2021年12月3日,由中央廣播電視總臺粵港澳大灣區總部和南方財經全媒體集團聯合主辦的“南方財經國際論壇2021年年會”,在廣州圓滿結束。光子晶體科技董事長兼首席科學家王勇競博士受邀參加,并由光子晶體科技市場VP肖培新分享主題演講《大灣區顯示技術前沿及市場機遇:AR顯示是元宇宙的入口》。
本文為精彩演講內容分享。
元宇宙是下一代互聯網。是基于人的互聯網,是人聯網 。
AR顯示打破了數字的平行世界和真實世界的界限。AR顯示是元宇宙的入口。
AR顯示簡言之就是透明顯示。透明顯示結合內容,結合SlAM 3D建模,結合新穎的人機交互是AR顯示系統。
AR顯示擴展了真實的世界,打破了元宇宙和真實世界的界限。是下一代的互聯網,是人聯網,有可能產生跟手機一樣億萬級的新一代計算平臺。
一、什么是元宇宙?元宇宙是基于場景的互聯。
人是社會的人,社會的本質是交流、是通信。人類的通信,從19世紀的電磁理論催生了電磁技術,電子計算機技術,光通信。人類的通信方式,從初期的紙張信件、電報、電話,發展到互聯網與移動互聯網。當通信的帶寬足夠強大,延遲小到某一種程度的時候,世界所有的信息就可以連接在一起,形成了互聯網及移動互聯網。互聯網的本質是信息的互聯。在過去30年的時間里面,人類翻天覆地的變化就是由通信和算力增加構成的。互聯網和移動互聯網徹底改變了人類的社會交流。徹底改變了人類的生產方式。催生了世界上一大批新興的公司,如谷歌,蘋果,亞馬遜,華為等。
但是科學的進步不會停止,人類對交流的渴求也不會停止。隨著大帶寬、低延時的5G網絡以及低軌道衛星通信基礎設施逐漸完善的時候,通信的內容,逐漸由文字信息,轉換成實時的圖像、語音、視頻。所有這些實時的語音視頻結合在一起,實際上就是一個場景,是一個人周圍的宇宙。所有這些場景就連接在一起,形成了一個場景的互聯網。場景互聯網是互聯網的一次革命,是下一代互聯網。雖然說元宇宙這個概念,100個人有100種不同的看法。但是普遍人們認為元宇宙是下一代的互聯網。而這個下一代的互聯網實際上就是場景互聯,是每一個人周圍宇宙以沉浸式的音頻,視頻方式互聯起來的。
二、元宇宙的硬件基礎是什么?
今年可以說是增強現實顯示和元宇宙概念的元年,幾乎所有的科技巨頭都在布局投資這個賽道。資本界對元宇宙的熱炒更是無以復加。很多人,比如說國外的一些科技媒體就給出了元宇宙的六大技術要素。總結了一張這樣復雜的大表。實際上這無非新瓶裝舊酒,為了把各種資本炒作的元素都列了出來,混在一起。
我們從第一性的原理,分析了元宇宙的硬件基礎。元宇宙的核心底層技術分三部分。
第一,元宇宙的基礎是一個低延遲的大帶寬的通訊網絡。
從剛才的分析我們可以知道,它的基礎是一個低延遲的大帶寬的通信網絡。這個通信網絡可以是5G,可以是低軌道衛星通信。 第二,它的核心大腦是強大的計算能力。 并行的CPU, GPU,以及基于這些算力的各種算法,當然也包括人工神經網絡的算法,AI算法。這些強大的算力和算法產生了一個和我們真實世界相對應的平行世界。這個平行世界可以是來源于真實世界的克隆或者增強,也可以是一個完全由計算機產生的虛擬的世界。 第三,元宇宙的入口是AR與VR。
AR/VR是虛擬世界和真實世界的接口。人類的社會活動,社交,第1次可以在虛擬世界中完成。
實際上人類在虛擬世界中的真實交互并不是一個全新的事物。在各種聯網的游戲 比如mindcraft,魔獸世界等等,世界各地的游戲愛好者,世界各地的孩子們早已在這種虛擬世界中的真實交互不亦樂乎。在元宇宙時代,這種虛擬與世界中的真實交互已經大大超過了傳統的游戲,進入沉浸式,多維度的交互。這種沉浸式多維的交互基礎就是AR、VR顯示。元宇宙的入口就是AR、VR。如果這些交互方式還是基于傳統的平板液晶顯示,就不是元宇宙,還是一個傳統的網絡游戲,是互聯網游戲,是第一代互聯網。
AR / VR / MR顯示是元宇宙的入口。通過這一入口,人們可以在虛擬的世界中交流。元宇宙的基石是大帶寬、無延遲的網絡系統。強大的分布式算力和沉浸式的AR、VR顯示。元宇宙將大大改變人類的交互方式,生產方式,催生出新的商業模式、新的生產力。這就是下一代的互聯網。
三、什么是AR、VR顯示?
