Meta公布四款VR原型机，提出“视觉图灵测试”概念

今年的F虽然八大会被取消了，但是Meta最新的研发进展仍在向外界传递。Meta AI部门Inside the Lab该活动将定期向媒体披露。最近一个关于头部显示原型的主题是信息爆炸，这似乎是F8的重现。

与去年Connect上宣布的Project Cambria不同的是，它们通常是大规模生产和即将销售的模型。今天，我们展示了更多的技术原型。在这段约30分钟的视频中，我们可以更全面地了解四台原型机Meta在VR最新的技术和设计方向用于头显。

本次的Inside the Lab由扎克伯格和Meta首席科学家Michael Abrush共同发言，最新发布的四款原型机代号分别为：Butterscotch、Starburst、Holocake 2、Mirror Lake。

这四台原型机分别代表VR产品的演变方向不同，如Butterscotch以高分辨率/高清显示为核心，在产品体积和重量上就会有取舍；Starburst以更前沿的技术研究为例HDR以超高亮度为核心；Holocake 2更像是轻量化准量产机，以小轻；Mirror Lake特点更显示了各种新技术的轻量化VR眼镜。

Meta VR原型展示墙

提出视觉图灵测试的概念

扎克伯格和Michael Abrush同时表示，Meta最终目标是创造一个能够满足所有视觉要求的目标VR硬件，让你的视觉系统觉得足够真实。

扎克伯格说：未来VR显示技术的发展将远远超过传统的2D在屏幕上，我们不应该研究已经应用于手机和显示器的屏幕技术，而应该进行新的探索，探索人类视觉系统如何感知世界，探索物理显示如何与人眼合作。

毫无疑问，今天VR为了解决这些问题，系统在视觉上还有很大的进步空间，Meta Reality Labs提出视觉图灵测试（Visual Turing Test）的概念。

艾伦是图灵测试·麦席森·图灵提出，这是一种通过对话测试机器思维能力的方式，通过图灵测试意味着测试者不能在机器和真人的答案中分开，从而欺骗测试者。

视觉图灵测试也是如此，即观察测试者可以从VR区分显示环境和现实世界。Michael Abrush到目前为止，还没有说：VR该技术可以通过视觉图灵测试。换句话说，让VR能在视觉上欺骗人类视觉，让你完全相信通过VR看到的视觉是真实可信的”。

而Meta显示系统研究团队(简称:DSR），进一步对视觉图灵测试提出四个硬性要求，必须满足四个条件才能通过测试，即：

• 1.自然变焦显示系统，类似人眼聚焦，支持视力矫正；
• 2.达到视网膜分辨率，PPD都足够高；
• 3.矫正镜头引起的畸变、色散、鬼影等显示问题；
• 4，支持HDR亮度更高，色域更广，对比度更高。

满足上述条件，适应人眼视觉VR展示新的可能性，1，增加社会场景感，与他人充分感受虚拟空间；2，带来新的视觉体验，提供新的视觉表达。

扎克伯格说：除了展示技术本身，这将是一个全面的技术进步VR头显软件、芯片、传感器等硬件需要无缝协调。

变焦显示原型Half Dome

在2018、2019年Meta多次展示Half Dome原型机，重点是自然变焦显示能力。因为现阶段VR屏幕显示的都是2D平面图一旦与人眼发生视觉冲突，就会导致潜在的模糊、眼睛不适、甚至头晕、恶心，即所谓的视觉收敛冲突（VAC）。

根据最新消息，第一代变焦显示原型成立于2015年，但体积很大；2017年开发后Half Dome 0代，外观相似Rift。

直到2019年的Half Dome 3.通过多层薄液晶透镜模块，可以实现64个焦平面的平滑切换，体积可以更小。

在那之后，虽然没有Half Dome但该系列原型机证实了变焦显示可以带来巨大的好处。

Butterscotch原型机

前面提到的视网膜级别VR显示，所以在Meta眼睛到底要达到什么水平？

Meta提到，想要实现视觉上的以假乱真，VR单眼8需要头显K分辨率，60PPD的水平。而Quest的单眼在2K分辨率，PPD也仅20左右。

Michael Abrush还说：与目前的笔记本电脑、电视机相比，VR对亮度、色域、对比度的头显要求明显较低。因此，从细节和现实的角度来看，VR我们不能真正实现我们的对2D显示屏的预期水平。

