光学方案升级、视觉体验提升！元宇宙到来之前，VR设备加速落地

电子发烧友网报道（文/莫婷婷）“元宇宙”突然爆红，带动AR/VR产业链的快速发展。仅仅是在2021年，包括HTC、Pico、大鹏、Nolo及爱奇艺在内的VR设备厂商就相继发布了多款VR头显新品；进入2022年，AR眼镜市场也不断扩大。随着技术的成熟以及市场需求的增长，VR一体机也迎来了新玩家，Pancake光学方案的应用成为VR设备市场的焦点。


光学方案升级，Pancake方案在VR一体机落地
IDC中国数据显示，2022 年第二季度，中国AR/VR头显出货30.9万台，其中AR出货1.2万台，VR出货29.7万台。消费类设备是出货量的主要贡献主力，占比为74.8%。

在AR/VR设备中，IDC将其分为两大类，一是Standalone产品，指的是有独立算力的设备；二是Tethered产品，指的是需要依赖其他设备算力的设备。IDC表示，VR部分中，Standalone VR出货27.3万台，环比增长19.2%；Tethered VR出货2.4万年台，环比下滑22.1%。

Standalone VR市场，Pico、爱奇艺、创维、YVR、Pimax、DPVR、联想都是主流玩家，并且在今年都发布了新品。例如，Pico在今年9月发布了VR一体机PICO 4、YVR发布新一代VR眼镜YVR 2，创维发布首款消费级PANCAKE 1等等。IDC预计，从今年第三季度末开始，Standalone VR新品发布速度持续加快；在技术方面，PANCAKE光学方案将开始逐步替换菲尼尔透镜方案。从近期Pico、创维、YVR发布的新品来看，确实已经用上了PANCAKE光学方案。

此前，PANCAKE光学方案主要是用在VR头显上，使用的产品有 HTC Flow 系列、Pico VR Glasses、3Glasses X 系列、创维 S6等。VR一体机是PANCAKE光学方案又一个落地应用场景。

随着技术的发展，VR光学技术也在不断升级，从传统透镜到菲涅尔透镜，再到折叠光路，折叠光路指的就是Pancake。目前，市场上的主流方案是菲涅尔透镜，Pancake则是下一阶段的升级方案，现阶段使用该方案的产品并不多。菲涅尔透镜相较传统透镜体积更小，Pancake方案又比菲涅尔透镜的模组厚度更薄。因此，采用Pancake光学方案的产品会更加轻薄，使用体验更加舒适，沉浸感也更强。

在上游厂商中，光学方案的厂商主要有歌尔股份、舜宇光学等，歌尔股份从2020年投入11.1 亿用VR光学模组项目，目前能提供非球面透镜、菲涅尔透镜、Pancake光学方案。舜宇光学在2017年实现VR菲涅尔镜片的量产，2021年完成双菲涅尔镜片的研发并实现量产，Pancake一体化方案也在今年完成研发，并且实现量产。

Pancake焦距更短，模组厚度可以降低60%，而且畸变小，成像质量更高，可实现调节屈光度。需要注意的是，Pancake光学方案光损高，光效损失高达50%，因此对屏幕亮度提出了更高的要求，视场角相对也较小，单组价格也是菲涅尔透镜的十倍。

在供应链厂商将受益于Pancake光学方案的加速落地之前，技术的成熟度，以及性价比都是厂商需要考虑的问题。另一方面，要发挥Pancake光学方案的最佳效果，显示方案也要同步迭代升级。


走向轻薄化，视觉体验提升加快VR设备落地
电子发烧友网统计了近期发布的三款VR一体机，分别是Pico的PICO 4、YVR的YVR 2、创维的PANCAKE 1。从售价上来看，主要是在2500元到4000元之间，YVR 2的售价高达4999元，接近5000元的定位主要面向是VR一体机中的高端市场。但总体来看，PICO 4和PANCAKE 1会更加具备性价比优势。

图：电子发烧友网根据公开资料整理

在光学技术上，此前2021年5月发布的pico neo 3用的还是菲涅尔光学方案。如今，今年下半年发布的三家品牌厂商发布的新品都升级了Pancake折叠光学方案。Pancake技术的应用，加快了VR设备的轻薄化趋势，从统计的这三款产品中的重量上可以很明显地感受到这种趋势。

据了解，创维PANCAKE 1的体积仅为传统菲涅尔镜片的四分之一，厚度至少减少了50%，主机重量为189g。

YVR是玩出梦想集团旗下标志性科技品牌YVR。官方介绍，YVR 2是全球首个发售的Pancake VR一体机，该产品的Pancake光学方案由欧菲光提供。YVR2不仅采用了Pancake光学方案，结合其曲面贴膜工艺，YVR 2眼镜光机约为20mm，相对传统菲涅尔镜片光机厚度减少50%，整机厚度更是低至42mm。

图源：YVR

PICO在发布会上介绍，PICO 4采用折叠光路Pancake方案实现超短焦光学成像，主机厚度减少一半，外壳的厚度降至最薄处的35.8毫米，并改善菲涅尔透镜中画面边缘畸变的问题，显示更加自然。为了提升用户使用体验，PICO 4除了采用了Pancake光学方案，还去掉了头顶的绑带，整机重量为295g。作为对比，pico neo 3的主机重量在400g以上，PICO 4在重量上有明显的提升。

除了光学方案的升级，整体视觉体验也同样有所升级。三款VR一体机同样才采用了主流的Fast-LCD 屏幕设计。不过，为了缓解眩晕感，硅基OLED被认为是下一阶段的显示方案，可以将刷新率提高至2000Hz，现阶段的VR设备最高刷新率一般为90Hz，正如上述统计的三款产品。除此之外，与其他显示方案相比，由于硅基 OLED以单晶硅芯片为基底，减少了器件的外部连线，能够让设备体积更小、重量更轻的优势。

VR设备的核心参数还有PPI，PPI即屏幕精细度，对应的是像素密度。像素密度越高，画面就会更加清晰。官方介绍，创维PANCAKE 1 的PPI达到了Fast-LCD显示工艺的最高水平，为1512PPI，相比PICO 4的1200 PPI、YVR 2的1058 PPI，创维PANCAKE 1 确实有明显的视觉优势。

除了在像素密度上具有优势，创维PANCAKE 1 在角分辨率PPD上也略胜一筹。与PPI一样，VR设备用PPD衡量屏幕清晰程度。数据显示，当PPD达到30时，人眼就无法看出像素颗粒，目前8K 180°的VR视频已能达到43 PPD，能够提供较高清晰度的视觉体验。不过，此次统计的三款VR一体机中，PPD最高的是创维PANCAKE 1 ，达到25 PPD，PICO 4是20.6PPD，YVR则是16.8 PPD。

小结：
现阶段，光学方案的升级是VR设备加速发展的重要阶段。尽管，光学方案和显示方案还没有达到用户最满意的使用体验，但厂商都在寻找最佳解决方案，未来随着技术迭代、应用领域的开拓，VR设备也会逐步落地。