文/VR陀螺 來福

2018年底，成立于2016年的創(chuàng)業(yè)公司Kura Technologies公布一款FOV高達135°（此處及以下均為對角線視場角），亮度2000nit的AR光波導(dǎo)方案眼鏡原型。當(dāng)時市面上比較知名的產(chǎn)品HoloLens視場角約34°，Magic Leap One 視場角約50°，而且在戶外強光下的顯示亮度也一直被認(rèn)為需要加強。

隨后，Kura在2019年正式發(fā)布產(chǎn)品：Kura Gallium，視場角提升至150°，透光率達95%，亮度高達4000nit，并且支持雙眼8K分辨率。這相比于2018年的原型機在技術(shù)規(guī)格上又獲得了極大提升，單視場角方面就是Magic Leap One的3倍。

圖源：Kura官網(wǎng)

看起來很“離譜”的技術(shù)規(guī)格、產(chǎn)品遲遲未曾面世也讓Kura遭到了許多質(zhì)疑，但在今2020年8月，Kura仍舊完成了數(shù)百萬美元的融資。就在大家都以為Kura會繼續(xù)“神隱”時，其創(chuàng)始人兼CEO Kelly Peng在接受外媒skarred ghost采訪時對Kura Gallium的技術(shù)規(guī)格、光學(xué)方案等都做了詳細解釋，也讓我們進一步了解Kura是如何讓Gallium達到高技術(shù)規(guī)格的。

Kura Gallium是如何實現(xiàn)150°FOV的?

結(jié)合此前已經(jīng)公開的各種信息，和采訪中Kelly Peng透露的信息，整理出Kura Gallium的參數(shù)如下：

在某些參數(shù)方面，Kelly有進一步的解釋。單眼8K分辨率，同時具有中央凹形渲染和幀預(yù)測功能，她說：“預(yù)測功能是必要的，因為即使是最新的高通驍龍芯片組也無法處理高幀率的雙8K顯示器。”

在平臺適配支持方面，她提到，SDK目前僅支持Unity平臺，后續(xù)將加入對Unreal的支持。使用PC時，目前僅支持Windows，正在全力適配Linux及安卓。同時，所有API均具有純C語言版本。

想要實現(xiàn)上述所有參數(shù)，對技術(shù)要求較高。比如如何將多個傳感器放置在眼鏡中，同時保證重量低于80g？

Kelly表示上述所有功能都能實現(xiàn)：“這些功能都不會占用太多空間，例如，攝像頭非常小，可以在PCB級別實現(xiàn)，眼動追蹤模塊的支架也可以達到1毫米。去年我們進行了許多人體工程學(xué)方面的測試，也會幫助我們調(diào)整眼鏡。目前的目標(biāo)是80-82g。最終，在實現(xiàn)上述所有功能的情況下，無論如何都不會超過100g。”

Gallium如何做到150°的大視場角，也是目前市場最關(guān)心的問題之一。

圖源：Kura官網(wǎng)

在光學(xué)技術(shù)方面，Gallium選用幾何光波導(dǎo)方案，也就是陣列光波導(dǎo)，簡單來說就是通過陣列反射鏡堆疊實現(xiàn)圖像的輸出，這一技術(shù)的代表公司是以色列的Lumus，其優(yōu)勢是技術(shù)難度較低，量產(chǎn)可能性比較大，目前國內(nèi)也有許多光學(xué)模組公司采用該方案。

但Gallium比較特別的是在“幾何光波導(dǎo)”前加了“結(jié)構(gòu)化”二字，這涉及到Kura的獨特考量。

市面上的主要方案包括衍射光波導(dǎo)、自由曲面、BB方案等，但都各有優(yōu)缺點。比如，Kura認(rèn)為，衍射光波導(dǎo)方案雖然體積小，但色散問題導(dǎo)致的彩虹效應(yīng)造成技術(shù)上的難度；而自由曲面雖然視野寬闊、成本低，但體型大難以長時間佩戴；BB方案則因為兩次反射造成75%光損，導(dǎo)致透光率低也不被考慮。

Kura的做法是優(yōu)化陣列光波導(dǎo)的各層結(jié)構(gòu)。像在衍射波導(dǎo)中一樣，光通過全內(nèi)反射耦合到目鏡下，但是目鏡中的結(jié)構(gòu)明顯大于波長，從而防止了環(huán)境光中的彩色重影。此外，輸出耦合元件是普通的幾何光學(xué)器件，而不是衍射元件，這減輕了衍射過程由于對角度和波長選擇的問題導(dǎo)致的色散、彩虹效應(yīng)。此外，精心設(shè)計的多層設(shè)計可使外耦合元件覆蓋目鏡約5％的面積，從而能夠保持很高的透光率。

