近在眼前的数字娱乐—智能眼镜的进化

元宇宙狂潮来袭,数字互动娱乐发展越来越多元!相信大家对VR 眼镜并不陌生,但是要人手一台却还是有难度,反倒是AR 科技越来越蓬勃发展!例如博物馆将AR 眼镜结合手上的装置做互动整合,让展示的恐龙标本活生生活在你眼前;又或者是去两厅院看剧,专属的AR 字幕体验让不同国家的观众朋友都能即时享受与深度导览。

这种近在眼前的数字娱乐——智能眼镜到底是如何演进的?又有哪些技术关卡需要去突破呢?首先,需要先了解VR、AR 甚至是更高深的MR 跟XR 是什么?这些差异点又在哪呢?


数字娱乐——智能眼镜是如何演进的?图/Envato Elements

AR、VR、MR、XR 傻傻分不清楚?

其实目前为止,大家所听到的AR、VR 和MR,通通都属于XR(Extended Reality)「扩展实境」这个大概念下,只要这个设备或软体能让你体验现实以外的资讯,甚至与之互动回馈,就都属于XR 唷!

近几年,因Meta 执行长祖克伯誓师进军元宇宙而大红的VR(Virtual Reality)「虚拟实境」强调沉浸式体验,只要戴上VR 眼镜,不论是在家或者前往VR 虚拟实境游乐园都可以让你体验到与哥吉拉对战或是到虚拟鬼屋探险等有趣体验。

然而,戴上VR 眼镜需要完全的感官遮蔽,以及高昂的售价与电脑运算,甚至是配戴上的重量不适、操作上的空间需求……等都是不容易克服的缺点,目前仍有待市场检验。

相较之下,AR(Augmented Reality)「扩增实境」就亲近许多,早在90 年代鸟山明的经典作品《七龙珠》作品中他就用了「战斗力探测器」这个装置让我们体会到什么叫做AR,而现实世界中的战斗力探测器更是就在你眼前,例如:开车玻璃板上显示速度的HUD 就算是一种把虚拟资讯投影到现实物体,这就是标准的AR 技术呀!

而谈起AR 就一定要提到,2016 年游戏公司Niantic 推出这款名为Pokemon Go 游戏,就在全球掀起了在各地抓宝可梦的热潮,这股热潮至今不减,也体现出了AR 真正强势之处:与现实环境结合。


Pokemon Go 体现了AR 与现实环境结合。图/Wikipedia

而这些年来,在许多自拍滤镜或观光集章活动也都是利用了AR 科技,以现实环境的背景中呈现虚拟元素的特性,而这仅需要你我都有的智能手机就可以操作和看见虚拟的角色或头饰,入门槛远低于VR,软体开发的成本也比必须打造一个世界的元宇宙轻松不少。

既然AR 都能把虚拟的资讯投影在现实的场域中,我们自然会更加贪心的想要和这些虚拟的角色互动,甚至是像阿汤哥《关键报告》中的技术一样作为一个浮空的操控介面来使用,这时候我们需要的就不只是AR了,而是需要MR(Mixed Reality)「混合实境」。

在MR 技术中不仅有现实世界和虚拟世界的叠加,更强调虚拟元素可以和现实环境互相作用,例如:虚拟的车子可以侦测到你现实的桌子的边缘而刹车,甚至你伸手碰触虚拟元件会产生互动或是抓取效果,而这些技术恐怕就不是一支手机就能轻易办到的了。要让AR 进入MR,除了手机以外,还需要一个能撷取外部资讯的设备——AR 眼镜。其实多年来AR 眼镜主要面对的难题是「画面要清楚」、「颜色要饱和」、「不能对现实视线有太多干扰」同时还须具备「轻量化」与「舒适」等特点。

投影技术的演进突破,替智能眼镜带来新的转机

目前主流的AR 眼镜采用的是「全反射稜鏡」和「微投影迷你投影机」这两个关键技术。AR 眼镜上的「全反射稜鏡」针对眼球的折射率经过精密的计算和调整,可以完美在人的视网膜上呈现最清楚的影像,同时这种「全反射稜鏡」本身的光线通透度也高,因此仍能看到「全反射稜鏡」以外的现实世界景色,让AR 眼镜提供的清晰影像与现实世界重叠在一起。

