如何打開XR的三個“枷鎖”

如果有一個科技產(chǎn)品，讓科技從業(yè)者們又愛又恨的話，XR（虛擬現(xiàn)實(shí)VR、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR和混合現(xiàn)實(shí)MR）可以當(dāng)之無愧地排在第一。

愛的是，XR直擊人類的信息需求。人類獲取的信息中85%是通過視覺，改變視覺交互的產(chǎn)品，往往都能成功，比如雜志、電視、電影、短視頻等等。而且無論虛擬現(xiàn)實(shí)還是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，都可以滿足人們希望突破空間的訴求。

因此，XR既是新的信息呈現(xiàn)方式、也擁有全新的交互方式，一直被譽(yù)為繼智能手機(jī)后、下個時代的入口，所謂得XR者至少值千億美金。

恨的是，巨頭大公司、創(chuàng)業(yè)小團(tuán)隊，一波波輪流下場，可謂是“八仙過海各顯神通”，但依舊面臨著困局：驚艷的技術(shù)，夸張的成本；炸天的demo、哭暈的銷量，仍然沒有迎來iPhone時刻。

比如微軟的HoloLens第一代驚艷世人，但3000美元的價格令消費(fèi)者望而卻步，微軟只好開發(fā)B端客戶，甚至轉(zhuǎn)向軍方市場。

Meta Quest 2雖然銷量大增、熱賣千萬套，但由于缺少能夠持續(xù)吸引消費(fèi)者應(yīng)用，疫情結(jié)束后大概率墻角吃灰。

蘋果的VisionPro無論在設(shè)計、技術(shù)、還是顯示效果上，都吊打同行，但初代機(jī)也落了個“驚艷，直到用了之后”這樣的評價。

以至于，不少人認(rèn)為，XR的需求過于領(lǐng)先，誰做都是在竹籃打水、井中撈月。

但真的如此嗎？回顧XR發(fā)展歷史，顯然并不是如此。與此相反的是，困擾XR的“產(chǎn)品、技術(shù)、制造”三個“枷鎖”，正相繼被打開。

01 產(chǎn)品定位的枷鎖

關(guān)于產(chǎn)品和技術(shù)，有一則有趣的小故事。

喬布斯回歸蘋果后，打算停止OpenDoc（開發(fā)文檔編輯器）的開發(fā)，不料在他參加一次活動時，遭到了一位OpenDoc支持者的質(zhì)疑、不滿，甚至還嘲諷了喬布斯不懂編程、不了解OpenDoc技術(shù)的厲害。

對于這個質(zhì)疑，喬布斯先是恭維了下對方，隨后便說出了經(jīng)典論斷：OpenDoc確實(shí)有過人之處，有一些其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)不了的功能。但是，最難的是如何將那些功能塞到更大的愿景里面，例如每年一個產(chǎn)品可以賣八十、一百億美元。

“你得從用戶體驗出發(fā)，倒推用什么技術(shù)；而不能從技術(shù)出發(fā)，然后去想如何把技術(shù)賣出去。”

喬布斯所描述的，正是XR遭遇困境的一個原因：技術(shù)思維大于用戶思維。而第二個原因則是：終極思維大于迭代思維，總希望能做出革命性產(chǎn)品，用多種功能，一次性解決用戶的多個需求，卻忽略了迭代的重要性。

在這兩個思維的影響下，XR就會“染上三高一短的病癥”：成本高、功耗高、重量高、續(xù)航短。最終結(jié)果就是實(shí)用性低，產(chǎn)品只能固定場景使用、無法讓用戶能夠自如地使用、尤其能在戶外正常使用，而且由于重量和續(xù)航問題，也無法較長時間佩戴。

任何無法高頻使用的產(chǎn)品，自然也無法稱為爆款、無法普及。

慶幸的是，經(jīng)過一批批企業(yè)的一次次試錯，產(chǎn)業(yè)界也開始重新定位產(chǎn)品：站在用戶視角，放棄終極思維、從容易落地的場景開始，培養(yǎng)使用習(xí)慣、持續(xù)迭代技術(shù)。

于是，AR眼鏡，成為解決“三高一短”的先鋒。

首先，AR眼鏡放棄了全場景的追求，而是聚焦可以結(jié)合AI功能的領(lǐng)域，比如翻譯、導(dǎo)航、商務(wù)會議等場景，需求更清晰、實(shí)用性更強(qiáng)；其次，因為功能精簡，AR眼鏡的功耗也降低了，續(xù)航時長也可以滿足日常使用。

