VR与AR之间切换，Varjo最新头显XR-1评测

2022.10.26

5月末在加利佛尼亚举办的AWE上，诸多VR、AR硬件进行了展示，Varjo公司推出的最新设备XR－1当属其中值得关注的一款。这家芬兰的公司，之前曾经推出过人眼分辨率的VR设备——VR－1。

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    在临近AWE时，Varjo就发布了这款与VR－1相似，但是在前面加上了2个摄像头的新版本，通过摄像头，可以看到现实世界，实现AR、MR的功能。这款硬件如何，本文将逐一分享。
    在VR中看到“人”
    XR－1是基于VR－1的VR／AR头显，不过XR－1前面并没有保留VR－1上的金属面板，而加入了两个定位摄像头。该相机的性能为1200万像素，刷新率90Hz，1／3的传感器尺寸，视场角82°x82°。

重量、佩戴体验与VR－1并无太大区别，戴眼镜的人也能轻松佩戴，无需将眼镜摘下。头显净重1065g，但前后配重均衡，相比600g上下的Oculus Quest更重，整体体验还不错。

    屏幕部分，XR－1与VR－1相同，也采用了单眼两块屏幕的设计，中心部分使用1920＊1080的微型OLED显示屏，像素密度达到3000ppi，外围则使用1440＊1600的AMOLED屏幕。
    这样的屏幕设计，让正中间30－40度的范围看起来非常鲜明，而与另一块屏衔接的过渡区域则看起来非常有违和感。
    XR－1在体验过程中，通过PC上的设定，可以实现see through的功能，看到现实世界。只是现实世界的轮廓非常粗糙，几乎只能看到人的形状，周围的环境难以识别，看起来就像绿幕合成的粗糙效果。MR模式中人的分辨率并不低，能进行正常对话，而且低于15ms的延时几乎感觉不到，说话的口型、声音完全一致。
    VR、AR模式切换
    接下来介绍的是Varjo所引以为傲的AR模式。
    XR－1的发布会上，展示了与芬兰汽车公司Volvo的合作——司机戴着XR－1在公路上驾驶汽车，以展示XR－1的低延迟。
    通过XR－1看到的真实世界是全彩色的，而记者至今为止，只通过360度视频看到过全彩色的现实世界。Oculus Rift S、Mirage Solo等VR头显通过See Through看到的都是黑白灰三色的世界。

    Mirage Solo的See Through功能，看不到现实世界的色彩
    AR效果惊艳，MR成为可能
    在XR－1的AR模式中，能够做到CG合成效果，而合成的CG也基于XR－1的高分辨率得以活用，也就是说，人眼级分辨率能够支撑的CG模型的出现，能够实现与现实接近的CG合成效果。
    伴随着工作人员发出的信号，缓缓出现在眼前的黑色汽车的CG模型非常惊艳。虽然与现场光线也有关系，不能说100％与现实融合，但在现实中展现出来的效果，宛如魔法般神奇。
    低延迟的秘密
    XR－1的AR模式中，能够实现低于15ms的延时，也能更好地利用眼球追踪功能。在VR－1中加入的眼球追踪功能主要用于收集、分析数据，而XR－1中则用于捕捉现实世界。
    Varjo的Foveated pass－through技术就是使用眼球追踪技术让摄像头实时捕捉到的影像能够更低延时的传输。
    在VR的眼球追踪应用中，Foveated Rendering技术备受瞩目，也就是所谓的注视点渲染。VR－1和XR－1中，并没有追踪眼球的运动，而是对固定区域进行渲染。如果要实现完全的注视点渲染，就必须让中心部分的微型屏随着眼球追踪进行物理移动，Varjo中并没有这样的功能。
    XR－1中替代移动屏幕的注视点渲染，而使用了高分辨率、低延迟的眼球追踪，因此能够在几乎感觉不到任何延迟的情况下看到鲜明的现实世界。延迟能够保持在15ms以下应该也归功于眼球追踪功能。
    VR／AR切换型头显的一大步
    能够实现See Through功能的设备其实很早之前就有，并不是最新的技术。但XR－1屏幕中间部分实现的人眼级分辨率效果，以及与HTC Vive一样支持SteamVR，能够比较简单的实现高品质的See Through功能可以说是这款产品的最大亮点。

    当然，XR－1也并不是一款完美的产品，也存在诸多需要改善的地方。诸如屏幕前方的摄像头的距离无法根据瞳距进行调节，体验时会产生违和感。此外，摄像头的位置与体验者的眼睛大约距离10cm，虽然能通过算法修正，但看眼前的事物时，并显示效果并不是很理想，比如当手上持有智能手机、智能手表时，并不能看清楚上面的文字。
    另外，由于屏幕的超高分辨率，CG生成时需要更高的功耗，AR模式中合成CG时，当转动头部时能明显感觉到刷新率不足。
    综上所述，XR－1与Mirage Solo、Vive Pro这些实现黑白See Through的设备相比，的确有很大的进步，可以说是VR与AR切换型头显踏出的重要一步。

Varjo公开的视场角对比：绿色为XR－1，黄色和红色为穿透型MR设备的视场角

穿透率对比，左边为穿透型MR设备，右边为XR－1
最后关于发售时间和售价，XR－1目前还没有公布相关消息，不过以其第一款设备VR－1售价6000美金的标准来看，XR－1的价格或许更高。