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(資料圖)

編者按：剛開(kāi)始的時(shí)候，Magic Leap 一度站上了炒作的巔峰。驚艷的概念視頻讓很多人對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的未來(lái)充滿了憧憬。但 Magic Leap 1 推出之后的表現(xiàn)卻讓人大失所望，原先它許諾的東西基本都落空了。不過(guò)，最近幾年，公司開(kāi)始聚焦企業(yè)市場(chǎng)，針對(duì)原先設(shè)備的缺陷不斷改進(jìn)，終于推出了重量更輕、視野更廣、外觀更具熟悉感、佩戴更舒適的第二代產(chǎn)品。這款新頭顯是怎么設(shè)計(jì)出來(lái)的呢？本文為你揭秘，文章來(lái)自編譯。

[照片：由 Magic Leap 提供]

Magic Leap 2 鏡片后的景象很有欺騙性。在這款增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭顯里面看到的東西大概就懸浮在中景的位置，像電腦屏幕一樣清晰，但其實(shí)它們并不存在。最近我參加了他們的一次演示，當(dāng)我佩戴上設(shè)備，環(huán)顧房間四周時(shí)，數(shù)字疊加層是靜止不動(dòng)的，那是一幅發(fā)光的信息全息圖，盡管看起來(lái)很大，但其實(shí)離我的眼睛只有幾毫米的距離。想要伸手抓過(guò)去的沖動(dòng)幾乎無(wú)法抗拒。

[照片：由 Magic Leap 提供]

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）提供了與數(shù)字世界交互的另一種方式，它會(huì)將三維信息、三維圖像或整個(gè)宇宙呈現(xiàn)到你眼前，但與此同時(shí)，它的基座是現(xiàn)實(shí)世界。 Magic Leap 2 是 Magic Leap 新發(fā)布的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭顯。該公司成立于 2010 年，很快就籌到了 26 億美元的資金。Magic Leap 2 是該公司對(duì)這種技術(shù)的重大押注，它既有著誘人的新穎性，又具備不確定的實(shí)用性。

2018 年，當(dāng)該公司以 2295 美元的底價(jià)發(fā)布初代設(shè)備 Magic Leap 1 時(shí)，大家對(duì)它的感受就是這樣的。雖然這款設(shè)備是作為消費(fèi)設(shè)備來(lái)售賣，但當(dāng)時(shí)消費(fèi)者似乎對(duì)混合現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)這種新興概念不感興趣。

這款設(shè)備的圖像質(zhì)量基本上沒(méi)有給早期的評(píng)測(cè)人士留下什么印象。他們覺(jué)得這更像是一個(gè)面向初出茅廬的 AR 開(kāi)發(fā)者而不是普通用戶提供的實(shí)驗(yàn)界面。這家公司曾經(jīng)希望設(shè)備第一年的銷量達(dá)到 100 萬(wàn)臺(tái)。但據(jù)報(bào)道，它在頭六個(gè)月僅售出了 6000 臺(tái)。

[照片：由 Magic Leap 提供]

自那以后，大家對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)有了更好的理解，比如微軟的 HoloLens 與美國(guó)國(guó)防部簽訂了價(jià)值近 220 億美元的合同；聯(lián)想推出了聚焦生產(chǎn)力的 ThinkReality A3；甚至 Meta（Facebook ）最近也發(fā)布了 Meta Quest Pro，希望為用戶提供一扇可穿戴的窗口，讓他們一窺作用依舊存疑的元宇宙。

Magic Leap 1 從炒作走向失落促使該公司重新考慮自己的戰(zhàn)略。公司創(chuàng)始人兼前首席執(zhí)行官 Rony Abovitz 對(duì)該設(shè)備的愿景是取代手機(jī)、電視以及筆記本電腦，但現(xiàn)在公司已經(jīng)變得更加務(wù)實(shí)，把鼠標(biāo)的應(yīng)用范圍縮小到將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)當(dāng)作工具的用戶。（不過(guò) Abovitz 仍辯稱公司并未遠(yuǎn)離普通消費(fèi)者，而且當(dāng)初推出 Magic Leap 1 其實(shí)是有意先聚焦開(kāi)發(fā)者，然后再擴(kuò)大到更廣泛的用戶群。Abovitz 告訴我們說(shuō)：“我們知道在消費(fèi)者廣泛使用前會(huì)先出現(xiàn)專業(yè)的企業(yè)用例。在新冠大流行爆發(fā)及全球經(jīng)濟(jì)崩潰之后，2020 年春，Magic Leap 做出的重大變革就是從企業(yè)和消費(fèi)者雙賽道變?yōu)榫劢箚我毁惖馈！保?/p>

