光子晶體科技：AR顯示是元宇宙的入口

    2021年12月3日，由中央廣播電視總臺粵港澳大灣區(qū)總部和南方財經(jīng)全媒體集團聯(lián)合主辦的“南方財經(jīng)國際論壇2021年年會”，在廣州圓滿結(jié)束。光子晶體科技董事長兼首席科學家王勇競博士受邀參加，并由光子晶體科技市場VP肖培新分享主題演講《大灣區(qū)顯示技術(shù)前沿及市場機遇：AR顯示是元宇宙的入口》。

本文為精彩演講內(nèi)容分享。

元宇宙是下一代互聯(lián)網(wǎng)。是基于人的互聯(lián)網(wǎng)，是人聯(lián)網(wǎng) 。

    AR顯示打破了數(shù)字的平行世界和真實世界的界限。AR顯示是元宇宙的入口。

    AR顯示簡言之就是透明顯示。透明顯示結(jié)合內(nèi)容，結(jié)合SlAM 3D建模，結(jié)合新穎的人機交互是AR顯示系統(tǒng)。

    AR顯示擴展了真實的世界，打破了元宇宙和真實世界的界限。是下一代的互聯(lián)網(wǎng)，是人聯(lián)網(wǎng)，有可能產(chǎn)生跟手機一樣億萬級的新一代計算平臺。

    一、什么是元宇宙？元宇宙是基于場景的互聯(lián)。

    人是社會的人，社會的本質(zhì)是交流、是通信。人類的通信，從19世紀的電磁理論催生了電磁技術(shù)，電子計算機技術(shù)，光通信。人類的通信方式，從初期的紙張信件、電報、電話，發(fā)展到互聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)。當通信的帶寬足夠強大，延遲小到某一種程度的時候，世界所有的信息就可以連接在一起，形成了互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)�；ヂ�(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是信息的互聯(lián)。在過去30年的時間里面，人類翻天覆地的變化就是由通信和算力增加構(gòu)成的�；ヂ�(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)徹底改變了人類的社會交流。徹底改變了人類的生產(chǎn)方式。催生了世界上一大批新興的公司，如谷歌，蘋果，亞馬遜，華為等。

    但是科學的進步不會停止，人類對交流的渴求也不會停止。隨著大帶寬、低延時的5G網(wǎng)絡以及低軌道衛(wèi)星通信基礎設施逐漸完善的時候，通信的內(nèi)容，逐漸由文字信息，轉(zhuǎn)換成實時的圖像、語音、視頻。所有這些實時的語音視頻結(jié)合在一起，實際上就是一個場景，是一個人周圍的宇宙。所有這些場景就連接在一起，形成了一個場景的互聯(lián)網(wǎng)。場景互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的一次革命，是下一代互聯(lián)網(wǎng)。雖然說元宇宙這個概念，100個人有100種不同的看法。但是普遍人們認為元宇宙是下一代的互聯(lián)網(wǎng)。而這個下一代的互聯(lián)網(wǎng)實際上就是場景互聯(lián)，是每一個人周圍宇宙以沉浸式的音頻，視頻方式互聯(lián)起來的。

二、元宇宙的硬件基礎是什么？

    今年可以說是增強現(xiàn)實顯示和元宇宙概念的元年，幾乎所有的科技巨頭都在布局投資這個賽道。資本界對元宇宙的熱炒更是無以復加。很多人，比如說國外的一些科技媒體就給出了元宇宙的六大技術(shù)要素�？偨Y(jié)了一張這樣復雜的大表。實際上這無非新瓶裝舊酒，為了把各種資本炒作的元素都列了出來，混在一起。

我們從第一性的原理，分析了元宇宙的硬件基礎。元宇宙的核心底層技術(shù)分三部分。

    第一，元宇宙的基礎是一個低延遲的大帶寬的通訊網(wǎng)絡。

    從剛才的分析我們可以知道，它的基礎是一個低延遲的大帶寬的通信網(wǎng)絡。這個通信網(wǎng)絡可以是5G，可以是低軌道衛(wèi)星通信。    第二，它的核心大腦是強大的計算能力。    并行的CPU， GPU，以及基于這些算力的各種算法，當然也包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡的算法，AI算法。這些強大的算力和算法產(chǎn)生了一個和我們真實世界相對應的平行世界。這個平行世界可以是來源于真實世界的克隆或者增強，也可以是一個完全由計算機產(chǎn)生的虛擬的世界。    第三，元宇宙的入口是AR與VR。 

    AR/VR是虛擬世界和真實世界的接口。人類的社會活動，社交，第1次可以在虛擬世界中完成。

    實際上人類在虛擬世界中的真實交互并不是一個全新的事物。在各種聯(lián)網(wǎng)的游戲 比如mindcraft，魔獸世界等等，世界各地的游戲愛好者，世界各地的孩子們早已在這種虛擬世界中的真實交互不亦樂乎。在元宇宙時代，這種虛擬與世界中的真實交互已經(jīng)大大超過了傳統(tǒng)的游戲，進入沉浸式，多維度的交互。這種沉浸式多維的交互基礎就是AR、VR顯示。元宇宙的入口就是AR、VR。如果這些交互方式還是基于傳統(tǒng)的平板液晶顯示，就不是元宇宙，還是一個傳統(tǒng)的網(wǎng)絡游戲，是互聯(lián)網(wǎng)游戲，是第一代互聯(lián)網(wǎng)。

