Magic Leap 2四項光學(xué)升級：投影架構(gòu)、動態(tài)調(diào)光、簡化焦平面、90％制造良率

　　全新的企業(yè)向AR頭顯Magic Leap2即將發(fā)售，而Magic Leap正繼續(xù)用擠牙膏的方式來為其造勢宣傳。如果大家有印象，這家公司早前曾通過一份“泄密文檔”簡要介紹了新設(shè)備的四項光學(xué)突破�，F(xiàn)在，團隊又用一篇全新的博文對所述的四項光學(xué)突破進行了補充解釋：與初代機相比，視場翻倍，體積縮半 動態(tài)調(diào)光 簡化了光學(xué)系統(tǒng)，可提供更舒適的瀏覽體驗和更長的穿戴體驗 增強了自身生產(chǎn)能力，可確保規(guī)模精度，并實現(xiàn)衍射目鏡的高性能

　　1. Magic Leap 2的光學(xué)改進及其對企業(yè)的好處：視場翻倍，體積縮半

　　客戶反饋表明，F(xiàn)OV視場對他們的用例至關(guān)重要，尤其是對于協(xié)作，所以擴大視場是Magic Leap 2的設(shè)計重點。但團隊同時希望將投影儀的尺寸減少一半，而這產(chǎn)生了一個重大的光學(xué)挑戰(zhàn)。

　　通過多年的嚴(yán)格研究，Magic Leap發(fā)現(xiàn)目前可用的投影儀選項(uLED陣列、基于激光掃描的系統(tǒng)、LCoS面板)要么太大，要么消耗太多功率，要么導(dǎo)致圖像偽影問題。為更大的視場調(diào)整目鏡同樣存在設(shè)計障礙。如果簡單地放大Magic Leap 1的目鏡，它的表面積將不得不增加50%以上(與你的手掌一樣大)，從而令頭顯變得太大而無法實際使用。

　　為了解決視場和設(shè)備尺寸方面的挑戰(zhàn)，團隊發(fā)明了一種全新的投影儀架構(gòu)和目鏡設(shè)計。Magic Leap 2的高級架構(gòu)支持更具沉浸感的AR解決方案。與第一代設(shè)備相比，它以更小的形狀參數(shù)提供了兩倍的視場(高達70度)，并實現(xiàn)了2倍的圖像質(zhì)量提升、2-3倍的顏色均勻性提升、以及彩虹偽影減少100倍。

　　更大的視場，尤其是垂直方向的更大視場將為企業(yè)帶來直接利益。兩名或以上的同事可以從不同的視角輕松地查看和協(xié)作虛擬內(nèi)容，工程師可以查看和修改全尺寸CAD模型，而分析師可以在房間范圍內(nèi)可視化數(shù)據(jù)。在更小的設(shè)備中加倍視場可以幫助醫(yī)生在健康應(yīng)用中以出色的圖像質(zhì)量看到完整的人體。承包商、建筑師或房地產(chǎn)開發(fā)商可以簡單地“看穿”建筑工地，感知管道、電氣和其他建筑元素。

　　2. 動態(tài)調(diào)光改善了企業(yè)增強現(xiàn)實體驗：在更明亮的環(huán)境下實現(xiàn)堅實的數(shù)字內(nèi)容，甚至在戶外都是如此

　　虛擬內(nèi)容往往在明亮的環(huán)境中模糊不清，這限制了你在哪里以及如何使用AR設(shè)備。Magic Leap設(shè)計的Magic Leap 2可在各種環(huán)境光條件下工作，包括戶外或手術(shù)室等明亮區(qū)域。

　　Magic Leap 2可以達到2000尼特的亮度，但這依然不足以支持陽光直射環(huán)境。要令顯示器更加明亮，則需要更多的功率和更大的形狀參數(shù)。

　　因此，團隊轉(zhuǎn)向了一個獨特的解決方案：動態(tài)調(diào)光。Magic Leap 2是第一款將調(diào)光器集成到光學(xué)堆疊中的通用AR設(shè)備，它支持兩種類型的調(diào)光功能： 全局調(diào)光，可自動調(diào)光環(huán)境，以確保明亮區(qū)域中的數(shù)字內(nèi)容清晰、可靠和充滿活力; 分段調(diào)光，使應(yīng)用能夠調(diào)光顯示器的特定區(qū)域，并使特定內(nèi)容區(qū)域(如文本、視頻或指令集)更易于查看。

　　為了支持更亮的環(huán)境，Magic Leap 2可以減少整個區(qū)域中的環(huán)境光，并根據(jù)特定區(qū)域的亮度和投影儀的亮度調(diào)整調(diào)光功能。你同時可以選擇性地使用分段調(diào)光功能，令虛擬內(nèi)容的部分比周圍區(qū)域更亮。由于消除了背景光，這種分段調(diào)光產(chǎn)生了出色的虛擬圖像質(zhì)量。分段調(diào)光同時可以渲染黑色，而這在沒有調(diào)光器的情況下并不可能實現(xiàn)。另外，它只會讓最小量的虛擬光泄漏到真實世界環(huán)境之中。

　　動態(tài)調(diào)光將改善你的AR體驗，并支持更多環(huán)境條件，從而帶來多種應(yīng)用。例如，工作人員可以在室外看到堅實的虛擬內(nèi)容，如建筑工地、急救地點或室外設(shè)施。其中，外科醫(yī)生可以將具有動態(tài)調(diào)光的沉浸式AR解決方案帶入明亮的手術(shù)室，并幫助手術(shù)進行和相關(guān)醫(yī)療場景。無論是在窗戶旁邊、燈光明亮的會議室還是在明亮的工業(yè)空間里面，全局和分段調(diào)光功能將為你提供更好的AR體驗。