圖源：Kura官網(wǎng)

Kelly表示：“提供大視場角的不是單個組件，而是類似ASIC和定制驅(qū)動器、定制光學(xué)器件等組件協(xié)同工作的結(jié)果。所謂‘結(jié)構(gòu)化幾何光波導(dǎo)’實際上是我們創(chuàng)造的名詞，我們對不同層上的光學(xué)器件的專利方案進行了優(yōu)化，以獲得最佳透光率、效率和均勻性，而且沒有重影。”

“使用結(jié)構(gòu)化波導(dǎo)，要求我們同時構(gòu)建定制光學(xué)軟件配合，并且還要在定制芯片和定制顯示器上工作，以達到大FOV。也就是說，因為我們已經(jīng)在每一個自定義解決方案上做了努力，所以視覺效果才是可能的。”

“比如8K分辨率的Micro LED顯示器和我們的顯示引擎是配合使用的，如果把想這些用在其他的AR眼鏡上，就無法提供與Gallium相同的性能。我們對方方面面都進行了優(yōu)化，也為此建立了專門的組裝和對準(zhǔn)流程。”

根據(jù)Kelly的描述，選擇Micro LED是排除了許多其他選項，比如DLP被壟斷，成本較高、LCoS色彩表現(xiàn)較差，而Mrico OLED則是由于距離量產(chǎn)較遠同時沒有Micro LED在降低功耗和提升亮度的表現(xiàn)好。

視頻來源：Kura Youtube

目前Kura Gallium處在測試階段，大部分組件已經(jīng)于去年投入生產(chǎn)，而且也在不斷進行生產(chǎn)優(yōu)化，但仍有一些部件使用3D打印，尚未確定最終形態(tài)。但Kelly表示，上下游合作伙伴關(guān)系已經(jīng)確立，生產(chǎn)流程也已經(jīng)跑通，提供給核心合作伙伴的開發(fā)版本（不是開發(fā)者版本）會在1-2月內(nèi)開始發(fā)貨，完整版約于今年下半年發(fā)貨。

Kelly表示，價格方面暫時定在1500美元，相比于HoloLens等頭顯已經(jīng)非常親民。目前成本在500美元左右，未來可能會降到200美元，定價方面也有望低至1000美元以下。此外，也面向企業(yè)銷售100美元的SDK或定制SDK。

小團隊創(chuàng)新是優(yōu)勢，預(yù)計2025年AR落地消費級

無論是對光學(xué)方案的選擇還是對顯示屏幕以及產(chǎn)品技術(shù)解決方案的規(guī)劃，都能夠看出Kura團隊有一定的技術(shù)背景和實力。

Kelly Peng本人是電氣、光學(xué)及軟件工程師，也出于各種原因接觸過光學(xué)、腦機接口、自然語言處理等各種技術(shù)項目，所以她對光學(xué)、腦機接口、人機交互等方面有相對深入的了解。

圖源：forbes

Kura在創(chuàng)辦之初是一家腦機接口創(chuàng)業(yè)公司，使用EEG（腦電波，Electroencephalogram）、 EMG（肌電圖，Electromyogram）或類似技術(shù)進行工作，檢測引擎的準(zhǔn)確性一度達到了85％。

在不斷地發(fā)展中，Kura團隊很快意識到，如果沒有能夠搭載腦機接口的平臺，那么研究再好的腦機傳感器都是沒有意義的，同時他們認(rèn)為AR是一個不錯的選擇。

圖源：Kura官網(wǎng)

但Kura發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時的AR眼鏡存在很多問題，最大的問題是光學(xué)器件無法正常工作，比如FOV小、噪音大、清晰度不夠高等等。當(dāng)他們向一些專家提出這些問題，也被反問了一個問題：“連微軟都做不到的事情，你們怎么做到？”

這樣的反問也給了Kura前進的動力。隨后的幾年，在技術(shù)方面，Kura評估了各種AR需要的技術(shù)，比如 OLED，LCOS，DLP等等；人才方面，一些擁有半導(dǎo)體、納米制造等背景的人才加入，讓Kura的團隊加速成長。

“在最初的一年半到兩年時間，它更像是一個研究項目，也就是兩年前，我們結(jié)構(gòu)逐漸清晰，制定了研發(fā)路線圖，更加關(guān)注企業(yè)客戶和開發(fā)者。同時開始融資，去年融了種子輪，今年開始跑A輪。”Kelly說。

經(jīng)過幾年的成長，Kelly對當(dāng)年的質(zhì)疑也有了回應(yīng)，她認(rèn)為，相較于大的團隊，小團隊在嘗試和研發(fā)新事物上有一些優(yōu)勢。

