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外媒报道索尼的下一代游戏机产品可能是PS AR?

外媒报道索尼的下一代游戏机产品可能是PS AR?

发布时间:2020-04-30

去年,光学专家Karl Guttag曾在一份在SID显示周上展示的论文中,发现了关于索尼在线下AR游戏项目:《捉鬼敢死队新人训练》中使用的一体式AR头显的许多细节,包括:图像源采用高亮度MicroLED,分辨率达1280x768。当时,他曾推断这款AR头显并非采用光波导模组,而且为了保证户外场景的显示效果足够保真,还采用了LCD遮光罩。

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而近日,国际光学工程学会(SPIE)也公开了索尼曾在1月的会议上发布的相同论文,以及索尼AR科研人员Hiroshi Mukawa在大会现场对于上述AR头显的进一步详细解析。据悉,原来该头显确实采用了MicroLED图像源,而搭配的光学元件则为光波导,遮光罩部分采用了可调光设计,可将透光度在10%到70%范围内进行设置。

此外,Mukawa还解析了这款头显所配备的多种元件,包括:立体摄像头、6轴IMU传感器、光波导元件、耳机、可调光装置、定制化SoC(用于计算头部姿态、深度、手势、AR定位、3D视觉等)。定制化SoC是索尼全新的技术,其中包含一个基于ARM核心的CPU(Linux系统)、VPU(实时视觉处理单元)、独有的实时操作系统、GPU和显示控制器

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《捉鬼敢死队新人训练》AR游戏

其特点是,透光度可调、支持空间音频、手势识别、实时多人AR内容共享、人体工学设计,它所采用的1:1前后配重设计,被越来越多VR/' target='_blank'>AR/VR一体机所采用,好处是可提升佩戴舒适度、缓解头显压脸问题。

这似乎一款功能足够强大、设计足够成熟的AR产品,让人不禁期待索尼是否会在不久后向C端正式推出。当然,在那之前索尼可能还需要解决视场角狭窄、价格等方面的问题。不过不用担心,毕竟索尼从事XR研究已经有二十几年了,相信解决这些问题只是时间问题。

开发新款AR眼镜的意义

Mukawa在SPIE 2020上,还分享了索尼在XR领域上的不断探索(甚至是超前的探索)。他表示:索尼在1996年的时候,就已经推出了穿戴式AR观影设备,后来在2011年,又推出采用MicroLED图像源的3D头戴式影院HMZ-T1。一年后,还推出了一款为听力障碍人士设计的AR眼镜,可以在看电影时显示叠加的AR字幕。

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2015年,索尼面向开发者推出分体式双目AR眼镜:SmartEyeglass,其主要用途是让开发者去探索AR眼镜的应用场景。这款眼镜的外观酷似现在的Vuzix AR眼镜,分体式设计依然在被许多AR眼镜使用,而且推出四年后Imagination Factory又利用这项技术开发了一款全息智能泳镜模块SwimAR,足以看出索尼在XR技术上的超前。

除此之外,索尼在2016年还推出了PlayStation-VR-shebei.html' target='_blank'>PS VR头显,随后又推出了全息光波导显示模组。

Mukawa指出,索尼在近25年左右一直在致力于XR产品的商业化,但在完整的产品布局中,一直缺少那种在室内外都可以使用,且具备像VR那样丰富的交互和沉浸感的AR产品。就这样,全新的AR原型机诞生了,它的流线型外观延续了此前的3D观影设备,黑白的配色颇有PS VR的特色。

那么与以往的AR产品相比,这款全新的头显是如何实现丰富交互的?Mukawa表示:作为一款不受室内外环境限制的交互式、沉浸式AR头显,需要满足4点——透光度足够高、亮度足够高、对比度和色彩鲜艳度足够高、AR空间定位足够精准。为了保证AR的画质,用了MicroLED作为图像源,而支持电子调节的遮光罩则将近一步强化对比度和鲜艳的色彩。

而为了提升AR叠加在真实环境上的稳定性(虚拟图像的定位足够固定,不破坏逼真感),也就是说达到位置不受AR头显移动而改变的效果,目前依然是行业内难以解决的问题。

索尼研发AR延迟补偿方案

为了将AR虚拟图像“固定”在真实环境中,降低定位误差,索尼从时间延迟方向入手,研发出一种延迟补偿解决方案,可将时间定位误差从0.8°降低至0.7°。Mukawa表示:AR定位产生误差的原因可能有三种:位置、时间和光学,其中主要由延迟造成的时间误差是最大影响因素。

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而造成延迟的原因,则是因为头显从预测用户头部姿势,到渲染图像的过程需要一段时间,Mukawa将其称之为:预测到光子显示延迟。为了降低这一延迟,索尼利用了时间扭曲技术,即预先渲染图像,然后结合实时的头部姿态预测,快速调整图像位置。

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Mukawa进一步解释:除此之外,时间延迟还可从定位、渲染和显示三方面进行分析。通过提升IMU数据采样率,可降低定位延迟,而时间扭曲方案则可降低渲染延迟。另外,进一步的时间扭曲也可以在当前帧内降低显示延迟。甚至可以多次应用时间扭曲来降低延迟提升效率,最高甚至可在一帧中应用十次以上。

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为了支持更准确的定位和时间扭曲功能,索尼最新款AR头显采用了视觉处理单元,来降低延迟和时间跳动。

索尼下一款C端XR设备可能是PS AR?

可以看出,索尼为了开发功能完整、性能稳定、设计成熟的AR头显,下了不少功夫。与此同时,PS VR设备已经推出近4年时间,尽管其销量已经突破500万台,但是它作为一款VR产品的年龄已经不小了,有许多功能和技术还有待得到更新(分辨率、手柄定位等方面已经落后于OculusHTC Vive等其他主流VR头显)。

索尼ar眼镜视场角

视场角示意图(大约)

索尼能否会在PS 5推出之际发布第二代PS VR,一直是玩家们关注和期待的问题,然而索尼方面一直未正面回应。相反,却亮相了这样一款也可以用来玩游戏的AR头显,让人不禁猜测:索尼“PS AR”是否会在PS VR 2之前问世?

当然,尽管这款AR头显看起来已经足够成熟,它还有一些需要解决的难题。Mukawa表示:在索尼营业基地、日本索尼公园限时开放《捉鬼敢死队》AR游戏后,很多体验者对于AR和3D音频的临场感、画质和亮度、多人协作趣味性等给予积极反馈。但同时,头显有限的视场角,也是常常被提起的问题。因为当AR内容超出视场角范围后,会给人一种被切断的感觉,影响体验感,甚至可能会成为打开C端市场的一道门槛。

AR头显狭窄的视场角,一直是难以突破和解决的问题。同样采用光波导技术的HoloLens 2,视场角也仅从上一代的30°x17.5°提升到43°x29°。总之,不仅对于索尼是一大难题,也是整个AR行业的难题。

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