同時，AR眼鏡形態(tài)和普通眼鏡類似，重量也和普通眼鏡差不多，再配上良好的設(shè)計，可以做到實(shí)用和時尚的結(jié)合。

不僅用戶樂意長期佩戴，而且受眾人群也從極客們擴(kuò)大到了普通用戶。

AR眼鏡，逐漸成為各家廠商的選擇。雷鳥、創(chuàng)維、華為等公司相繼發(fā)布新品。即使海外巨頭Meta，也發(fā)布了首款A(yù)R全息眼鏡，代號為“獵戶座”(Orion)。Meta相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這款產(chǎn)品的原型機(jī)就像當(dāng)年Oculus Rift原型機(jī)一樣震撼。

AR眼鏡也許不是XR的最終形態(tài)，但放棄終極思維后，市場也開始給予良好反饋。2023年，AR眼鏡國內(nèi)銷售增速達(dá)到了150%。可以說，XR的產(chǎn)品定位枷鎖，正被AR眼鏡打開。

02 技術(shù)路線的枷鎖

技術(shù)也是XR產(chǎn)品的一個枷鎖，約束的原因在于：多個部件時常會有多條技術(shù)路線齊頭并進(jìn)，各廠商發(fā)力點(diǎn)不同、供應(yīng)鏈也比較分散。這就導(dǎo)致，一方面，規(guī)模效應(yīng)的爆發(fā)被延緩，降本速度減緩；另一方面，這也為用戶選擇產(chǎn)品設(shè)立了較高門檻，不利于產(chǎn)品普及。

比如，以AR的光學(xué)顯示為例，光學(xué)顯示模組是成本大戶，占總成本的40%左右；也是影響產(chǎn)品表現(xiàn)力的最重要組件。但光學(xué)顯示卻圍繞著成本和呈現(xiàn)效果的取舍，衍生了多條路線。

首先，在顯示整體形態(tài)上，可以分為視頻透視VST（video see through）和光學(xué)透視OST（optic see through）。

VST利用攝像頭等傳感器，捕捉真實(shí)世界的影響，然后投射在屏幕上?？梢院唵卫斫鉃椤邦^盔模式”，代表產(chǎn)品就是蘋果的Vision Pro 和 Meta的QuestPro。OST是通過光學(xué)鏡片，將虛擬圖像投影到用戶真實(shí)的視野中?？梢院唵卫斫鉃椤把坨R模式”。

對比來看，VST是在虛擬上加現(xiàn)實(shí)，OST是在現(xiàn)實(shí)上加虛擬。前者的優(yōu)勢是深度沉浸，缺點(diǎn)是計算量大、部件多、也會很重。OST的劣勢是沉浸感弱，但優(yōu)勢是具備“小巧”的潛力。

微軟第一代HoloLens是最早采用OST方案的產(chǎn)品，但是當(dāng)時技術(shù)有限，沒有發(fā)揮出OST的優(yōu)勢，產(chǎn)品體積巨大、用戶反饋并不好。

十余年過去后，OST經(jīng)過不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了良好的“輕量化”效果，非常適合眼鏡形態(tài)。因此，目前國內(nèi)AR公司幾乎都采用了OST模式。

OST能得到產(chǎn)業(yè)越來越多認(rèn)可，則源于其零部件，尤其是微顯示屏（把虛擬圖像轉(zhuǎn)化為光）和光學(xué)元件（通過設(shè)計光的反射，讓圖像進(jìn)入用戶眼中）技術(shù)路線的發(fā)展。

這兩個領(lǐng)域的技術(shù)也可謂是“五花八門”。光學(xué)元件有棱鏡、自由曲面、Birdbath、光波導(dǎo)等方案。微顯示屏有LCoS、 Micro OLED、MicroLED、DLP等技術(shù)。而且這兩個部件，還可以形成多種組合。比如谷歌Glass曾采用“棱鏡+LCoS”、Rokid Glass曾采用 “BirdBath+Micro OLED”、HoloLens曾采用“光波導(dǎo)+LCoS”。

