,這很好,但是要確定頭盔完全沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題還需要更多時(shí)間。

    另外,因?yàn)檫@是一個(gè)微型 OLED 顯示器,黑色非常深。不過(guò),還沒(méi)機(jī)會(huì)看到合適的場(chǎng)景,來(lái)評(píng)估頭盔是否有黑色污跡的問(wèn)題。

    變形和矯正

    精靈頭盔的存在完全是為了顯擺一下顯示器和鏡頭,目前還沒(méi)有內(nèi)置的位置追蹤技術(shù)。這意味著在之前的演示中,頭盔僅僅只追蹤旋轉(zhuǎn)。演示里的追蹤技術(shù)看起來(lái)還可以,由于 120 Hz 的刷新率,順滑度非常不錯(cuò),雖然在轉(zhuǎn)頭的時(shí)候在視野周?chē)幸恍┳冃?,可能是由鏡頭導(dǎo)致的。

    Kopin 稱(chēng)公司還在改進(jìn)頭盔的驅(qū)動(dòng),調(diào)整、矯正變形的問(wèn)題。公司非常自信,只要最終確認(rèn)了鏡頭和驅(qū)動(dòng),就能消除畸變的問(wèn)題。

    更寬的視野是要付出代價(jià)的

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    我還看到了 80 度和 100 度視野版本的原型(配備了同樣的閃電顯示屏),沒(méi)有內(nèi)嵌到完整的頭盔中,而是連接到了一個(gè)測(cè)試板上。80 度的鏡頭是一個(gè)二器件的菲涅爾透鏡,比 70 度和 100 度的鏡頭都亮得多。很明顯能感受到 80 度的視野要寬得多,但因?yàn)闆](méi)有和配有頭部追蹤的頭盔連接起來(lái),很難評(píng)估其沉浸感到底如何。

    100 度的鏡頭是一個(gè)二器件的非菲涅爾透鏡,跟 70 度鏡頭一樣黑乎乎的。雖然鏡頭本身可能提供了100 度的視野,但是你能看到顯示屏的邊緣,在我看來(lái),其沉浸感還不如一個(gè)視野更小、但是看不見(jiàn)顯示屏邊緣的鏡頭。

    Kopin 計(jì)劃未來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)更大的顯示屏,這意味著更大的視野、并且看不到邊界,但是在若干年內(nèi)還沒(méi)法準(zhǔn)備完成。這樣看來(lái),就沉浸感和圖像保真度而言,Kopin 的 80 度視野鏡頭是目前最好的選擇。所以現(xiàn)在的問(wèn)題就是:消費(fèi)者在多大程度上,愿意以視野為代價(jià),換取更好的圖像保真度?

    “精靈”是一個(gè)宣傳,而非一個(gè)產(chǎn)品

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    關(guān)于以上所有關(guān)于“精靈”頭盔的信息,我們必須明確很重要的一點(diǎn):它不會(huì)成為一款產(chǎn)品,而只是為 Kopin 的 VR 顯示屏和歌爾。

    的制造能力所做的一次宣傳。公司的目標(biāo)是能有一個(gè)電子消費(fèi)品公司,會(huì)想要基于閃電顯示屏來(lái)制造產(chǎn)品,而精靈頭盔的使命就是演示給人們看,閃電顯示屏能使產(chǎn)品具備怎樣的外形。歌爾稱(chēng)兩家公司正在對(duì)潛在的電子消費(fèi)品公司做“積極宣傳”。

    這意味著,配有 Kopin “閃電”顯示器的終端產(chǎn)品的樣子,最后會(huì)和現(xiàn)在的“精靈”頭盔不一樣。實(shí)際上,雖然“精靈”有其限制所在,Kopin 稱(chēng)頭盔的基礎(chǔ)部分還適用于一體化的 VR 頭盔。

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    Kopin 是一家上市的顯示器制造商,成立于 1984 年。隨著 VR 行業(yè)強(qiáng)勢(shì)發(fā)展,公司針對(duì) VR 頭盔,制定了顯示器制造商的藍(lán)圖。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),微顯示器的特點(diǎn)就是體積小,而像素密度驚人的高,并能夠具備較高的刷新率。