而要谈到AR 眼镜另一个核心技术「微型化投影」,就不得不提到发展出最具实用与潜力的AR 眼镜——Epson 投影机厂商,在了解「微型化投影」技术前就必须先回顾Epson 从1989 年钻研的投影技术发展至今的变化。

Epson 一开始制作的投影机采用的是LCD,和萤幕最大的不同是它每一个投影画素都使用了3 片LCD 之多,原来是因为光学原理上只要有蓝红绿三色,就可以组合出各种颜色,也就是3LCD 投影技术。使用3LCD 技术的投影机必须把背景灯泡的白光源先滤成三色光之后,再利用三片独立的LCD 调整各色彩的比例作调变,最后才把三色光合并成影像,再投影出来。


投影机为Epson 主要产品之一。图/维基百科

如此麻烦的反射流程,所需要的空间自然不小,而且经过这样的折射和滤光以后,成色的饱和度和对比总会低一阶,甚至会产生近看丑丑的纱门效应(SDE),这就是为什么早期的投影机投出来的简报往往不如电脑萤幕上预演的好看。当然投影机厂商也早就注意到这问题,因此也随着手机萤幕一起从LCD 演进到OLED(有机发光二极体),带来新的显示革命!

OLED 又有什么厉害的呢?如果说LCD 的液晶主要的功能是调色,那OLED 厉害的就是「它自己会发光」!和传统LCD 面板需要一个光源与背板来反射光线进入滤光阶段不同,LED 灯泡经过多位科学家的努力,甚至包含荣获2014 诺贝尔奖的三位日本科学家赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)、中村修二(Shuji Nakamura)研发出最后一个「蓝光LED」后,终于达成发出三原色的成就,自此萤幕和投影技术不再需要多余的滤光和反射步骤,于是面板可以变得更薄,同时又有更好的对比度。而随之而来的OLED 技术让面板脱离了对玻璃的依赖,并改用塑料底板,让有如科幻道具的折叠式手机和曲面萤幕能够成真。

OLED 技术简化了整个流程,成色还比原本的各种投影方式鲜艳饱和,很快地就大幅缩减了投影机的内部空间,成为露营狂热者人手一机的便携型投影机风潮。

但是问题来了!当投影机要放到眼镜上时,其难度更是超越便携投影机许多,再追求微型化的道路上「只有更小没有最小」。而Epson 早在2011 就推出第一支AR 眼镜BT-100,不断朝轻量化与功能性研发,在2016 年则推出了采用矽基有机发光二极体Si-OLED 微投影技术的BT-300,各家厂商也纷纷投入micro OLED 投影的研发上,相信不久的将来又会有更厉害的AR 眼镜推出。


次视代智能眼镜Moverio BT-40,丰富5G 娱乐视野,独享高画质影音体验。

现在可以看到照片中最新款的「次视代智能眼镜Moverio BT-40」,这款AR 眼镜主打的最大特色就是提供可随身携带的「专属于你的120 吋大画面」,这么大的画面显示却只投影在你眼前,不仅拥有「高隐私」的特性,在长程旅行中,不管是搭飞机或是搭高铁,只要戴上这个眼镜就能直接把影片从手机投影到你眼前,解放双手不用在手疼拿着平板啦,可以舒服自在的追剧或看电子书、读期刊论文也行。


次视代智能眼镜Moverio BT-40,加上「磁吸式遮光片」后能让影像更加清楚,有助于专注在投影画面中。

除了大尺吋观影体验之外,这款眼镜更在博物馆教育上大放异彩,如博物馆把这款眼镜结合接驳车,让搭车的你也不无聊,虚拟博物馆馆长担任导览员为你解说各馆区的历史,进馆后更能看到展示的恐龙标本在你面前复活,丰富了各种逛展体验!

而AR 眼镜还有另一个好处就是个人化体验,例如看电影或演唱会时,戴上AR 眼镜就可以看到自己专属的字幕相关资讯,这样的虚实整合字幕体验,在剧院已经导入Epson BT-40 眼镜和AR 眼镜字幕系统,表演字幕可以即时传送到正在戏剧院观看表演的观众AR 眼镜中,观众可以选取语言还能调整位置和大小,甚至帮助听障朋友们理解演出,下次有机会去看表演时,若有提供这样的服务不妨租借尝试看看喔!

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