“在過去10年里，有很多大公司試圖制造AR眼鏡，也有很多相關(guān)專利成功申請，但是沒有任何大的進展。在這種情況下，很多初創(chuàng)公司的工作進展反而更好。”

“在AR行業(yè)中，很多決策至關(guān)重要。不適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)器件組合選擇，可能會讓研發(fā)團隊浪費數(shù)月或數(shù)年的時間。在大型公司中，可以兼顧實際技術(shù)研發(fā)和決策的負責(zé)人較少，有時管理決策層直接宣布嘗試新事物，是有一定風(fēng)險的。大公司有自己已有的產(chǎn)品軌道，他們對于新事物的創(chuàng)新相對較慢。”

“而Kura是一個小型的、動手實踐能力極強并充滿激情的團隊，Kura團隊的責(zé)任心、專業(yè)技術(shù)知識可以支持公司在產(chǎn)品性能驅(qū)動下做出較為合理的決策。目前Kura的技術(shù)人員來自軟件，光學(xué)，機械等專業(yè)背景，研發(fā)期間團隊緊密合作、親身實踐，在決策時經(jīng)歷了多場集思廣益的頭腦風(fēng)暴。大公司通常不是這樣工作的，有一個供應(yīng)商曾反映，與其他大公司相比，Kura擁有更多有趣的創(chuàng)新點。”

Kura辦公室（圖源：SSVAR）

經(jīng)歷過2020年的全球疫情，AR行業(yè)踏入了新的階段，小型的創(chuàng)業(yè)公司也獲得了更多機會，比如遠程協(xié)作時的互動交流。Kura AR眼鏡的透光性讓人能更好的目光交流，大FOV和戶外亮度，都讓它為遠程協(xié)作所用。除此之外，3D設(shè)計也是Kura AR眼鏡的一大應(yīng)用。目前，娛樂、醫(yī)療、汽車、軍事訓(xùn)練等領(lǐng)域企業(yè)也都表示了對Kura的興趣，在天使輪融資時，Kura就已經(jīng)拿到將近20萬臺的訂單。

對于下一步的計劃，Kelly表示，接下來不僅要完善技術(shù)，也會逐步精確目標(biāo)市場，下一步計劃與大型軟件公司和制造商合作，以更快的速度、更低的成本生產(chǎn)和交付。

此外，她也簡單表達了一下對AR產(chǎn)業(yè)未來的預(yù)測，一方面她認(rèn)為，在未來的5年時間，AR軟件生態(tài)系統(tǒng)會得到更完善的構(gòu)建；另一方面，她表示2025年是AR落實到消費者的一年，因為目前趨勢是更多公司參與到半導(dǎo)體、集成光學(xué)、開發(fā)工具等AR相關(guān)技術(shù)行業(yè)中來。

中國生產(chǎn)效率高，但XR行業(yè)“沒有秘密”

根據(jù)VR陀螺的了解，Kura與中國淵源頗深。創(chuàng)始人Kelly Peng來自陜西西安，Kura在深圳也設(shè)有辦公室，同時也獲得了HTC的投資。

“HTC幫助我們更多地了解了中國市場。”Kelly說。由于跨國辦公和商業(yè)往來，Kelly對中美兩國的XR行業(yè)發(fā)展區(qū)別也有自己的看法。

她認(rèn)為美國公司更在意技術(shù)、流程和創(chuàng)新。比如，美國有很多公司從事光學(xué)透鏡、Micro LED的相關(guān)研究，而且對知識產(chǎn)權(quán)也更加在意。

而中國在跟蹤技術(shù)、內(nèi)容開發(fā)和生產(chǎn)上有優(yōu)勢，她說：“如果未來某種產(chǎn)品投入生產(chǎn)，那么在中國可以在幾個月內(nèi)實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。我有一個朋友在北京的一家公司工作，每個人每天需要工作10個小時，中國的公司員工們動作太快了。”

在知識產(chǎn)權(quán)方面，她認(rèn)為中國的XR行業(yè)“沒有秘密”。

“中國公司可能不會對知識產(chǎn)權(quán)過分強調(diào)，有時他們愿意在行業(yè)內(nèi)分享他們的工作。在中國即使擁有知識產(chǎn)權(quán)，如果進展慢，其他公司會迅速模仿超越。通常，我們在美國從事UI設(shè)計和人體工程學(xué)方面的工作，但會在中國制造PCB，中國公司可以很好的快速迭代優(yōu)化它們。  ”

“另外，我想了解更多中國的情況，我希望能夠在中美這兩個國家和其他地方之間建立更多連接。”