從外科醫(yī)生在周邊視覺(jué)調(diào)閱核磁共振成像，到消防隊(duì)長(zhǎng)策劃如何對(duì)肆虐的野火發(fā)動(dòng)攻擊，企業(yè)用戶就是 Magic Leap 2 唯一的關(guān)注點(diǎn)。

[照片：由 Magic Leap 提供]

要想做出一款能夠滿足這些需求的頭戴式設(shè)備，需要重新思考公司第一次打造出來(lái)的產(chǎn)品。這款設(shè)備的第二版需要增強(qiáng)功能、可用性，提高與某些行業(yè)的相關(guān)性——那些對(duì)解決問(wèn)題和經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)比對(duì)玩游戲更感興趣的行業(yè)。

為了解釋如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，Magic Leap 向我們提供了 Magic Leap 2 設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的獨(dú)家幕后花絮，展示了早期原型，還詳細(xì)介紹了為了適應(yīng)一個(gè)更嚴(yán)肅的市場(chǎng)而導(dǎo)致設(shè)備需要再造的指標(biāo)。這是從內(nèi)部人士的角度去審視新興技術(shù)是如何被制造出來(lái)的一種嘗試，從中我們也可以看出制造商是如何押注、認(rèn)為這些設(shè)備可以進(jìn)入主流的。

[照片：由 Magic Leap 提供]

微妙的平衡

據(jù)公司首席設(shè)計(jì)官 James Temple 稱，有一個(gè)問(wèn)題一直是 Magic Leap 2 設(shè)計(jì)的核心。對(duì)于有些企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，佩戴這種設(shè)備是工作的一部分。為了吸引這一目標(biāo)市場(chǎng)，這種設(shè)備提供的視野需要盡可能的大。

為了提供這種視野，這種設(shè)備的計(jì)算系統(tǒng)需要更強(qiáng)大、更重。但為了讓外科醫(yī)生以及工廠工人等企業(yè)用戶就算連續(xù)佩戴數(shù)小時(shí)也沒(méi)有不適感，這種設(shè)備又得輕便。

Temple 說(shuō)：“你得做出權(quán)衡，要有適當(dāng)?shù)挠?jì)算能力，同時(shí)要考慮到可穿戴設(shè)備的形態(tài)因子，要提供合適的視野，不至于讓用戶覺(jué)得與現(xiàn)實(shí)世界相關(guān)的數(shù)字內(nèi)容是有邊界的?！?/p>

更大的視野意味著設(shè)備更重，這反過(guò)來(lái)又意味著設(shè)備更加不舒適。要想佩戴更舒適又會(huì)影響視野，從而影響實(shí)用性。針對(duì)一個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化不可避免會(huì)導(dǎo)致其他因素受影響。

為了做出一款一體萬(wàn)用的設(shè)備，他們?cè)诟鞣N權(quán)衡取舍上花費(fèi)了將近四年的開(kāi)發(fā)時(shí)間。最終產(chǎn)品于今年 9 月下旬發(fā)布，起售價(jià)為 3299 美元，試圖解決所有這些相互關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。

[照片：由 Magic Leap 提供]

設(shè)備佩戴的過(guò)程很簡(jiǎn)單——像護(hù)目鏡一樣把設(shè)備滑過(guò)頭頂，將用線纜連接的計(jì)算包塞進(jìn)褲袋，然后拿起無(wú)線手柄就行。該公司稱，這款頭顯的重量大概 260 克，與自行車頭盔的重量大致相同。

