導(dǎo)語：
2022年，外界口中那個(gè)難跨寒冬的VR行業(yè)迎來了高光時(shí)刻。
11月初，國家首次發(fā)布有關(guān)VR的行業(yè)文件《虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2022—2026年）》報(bào)告，該報(bào)告指出到2026年我國虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過3500億元，這無疑為整個(gè)VR行業(yè)的后期蓄力奠定了基礎(chǔ)。
也是在今年，除了芯片型號(hào)、屏幕分辨率等常規(guī)指標(biāo)外，市場對(duì)VR產(chǎn)品的評(píng)判又多了一個(gè)新維度——是否采用Pancake光學(xué)方案。
過去，似乎VR廠商很少把光學(xué)方案當(dāng)做宣傳點(diǎn)或者評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在公眾視野中的存在感極低，但從今年開始，采用Pancake產(chǎn)品明顯變多，比如MeganeX、GXR、arpara AIO、YVR，以及備受矚目的PICO 4、Quest Pro。于是，Pancake也由此成了行業(yè)熱詞，一度被認(rèn)為即將引發(fā)一場VR行業(yè)的光學(xué)革命。
▲左： Pancake光學(xué)系統(tǒng)，右：菲涅爾光學(xué)系統(tǒng)，圖源：網(wǎng)絡(luò)
然而，不論對(duì)于VR產(chǎn)品用戶還是泛科技愛好者而言，VR光學(xué)都是一個(gè)陌生的詞匯。此次，93913Pro產(chǎn)業(yè)智庫與VR行業(yè)的終端廠商、光學(xué)器件供應(yīng)商，以及行業(yè)協(xié)會(huì)代表進(jìn)行了深入訪談，將為大家一一解答VR光學(xué)有多重要，Pancake又是什么，以及它們對(duì)整個(gè)VR行業(yè)的發(fā)展有什么影響。
Pancake何以出圈？
光學(xué)方案之于VR設(shè)備的重要程度就好比大屏之于智能手機(jī)，其核心功能都在于為用戶提供高清、逼真的顯示畫面。不同的是，VR設(shè)備的顯示方案相較于智能手機(jī)有更大的難度，不止要考慮二維層面的分辨率、對(duì)比度等基礎(chǔ)問題，更要考慮三維層面的光學(xué)系統(tǒng)問題。
因?yàn)閷?duì)于佩戴VR設(shè)備的用戶而言，單純把顯示屏放在眼前無疑會(huì)對(duì)人體造成強(qiáng)烈的壓迫感，也無法聚焦畫面，更不用提所謂的沉浸感。因此，VR光學(xué)方案要解決的問題就是，通過光學(xué)系統(tǒng)放大屏幕畫面，同時(shí)將畫面拉遠(yuǎn)到人眼能夠適應(yīng)的距離。
任何光學(xué)方案的核心都是用以放大畫面的透鏡，而與透鏡配套的光學(xué)方案則會(huì)直接影響VR設(shè)備的形態(tài)、重量、體積等方面。之所以此時(shí)Pancake的出圈，與彼時(shí)非球面、菲涅爾透鏡的低調(diào)形成鮮明對(duì)比，其關(guān)鍵在于小型化。
NOLO CTO張佳寧告訴93913：“光學(xué)模塊對(duì)于VR設(shè)備而言一直都是非常重要的存在，但Pancake能受到更多關(guān)注的原因在于，這項(xiàng)技術(shù)幫助VR產(chǎn)品做到了前所未有的輕薄化，而更輕薄的VR產(chǎn)品就意味著更舒適的用戶體驗(yàn)，這是VR行業(yè)目前十分看重的一點(diǎn)。”
