Karl Guttag：我在AWE 2022体验到了哪些有意思的AR眼镜

　　AWE 2022已于6月在美国举行，和往年一样今年也有许多AR、光学相关的公司参展，那么本届活动的展区有哪些有意思的技术呢?AR/VR光学专家Karl Guttag近期在接受VR博主Brad Lynch采访时，分享了自己参加AWE期间的收获。据悉，他体验了几十家公司的AR光学方案，并根据自己多年的技术经验，对这些方案进行了评论与分析。

　　Red 6

　　这家公司展示了一个视场角超过100°的军用AR头盔，号称没有明显的瞳孔游动(pupil swim)现象。此外，这款AR头盔的特点是采用了物理弯曲的显示模组。

　　ColorLink

　　这家公司展示了四分之一波片薄膜，作用就像是“光学开关”，它可以控制反射镜的偏振方向，还可以提升LCoS的对比度。应用场景包括Pancake透镜、BB光学模组、Tilt-Five AR眼镜等等。Guttag表示：四分之一波片很重要，因为有了这项技术偏光器才得到更多应用，几乎所有偏振光场景都需要四分之一波片。

　　RealWear

　　Guttag表示：RealWear是目前少数可能靠AR赚钱的公司之一。这家公司的技术衍生自Kopin的智能屏幕技术Golden-i，这项技术有点类似于微型的LCD透视AR。

　　tooz

　　这家公司展示了集成屈光镜片的自由曲面光学方案+菲涅尔透镜，支持Micro OLED和MicroLED显示技术。tooz为单目显示，其缺点是眼动范围、视场角、分辨率都较小，AR图像无法固定在视线中心，可能会影响使用者看周围的真实环境(不适合戴着看书)，而且菲涅尔透镜会造成图像畸变。

　　Guttag表示：自由曲面与光波导的主要区别是，光波导可以做到非常薄，而且支持全内反射，也就是说无需额外的反光镜，光线进入光波导后会在内部多次反射，类似于光纤技术的效果。相比之下，自由曲面需要额外的菲涅尔透镜将光线射入人眼。

　　tooz的一大亮点是，可以将AR光学透镜与屈光镜片集成，但缺点是前期成本高。

　　歌尔和高通

　　这两家公司在AWE 2022展示了骁龙XR2无线AR眼镜参考设计，歌尔是该AR眼镜方案的代工厂。Guttag表示：自由曲面技术已经存在一段时间，概念类似于BirdBath，它的优势是可以通过棱镜的全内反射来取代分束器，但缺点是棱镜容易扭曲透过的环境光，所以需要额外的畸变校正元件，这个元件也比较厚，主要是为了中和棱镜的形状。因此，整个自由曲面方案比较厚，因此AR眼镜也难以做的足够轻薄。

　　Guttag还指出，联想在2017年CES上展示的AR眼镜似乎采用了类似的自由曲面方案，猜测歌尔可能是将这款AR眼镜的光学方案用在了XR2参考设计上。联想这款AR头显从未正式发布，后来升级至BB方案，设计与ODG R9比较相似。

　　另外，XR2参考设计采用Micro OLED显示屏，但现场演示仅播放了一段视频影片，可分享的体验感不多。Guttag表示：这款AR头显的遮光罩较厚，透过遮光罩看周围环境可能产生瞳孔游动等畸变。

　　Guttag指出，XR2参考设计如果是为了方便开发者制作AR应用，那么可能它需要一个像苹果一样大的生态(用户量至少达到数百万级)，才更容易吸引开发者。

　　Microoled

　　这家公司曾开发过一些低分辨率、高亮度、单色的Micro OLED引擎，其中一些方案可以在日光下显示清晰的黄色，也有的引擎体积非常小。其开发的AR眼镜原型有点类似于自由曲面方案，采用的反射镜也有曲面透镜的作用。

　　Guttag表示：Microoled技术的应用场景之一是运动信息提示，可通过红色、黄色的数字、箭头来提示运动员。

　　Campfire

　　前身为AR公司Meta，Campfire依然采用类似的光学方案，这种光学方案不适合作为电脑的分屏，所以Campfire将它用来查看3D AR模型。

　　尽管Campfire看起来比较笨重，但由于配备了合理的支撑结构和缓冲垫，戴起来没有明显的舒适性问题。Guttag表示：AR/VR头显前后部分重其实可以承受，只要不将过多重量放在耳朵和鼻梁这些软骨结构上。

　　Meta、Campfire采用了成本较低的光学组合器方案，蒋光远放在头显上半部分，遮光罩为半反半透设计，可将大约50%光线反射入人眼。这种方案为离轴光学，缺点是AR图像存在明显畸变，需要像Nreal那样采用分束器来控制光线射入透镜的角度，才能实现同轴效果。

　　尽管这种光学设计不完美，但如果找到合适的应用场景，也能带来实际的价值。就像是RealWear那样，它并不是复杂的光学透视AR方案，更像是基础的头戴显示器，但在远程协作等工业领域，它找到了自己的价值。Guttag认为，现阶段谈AR眼镜取代手机，还有点太早，令人尴尬。

　　实际上，日本环球影城的AR马里奥赛车项目也是采用基于离轴光学的AR头显，该头显由Mira开发，和Meta存在差不多的图像畸变问题，但在游乐场中应用它有许多优势。比如，轻巧、低成本、光学模组和头盔是模块化设计方便拆卸和清洗、穿戴方便、眼动范围大、适眼距大可佩戴眼镜、舒适性足够好。

　　NuEyes

　　Guttag表示：AWE 2022上展示了很多BirdBath光学方案，NuEyes就是其中一家。这家公司最初的业务是通过AR来校正弱视，在AWE 2022期间他们展示了两种不同的AR方案：BirdBath和透视AR，其中透视AR可通过实时调整物理环境的视觉效果来缓解弱视。不过，NuEyes的AR设计和ODG R9、联想A3、Nreal等产品相似。

　　NuEyes还展示了与Dolphin Ultrasound合作打造的AR超声波可视化方案，该方案将NuEyes Pro 3e AR眼镜和便携式超声波设备结合，允许医生在任何地方用AR来查看实时的超声波监测数据。

　　Ant Reality(蚁视)

　　这家公司展示了一款视场角120°的AR原型，其光学方案比较特殊，采用了两块屏幕，类似于某种双BirdBath结构，透光率大约25%，光路略微有点离轴，整体图像足够清晰，但存在图像分割问题(清晰度不均匀)，焦面为曲面。Ant Reality宣称，这项光学方案可作为Pancake的替代品。

　　参考：KG