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有個笑話，說有人吃饅頭，吃到第三個的時候才感覺飽，于是抱怨，說早知道就吃第三個饅頭就好了，前兩個饅頭根本沒用。
雖然現(xiàn)實(shí)中極少有人這么傻，但類似的認(rèn)知錯誤卻很常見：對技術(shù)愿景急于求成，忽略技術(shù)進(jìn)步的過程。
去年經(jīng)歷了一波元宇宙熱潮之后，如今這個詞已經(jīng)出現(xiàn)得沒那么頻繁，潮水褪去，裸泳者紛紛現(xiàn)身，拿元宇宙招搖撞騙的人沒那么多了，而孤勇者也環(huán)視一下，發(fā)現(xiàn)其實(shí)自己未必孤獨(dú)。
2022 年，是元宇宙褪去虛火的冷靜期，正如我去年在《元宇宙需要「基建狂魔」》里面說到，元汁元味的元宇宙還很遠(yuǎn)，但元宇宙的基建已經(jīng)拉開大幕。
投資人、分析師 Matthew Ball 的系列文章《framework for the metaverse》（元宇宙框架）里面把元宇宙的基礎(chǔ)架構(gòu)元素分為了「硬件、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、平臺、工具，交互、支付、內(nèi)容」等等多個方面。
作為消費(fèi)與產(chǎn)業(yè)科技以及互聯(lián)網(wǎng)的長期演變方向，元宇宙不會是一家獨(dú)大，而是多方共創(chuàng)的結(jié)果，比如 meta 主攻硬件、平臺和內(nèi)容，字節(jié)跳動&Pico 也大差不差，而高通肯定就是主攻計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)技術(shù)，Unity 則是提供工具，至于支付，很可能是分布式的區(qū)塊鏈技術(shù)......
所以，我們今天看到很多里程碑式的新產(chǎn)品，新技術(shù)，放在這個元宇宙這么宏大的愿景里面去的話，其實(shí)更像是一塊塊磚頭，渺小但至關(guān)重要。
元宇宙不是它技術(shù)完全成熟時候的最后一塊磚頭，而是前面無數(shù)塊磚頭的合集。
我們可以看看，2022 年，關(guān)于元宇宙，出現(xiàn)了哪些新磚頭。騰訊創(chuàng)始人馬化騰把元宇宙稱之為「全真互聯(lián)」，其具體表現(xiàn)在于：多維感官的真實(shí)呈現(xiàn)、海量信息的全面連接、人機(jī)操作的自由交互、虛擬現(xiàn)實(shí)的有機(jī)融合……這是融合數(shù)字與實(shí)體、跨越時間和空間的全新連接方式。
meta 開始挑戰(zhàn)「視覺圖靈測試」
2022 年在元宇宙領(lǐng)域，一個具有里程碑意義的進(jìn)展就是 meta 不久前展示了 4 款工程機(jī)，正式提出挑戰(zhàn)「視覺圖靈測試」。
圖靈測試我們都知道，是測試人工智能是否能夠達(dá)到人一樣的智能。
而視覺圖靈測試，則是測試 VR 設(shè)備展現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)場景，是否可以欺騙人眼和人腦，讓人以為眼前世界就是現(xiàn)實(shí)的真實(shí)世界。
雖然目前的 VR 設(shè)備可以提供很逼真很有空間感的場景，但是礙于像素密度，顯示亮度，佩戴體驗(yàn)等等原因，我們還是很清楚，這個現(xiàn)實(shí)是虛擬的。
所以不管是 meta 挑戰(zhàn)「視覺圖靈測試」，還是騰訊說「多維感官的真實(shí)呈現(xiàn)」，都是在給元宇宙的感覺體驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)定下路標(biāo)。