    Kopin 為 VR 定位的第一個(gè)微顯示器被他們稱(chēng)作“閃電”,是一個(gè)一英寸顯示器,具有 2048 x 2048 的單眼分辨率和 120 Hz 的刷新率,令人驚喜。由于 Rift 和 Vive 使用了 1080 x 1200 像素的分辨率,Kopin “閃電”顯示屏的像素是其 3.2 倍,并且比這些刷新率為 90 Hz 的頭盔運(yùn)行快得多。

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    微顯示器的“迷你身材”還具有另一種優(yōu)勢(shì):它有可能大大縮短焦距。市面上消費(fèi)級(jí)的 VR 頭盔差不多都是一樣大,不是因?yàn)槲覀儧](méi)法設(shè)計(jì)更小的外形,而是因?yàn)楣鈱W(xué)的原因,顯示器必須與鏡頭保持一定距離,才能在用戶(hù)的眼中展現(xiàn)出對(duì)焦的畫(huà)面。如果圖像小一點(diǎn),所需的對(duì)焦距離也小一點(diǎn),這樣顯示器就不需要距離濾鏡那么遠(yuǎn),這就讓頭盔有可能體積更小。

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    Kopin 之前與中國(guó)的 ODM 廠商歌爾合作開(kāi)發(fā)過(guò)一個(gè) VR 頭盔原型,使用了他們的“閃電”微顯示器。合作的成果是一個(gè)及其微縮、輕量的設(shè)備,與目前笨重的消費(fèi)級(jí)頭盔相比,戴起來(lái)絕對(duì)是非常的爽。

    我在今年 E3 展會(huì)上試用了一個(gè)原型,但是沒(méi)能在其中觀賞任何的 VR 內(nèi)容,因?yàn)閾?jù)公司稱(chēng),公司唯一一臺(tái)能夠達(dá)到配置要求的電腦——因?yàn)閮蓚€(gè)顯示器都是定制的 4096 x 2048 像素分辨率——被送去了同樣在這個(gè)星期舉行的亞洲 CES 展會(huì)。以后的更新會(huì)看到原型頭盔上的內(nèi)容,以下的文章只討論其外觀。

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    與目前市面上的其它消費(fèi)級(jí)頭盔相比,即便是與其中最輕的(例如 Gear VR 和 Daydream View)相比,Kopin 原型也輕得像羽毛一樣(不過(guò)需要提出的是,設(shè)備還缺少一個(gè)用于顯示的小型驅(qū)動(dòng)板,這會(huì)增加一點(diǎn)點(diǎn)的重量)。

    一根可調(diào)節(jié)的帶子讓用戶(hù)可以輕松地在頭上佩戴設(shè)備,不需要使用頭頂?shù)膸ё?。外殼是由一個(gè)很薄、極度輕量的塑料制成。設(shè)備看起來(lái)很牢,但是不知道材料的耐用度能否達(dá)到消費(fèi)者使用的要求。可能還需要改用一種更厚、更耐用的材料,有可能增加一定的重量。

    只從圖片中很難看出 Kopin 頭盔比其它頭盔要小多少,感覺(jué)與一副滑雪護(hù)目鏡的大小和重量差不多;設(shè)備包裹在眼部周?chē)?,但是不?huì)蓋住很多臉部面積。

    另外,這款頭盔也沒(méi)有其它頭盔那么“深”,意思就是,它不像其它頭盔從臉部突出那么多。這種“苗條”的身材使得保持輕量體重更加復(fù)雜了,因?yàn)槿绻a(chǎn)品外形更大的話,各方面的設(shè)計(jì)會(huì)更好平衡。

    如果大部分沉浸式 VR 頭盔能達(dá)到這種外觀的話,到那一天,VR 的舒適度和易用度會(huì)有大大提升。

    微顯示器的代價(jià)