市面上常見(jiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯往往體積更大，感覺(jué)就像頭顯前面還綁了一臺(tái)電腦一樣。比方說(shuō)，索尼的 Playstation VR 頭顯重 600 克，是 Magic Leap 2 的兩倍多。頭顯靠鼻子、前額、頭部?jī)蓚?cè)支撐，過(guò)頂?shù)南祹н€可以巧妙地抵消掉部分重量，所以盡管還是能感受到它的重量，但不算沉重，至少在那一小段演示的過(guò)程中是這樣的。

對(duì)于 Magic Leap 的設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，將這個(gè)東西佩戴到頭上被證明是一項(xiàng)非常復(fù)雜的挑戰(zhàn)。這也是第一代設(shè)備中的一個(gè)很明顯的問(wèn)題，手術(shù)室醫(yī)生以及工廠工人對(duì)此有大量反饋。

Temple 說(shuō)：“ ML1 佩戴的朝向是頭頂。所以必須提供指導(dǎo)才行。類似‘佩戴在耳朵上方幾個(gè)手指的位置’這種精度?！彼_保第二代設(shè)備更合身，讓佩戴過(guò)程就像戴上眼鏡一樣簡(jiǎn)單。 他說(shuō)：“大家都知道怎么戴眼鏡。用戶佩戴這種新設(shè)備的能力，也就是與頭上的一項(xiàng)技術(shù)的新關(guān)系，應(yīng)該非常直觀才行。”

不過(guò)，為了保持穩(wěn)定，新設(shè)備光有典型眼鏡的兩個(gè)折疊臂還不行。設(shè)備必須保證始終包裹在頭骨周圍，所以得做出一種新穎的伸縮式支架，張開(kāi)后可以安放在頭部上方，以恰到好處的角度旋轉(zhuǎn)，貼合不同的頭部形狀和大小。

正如設(shè)計(jì)師很快發(fā)現(xiàn)的那樣，不同的人有著各不相同的頭部形狀和大小。

[照片：由 Magic Leap 提供]

“我們掃描了大量頭部”

不同年齡、性別、種族和發(fā)型的人的頭部尺寸差異很大。 Magic Leap 用戶/設(shè)計(jì)研究主管 Danny Carson 表示：“所有這些因素都會(huì)對(duì)佩戴設(shè)備的能力產(chǎn)生非常明顯的影響?！?/p>

為了讓一種設(shè)備能適應(yīng)頭部的多樣性，從而用更簡(jiǎn)單、更有利可圖去制造和推銷產(chǎn)品，Carson 的團(tuán)隊(duì)對(duì)顱骨生理學(xué)進(jìn)行了深入研究。他說(shuō)：“我們掃描了大量頭部?！?/p>

[照片：由 Magic Leap 提供]

利用亞毫米精度的掃描設(shè)備對(duì)跨人口特征的近 2000 個(gè)人類頭部進(jìn)行掃描，他們采集了 18 個(gè)不同面部標(biāo)志的數(shù)百萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，包括眼睛、角膜頂點(diǎn)、鼻梁、太陽(yáng)穴、耳朵的位置，以及 19 個(gè)人工測(cè)量的、與頭骨相關(guān)的頭圍指標(biāo)。

Carson 表示：“我們從統(tǒng)計(jì)角度繪制出這些點(diǎn)位之間的各種差異，然后以適應(yīng)最重要的驅(qū)動(dòng)因素為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)?！?/p>

[圖片：Magic Leap]

這份詳細(xì)分析為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)設(shè)備形態(tài)因子提供了必要的大概指南。接下來(lái)，他們必須弄清楚如何用強(qiáng)大到足以協(xié)助心臟手術(shù)操作的計(jì)算和光學(xué)技術(shù)來(lái)填充這具軀殼。

[照片：由 Magic Leap 提供]

原型制作，原型制作，不斷的原型制作

Temple 在最近的一次視頻通話中說(shuō)道:“這曾經(jīng)是公司總部最隱秘的房間之一。”攝像頭掃過(guò)的是一個(gè)到處都是 Magic Leap 2 構(gòu)建塊的房間。里面有數(shù)十個(gè)頭顯原型、計(jì)算包以及手柄，每一個(gè)都是進(jìn)一步權(quán)衡了可穿戴性與功能性之后的改進(jìn)版。最早的原型可以追溯到 2019 年，也就是 Magic Leap 1 發(fā)布僅一年之后。

