在2023年6月的全球开发者大会WWDC 2023上,苹果首次向公众揭开了其混合现实头显——Vision Pro的面纱。
Vision Pro搭载了M2+R1双芯片、3P Pancake方案、单眼4K MicroOLED、眼动+手部追踪交互等多项核心技术,使得它在硬件配置上已经领先同行。而这些技术也为Vision Pro带来了VR/AR模式平滑切换、虹膜识别、双向透视等一系列创新功能。
苹果VisionPro作为标杆性的MR产品,有望开启消费电子新周期,其产业链具备较大的远期空间。从供给端来看,苹果产业链较为封闭,市场竞争格局较优。
光学方案
VisionPro采用了独特的3P式折叠光路方案,这一方案不仅展现了苹果在光学设计上的创新,更实现了头显的轻量化。其轻薄化的设计使得VisionPro的重量大约只有300-400克,与市场上的PSVR2(560克)和MetaQuestPro(722克)相比,轻了大约50%。这种优化显著提高了用户的佩戴舒适度,延长了使用时间。
值得一提的是,尽管采用了轻量化的设计,VisionPro的视场角却达到了120°,这一数字远超过了现有的主流VR产品。
这意味着用户在使用VisionPro时,几乎可以获得与人眼可视范围相等的沉浸式体验,这无疑将大大提高用户的沉浸感。
与当前主流的两片式光学方案不同,苹果选择了更为复杂的三片式方案。通过精心设计的光路,这一方案不仅可以显著提高成像质量,更能提高产品的竞争力。
VisionPro所搭载的IPD调节功能,也可以显著改善屈光度和成像质量,这一技术在未来有望成为主流。
在AR方面,目前市场上主流的方案是Birdbath,但衍射光波导方案的前景也十分看好。
显示方案
硬件配置方面,VisionPro采用了超高分辨率显示系统,具体为Micro-OLED+3P Pancake方案,确保用户在使用时能够获得清晰、细腻的画质体验。
单眼分辨率超过4K,双眼共达到2300万像素,这意味着无论是在VR还是AR模式下,用户都可以看到清晰、逼真的虚拟画面。
值得一提的是,VisionPro使用的Micro OLED技术具有显著的性能优势,可以有效地削弱纱窗效应,为用户带来更加自然、舒适的视觉体验。
随着VisionPro的上线和放量,Micro OLED的量产能力也将得到提升,这将有助于降低屏幕成本,使得更多的VR设备有望搭载这种先进的技术。
感知交互
VisionPro在传感器配置上表现出色,总共搭载了12个摄像头、5个传感器以及6个麦克风,以确保用户在进行交互时能够获得流畅、自然的体验。
这些传感器支持眼动追踪、手势追踪和头部追踪功能,用户只需通过简单的注视和手势即可与虚拟世界进行交互。
VisionPro配备了一对高分辨率摄像头,每秒可以传输超过10亿像素的数据给显示器,从而能够拍摄真实空间并渲染出具有空间感的影像。
在透视功能方面,VisionPro采用了全彩摄像头和外部OLED显示屏的组合,实现了Eyesight双向透视。这意味着用户可以通过全彩摄像头看到外界的景象,同时外界的人也可以通过外部显示屏看到用户的眼睛,从而方便用户与外界进行交流。
值得一提的是,VisionPro将不再配备任何手柄装置,用户主要通过眼动和手势追踪来实现与虚拟世界的交互。
未来,苹果还有望为VisionPro添加“隔空打字”功能,进一步丰富用户的交互方式。
苹果VisionPro交互传感器方案:
芯片方案
苹果VisionPro的创新之处体现在其双芯片设计上,这一设计包括主SoC芯片M2和专用的图形处理器R1。
这种双芯片的配置不仅使得VisionPro在算力上有了显著的提升,更在实时传感器处理方面表现出色。
具体来说,R1图形处理器主要负责处理来自各种传感器的实时数据,确保用户在使用VisionPro时能够获得流畅、准确的交互体验。而M2主SoC芯片则负责整体运算和画面输出,保证用户可以看到清晰、逼真的虚拟场景。
这种双芯片方案不仅提供了强大的算力支持,更在数据处理和画面输出方面达到了新的高度。
随着双芯片方案的进一步优化和应用,VisionPro有望在VR/AR领域树立新的性能标杆。
苹果VisionPro双芯片设计:
资料来源:苹果WWDC大会
2022年下半年至2023年初,创维、Pico、Meta、苹果、索尼等多家厂商相继发布新品。Pico4、Meta 新产品陆续搭载Pancake光学方案,同时配备等多种交互功能。
头部厂商XR产品对比表:
资料来源:ifanr爱范儿、快科技、新智元、华为、招商证券
苹果的Vision Pro主要零部件分类及部分代表厂商:
来源:乐晴行业观察