在今年 6 月，meta 公布了四款 VR 原型機(jī)和概念機(jī)，代號分別為：Butterscotch、Starburst、Holocake 2、Mirror Lake。
Starburst 原型機(jī)
這些產(chǎn)品代表著 VR 產(chǎn)品幾個需要逐個擊破的技術(shù)方向：Butterscotch 主打視網(wǎng)膜級別的高分辨率；Starburst 主打 20000nits 的超高亮度和 HDR 顯示；Holocake 2 想要解決的問題是 VR 產(chǎn)品的小巧輕量化；至于 Mirror Lake 則是一款處于驗(yàn)證階段的概念機(jī)，并沒有真機(jī)展示，它融合了前面所有原型機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，高清高亮且輕薄。
除了這些原型機(jī)，還有 meta 一直在研發(fā)的 Half Dome 系列原型機(jī)，這個系列主要解決的是 VR 產(chǎn)品顯示不能變焦的問題。因?yàn)槟壳跋M(fèi)級 VR 產(chǎn)品都采用固定焦距的光學(xué)元件，焦距通常為 1.5 到 2 米，所以我們無論在 VR 產(chǎn)品看向什么地方，光線都來自相同的距離，但是人眼和人腦并不能發(fā)現(xiàn)這個問題。所以，VR 產(chǎn)品的虛擬畫面模擬的距離和人眼聚焦距離之間的不匹配會導(dǎo)致視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突 Vergence-Accommodation Conflict/VAC，這個沖突則是不少人戴 VR 產(chǎn)品感到眼睛疲勞的直接原因。
分辨率是模擬真實(shí)場景，通過視覺圖靈測試最關(guān)鍵的一環(huán)。
在智能手機(jī)和電腦領(lǐng)域，我們常常說「視網(wǎng)膜屏幕」，意思是指屏幕的像素密度（PPI，Pixels Per Inch，每英寸像素?cái)?shù)）到了一定程度之后，肉眼就分辨不清像素點(diǎn)，不過因?yàn)槿搜劭词謾C(jī)和看電腦的距離不一樣，以及顯示屏像素排列的不同，什么樣的像素密度達(dá)到了視網(wǎng)膜標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)沒有準(zhǔn)確的定義。
沿用到 VR 領(lǐng)域，視網(wǎng)膜屏幕則需要引入另外的評估維度：PPD（Pixels Per Degree，每度像素點(diǎn)數(shù)量），因?yàn)?VR 顯示的視場角很廣，通常達(dá)到了 110 度左右，所以即便 VR 產(chǎn)品采用了 4K 級別的屏幕（ 4320 × 2160，單眼 2160 × 2160），那么這樣 VR 顯示屏幕的 PPD 就是 2160 像素÷110 度=19.6，這也是目前主流 VR 產(chǎn)品的顯示效果。
VR 或者元宇宙行業(yè)一般認(rèn)為，VR 產(chǎn)品的視網(wǎng)膜標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該達(dá)到 60 PPD，如果能到 120 PPD，那真實(shí)感就會達(dá)到非常理想的狀態(tài)。由此可見，現(xiàn)有產(chǎn)品和理想值之間，存在著不小的差距。
Butterscotch 原型機(jī)采用了單眼 3K 分辨率的 LCD 顯示面板，并且把視場角限制在了 meta Quest 2 VR 頭盔的一半左右，然后配上定制透鏡，最終讓這款原型機(jī)的顯示 PPD 達(dá)到了 55，非常接近所謂的「視網(wǎng)膜屏幕」標(biāo)準(zhǔn)。
需要說明的是，這里算力并非瓶頸，meta Quest 2 用到的高通驍龍XR2 平臺早已支持單眼 3K 顯示，主要難度在于顯示面板、視場角、透鏡和體積之間的矛盾。