VR頭顯是一種由頭部、頸部承壓的可穿戴設(shè)備。為了能讓用戶延長佩戴時(shí)間，并在更多場景下接納VR形式，VR設(shè)備的小型化、輕便化就成了行業(yè)必然的訴求，而Pancake目前來看似乎就是針對(duì)這一訴求的標(biāo)準(zhǔn)答案。
據(jù)智東西9月報(bào)道，2019年上市的3Glasses X1（Pancake）裸機(jī)重量僅有 150g，較2017年的 3Glasses D3（菲涅爾透鏡），在重量上減輕了一半；2020年上市的創(chuàng)維 S6（Pancake），較該品牌2019年發(fā)布的創(chuàng)維V90（菲涅爾透鏡），不僅在設(shè)備厚度方面減少了50%以上，還展示出了更高的分辨率；PICO于2021年發(fā)布的 Pico VR Glasses（Pancake），重量為119克，較Neo 3（菲涅爾透鏡）也減重了一半以上。
張佳寧表示，用戶面對(duì)動(dòng)輒三五百克重的菲涅爾頭顯，一般只能堅(jiān)持戴一兩個(gè)小時(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)在娛樂場景下都并不理想，更不要說在辦公、生產(chǎn)場景下的表現(xiàn)了。因此，基于小型化的產(chǎn)品邏輯，Pancake就成為了當(dāng)下更適配于VR產(chǎn)品的光學(xué)方案。
在行業(yè)共同訴求之外，VR巨頭也對(duì)Pancake概念的傳播起到了不小作用。
在今年6月Meta舉行的Inside the Lab活動(dòng)中，Pancake成為扎克伯格的此次演講中的重點(diǎn)之一，Pancake光學(xué)方案不僅將應(yīng)用在Quest Pro等后續(xù)量產(chǎn)機(jī)型上，也成為Oculus此次發(fā)布的幾款概念機(jī)的主流光學(xué)方案。
▲采用Pancake光學(xué)的概念機(jī)Mirror Lake，圖源：Meta
作為擁抱Pancake光學(xué)的另一個(gè)巨頭，PICO表示，相較于菲涅爾透鏡，Pancake光學(xué)方案一方面可以大幅壓縮屏幕到人眼的距離，甚至達(dá)到菲涅爾方案的1/2到1/3，在輕薄性方面極為突出；另一方面，在屏幕分辨率保持一致的情況下，Pancake光學(xué)方案相比于菲涅爾方案在清晰度上也有質(zhì)的提升。
世界VR/AR協(xié)會(huì)中國區(qū)主席牛一鳴補(bǔ)充道：“其實(shí)不論是Pancake還是菲涅爾，這些光學(xué)方案在VR設(shè)備中都不是獨(dú)立存在的技術(shù)單元，要同時(shí)考慮屏幕、電池等諸多軟硬件技術(shù)單元才能設(shè)計(jì)出完整的解決方案。Pancake此時(shí)此刻的高存在感更像是版本造英雄，很大程度上得益于行業(yè)對(duì)這個(gè)概念的認(rèn)同。”
然而，Pancake并不是完美無缺的，耐德佳（AR/VR光學(xué)模組供應(yīng)商）CMO焦亞超坦言：“它在帶來輕便性的同時(shí)，也把光學(xué)鏡片的價(jià)格提到了前所未有的高度，所以短時(shí)間內(nèi)Pancake在規(guī)模上很難取得壓倒性優(yōu)勢(shì)。”
PICO認(rèn)為，Pancake光學(xué)方案面臨的問題還有工藝問題，畢竟只做一兩片Pancake鏡片并不是什么難題，但是要想批量生產(chǎn)，Pancake鏡片在貼膜精度、質(zhì)量管理、一致性等方面，都會(huì)比傳統(tǒng)的光學(xué)方案有更高要求，這必然會(huì)對(duì)供應(yīng)商施加壓力。
效率和成本之間的取舍是商業(yè)永恒的難題，但VR光學(xué)方案之所以需要迭代，既是因?yàn)榇蠹乙恢睕]有找到能夠兼顧設(shè)備性能和舒適度的方案，也是因?yàn)闀r(shí)代不斷對(duì)VR產(chǎn)品提出更高要求。