Butterscotch是目前Meta最新的视网膜显示原型机也是第一款公布的视网膜VR原型机。参数规格方面，Butterscotch的PPD尽管比较，达到55Quest 2有很大的提升，但也有一些选择。

例如，为了实现如此高的水平PPD，Meta采用全新的混合透镜，FOV仅仅是多数VR一半的头显，也就是50度左右的水平。

从上图也可以看出，Butterscotch目前还不足以应用于商业产品。Michael Abrush它确实反映了高分辨率对VR例如，使用它可以看到叶子上的细节。

基于模拟器的预失真研究

光学失真包括:图像畸变、色散、鬼影等。VR光学透镜对视觉影响很大。VR如Quest 2.通过软件算法进行补偿和矫正，即原始图像是通过镜头模拟正常图像显示效果的矫正图像。

Michael Abrush表示：虽然通过软件算法可以获得良好的近似值，但实际应用的结果并不理想。因为人眼朝着不同的方向看，图像失真也会发生变化。完美的失真矫正应动态，并根据眼球运动进行自适应。

目前Meta在失真矫正中开发了一种新的模拟器，可以在几分钟内模拟和评估失真。在此之前，通常需要几个月的时间来评估，这大大提高了效率。

Michael Abrush谈到：这个失真模拟器的原理是，通过3D虚拟图像显示在电视上 重现/模拟不同光学方案的眼球跟踪技术VR失真效果。其优点是可以设计失真矫正算法，而无需开发真正的原型机。

Starburst：HDR原型机

在2D在屏幕下，我想HDR提升比2K到4K的视觉提升体验更大。而在VR也是如此，类似于真实的，色彩逼真，明亮的环境亮度足够，黑暗的环境尽可能黑。

以亮度为例，传统2D显示屏对HDR的要求在1000nit，作为对比Quest 2亮度也就100nit左右。

为了实现HDR显示能力，Meta DSR基于液晶屏的团队开发了一种 高强度背光显示模块。目前已应用于Starburst在原型中，其亮度可达2万nit，这种亮度足以模拟各种环境。

扎克伯格说：第一代HDR原型机的缺点也很明显，有线设计，体积大，体积大，手持设计，更多用于测试和研究，远未达到商业化水平。

Holocake 2原型机

与之前的原型相比，Holocake 2体积小，外观时尚，更像准量产机，外观和谐Project Cmabria也有一些相似之处。不同的是，Holocake 2是一款PC VR头显。

Holocake 2的特点是全息透镜和Pancake结合透镜，分辨率，FOV、Eyebox和Quest 2基本一致，但外观轻薄，体积小。当然，因为是PC VR头显Holocake 没有内置计算模块和散热模块，否则体积也会更大。

光学方面，Holocake 2光学模块可视为Pancake升级。传统透镜，Pancake透镜、以及Holocake透镜在透镜模块的厚度上不断降低，有助于实现较小的机身。

Holocake 2.它还优化了屏幕。为了保证高亮度和优秀的色彩显示，采用激光显示方案代替LED屏幕。当然，激光模块的一个特点是尚未达到量产阶段，无法大规模部署。

Michael Abrush表示：在Holocake 2上面还有很多工作要做，比如保证激光模块足够安全，成本可控，显示效率足够高，可以轻薄VR如果激光显示技术集成在一起。Ready，然后创建太阳镜版。VR就不难了。

Mirror Lake原型机

上述原型机在显示能力上有不同的研发倾向，各有特点。Meta目标是将这些技术应用到一台VR在头显中，并保证外形轻薄，功耗低。

Mirror Lake原型机的目的就是这样，也正是因为它是一个多技术的综合体，这次没有实际展示，还处于设计和论证阶段。

根据说明，Mirror Lake它还提供了直接显示能力，即佩戴者的眼睛和面部细节将显示在机身外部，以避免与外部人士的沟通。类似的技术Meta此前已经公布，甚至有消息称苹果也有类似的功能VR原型机。

看完之后，感觉越来越好Meta毕竟，大量的人力量的人力和资金后，结果也是显而易见的。在这些结果中，主要是展示进化，不断提高产品体积和功耗。与此同时，可以看出，尽管其他科技巨头都在这里AR但是VR仍然是Meta未来体验会越来越好。