Butterscotch 原型機(jī)
當(dāng)然，把 PPD 提升到 55 也讓 Butterscotch 原型機(jī)付出了巨大代價，它的視場角狹小，并且異常笨重。
在到達(dá)成熟元宇宙體驗(yàn)的終點(diǎn)前，我們可以回顧一下當(dāng)前技術(shù)所處的位置：元宇宙顯示設(shè)備（通常被認(rèn)為是 VR 產(chǎn)品）需要通過視覺圖靈測試，要想通過這個測試，需要在分辨率、顯示亮度、變焦、輕薄等維度上達(dá)到一定的數(shù)值：比如 PPD 到達(dá) 60、峰值顯示亮度到達(dá) 20000nits 等等。
現(xiàn)在消費(fèi)級產(chǎn)品，離這個門檻值還有非常長的距離，而能夠在某一方面達(dá)標(biāo)的原型機(jī)又不能兼顧其他目標(biāo)。
所幸的是，我們知道了長期目標(biāo)，并分解了目標(biāo)，還做出了好多個原型機(jī)，也知道前進(jìn)的方向和維度。
這難道不比單純地描繪元宇宙場景更貼近于「進(jìn)步」的真正含義嗎？
消費(fèi)級 VR 有何進(jìn)展？
一家來自中國的廠商剛剛則在消費(fèi)級 VR 產(chǎn)品上也邁出了一小步。
Pico 日前發(fā)布了新一代 VR 系列產(chǎn)品 Pico 4 和 Pico 4 Pro，新產(chǎn)品最大的亮點(diǎn)，就是采用了自研的 Pancake 透鏡，讓 Pico 4 更為輕薄。相比于前代 Pico neo 3，Pico 4 的重量減輕了 26.2%，厚度降低了 38.8%，同時電池容量沒有減少。
Pancake 透鏡光學(xué)模組的厚度相比于傳統(tǒng)的非球面和菲涅爾透鏡方案，降低了一半（2厘米左右），另外，由于這種方案采用兩片或多片透鏡，可以實(shí)現(xiàn)屈光度調(diào)節(jié)（近視用戶可以不用佩戴眼鏡）以及改善邊緣成像質(zhì)量。
菲涅爾透鏡和 Pancake 透鏡方案差異
當(dāng)然，Pancake 透鏡的結(jié)構(gòu)會更復(fù)雜，同時成本也更高。
除了大為輕薄，將重量控制在了 295 克之外，Pico 4 另外兩個明顯進(jìn)步則是高清彩色透視和裸手交互。
在我看來，這兩個新功能，才是 VR 產(chǎn)品通往到元宇宙的兩扇門。
早期 VR 產(chǎn)品戴上之后，基本上就與世隔絕了，只能沉浸在虛擬世界，想要和現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系，就只能摘下頭盔。
后來我們在 VR 頭盔上裝上黑白攝像頭，通過拍攝外部環(huán)境并顯示在 VR 屏幕上，讓我們知道頭盔外面大概是什么樣的，不過這一批產(chǎn)品大多都是黑白透視，效果很差。
高清彩色透視，其實(shí)本質(zhì)上是讓 VR 產(chǎn)品變?yōu)?XR 產(chǎn)品。
虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界在 VR 頭盔不再被隔斷開來，而是有了融合的可能性。
至于裸手交互，也是在現(xiàn)有的手柄交互上提供了更自然更天然的交互方式，畢竟沒有什么比我們的手更靈活的了，而成熟元宇宙的交互當(dāng)中，最理想的肯定不是鍵盤鼠標(biāo)，觸控屏幕，而就是我們的雙手。
有意思的是，高清彩色透視和裸手交互這兩個新功能其實(shí)也依賴于其中那顆高通驍龍 XR2 的支持，這再一次證明了，元宇宙也非常依賴于產(chǎn)業(yè)協(xié)作。
5G 怎么和元宇宙聯(lián)系起來？
前面聊 meta 和 Pico 的產(chǎn)品，更多的是在元宇宙架構(gòu)中設(shè)備和交互層面的進(jìn)步，接下來，則是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)。