頗有一種“擰麻花”的感覺。但慶幸的是，麻花逐漸被解開。

在光學(xué)元件領(lǐng)域，“光波導(dǎo)”的認(rèn)可度越來越高。

所謂光波導(dǎo)，簡單理解就是讓光線能夠完整地在玻璃上下表面以“全反射”的形式前進(jìn)，而不會透出去。難點(diǎn)在于鏡面的設(shè)計。而優(yōu)勢在于透光度好、體積小、以及設(shè)計靈巧，可以將顯示器件放置于鏡框上，不至于在眼前遮擋，更符合日常眼鏡的形態(tài)。

光波導(dǎo)因著輕量化的優(yōu)勢，已經(jīng)成為主流。目前，光波導(dǎo)主要以陣列光波導(dǎo)（幾何光波導(dǎo)）和衍射光波導(dǎo)兩種為主。

幾種光學(xué)元件的優(yōu)劣對比

接下來的難題則在于光引擎部分，也就是將圖像顯示出來，轉(zhuǎn)化為光、可以傳輸?shù)界R片上。以下圖為例，左上紅框即為成熟產(chǎn)品中光引擎部分；左下為顯示屏；右上右下為多色或單色的光引擎（顯示屏再配上一系列鏡頭）。

光引擎示意圖

對于光引擎，用戶訴求包括：亮度夠、體積小、功耗低。尤其當(dāng)選擇了光波導(dǎo)方案后，由于光波導(dǎo)的光效很低（光的強(qiáng)度會減弱），因此，對亮度的要求更高。

此前主要是LCoS方案，也就是LiquidCrystal on Silicon，簡單理解就是下層CMOS基板、中間液晶、上層ITO玻璃基板。這個方案里，CMOS、液晶、ITO都是成熟技術(shù)，因此成本低、量產(chǎn)容易；缺點(diǎn)是功耗高、體積大、對低溫適應(yīng)性差。因此，做成眼鏡時還不夠輕便，冬天使用時效果也不佳。

Micro OLED方案發(fā)揮了OLED自發(fā)光的特點(diǎn)，體積小、功耗低，但缺點(diǎn)是生命周期短、亮度低。尤其是亮度方面是典型的“遇強(qiáng)則弱”。由于AR眼鏡是現(xiàn)實(shí)+虛擬疊加，當(dāng)外部光線過亮?xí)r，OLED的亮度就會相對不足，以至于看不清虛擬圖像，失去原本的功能。使用中，基本是室內(nèi)良好、室外較差。

Micro LED 也稱為μLED，簡單理解就是把LED進(jìn)行微縮化，像素點(diǎn)距從毫米級縮小到微米級。LED也是采用了自發(fā)光的化合物，包括GaP ( 磷化鎵 )、InGaN( 氮化銦鎵) 等，功耗較低，而且由于像素密度高，就形成了超高亮度、高對比度的特點(diǎn)。

幾種微顯示方案優(yōu)劣對比

因此，從需求的第一性出發(fā)，Micro LED是AR近眼顯示的首選方案、也正逐漸成為主流。

根據(jù)海外著名機(jī)構(gòu)YOLE的統(tǒng)計，全球2022年推出的近十款輕量級AR眼鏡，絕大多數(shù)都采用了MicroLED微顯示技術(shù)方案。而且這些方案也基本來自同一家公司：JBD上海顯耀顯示。據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱，Meta剛發(fā)布的代號Orion的AR眼鏡，也采用了JBD的MicroLED方案。

AR眼鏡微顯示方案統(tǒng)計

由此可見，光學(xué)元件、顯示方案等技術(shù)路線方面，雖然仍有一些分歧，但在用戶需求的驅(qū)動下，也已經(jīng)有了“力往一處使”的趨勢，技術(shù)枷鎖逐漸被打開。不過，要取得更好的效果，還需要打開第三個枷鎖：制造能力。

03 制造能力的枷鎖

關(guān)于蘋果多么重視中國供應(yīng)鏈，有一則小故事。有一天，庫克聽了關(guān)于中國供應(yīng)鏈的匯報后，指出“這個問題非常糟糕，應(yīng)該有人到中國去解決”。

三十分鐘后，庫克抬頭看見了蘋果的運(yùn)營經(jīng)理 Sabih Khan，便立刻問道：“你為什么還在這？”隨后，Khan 立刻開車到機(jī)場，乘坐最近的一班飛機(jī)前往中國。

中國供應(yīng)鏈對蘋果的重要性，毋庸置疑。但某種意義上而言，也是蘋果帶著中國供應(yīng)鏈往前跑。

到了新能源車時代，就有了“齊頭并進(jìn)”的意味了。特斯拉能夠突破“產(chǎn)能地獄”，離不開上海超級工廠的建設(shè)。也借著中國供應(yīng)鏈，有了國產(chǎn)新能源的紛紛崛起。