    AR / VR / MR顯示是元宇宙的入口。通過這一入口，人們可以在虛擬的世界中交流。元宇宙的基石是大帶寬、無延遲的網(wǎng)絡系統(tǒng)。強大的分布式算力和沉浸式的AR、VR顯示。元宇宙將大大改變?nèi)祟惖慕换シ绞剑�生產(chǎn)方式，催生出新的商業(yè)模式、新的生產(chǎn)力。這就是下一代的互聯(lián)網(wǎng)。

三、什么是AR、VR顯示？

    AR、VR又叫增強顯示顯示和虛擬現(xiàn)實形式。在英文里面是augmented reality和virtual reality。雖然說這兩個詞已經(jīng)變成日常生活中的兩個常用名詞，但是絕大人都不了解這兩個詞的真實區(qū)別。這張圖就是AR、VR的兩個典型的應用。實際上它們從外形看來非常接近。

    他們主要的差別實際上是用戶體驗，VR增強現(xiàn)實顯示是把用戶放在一個全虛擬的世界里面。用戶利用各種姿態(tài)控制的人機界面，在虛擬的世界里面交互。它阻斷了人和真實世界的視覺通道。

    上圖是一個AR的顯示，實際上它是把一個虛擬的內(nèi)容疊加到真實的世界中，增強到真實的世界中，人們不僅可以看到真實的世界，同時還可以看到所需要的增強虛擬內(nèi)容。它沒有阻斷人們和真實世界的通道，是一種更人性化的顯示技術(shù)。

    如果這樣講還是太復雜，那么可以簡單地理解，AR增強現(xiàn)實是一種透明的顯示，VR虛擬現(xiàn)實是一種不透明的顯示。

    隨著5G網(wǎng)絡以及元宇宙的發(fā)展。信息已經(jīng)變得無所不在。傳統(tǒng)的平板顯示已經(jīng)不能滿足這種無所不在的信息顯示需求。在元宇宙時代，人們需要AR顯示和VR顯示，AR、VR顯示就是元宇宙的入口，是元宇宙的硬件基礎。有了AR、VR顯示，人們可以隨時隨地的接觸到虛擬世界中的信息，虛擬世界和真實世界已經(jīng)互聯(lián)在一起，形成了元宇宙。

    最近在互聯(lián)網(wǎng)圈發(fā)生了一件大事，F(xiàn)acebook正式改名為Meta，開始全面布局元宇宙，  Meta布局元宇宙，其硬件基礎用的是VR形式。在扎克伯格發(fā)布的一系列的概念性的發(fā)布視頻中，他們主要是利用各種傳感技術(shù)，3D建模技術(shù)，把一個真人放到一個虛擬的世界中，人與人的交流變成了一個虛擬交流，人與人在虛擬的世界中交流。

    光子晶體科技有限公司是一家專注AR和透明顯示技術(shù)的硬科技公司，我們專注于AR顯示，AR顯示不阻斷人和外界世界的視覺通道。利用透明顯示和AR顯示，把虛擬的內(nèi)容疊加到真實的世界中去，是元宇宙的另外一種表現(xiàn)形式。這里是我們增強現(xiàn)實博物館的一個實際的案例，大家可以看到在博物館里遠古化石的標本，和虛擬恐龍的形象在透明顯示上疊加在一起，我們的技術(shù)使恐龍復活了，是增強顯示器。

    關于光子芯片透明顯示技術(shù)的原理，所有的AR顯示，本質(zhì)上都是一個透明顯示。透明顯示聽著簡單，能實現(xiàn)起來相當困難，因為透明和顯示是一對物理上的矛盾，透明顧名思義，透明，光打過去就會穿透過去不能成像，我們發(fā)明了一種三維體全息微納光學結(jié)構(gòu)，他可以實現(xiàn)對來自外部光源進行選擇性調(diào)控，而對于屏幕后面的自然光可以允許完全穿過，從而可以實現(xiàn)透明顯示的效果。

    作為一個底層顯示技術(shù)的應用革新，AR透明顯示的應用場景有很多，譬如像商業(yè)廣告位的應用，可以用在機場、大型商用空間和車庫玻璃幕墻等等，當然這種廣告位并不是替代原有的廣告位，而是把很多新的，傳統(tǒng)的在商業(yè)空間中沒有利用到的玻璃變成有廣告價值的顯示器（主要是新增廣告點位）。

    商業(yè)顯示領域，透明顯示技術(shù)可以應用在企業(yè)展廳、博物館、商場櫥窗等等（基本上身邊有玻璃的地方都可以實現(xiàn)顯示），另外在3D影院的場景，公司已經(jīng)實現(xiàn)了量產(chǎn)，在中影、保利、萬達這些影院都已經(jīng)開始批量化的安裝，我們的技術(shù)還可以被應用于汽車顯示、AR HUD和沉浸式的座艙。同時光子透明芯片顯示技術(shù)也可以應用在AR眼鏡的鏡片上，是一種有望取代光波導技術(shù)的全新的AR眼鏡方案。