在剛剛結(jié)束的世界人工智能大會（WAIC）上，高通展示了名為「業(yè)內(nèi)首次基于 5G 切片的端邊協(xié)同 XR 分離渲染技術(shù)提升無界 XR 新體驗(yàn)」的技術(shù)。
讀起來拗口，看起來復(fù)雜，但意義也挺重大。
早先 VR 產(chǎn)品不能自己運(yùn)算，得用線連接到 PC，但是后來有了 VR 一體機(jī)；之前 VR 產(chǎn)品也沒有透視功能，不清楚外面的世界是怎樣，現(xiàn)在則有了彩色透視；束縛 VR 的也還有網(wǎng)絡(luò)，只要僅支持 Wi-Fi，那就等于我們不能戴著 VR 產(chǎn)品離開路由器太遠(yuǎn)。
顯然，5G 是更為廣闊且自由的世界。
「業(yè)內(nèi)首次基于 5G 切片的端邊協(xié)同 XR 分離渲染技術(shù)提升無界 XR 新體驗(yàn)」簡單來講，是實(shí)現(xiàn)了三人協(xié)同 VR 游戲體驗(yàn)和端邊協(xié)同分離渲染。
本次測試共采用三臺愛奇藝奇遇 Dream Pro VR 一體機(jī)，和采用中國移動終端切片解決方案的小米智能手機(jī)，一臺中國移動研究院聯(lián)合世炬、共進(jìn)研制的 5G 家庭小基站共同完成。
雖然 5G+VR 是經(jīng)常提到的組合，但實(shí)際實(shí)現(xiàn)還是難度不小的，測試?yán)锩妫?VR 玩家都獲得了 1832×1920 分辨率、90FPS 的 VR 實(shí)時渲染畫面，這個畫面對于帶寬要求相當(dāng)高，不過因?yàn)?5G 網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，每個玩家都能獲得 100Mbps 級別的下行速率，即便未來 VR 產(chǎn)品顯示分辨率更高，刷新率更快，這個速率也還有冗余。
這里解釋下什么是 5G 網(wǎng)絡(luò)切片，因?yàn)樵?5G 時代，各種設(shè)備和服務(wù)對于網(wǎng)絡(luò)的需求是不一樣的，比如智能家居，環(huán)境監(jiān)測，智能農(nóng)業(yè)要求是海量設(shè)備連接和低數(shù)據(jù)量但高頻的連接；而 4K 視頻，VR，直播，云游戲則對更要求帶寬速率；車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)和工業(yè)控制等業(yè)務(wù)則要求毫秒級的時延和接近 100% 的可靠性。
通過網(wǎng)絡(luò)切片，運(yùn)營商能夠在一個通用的物理網(wǎng)絡(luò)之上構(gòu)建多個專用的、虛擬化的、互相隔離的邏輯網(wǎng)絡(luò)，來滿足不同客戶對網(wǎng)絡(luò)能力的差異化要求。
除了用 5G 網(wǎng)絡(luò)切片保障 VR 游戲的帶寬速率，高通的這項(xiàng)技術(shù)測試更重要的是「端邊協(xié)同分離渲染」。
端是指 VR 產(chǎn)品端，邊是指邊緣云，在這個測試中，高通實(shí)現(xiàn)了邊緣云局部渲染負(fù)載分流，將更重型的算力交給邊緣云處理，等于是讓 VR 設(shè)備獲得了更強(qiáng)的運(yùn)算能力。
可以想象得到，這項(xiàng)技術(shù)可以進(jìn)一步降低 XR 設(shè)備功耗和發(fā)熱， 同時讓產(chǎn)品體積縮小，重量降低，提升佩戴舒適性。
看到這里，相信不少人會感覺到元宇宙各項(xiàng)技術(shù)之間的復(fù)雜性：硬件、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、平臺、交互、內(nèi)容并不相互孤立，而是盤根錯節(jié)。