VR光學(xué)的三個(gè)時(shí)代
VR光學(xué)從非球面透鏡走向菲涅爾，再到現(xiàn)在大熱的Pancake，其實(shí)是一個(gè)逐步提升的過程，但成本、工藝壓力都更小的非球面與菲涅爾又是如何成為過去式的呢？
業(yè)內(nèi)一般把VR光學(xué)的演變劃分為三個(gè)時(shí)代：非球面、菲涅爾、Pancake。我們先從最早應(yīng)用于VR產(chǎn)品，卻也最快被替代的非球面透鏡說起。
非球面透鏡的應(yīng)用其實(shí)基于一個(gè)非常樸素的原理，就是通過透鏡鏡片把VR眼鏡屏幕的畫面放大，讓光路順著光源平直進(jìn)入人眼。一個(gè)0.5英寸的屏幕畫面，通過非球面透鏡可將屏幕投射的畫面放大2.5倍以上，也能滿足90度到130度范圍的視場角。
然而，視野軸距和設(shè)備重量是非球面透鏡的致命缺點(diǎn)。早期配備非球面透鏡的VR設(shè)備，大都呈大長方形，屬于貨真價(jià)實(shí)的長焦、長軸頭顯，這些設(shè)備佩戴之后從貼眼處算起，至少要延伸8~10厘米才能夠?qū)崿F(xiàn)比較理想的畫面呈現(xiàn)。
焦亞超告訴93913：“其實(shí)，非球面光學(xué)出現(xiàn)以及普及的時(shí)間特別短，一兩年間它就被菲涅爾給全面替代了。”
非球面透鏡較多采用玻璃材質(zhì)，經(jīng)常需要多鏡片組合，且面臨制作工藝復(fù)雜、輕便性差的問題，因此行業(yè)很有動(dòng)力尋求更便宜、更輕便的替代品。于是，菲涅爾迎來了進(jìn)入VR行業(yè)的契機(jī)，菲涅爾透鏡的材質(zhì)多是樹脂、塑料，在成本、重量方面都有極大的優(yōu)勢(shì)，直到現(xiàn)在菲涅爾仍是VR行業(yè)的主流光學(xué)方案。
如果說非球面透鏡的光學(xué)思路與望遠(yuǎn)鏡類似，是把遠(yuǎn)端的畫面在眼前放大，那么菲涅爾透鏡則借鑒了完全不同的參照物——用于海上照明燈塔。與非球面透鏡的差異在于，菲涅爾透鏡不是直接通過普通凸面透鏡把畫面放大，而是利用梯形結(jié)構(gòu)，以更小的鏡片體積達(dá)到把平行光傳遞到遠(yuǎn)處。相應(yīng)地，這也加大了制作工藝的復(fù)雜程度，對(duì)供應(yīng)商提出了更高的要求。
菲涅爾透鏡較非球面透鏡最大的進(jìn)步在于大幅縮短了焦距，其鏡片通過梯形結(jié)構(gòu)形成了若干棱齒，而這些棱齒的作用在于通過折射縮短光傳播的路徑，使得菲涅爾透鏡能夠以更輕薄的形式呈現(xiàn)VR畫面。雖然菲涅爾透鏡已經(jīng)占據(jù)主流多年，但也正是因?yàn)樘菪谓Y(jié)構(gòu)性成果的棱齒，導(dǎo)致菲涅爾鏡片邊緣部分容易出現(xiàn)“鬼影”，這一缺陷至今還未完全克服。
其實(shí)業(yè)內(nèi)不乏消除鬼影的解決方案，但這些方案都并不便宜，會(huì)讓菲涅爾透鏡失去原有的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，而對(duì)于商業(yè)組織而言在效率和成本的天平面前，大家都不約而同地偏向于后者。
Pancake光學(xué)最早出現(xiàn)于上世紀(jì)60年代，曾小范圍應(yīng)用于投影儀、相機(jī)。Pancake采取了折疊光路的思路，這是它與采用了平行光路的非球面、菲涅爾光學(xué)系統(tǒng)最大的不同。
▲上：Pancake光學(xué)，下：菲涅爾光學(xué)
平行光路就好比一把展開的折扇，光會(huì)平行劃過整個(gè)扇面；而折疊光路更像是一把收疊好的折扇，光走過的路線被曲折地收納進(jìn)了褶皺，這就意味著兩者走過的光路的長度相同，但折疊光路設(shè)備的焦距與體積卻大幅縮小了。