手柄原型一開(kāi)始是方塊形狀的操縱桿，然后變成了一個(gè)略微傾斜的觸發(fā)器，為的是跟蹤手腕的自然姿勢(shì)。計(jì)算包的邊緣很圓滑，像個(gè)圓盤，還有一條金屬夾肩帶。Magic Leap 1 很粗的線纜變成了一根柔軟的光纖電纜。

[照片：Magic Leap 提供]

針對(duì)各種用戶，Magic Leap 要對(duì)每一個(gè)版本的頭顯進(jìn)行可穿戴性測(cè)試，測(cè)試的時(shí)長(zhǎng)在 5 分鐘到 3 小時(shí)不等。Carson 說(shuō)，在用時(shí)較長(zhǎng)的測(cè)試中，設(shè)計(jì)和用戶體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)真真切切了解了很多（字面意義上的）痛點(diǎn)，確定了只有在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)才會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題區(qū)域。

他說(shuō)：“早期的時(shí)候，我們感覺(jué)到這頭部一側(cè)會(huì)產(chǎn)生一些壓力，那是因?yàn)椴糠挚拷粋?cè)揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)。所以我們必須從機(jī)械工程的角度出發(fā)，做出部分改變以減少這種情況。”

對(duì)于 Magic Leap 的企業(yè)客戶來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)時(shí)間佩戴的情況完全有可能出現(xiàn)。比如心臟手術(shù)可以持續(xù) 6 小時(shí)，工廠培訓(xùn)課程可以持續(xù)一整天。所以哪怕是微小的改進(jìn)也可以讓長(zhǎng)時(shí)間佩戴頭顯的體驗(yàn)變得可以忍受。

從用內(nèi)置的微型滾珠軸承模擬必要硬件的重量的 3D 打印樣例來(lái)看，該設(shè)備的演進(jìn)變成了另一場(chǎng)毫米級(jí)游戲，后來(lái)他們給鼻梁和前額都增加了襯墊，去平衡重量，并針對(duì)形形色色的面部和頭部形狀做出調(diào)整。經(jīng)過(guò)多年的努力之后，設(shè)計(jì)師終于實(shí)現(xiàn)了將鏡片完美地安放在用戶眼前，調(diào)整好傳感器，通過(guò)這些鏡片去捕捉物理世界，并在不遮擋現(xiàn)實(shí)世界的情況下將一個(gè)精確對(duì)焦的顯示器疊加到上面。頭顯還配置兩個(gè)微型攝像頭，各對(duì)準(zhǔn)左右眼的瞳孔，以確保眼球移動(dòng)時(shí)鏡片上顯示的內(nèi)容保持對(duì)焦。

[照片：Magic Leap 提供]

頭顯與眼睛的間距縮短到貼近睫毛的距離。Magic Leap 負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的高級(jí)副總裁 Gary Natsume 說(shuō)：“我們努力讓光學(xué)器件盡可能地靠近眼睛，這樣可以擁有更大的視野，而且佩戴起來(lái)也會(huì)更加舒服，因?yàn)檎谡值闹行母拷槻??！?/p>

對(duì)于給病人做縫合的醫(yī)生或需要確定救援工作優(yōu)先級(jí)的應(yīng)急響應(yīng)人員來(lái)說(shuō)，視野廣闊是很有幫助的，但這并非完全必要。對(duì)于這些特定的用例，Magic Leap 2 不一定要非得是完全沉浸式才能發(fā)揮作用。不過(guò)，最終，客戶還是想要一款能將他們從已經(jīng)適應(yīng)的電視屏幕與手機(jī)內(nèi)容盒子中解放出來(lái)的頭顯。

要想讓增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)真正流行起來(lái)，更大的視野至關(guān)重要。與現(xiàn)實(shí)世界無(wú)縫的數(shù)字疊加是 AR 的核心價(jià)值主張，如果虛擬世界的邊界很容易就能看出來(lái)的話，那么 AR 的魔力就喪失了一點(diǎn)點(diǎn)。