    使用微顯示器有好處,但也不是沒(méi)有代價(jià)。

    Kopin 稱(chēng),單眼 2 英寸顯示屏對(duì)于 VR 來(lái)說(shuō)絕對(duì)是完美。傳統(tǒng)的 VR 顯示屏——例如 Rift 和 Vive 目前的顯示屏——都受限于他們的大小。要把它們縮小到 2 英寸、并保持它們的像素密度不是一件容易的事。另外,雖然微顯示器有其極小的體積和極高的像素密度,但是應(yīng)用到 VR 上就有了一項(xiàng)挑戰(zhàn)——雖然有點(diǎn)違背直覺(jué)——會(huì)讓設(shè)備反而變得更大。

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    微顯示器的制造過(guò)程類(lèi)似計(jì)算機(jī)處理器的制造過(guò)程,需要將微型結(jié)構(gòu)刻制到硅晶元上。這個(gè)過(guò)程需要高度細(xì)分的專(zhuān)業(yè)度,需要極度昂貴的設(shè)備,而且只有大規(guī)模生產(chǎn)才能盈利。因?yàn)槭郎洗蟛糠帜軌蜻M(jìn)行此類(lèi)生產(chǎn)的廠商都用于生產(chǎn)世上最小的零件,沒(méi)有大規(guī)模資本投入,要生產(chǎn)更大的微顯示屏不是一件簡(jiǎn)單的事。

    Kopin 稱(chēng),由于微顯示屏微小的體積,這種顯示器技術(shù)所面對(duì)的挑戰(zhàn)就是實(shí)現(xiàn)沉浸式的視野;圖像需要進(jìn)行極大的放大,才能實(shí)現(xiàn)寬廣的視野。他們稱(chēng)目前的閃電顯示屏使用一種雙器件的菲涅爾透鏡,能夠做到直徑最大 110 度的視野。他們還正在與 3M 合作研發(fā)一個(gè)更小的“薄餅”光學(xué)器件,據(jù)稱(chēng)可以實(shí)現(xiàn) 100 度的視野。

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    不過(guò),還沒(méi)有看過(guò)頭盔,還不清楚這種光學(xué)轉(zhuǎn)化對(duì)于圖像質(zhì)量會(huì)有什么影響,也不知道針對(duì)這種光學(xué)配置所需要什么程度的、什么效果的反扭曲技術(shù)。要用微顯示器做到寬廣的視野不是小事。Kopin 似乎也這么認(rèn)為,據(jù)稱(chēng)更大的顯示屏與微顯示屏相比,更有可能在視野上留下邊緣,至少除非是微顯示屏能做得更大。

    為達(dá)到這一目標(biāo),Kopin 稱(chēng)公司及其合作伙伴已經(jīng)進(jìn)行了一億五千萬(wàn)美元的初期投資,用于打造一個(gè)新工廠,能夠制造更大、更高分辨率的 VR 微顯示屏。這還需要很多年才能實(shí)現(xiàn),很可能等到新工廠完工,但是公司的藍(lán)圖顯示了公司目標(biāo)是一個(gè) 1.3 英寸、3072 x 3072 分辨率的顯示屏,并在未來(lái)打造另一個(gè) 1.37 英寸、4096 x 4096 分辨率的顯示屏。

    4K、1英寸微顯示屏VR頭盔體驗(yàn)記:一款為“秀”屏幕的設(shè)備

    雖然顯示屏變得更大,他們卻做了妥協(xié),使用了目前大部分頭盔所使用的光學(xué)器件:越來(lái)越長(zhǎng)的焦距需要鏡頭與顯示屏的距離越來(lái)越遠(yuǎn),才能正確對(duì)焦。即便這樣,這個(gè)大小的微顯示器也應(yīng)該保持其像素密度的優(yōu)勢(shì)。

    所以,一方面來(lái)說(shuō),我們有傳統(tǒng)的 OLED 顯示屏制造商,例如三星,正在研究如何縮小他們的顯示屏,而另一方面,Kopin 等微顯示屏制造商們正努力放大他們的顯示屏。誰(shuí)能找到合適的平衡,我們拭目以待。

    viaRoadtoVR雷鋒網(wǎng)編譯

    極客網(wǎng)企業(yè)會(huì)員

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    2017-08-24
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