眾所周知，成本高是Pancake光學(xué)方案的一大缺點(diǎn)，其鏡片成本是菲涅爾透鏡的5倍以上。另外，pancake 光路經(jīng)過折疊后，必然會(huì)面臨光能損失。
Pancake的光路折疊原理雖然大幅縮減了VR頭顯的體積和重量，但正是因?yàn)檎郫B這一特質(zhì)導(dǎo)致光線每經(jīng)過一次折射就會(huì)損失50%左右的亮度，而巨大的光損則意味著采用Pancake光學(xué)方案的VR設(shè)備得配備更高亮度的屏幕，并且要承受更高的能耗。
目前，非球面透鏡和菲涅爾透鏡的透光率都能達(dá)到90%，甚至95%以上，而Pancake鏡片的透光率如果能達(dá)到25%便已經(jīng)是行業(yè)天花板。
所以，VR硬件廠商為了彌補(bǔ)Pancake的光損缺陷，不得不選用更高流明的顯示面板。流明簡單來說指光在單位面積內(nèi)表現(xiàn)出的亮度，菲涅爾透鏡做到3000流明便足夠了，但要做Pancake透鏡的話就不得不把流明提高到16000。
▲VR顯示面板，圖源：網(wǎng)絡(luò)
因此，Pancake雖然在小型化方面較菲涅爾更進(jìn)了一步，焦亞超還是認(rèn)為，如果Pancake的成本不壓低到菲涅爾的水平，那么菲涅爾VR設(shè)備是不會(huì)退場的。
其實(shí)，不論是非球面、菲涅爾，還是Pancake都并非新技術(shù)，被VR行業(yè)采用與否的關(guān)鍵在于工藝制程成熟的時(shí)機(jī)。
如果用發(fā)展的眼光看VR光學(xué)的變遷，菲涅爾透鏡占據(jù)主流很多年，已經(jīng)形成了一套相當(dāng)成熟的光學(xué)方案，雖然在減少畸變、鬼影方面，菲涅爾還有一定改善空間，但總體看來成長性有限?？梢膊坏貌怀姓J(rèn)，對(duì)于主打性價(jià)比的VR頭顯而言，菲涅爾絕對(duì)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
而Pancake光學(xué)方案則是集成長性與不確定為一體的存在，業(yè)內(nèi)還沒有形成固定的標(biāo)準(zhǔn)制程，業(yè)內(nèi)人士隨口就能講出四五種解決方案。單片或雙片甚至三片的，曲面或平面的，貼膜或不貼膜，這些選項(xiàng)可以帶來無數(shù)排列集合，其他硬件單元的配套也各有不同。
這一現(xiàn)象一方面意味著，目前Pancake方案和其配套并不成熟，另一方面也意味著Pancake還有很多潛力可挖掘、可探索，發(fā)展空間要比菲涅爾大得多。
產(chǎn)業(yè)鏈中的“?！迸c“機(jī)”
VR光學(xué)不斷進(jìn)步在反映在產(chǎn)業(yè)鏈上，則是供應(yīng)商競爭的不斷加劇，以及行業(yè)資源的不斷整合。
VR光學(xué)模組主要由光學(xué)屏幕、鏡片、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三部分組成。屏幕作為VR設(shè)備的一個(gè)重要成像元器件，分辨率，以及對(duì)比度是評(píng)判其品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。目前LCD、Micro-OLED這兩種屏被業(yè)內(nèi)討論得最多，Mini-Led屏也作為一個(gè)概念性產(chǎn)品頗受關(guān)注。在不考慮成本的情況下，Micro-OLED屏是VR頭顯最理想的適配方案，但若是回歸商業(yè)邏輯，Micro-OLED也是另一個(gè)高不可攀的存在。
