VisionPro专题报道|硬件分析篇

VRPinea 2023-12-15 17:35:27

都说苹果Vision Pro在极致堆料,

其硬件设计究竟有哪些过人之处?

文 | 青崖白鹿

在正文开始之前,小P先插播一则小预告:

VRPinea总编辑老缪将于今晚20:00,进行Vision Pro专题直播,分析苹果Vision Pro背后的机遇(内容端、硬件端、生态链)。

行业研判:第三代软硬件一体化平台的巨量机会即将到来,这一代会有新的米哈游、莉莉丝诞生!放下XR,拥抱AVP!

(VRPinea2023年12月15日讯)据供应链消息,今年6月,苹果CEO库克在WWDC 2023上发布的,宣称将引领空间计算新时代的Vision Pro,最快将于2024年1月在美国苹果线下门店开售。也就是说,苹果在XR领域的“开山之作”,下个月就能与消费者正式见面了!

(海外社交平台截图)

有鉴于此,从本期文章开始,VRPinea将持续推送苹果Vision Pro专题系列报道。从硬件设计、交互逻辑、内容生态和市场格局等多个层面,全方位剖析Vision Pro,敬请期待!下文,小P将从硬件角度出发,为各位看官分析Vision Pro超越主流XR设备的关键点。

(库克和Vision Pro)

芯片

苹果Vision Pro在芯片方面的策略亦是独树一帜的,采用M2+R1的双芯片架构。两块5nm芯片,M2+R1,M2负责算力支撑,R1则是专门的协处理器,负责处理传感器数据,可实现传输延时<12ms(毫秒)。并且在后续的行业爆料中,苹果又与全球第二大内存芯片制造商SK海力士达成合作,由SK海力士专门生产一款DRAM芯片,其主要作用是配合R1,实现高效信息处理。

M2自然不用多说,将Mac系列主芯片直接放在XR设备上使用,完全就是降维打击。目前业界最顶尖的XR专用芯片,是高通前段时间推出的XR2 Gen 2芯片。M2拥有8核心,CPU主频3.49GHz;XR2 Gen 2仅有6核心,CPU主频1.36/2.36 GHz。

(M2 vs XR2 Gen 2)

显示屏

苹果Vision Pro的外屏为柔性AMOLED,内屏则是搭载了两块1.42英寸索尼Micro OLED显示屏。据苹果官方的数据,这组Micro OLED显示屏的像素密度约为3400 PPI,拥有2300万+像素,可提供单目4K级分辨率。

(苹果Vision Pro宣传画面)

Vision Pro的Micro OLED显示屏,是目前业界量产产品能达到的最高水平。目前业界主流产品采用的一般都是Fast-LCD显示屏,如Quest 3、PICO 4/4 Pro等设备,也有采用AMOLED显示屏的,如PS VR2。

在现阶段的消费级市场,相较于其他技术路径,Micro OLED显示屏具有自发光、能耗低和体积小等特性,可实现更高色域、分辨率及发光效率等优势,天然适配于近眼显示设备。究其原因,Micro OLED采用单晶硅晶圆为背板,是在用造芯片的技术造屏幕。

(索尼Micro OLED显示屏)

光学透镜

苹果Vision Pro的光学方案,选用的是目前逐渐成为主流的Pancake折叠光路透镜,不一样的点是,Vision Pro采用了3P Pancake设计。与之对比,Quest 3采用2P Pancake设计,PICO 4/4 Pro采用单片式Pancake设计,PS VR2采用菲涅尔透镜。

XR光学透镜发展路径基本可以视作单一路径的不断演化:非球面透镜——菲涅尔透镜——Pancake折叠光路。Pancake较之菲涅尔透镜,更加轻薄化,成像效果更好。相比于1P、2P Pancake,3P Pancake可实现清晰度更高、畸变/鬼影更低、色差更小。

(Vision Pro 3P Pancake示意图)

传感器

由于苹果Vision Pro选择采用手、眼、口结合的自然交互方式,以及对于VST透视功能的强需求,苹果在Vision Pro的传感器上是狠下了一番功夫的,足足配置了12路摄像头和5路专用传感器。单独一看可能还不觉得有什么,与业界主流产品一对比,差距一下就能看出来。Quest 3搭载有摄像头×7、传感器×3,PICO 4/4 Pro搭载有摄像头×5/8、传感器×5。

(Vision Pro部分传感器位置示意图)

不谈摄像头和传感器之间的性能差距,仅仅是传感器通路在数量上的领先,以及基于R1芯片和自研算法实现的传感器数据高效处理,就足以支持Vision Pro实现更好的环境感知、空间识别及虚实融合效果了。

苹果Vision Pro可实现水平约110°FOV(视场角)、35 PPD(角分辨率)。PPD(Pixels Per Degree)是指视场角内平均每1°夹角内的像素点的数量,PPD数值越大,屏幕显示效果越清晰自然。正常视力下,人眼的分辨极限约为50-60PPD。

苹果在2017年收购了德国眼球追踪厂商SMI,并进行了长时间的探索与研发,申请了诸多技术专利。其中,就有不少针对Vision Pro的眼动追踪解决方案,如确定用户对空间3D物体的注视端点等。

(眼动追踪示意图)

因此,虽然Vision Pro仅在UI界面展示了注视点追踪应用,但是其注视点渲染算法的能力是值得信任的。在这一算法加持下,35 PPD能为用户提供的视觉感官也是可以期待的。当然,具体效果只能留待实机上市,才能一见分晓了。

(Vision Pro UI界面)

结语

一句话总结:苹果用现阶段最顶尖的配件材料,堆出了与主流XR设备2~3年的硬件差距。

但是,苹果是那种只能靠堆料拉开身位的品牌吗?将同样的材料以相同成本给到现有的XR硬件厂商们,他们能做出Vision Pro“1:1复刻版”吗?结果是显而易见的。

苹果Vision Pro除了硬件上的代际差异外,更核心的是其在交互逻辑上的再次定义。这也就是下期Vision Pro专题报道的分析重点,各位看官,且听下回分说!

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