　　3. Magic Leap 2將重點放在延長佩戴舒適度方面：通過簡化的光學(xué)系統(tǒng)，你可以輕松查看虛擬內(nèi)容并延長佩戴時間

　　查看虛擬內(nèi)容時，有數(shù)個問題可能會導(dǎo)致視覺不適。例如，當(dāng)你的視覺系統(tǒng)感覺到眼睛的焦點和旋轉(zhuǎn)不匹配時;當(dāng)AR設(shè)備錯誤感知眼睛的位置并錯誤渲染時;以及當(dāng)右眼中的虛擬圖像與左眼不匹配時。

　　第一代Magic Leap設(shè)備通過使用兩個焦平面來應(yīng)對輻輳調(diào)節(jié)沖突，但這需要更大、更復(fù)雜的硬件。為了幫助Magic Leap 2實現(xiàn)更小的形狀參數(shù)，團隊需要確保在單個焦平面舒適地查看近距離和遠距離對象。

　　因此，他們開發(fā)了一套解決方案來解決常見的不適原因，并允許你在近(37厘米)和遠(無限)距離查看內(nèi)容。這包括穩(wěn)健的眼動追蹤，焦平面的智能選擇，以及自動顯示校準(zhǔn)。Magic Leap 2使用兩個無障礙攝像頭追蹤每只眼睛，并使用6個LED照明和產(chǎn)生眼睛“閃爍”，從而提高渲染、圖像質(zhì)量和舒適度。

　　焦平面的智能選擇可以最大程度地減少不適感，而37cm的剪輯平面正好是避免負(fù)面影響的合適距離。Magic Leap 2同時可以自動校準(zhǔn)顯示器，從而校正任何仿生錯位或顏色分離。你可以運行診斷測試以進行更正，從而獲得更好的沉浸式體驗。

　　Magic Leap設(shè)備完全可定制，重量均勻分布在頭部周圍，設(shè)計舒適。你甚至可以將眼鏡鏡片插入設(shè)備之中。

　　舒適性對于實際應(yīng)用至關(guān)重要。結(jié)合更小、更輕的形狀參數(shù)，用于近距離和遠距離的解決方案將使Magic Leap 2成為所有類型員工的實用工具。例如，你可以在Magic Leap 2長時間地近距離和遠距離查看內(nèi)容，同時最大限度地減少眼睛疲勞，Magic Leap 2的剪輯平面將防止因內(nèi)容太近而引起的不適、惡心或頭痛。

　　4. Magic Leap 2得益于無與倫比的內(nèi)部制造能力：規(guī)模實現(xiàn)衍射目鏡的精度和高性能

　　光學(xué)技術(shù)只有在大規(guī)模高質(zhì)量生產(chǎn)的情況下才可行。為了提供一個企業(yè)可以依賴的AR平臺來完成工作，Magic Leap需要以工業(yè)規(guī)模實現(xiàn)團隊取得的光學(xué)技術(shù)進步，并同時始終保持圖像質(zhì)量。換句話說，他們需要快速、可靠、無缺陷地制造數(shù)萬個目鏡。

　　Magic Leap宣稱，憑借無與倫比的內(nèi)部光學(xué)制造能力，100%控制目鏡制造工藝、壓印、制造和計量設(shè)備，他們實現(xiàn)了令人印象深刻的良率(目前>90%)。

　　獨特的噴墨和閃光壓印光刻技術(shù)是提高顯示性能的關(guān)鍵因素。通過精確控制穿過波導(dǎo)的樹脂體積，這種納米壓印工藝實現(xiàn)了更高的均勻性和效率性能。他們的納米壓印工藝為波導(dǎo)結(jié)構(gòu)提供了眾多選擇。團隊可以開發(fā)1D、2D和3D納米結(jié)構(gòu)，并在單個波導(dǎo)元件內(nèi)組合不同類型的結(jié)構(gòu)。Magic Leap的專家團隊同時開發(fā)了檢測缺陷并確保質(zhì)量的創(chuàng)新解決方案。這包括基于機器視覺的透明基板檢測、堆疊和層檢測系統(tǒng)以及自動化、在線堆疊計量。

　　這種制造專業(yè)知識和知識產(chǎn)權(quán)為產(chǎn)品增加了價值，并允許Magic Leap能夠滿足不斷增長的需求。這家公司估計每年的生產(chǎn)能力可以超過10萬臺。這實現(xiàn)了沉浸式AR解決方案和令人難以置信的用戶體驗。它同時意味著可以根據(jù)37個關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)(包括尺寸和光學(xué)KPI)為大型企業(yè)部署提供可靠的產(chǎn)品。另外，可以通過利用內(nèi)部專家團隊和專有設(shè)備來快速從研發(fā)轉(zhuǎn)移到大規(guī)模生產(chǎn)，從而實現(xiàn)持續(xù)的規(guī)�；�和創(chuàng)新。

　　5. 展望未來

　　Magic Leap表示，他們希望繼續(xù)解決一系列的挑戰(zhàn)并定制平臺以支持企業(yè)用例，從而幫助Magic Leap 2成為領(lǐng)先的企業(yè)AR平臺。團隊進一步補充道：“我們期待著與開發(fā)人員、企業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)合作，共同發(fā)揮Magic Leap 2的潛力。”