世界视点！Meta HDR VR头显原型体验如何？重约2.5Kg，亮度可达20000nit

今年6月，Meta在圆桌会议“Inside the Lab”中罕见地对其正研究的几款VR头显原型进行了曝光，重点展示的三款VR头显Butterscotch、Starburst、Holocake分别代表了Meta当前所能实现的VR最高分辨率、最高亮度，以及最新的可变焦技术。

(资料图)

据Meta在“Inside the Lab”当中的介绍，Starburst 外型笨重，是一款手持式HDR VR头显，其最高亮度可达20000尼特。那Starburst真实体验到底如何呢？

就在近日，auganix有机会通过计算机图形会议SIGGRAPH，体验了一把Starburst。“Starburst非常笨重，亮度非常高，虽然因为散发的热量导致硬件严重的发热，但却依然给人留下令人印象深刻的HDR VR演示。”

图源：auganix

auganix提到，Meta在6月展示的四款独特的VR原型设备，都旨在解决现有VR技术中的某个特定关键问题。Meta认为需要解决这些问题，以便设备通过“视觉图灵测试”——这是一个由Reality Labs显示系统研究（DSR）团队创造的短语。

回顾一下，Meta关注的关键研发领域及他们提出的原型与解决方案包括：

变焦： 需 要正常焦深的技术（相比于单个固定焦距），从而长时间在手臂长度范围内实现更清晰、更舒适的视觉体验。应对这种变焦挑战的原型是“Half Dome 3”。

分辨率： Meta的目标是接近并最终超20/20人类视觉的分辨率（每度60ppd通常被认为是视网膜分辨率）。Butterscotch原型能够提供55ppd，约为Quest 2的两倍（Quest 2能提供约20ppd）。

光学失真： 这个问题需要得到校正以帮助解决光学像差（本质上是镜头的缺陷），例如物体周围的彩色条纹和图像变形，这些可能由光学器件的引入导致。为此，Meta想通过3D电视技术来创建VR镜头失真模拟器以解决这一问题。

尺寸： 为了让VR长时间佩戴舒适，设备必须尽可能轻巧紧凑。为了实现这一目标，Meta采用全息与Pancake光学，制造出尽可能轻薄的VR头显Holocake 2。

高动态范围（HDR）： HDR技术用以支持更高的亮度、对比度与颜色范围。Meta为了重现消费者已习惯于电视屏幕的生动性与亮度，在设计Starburst原型时便将HDR考虑进去。

Meta Reality Labs 两款Starburst原型被悬挂在SIGGRAPH展台，供用户体验。

（图源：auganix）

通过在SIGGRAPH上与显示系统研究科学家Nathan matsuda现场的交谈，auganix对Starburst有了更多的了解。

首先，最引人注意的是外观尺寸，两台Starburst以悬挂的形式挂在展台供与会者试用，之所以如此，主要考虑到两点：

设备的重量对头戴式设计而言过重，Starburst重量超过5磅（约2.5公斤），以至于需要借助手臂力量举在眼前，而非直接绑在头上；

设备需要线缆供电，只有足够的电力才能使其完成令人难以置信的明亮显示。

auganix甚至担心Starburst的体验会被暂停，以免试用者让这价值数千美元的研发成果掉落在地。

Starburst近距离特写（图源：auganix）

为什么Starburst尺寸如此之大？

Starburst峰值亮度达20000尼特回答了“为什么Starburst尺寸如此之大？”的问题。作为参考，Meta表示Quest 2的峰值亮度约为100尼特。

为了发散热量，Starburst使用了相当大的3D打印铝制散热器，据介绍，该散热器至少占设备重量的50%。设备顶部的大风扇会将这些散热器中的热量向上吸走并远离头显，或者说远离用户的头部。

介绍人提到，显示系统研究团队开始设计Starburst时，原希望它采用水冷式散热，但事实上并未用上， 简单的风扇便已足够，并且能达到同样的效果。之所以会考虑水冷式，主要是因为想到无论如何仍然需要铝制散热器，水冷式不会对重量产生任何影响。

除去两台悬挂的Starburst原型用于体验外，一台拆解后的Starburst也被陈列在玻璃盒子里。据介绍，这台设备共由36个部门组成（算上螺钉）。

Starburst原型的零件与组件，图片中带有交叉影线/格栅设计的青铜色矩形物体为铝制散热器。（图源：auganix）

分辨率不是Starburst的目的

Starburst的分辨率在2560*1620，每度约为20像素（ppd），略低于Quest 2，分辨率较低显然容易被察觉，但Starburst所演示的解决方案想要解决的问题是HDR，因此分辨率并不是关键。

Starburst同时使用了一块彩色与一块单色LCD，之所以如此，在于一块LDC低光下对比度更低，而如果使用两块彩色LCD，彩色滤光片会吸收大部分光线，这意味着进入显示器的光线会减少，同时，也意味着要进一步对抗热量限制，以进行补偿。

因此通过将彩色LCD与单色LCD串联使用（与彩色LCD相比，其透光率高一个数量级），可以达到良好的亮度水平，同时仍然具有彩色显示，两全其美。

Starburst在其他配置上做了妥协，包括刷新率、视场角，但作为专注于HDR方向的研究，作为原型，Starburst必须在图像质量上有所放松。

（Starburst视频）

Starburst演示效果是怎样的？

尽管Starburst在图像效果等方面做出了妥协，但这并不妨碍其HDR与亮度效果给人留下深刻的印象。在试用该设备前，auganix并不知道会有怎样的体验，但体验之后，很显然头显的亮度令人震惊。

Starburst VR体验的第一部分所展示的内容，此前Meta在Demo中做出过提示。视野中，虚拟空间的两侧都设有一个光源，前面有一些球体会显示光的反射。

“演示开始时，亮度为100尼特，与Quest 2设备相同。一切看起来非常普通，与标准的VR体验并无二致，但当亮度上升至1000尼特，其亮度输出明显变好，我几乎无法抵抗直视灯光的冲动，但在这种情况下，盯着看太久会感觉不太舒适。”

体验Starburst HDR VR（图源：auganix）

“接下来，演示切换到海洋日落景观，太阳光穿过云层并在海浪中反射，此时亮度在10000尼特范围，最终，体验亮度将会提升至20000尼特，也就是Starburst最大输出值。”

“在20000尼特的亮度之下，我忽视了小时候收到的所有警告，直视着虚拟太阳，有那么一刻，我真觉得自己在看真实的东西（虽然绝对不可能，因为中午太阳亮度大约16亿尼特，这都能把我的脸给融化了）。最后，当太阳落山时，演示中出现了一些生物发光。随着波浪在简短的虚拟演示中发光，Starburst令人印象深刻的对比度范围非常突出。”

在模拟的空间中直接盯着20000尼特的光源，相当于直接盯着家中60瓦的灯泡。不过，VR中的光源距离眼睛只有几英寸，而不是悬挂在天花板或几英尺之外的距离。

我们知道正在看的东西非常明亮，不会想太久地盯着看，制造Starburst原型的目的也不是为了闪瞎用户的双眼，而是为了证明将这种级别的HDR亮度放入VR中，会为用户带来更加逼真、身临其境的体验。

极为明亮的Starburst（图源：auganix）

显然，VR头戴式设备的功率、热量和外形限制是目前阻碍HDR技术发展的在巨大障碍，因此，还需要经过很长时间才能让用户能够全天佩戴20000尼特输出亮度的无线VR头显，Meta正在沿这条道路探索HDR VR的可能性，这一举动对任何至力于进一步推动虚拟现实技术的人来说无疑是鼓舞人心的。

关键词： 显示系统 解决方案