比如看起來高通這個 5G 無界 XR 的技術(shù)是講網(wǎng)絡(luò)，但實(shí)際上核心是提升了設(shè)備的計(jì)算能力；而 Pico 4 在交互上的改變，又是得益于硬件技術(shù)的進(jìn)步。
也正是由于元宇宙的復(fù)雜性和前瞻性，所以除了 meta 和 Pico 這樣的終端設(shè)備生產(chǎn)者（同時也是內(nèi)容貢獻(xiàn)者）之外，也需要高通，Unity 等基建型的公司提綱基礎(chǔ)的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)支持。
前面提到的數(shù)款 VR 設(shè)備，比如 meta Quest 2、Pico 4 和奇遇 Dream Pro VR 一體機(jī)，都采用的是高通的驍龍XR2 平臺。實(shí)際上，正如驍龍8 系 SoC 一直是旗艦手機(jī)的首選一樣，高通驍龍XR2 也是目前高端 VR 設(shè)備的首選計(jì)算平臺。
之所以說是平臺，而非處理器，還是因?yàn)樵钪娴囊筇珡?fù)雜，除了 CPU 和 GPU 的性能提升之外，我們還可以看看驍龍XR2 5G 平臺還有哪些元宇宙特性：
具備計(jì)算機(jī)視覺專用處理器，能夠支持七路并行攝像頭，支持低時延攝像頭透視（camera pass-through）；
處理 3D 圖形方面，XR2 5G 平臺相比于上代擁有5 倍的像素著色率、1.5 倍的像素填充率、3 倍的紋理填充率；
支持眼球追蹤的視覺聚焦渲染，單眼分辨率在 3K× 3K 下能夠?qū)崿F(xiàn) 90Hz 高刷新率
支持 8K@60fps、4K@120fps、HDR10/HDR10+視頻
支持 26 點(diǎn)手部骨骼追蹤，3D 空間音效
憑借驍龍 X55 調(diào)制解調(diào)器和射頻系統(tǒng)，最高可以提供 7Gbps 的下行速度和 3Gbps 的上行速度
某種程度上講，這些特性可以反過來讓我們認(rèn)識元宇宙對于硬件、交互、網(wǎng)絡(luò)的需求，也幫助我們明白了，視網(wǎng)膜級別的 VR 顯示，臨場真實(shí)的空間音效，裸手交互，彩色透視，5G 網(wǎng)絡(luò)下的端邊分離渲染等等技術(shù)和功能基于什么。
元宇宙概念的出現(xiàn)，不光是巨頭公司參與其中，也有不少創(chuàng)業(yè)企業(yè)躍躍欲試，經(jīng)歷了一次虛火褪去之后，其實(shí)產(chǎn)業(yè)沉靜了一些。今年年初，高通宣布成立驍龍?jiān)钪婊穑顿Y1億美元，協(xié)助開發(fā)者和相關(guān)企業(yè)打造獨(dú)特、沉浸式的XR體驗(yàn)，以及相關(guān)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和人工智能技術(shù)。
高通表示，這項(xiàng)基金會聯(lián)合高通創(chuàng)投，對領(lǐng)先的 XR 企業(yè)，包括為游戲、健康和保健、媒體、娛樂、教育和商業(yè)等領(lǐng)域打造 XR 體驗(yàn)的開發(fā)商提供資金、設(shè)備、技術(shù)和營銷援助。
同時，前面說到的 meta 和 Pico 也都和高通保持了合作，一道在 XR 領(lǐng)域進(jìn)行軟硬件創(chuàng)新。
相比于成熟消費(fèi)電子市場激烈的競爭，目前在元宇宙產(chǎn)業(yè)里面，大家依舊是以合作居多，不光是各司其職，也在復(fù)雜的技術(shù)架構(gòu)里面攜手互助。比如高通明顯依舊想做引路人或者說賦能者的角色，而驍龍平臺，則是定位為打開元宇宙大門的那把鑰匙。
整體上，以技術(shù)進(jìn)步以及落地的角度來看，2022 年，元宇宙方面出現(xiàn)了不少值得鼓掌的新動向，其實(shí)還是有不少公司正在持續(xù)努力當(dāng)中，讓虛擬的元宇宙，不那么虛無。