當(dāng)業(yè)內(nèi)在討論屏幕分辨率的時(shí)候，PPI（Pixel Per Inch）是舉足輕重的一個(gè)參考維度，PPI與畫面的細(xì)膩程度相關(guān)，具體說來就是每一英尺的面積能容納多少顆像素。在這一指標(biāo)面前，Micro-OLED屏幕占?jí)旱剐詢?yōu)勢(shì)，LCD屏幕的PPI一般在1200~1500，而Micro-OLED屏幕的PPI一般在3700以上。而這一差距也直接體現(xiàn)在兩者的分辨率上。在屏幕尺寸相同的情況下，Micro-OLED屏幕的分辨率明顯更為卓越，以2.1寸的屏幕為例，LCD目前能達(dá)到的分辨率是2.2K×2.2K，Micro-OLED的分辨率能高達(dá)驚人的6K×6K。
對(duì)比度主要體現(xiàn)在畫面色彩的鮮明程度，通俗來講就是黑有多黑、白有多白。在對(duì)比度方面，Micro-OLED較LCD的優(yōu)勢(shì)也很明顯，LCD屏的對(duì)比度一般在100:1~500:1的范圍內(nèi)，而Micro-OLED屏幕已經(jīng)能達(dá)到百萬比1的程度了。從黑到白的顏色漸變，LCD屏幕能分1000級(jí)左右，而Micro-OLED能夠達(dá)到10萬級(jí)，因此OLD屏幕的色彩還原度遠(yuǎn)超LCD。
焦亞超表示，Mirco-OLED的確是好東西，但可惜的是它實(shí)在比LCD屏貴太多了，所以目前Mirco-OLED很難在VR行業(yè)里實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。但值得慶幸的是，三星、京東方等硬件廠商已經(jīng)開始借鑒LED技術(shù)去升級(jí)LCD屏，在很大程度上提升了LCD屏的分辨率和對(duì)比度，這也是為什么現(xiàn)在LCD屏仍然是VR行業(yè)主流。
至于Mini-LED屏幕，從理論上講它的分辨率和對(duì)比度都可以與Micro-OLED比肩，還在成本上更具優(yōu)勢(shì)，但這一切都還停留在概念階段。
焦亞超直言：“隨著光學(xué)方案幾次變遷，VR光學(xué)模組的組裝也越來越難了，目前主要體現(xiàn)在菲涅爾到Pancake的過渡。”
在五年之前菲涅爾透鏡的供應(yīng)商滿地開花，尤其是在深圳，當(dāng)時(shí)的成本甚至能壓到10塊錢。隨著行業(yè)資源的不斷整合，準(zhǔn)入門檻也隨之提升，生意最終集中到了頭部玩家，于是圍繞菲涅爾透鏡的供應(yīng)鏈進(jìn)入成熟期。然而，最近終端VR廠商對(duì)Pancake的熱情打破了這一格局。
雖然Pancake的高成本可能讓多數(shù)中小廠商望而生畏，但焦亞超表示，短時(shí)間內(nèi)如果沒有出現(xiàn)比Pancake更好的光學(xué)方案，VR產(chǎn)業(yè)鏈一定會(huì)傾全力把成本打下來，這就和座機(jī)、手機(jī)價(jià)格不斷變便宜的道理一樣。
然而在成本以外，Pancake還給供應(yīng)商帶來了新的難題。首先鏡片的數(shù)量增多了，雖然也有如PICO這樣的廠商采用了一片式的Pancake方案，但是采用兩片式、三片式Pancake方案的廠商仍有很多，于是制作人員操作的復(fù)雜程度直線上升。
另外，Pancake鏡片上配套的偏振膜不但對(duì)平整度和放置角度要求極高，同時(shí)還面臨美國3M公司的“卡脖子”威脅，想要拿貨的供應(yīng)商不得不出一筆不菲的授權(quán)費(fèi)。
更值得注意的是，短時(shí)間內(nèi)國內(nèi)廠商很難拿出這種偏振膜的國產(chǎn)替代方案。某業(yè)內(nèi)人士透露，日本一些材料學(xué)公司在5年前便開始了3M偏振膜替代品研發(fā)，投入了將近5000萬美金，至今無果。
尤其在中國VR設(shè)備出貨量不大的情況下，國內(nèi)廠商面對(duì)3M 更缺乏議價(jià)權(quán)，如果未來Pancake全面替代了菲涅爾，材料壟斷對(duì)中國VR行業(yè)而言是巨大的威脅。