盡管如此，與第一代設(shè)備相比，Magic Leap 2 的視野已經(jīng)有了顯著的擴(kuò)大；其左右跨度為 70 度，而第一版大概是 50 度。垂直方向的視野也大了很多，Natsume 說(shuō)，這是更重要的改進(jìn)。 他說(shuō)：“人的脖子左右移動(dòng)要比上下移動(dòng)容易得多?！?無(wú)論是重復(fù)性任務(wù)還是可能挽救生命的任務(wù)，減少執(zhí)行任務(wù)所需的運(yùn)動(dòng)都是當(dāng)務(wù)之急。

[照片：由 Magic Leap 提供]

“我們最不想要的，就是人看起來(lái)像機(jī)器人”

鏡片的視野是首要考慮因素，但設(shè)計(jì)師還關(guān)注設(shè)備的外觀感覺(jué)。也許是對(duì)谷歌早期做智能眼鏡時(shí)用戶被嘲諷“glasshole”（戴眼鏡的傻子）這樣的事情很敏感，Natsume 說(shuō)新版 Magic Leap 頭顯在設(shè)計(jì)上希望大家會(huì)把它看作是普通眼鏡，采用了熟悉的橢圓形以及帶有可見(jiàn)涂層的鏡片表面，盡量避免佩戴者被人看成是把電腦戴在臉上的怪胎。

他說(shuō)：“微妙的反射對(duì)于我們確保人們閱讀玻璃的輪廓非常重要。它的背后隱藏著大量技術(shù)，我們最不想要的就是人看起來(lái)像機(jī)器人一樣。我們希望大家?guī)缀鯐?huì)把它看作一副眼鏡，是大家熟悉的東西，而不是會(huì)疏遠(yuǎn)的東西……產(chǎn)品確實(shí)很有異域情調(diào)，但我們希望在公共場(chǎng)合佩戴不會(huì)有不適感?！?/p>

Magic Leap 2 的設(shè)計(jì)比第一個(gè)版本有了顯著的進(jìn)步，第一版的鏡片圓圓的鼓鼓的，就像一幅蒸汽朋克風(fēng)格的歐克利（Oakleys）眼鏡。第二版的鏡片更有熟悉感，當(dāng)然了，眼鏡周圍仍然有不易察覺(jué)但還是比較明顯的傳感器。

目前，該公司希望這款設(shè)備能夠滿足三個(gè)主要行業(yè)的需求：醫(yī)療保健、制造業(yè)以及公共部門。這次演示當(dāng)中，他們展示的應(yīng)用包括用于實(shí)時(shí)消防的無(wú)人機(jī)視角的山火可視化、為舊金山出租車和送貨車隊(duì)提供的監(jiān)控工具，以及作為調(diào)暗手術(shù)室等空間自然光的一個(gè)巧妙的工具，讓 MRI 之類的數(shù)字疊加變亮等。

這款設(shè)備給現(xiàn)實(shí)世界安上的紗幕既可以是用戶外圍的一個(gè)小小的參考點(diǎn)，也可以是包羅萬(wàn)象的數(shù)字現(xiàn)實(shí)。雖然這一版設(shè)備是針對(duì)企業(yè)用戶設(shè)計(jì)的，但現(xiàn)在也已經(jīng)進(jìn)入到開(kāi)放市場(chǎng)里面，開(kāi)發(fā)者可以隨心所欲開(kāi)發(fā)自己認(rèn)為合適的任何東西，無(wú)論是游戲、公共服務(wù)還是國(guó)防工具都可以。

時(shí)間會(huì)證明這種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的用處到底有多大，如果元宇宙是人們真正想去的地方，那每次戴上 260 克的計(jì)算機(jī)在臉上盯幾小時(shí)也沒(méi)什么大不了的。不管走勢(shì)什么，設(shè)計(jì)的過(guò)程都不會(huì)停止。Magic Leap 的設(shè)計(jì)師已經(jīng)著手進(jìn)行下一次迭代，也許會(huì)更輕、功能更強(qiáng)大、視野更開(kāi)闊，甚至更舒適也說(shuō)不定。

Natsume 說(shuō)：“這個(gè)技術(shù)類別一直在演進(jìn)中。我們每天都在琢磨著怎么讓它變得更好?！?/p>

譯者：boxi。

關(guān)鍵詞： 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) 原型制作 頭部形狀