而在消費(fèi)級AR領(lǐng)域，中國供應(yīng)鏈則展現(xiàn)了出了良好的引領(lǐng)性。

品牌端，雷鳥、魅族等品牌，率先采用AI技術(shù)、開拓場景，成為AR眼鏡進(jìn)入消費(fèi)市場的先鋒；零部件端，鯤游光電突破光波導(dǎo)專利限制，提供更高性價比的光波導(dǎo)技術(shù)。

而被譽(yù)為顯示領(lǐng)域“神來之筆”的MicroLED方案，也是由中國公司，例如JBD在引領(lǐng)，解決了一個個制造難題。

首先，在2015年公司成立之初，得益于高管在半導(dǎo)體領(lǐng)域的豐富工作經(jīng)驗，JBD為產(chǎn)業(yè)帶來了一個新的思路：把LED和半導(dǎo)體制造跨界結(jié)合，并提出了混合集成半導(dǎo)體技術(shù)，也就是在晶圓級集成硅基驅(qū)動電路和LED化合物。而且公司也在合肥建立了自己的工廠。

晶圓級混合集成的思路，可以發(fā)揮半導(dǎo)體的成熟制造工藝，也可以享受到類似“摩爾定律”的紅利。但也會遇到新問題：LED的襯底和硅基襯底不兼容，中間需要完成轉(zhuǎn)移。這也就是JBD的技術(shù)壁壘：可以將薄如蟬翼的發(fā)光層完整地轉(zhuǎn)移到硅基IC之上，而且具有很高的良率、穩(wěn)定的出貨能力。

通過晶圓級混合技術(shù)，封裝、測試也可以實(shí)現(xiàn)晶圓級。而且晶圓的集成度也非常高，在一個平方厘米之內(nèi)可以集成高達(dá)2億的CMOS電路和2千萬個MicroLED。由此，MicroLED的生產(chǎn)效率大幅提高，成本也不斷下降。

更為關(guān)鍵的成績，在于“輕量化”的推動。2021年，JBD在全球首次推出了0.13寸MicroLED微顯示屏，并首次將彩色光引擎的尺寸壓縮至1.5CC。在2023年，公司第三代產(chǎn)品則將體積縮小到了0.4CC，縮小比例達(dá)到73%。體積僅有黃豆大小，可以方便地置入眼鏡框架中。而近期，JBD量產(chǎn)的單色光引擎體積更進(jìn)一步縮小為0.15cc。

體積小了，但效果更好了。JBD蜂鳥Ⅰ彩色光學(xué)模組，可以實(shí)現(xiàn)大于6000尼特的入眼亮度，打破了以往彩色光波導(dǎo)只有1500nits的亮度水平，從而可以讓用戶即使在戶外，依然可以享受高質(zhì)量的視覺體驗。

經(jīng)過近十年的發(fā)展，JBD已經(jīng)形成了從微顯示面板向光引擎、光模組輻射的產(chǎn)品矩陣。也被YOLE列為，在AR領(lǐng)域和蘋果、Meta并列的關(guān)鍵玩家（電視領(lǐng)域，TCL、京東方則是顯示的核心玩家）。

MicroLED應(yīng)用路線圖

這無疑是對中國供應(yīng)鏈的認(rèn)可，也讓大家看到了在垂直領(lǐng)域、做深做強(qiáng)的重要性。

04 結(jié)語

XR是一個有趣的話題，在打開“三個枷鎖”的發(fā)展過程中，不僅可以看到中國消費(fèi)電子品牌公司的探索，也可以看到數(shù)個像JBD這樣在制造領(lǐng)域，名聲低調(diào)、技術(shù)高調(diào)的隱形冠軍。

只有當(dāng)品牌高點(diǎn)和制造高點(diǎn)都落在國內(nèi)時，我們才不會擔(dān)心被“卡脖子”，我們的制造業(yè)才會獲得更多的價值分配，才不用擔(dān)心“外遷”。

這條路，才剛剛開始。需要的是一個又一個“名聲低調(diào)、技術(shù)高調(diào)”的十年。

-全文完

實(shí)習(xí)生劉宇辰（北大匯豐在讀生）對本文亦有貢獻(xiàn)。

理工/金融 復(fù)合背景，

百億私募/頭部自媒體 雙重經(jīng)歷

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