VR產(chǎn)業(yè)鏈作為一個(gè)跨國際、多層次的網(wǎng)絡(luò)，任何玩家都不能拋開宏觀語境敘事，而處在這張網(wǎng)絡(luò)上的廠商正在為各自的利益而戰(zhàn)國內(nèi)玩家們的立場尤其微妙，既有分蛋糕的喜悅，也有爭蛋糕的焦慮。
若以傳統(tǒng)的眼光看待VR產(chǎn)業(yè)鏈，VR產(chǎn)業(yè)的上游主要由硬件供應(yīng)商、軟件制作方構(gòu)成，可以把它們理解為汽車行業(yè)中的二級(jí)供應(yīng)商；VR產(chǎn)業(yè)中游的主要角色是系統(tǒng)集成商，類似于VR界的“富士康”，是類似于汽車行業(yè)一級(jí)供應(yīng)商的存在，直接為下游提供服務(wù)；VR產(chǎn)業(yè)下游則是VR終端品牌廠商。
雖然VR產(chǎn)業(yè)中囊括了一眾企業(yè)，但處于不同環(huán)節(jié)的供應(yīng)商在產(chǎn)業(yè)鏈中的議價(jià)權(quán)也不盡相同。其中，上游硬件部分主要包括以高通、海思為代表的芯片供應(yīng)商，以歌爾股份、舜宇光學(xué)為代表的聲光學(xué)元器件供應(yīng)商，以京東方、TCL為代表的屏幕供應(yīng)商，以意法半導(dǎo)體、韋爾股份為代表的傳感器供應(yīng)商，軟件、內(nèi)容渠道的主要供應(yīng)方有谷歌、微軟、Steam、PICO等；中游系統(tǒng)集成的主要玩家有歌爾股份、立訊精密、和碩；下游VR品牌方則以Meta、PICO、NOLO、Sony為代表。
與手機(jī)產(chǎn)業(yè)類似，芯片在VR產(chǎn)業(yè)中也有著舉足輕重的地位，成本占到VR設(shè)備的四分之一左右，是高議價(jià)權(quán)的代表，屏幕供應(yīng)商的地位緊隨其后，而VR產(chǎn)業(yè)中包括光學(xué)元器件在內(nèi)的其他殼料、元器件供應(yīng)商則面對(duì)著相對(duì)激烈的競爭。
然而，在現(xiàn)實(shí)中VR產(chǎn)業(yè)上中下游的劃分并非像行業(yè)圖譜那般涇渭分明，近幾年VR產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的邊界有明顯模糊化的趨勢(shì)。VR行業(yè)之所以出現(xiàn)這一趨勢(shì)，既有產(chǎn)業(yè)鏈資源整合的內(nèi)因，也有外部宏觀環(huán)境的影響。
從內(nèi)部看來，VR供應(yīng)鏈邊界的模糊化首先體現(xiàn)在跨游供貨，也就是跨游擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍，比如一些中游的供應(yīng)商已經(jīng)進(jìn)軍上游，另一些下游的VR終端廠商也開始著手中上游的設(shè)計(jì)、整合環(huán)節(jié)。焦亞超告訴93913，耐德佳作為AR/VR光學(xué)模組的供應(yīng)方本屬于產(chǎn)業(yè)中游，但由于光學(xué)元器件廠商在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)必須從整機(jī)角度考慮，再加上耐德佳具備VR光學(xué)模組自主研發(fā)和制造的能力，于是在向下游廠商供貨的同時(shí)，也會(huì)為上游廠商提供服務(wù)，比如為高通為測(cè)試其芯片性能往往會(huì)制作XR參考樣機(jī)，耐德佳會(huì)為其提供XR光學(xué)解決方案。