AR、VR又叫增強顯示顯示和虛擬現實形式。在英文里面是augmented reality和virtual reality。雖然說這兩個詞已經變成日常生活中的兩個常用名詞,但是絕大人都不了解這兩個詞的真實區別。這張圖就是AR、VR的兩個典型的應用。實際上它們從外形看來非常接近。
他們主要的差別實際上是用戶體驗,VR增強現實顯示是把用戶放在一個全虛擬的世界里面。用戶利用各種姿態控制的人機界面,在虛擬的世界里面交互。它阻斷了人和真實世界的視覺通道。
上圖是一個AR的顯示,實際上它是把一個虛擬的內容疊加到真實的世界中,增強到真實的世界中,人們不僅可以看到真實的世界,同時還可以看到所需要的增強虛擬內容。它沒有阻斷人們和真實世界的通道,是一種更人性化的顯示技術。
如果這樣講還是太復雜,那么可以簡單地理解,AR增強現實是一種透明的顯示,VR虛擬現實是一種不透明的顯示。
隨著5G網絡以及元宇宙的發展。信息已經變得無所不在。傳統的平板顯示已經不能滿足這種無所不在的信息顯示需求。在元宇宙時代,人們需要AR顯示和VR顯示,AR、VR顯示就是元宇宙的入口,是元宇宙的硬件基礎。有了AR、VR顯示,人們可以隨時隨地的接觸到虛擬世界中的信息,虛擬世界和真實世界已經互聯在一起,形成了元宇宙。
最近在互聯網圈發生了一件大事,Facebook正式改名為Meta,開始全面布局元宇宙, Meta布局元宇宙,其硬件基礎用的是VR形式。在扎克伯格發布的一系列的概念性的發布視頻中,他們主要是利用各種傳感技術,3D建模技術,把一個真人放到一個虛擬的世界中,人與人的交流變成了一個虛擬交流,人與人在虛擬的世界中交流。
光子晶體科技有限公司是一家專注AR和透明顯示技術的硬科技公司,我們專注于AR顯示,AR顯示不阻斷人和外界世界的視覺通道。利用透明顯示和AR顯示,把虛擬的內容疊加到真實的世界中去,是元宇宙的另外一種表現形式。這里是我們增強現實博物館的一個實際的案例,大家可以看到在博物館里遠古化石的標本,和虛擬恐龍的形象在透明顯示上疊加在一起,我們的技術使恐龍復活了,是增強顯示器。
關于光子芯片透明顯示技術的原理,所有的AR顯示,本質上都是一個透明顯示。透明顯示聽著簡單,能實現起來相當困難,因為透明和顯示是一對物理上的矛盾,透明顧名思義,透明,光打過去就會穿透過去不能成像,我們發明了一種三維體全息微納光學結構,他可以實現對來自外部光源進行選擇性調控,而對于屏幕后面的自然光可以允許完全穿過,從而可以實現透明顯示的效果。
作為一個底層顯示技術的應用革新,AR透明顯示的應用場景有很多,譬如像商業廣告位的應用,可以用在機場、大型商用空間和車庫玻璃幕墻等等,當然這種廣告位并不是替代原有的廣告位,而是把很多新的,傳統的在商業空間中沒有利用到的玻璃變成有廣告價值的顯示器(主要是新增廣告點位)。
商業顯示領域,透明顯示技術可以應用在企業展廳、博物館、商場櫥窗等等(基本上身邊有玻璃的地方都可以實現顯示),另外在3D影院的場景,公司已經實現了量產,在中影、保利、萬達這些影院都已經開始批量化的安裝,我們的技術還可以被應用于汽車顯示、AR HUD和沉浸式的座艙。同時光子透明芯片顯示技術也可以應用在AR眼鏡的鏡片上,是一種有望取代光波導技術的全新的AR眼鏡方案。