從外部看來，全球手機(jī)銷量下行已成既定趨勢(shì)，據(jù)IDC數(shù)據(jù)，連續(xù)增長多年智能手機(jī)銷量在2020年迎來了-12.5%的負(fù)增長率，即使全球智能手機(jī)銷量在2021年反彈至5.7%，也可以預(yù)見手機(jī)是常規(guī)規(guī)模高增長的時(shí)代已一去不復(fù)返了。因此，在為智能手機(jī)供貨以外，手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的供貨商還需要主要?jiǎng)e的出路，而VR產(chǎn)業(yè)則是那個(gè)新增長極，這也意味著VR產(chǎn)業(yè)鏈上老玩家不得不和新涌入的重新分一分蛋糕，產(chǎn)業(yè)格局必然會(huì)被攪亂。
焦亞超表示：“這樣的混亂未必是一件壞事，一方面這給了中小廠商彎道超車的機(jī)會(huì)，另一方面競爭與淘汰也勢(shì)必催生出更好的產(chǎn)品。”
張佳寧則認(rèn)為：“不同供應(yīng)商拓寬業(yè)務(wù)邊界都有各自的立場，但這大概率是階段性的現(xiàn)象，當(dāng)VR產(chǎn)品更成熟、出貨量更大時(shí)，明確的分工將再度成為共贏的選擇。”
Pancake不是終點(diǎn)
Pancake雖好，但即使其成本、工藝難題得到解決，也不會(huì)成為VR光學(xué)的最終答案。
牛一鳴坦言，現(xiàn)在我們看到的Pancake光學(xué)還不能稱之為一個(gè)成熟的斷代，而是一個(gè)過渡性的產(chǎn)物。目前我們看到的這種折疊反射的光學(xué)方案，它對(duì)于成像效果、分辨率、能耗等方面都是有妥協(xié)的。Pancake雖然在一定程度上提升了畫面的對(duì)比度、清晰度，以及細(xì)膩程度，但在得到這些好處的同時(shí)，也增加了光學(xué)畸變的概率。
除了Pancake以外，其實(shí)業(yè)內(nèi)不乏更前沿的光學(xué)技術(shù)，雖然它們距離商業(yè)化的距離更遠(yuǎn)，但對(duì)于VR產(chǎn)業(yè)而言，這些儲(chǔ)備技術(shù)為VR產(chǎn)品的進(jìn)化方向提供了無限可能。
1. 液晶偏振全息LCPHs
▲采用 LCPHs 技術(shù)的超薄眼鏡原型，圖源：Meta
2021年7月，F(xiàn)acebook在一份名為《Toward Lighter,Thinner AR/VR System》的報(bào)告中提出液晶偏振全息LCPHs技術(shù)方向。液晶偏振全息技術(shù)是全息技術(shù)與液晶光子學(xué)技術(shù)的融合，這兩項(xiàng)技術(shù)由來已久，并且都到了非常成熟的應(yīng)用階段。
偏振全息元件（PHs:Polarization Holograms）能在薄封裝中提供多功能光學(xué)響應(yīng)，且能自由選擇角度和光譜帶框，是透鏡、光柵、波導(dǎo)、透鏡陣列、漫射器和消色差或彩色光學(xué)器件的理想材料。對(duì)于VR光學(xué)系統(tǒng)而言，PHs極高的偏振靈敏度尤其能為光學(xué)方案的設(shè)計(jì)增加自由度，且能實(shí)現(xiàn)比Pancake方案更極致的小型化。
2. 復(fù)眼透鏡
▲復(fù)眼透鏡，圖源：網(wǎng)絡(luò)
顧名思義，復(fù)眼透鏡的設(shè)計(jì)取材于昆蟲復(fù)眼，即通過一系列小型透鏡組合模仿蜻蜓、蜜蜂的視野，并由此獲得高效的光能利用率。全球AR/VR協(xié)會(huì)曾在NASA接觸過一個(gè)應(yīng)用了復(fù)眼透鏡的VR原型機(jī)，這項(xiàng)技術(shù)在全球范圍內(nèi)都是極為前沿的存在。牛一鳴表示在高光能利用率之外復(fù)眼透鏡還有一個(gè)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，由于直接模仿昆蟲復(fù)眼結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)用了這種透鏡的VR設(shè)備在視場角方面基本沒有限制，能夠輕松做到180度以上。
3. 超表面
▲超表面透鏡，圖源：網(wǎng)絡(luò)
Metasurface在光學(xué)里是超表面的意思，這一技術(shù)路徑瞄準(zhǔn)了透鏡面型的進(jìn)化。在非球面透鏡出現(xiàn)之前，體積更大的球面透鏡也曾在光學(xué)設(shè)備中有一席之地，但因?yàn)榍蛐瓮哥R會(huì)帶來嚴(yán)重的畸變，于是改良后的非球面透鏡面世，一般呈半球形。往后，透鏡面型進(jìn)一步演化出了自由曲面透鏡，這意味著透鏡的面形可以不規(guī)則、不對(duì)稱，光學(xué)元件的設(shè)計(jì)和研發(fā)人員有了更大的發(fā)揮空間，菲涅爾透鏡正是自由曲面透鏡的一種。
據(jù)納米光子實(shí)驗(yàn)室官網(wǎng)，超表面是一種由二維周期性亞波長結(jié)構(gòu)陣列組成的人工材料，具有高度靈活的光響應(yīng)能力，通過設(shè)計(jì)合適的亞波長結(jié)構(gòu)，能對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)入射光的相位，振幅，偏振態(tài)進(jìn)行任意控制。焦亞超補(bǔ)充道，超表面的出現(xiàn)意味著我們掌握了給更多控制光學(xué)系統(tǒng)的變量，可以從前所未有的維度上做調(diào)整，但超表面還停留在理論基礎(chǔ)上，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)要求精度極高，要在10納米以下，市面上還沒有廠商能夠做得出來。
在交流的最后，幾位資深從業(yè)者坦言，VR行業(yè)的發(fā)展的確并非順風(fēng)順?biāo)?，但這是新事物的必經(jīng)之路，手機(jī)、電腦、汽車也有著同樣曲折的發(fā)展歷程，對(duì)于VR人來說只要大方向是對(duì)的，便值得堅(jiān)持。
焦亞超坦言道：“我們不能因?yàn)橐荒甑匿N量漂亮就盲目擴(kuò)張，也不能因?yàn)橐荒甑匿N量慘淡就不干了，在資本和輿論風(fēng)向以外，產(chǎn)業(yè)內(nèi)的人更關(guān)注VR相關(guān)的技術(shù)有沒有實(shí)實(shí)在在地進(jìn)步，往提升人機(jī)交互的信仰靠攏。”
2021年全球VR設(shè)備出貨量破千萬，這無疑是一個(gè)積極的信號(hào)。張佳寧認(rèn)為，VR產(chǎn)品已經(jīng)到了在C端大規(guī)模普及的階段了，越來越逼近爆發(fā)點(diǎn)，相比五年前，無論交互技術(shù)、光學(xué)方案，還是算力、網(wǎng)速等方面的硬問題已經(jīng)都有了解決方案，可以說VR行業(yè)所依賴的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)有了質(zhì)的改善。
從第一款VR頭盔——達(dá)摩克利斯之劍（1968）的誕生，到上世紀(jì)90年代、千禧年初，以及近十年的這三波浪潮，VR行業(yè)已經(jīng)歷了無數(shù)次的風(fēng)口與寒冬。與過去的大風(fēng)大浪相比，當(dāng)下Pancake這個(gè)概念的興起也許不算什么，但其現(xiàn)實(shí)意義在于實(shí)質(zhì)性地推動(dòng)了VR設(shè)備小型化發(fā)展的齒輪。也許小型化也不能解決VR產(chǎn)品所有的問題，但要知道智能手機(jī)也是從板磚逐漸進(jìn)化到現(xiàn)在的成熟形態(tài)。只要有足夠的耐心，好事總會(huì)發(fā)生，不妨讓子彈再飛一會(huì)兒。
