Valve下一代VR头显爆料汇总,看完有点期待

发布于:2022-11-09 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0) ⋅ 评论:(0)

Meta、索尼今年陆续发布了新款VR头显,与此同时Valve已经两年多没有迭代VR硬件,这让人不禁好奇Valve未来的VR策略。比如,今年Valve发布的硬件产品是Steam Deck掌机而不是VR头显,是否意味着放弃了VR呢?

然而从种种迹象表明,Valve多年来一直在内部研发VR相关技术,尽管我们不知道下一款Index什么时候亮相,但通过一些爆料和数据挖掘,或许可以侧面了解Valve目前在VR领域的研发进度。近期,VR博主Brad Lynch就汇总了近一年多来,与Valve新款VR头显Deckard相关的各种传闻和线索,通过这些信息,我们可以更好的去猜测这款未公布产品的完整样貌。

Valve的VR策略

去年,Valve老大Gabe Newell曾表示:Valve在对全新的VR头显和VR游戏进行大量投资,但与此同时,也在关注VR的长期发展和演变。《半衰期:爱莉克斯》代表了当前Valve对于VR愿景的最佳体现,同时Valve通过该作学到的经验,也将影响下一代VR硬件的决策。

Lynch表示:Valve想要学习任天堂,同时开发软件和硬件,因此下一代Valve VR头显可能也会有专门适配的VR游戏。不过,Newell的发言并不明确,从中很难看出Valve正在开发什么样的设备。

2020年Valve发布《半衰期:爱莉克斯》时,该公司一位员工曾暗示Index几乎是存在两年的技术,而Valve内部对下一代VR头显、软件已经有很多想法。比如Newell在接受Rock Paper Shotgun采访时曾表示:Index比Steam Deck贵得多,原因是Valve希望打造足够令人信服的最佳VR体验,而这将需要比开发掌机更大的成本。此外还指出,目前VR还有很多方面需要提升,包括人体工学、图像质量、定位等等。而且VR还没有摸索出最低可接受的价位,Index的价格还是足够合理的。这似乎是在暗示,未来Valve的VR硬件价格可能依然不便宜。

很多人好奇,为什么Valve跟Meta不在VR市场直接竞争,推出与Quest 2差不多价位的产品?实际上,从Valve以往的策略来看,该公司的长期重点其实是Steam平台。

据了解,SteamVR是目前兼容性最广的VR内容平台,从SteamVR数据来看,通过SteamVR来运行PC VR游戏的VR头显有二十几款,其中最主要的是Quest 2。结果很明显,Valve不需要像Meta一样大幅补贴VR硬件,只需要兼容足够多VR头显,提供SteamVR软件服务即可。

不管是Quest 2、PICO 4 VR一体机还是各类PC VR,都可以串流接入SteamVR,而区别于价格亲民的VR一体机,Valve可以推出更高端的VR硬件。目前为止,Valve的这项策略足够有效。

相比于Quest 2一体机,SteamVR版VR游戏的优势是运行PC VR模式,性能通常会更好。而Quest 2版VR游戏的优势则是方便使用,无需连接电脑。根据不同的需求,部分Quest 2用户可能选择以SteamVR平台为主,而绕过了Quest 2官方商店。而与Rift版(PC VR)游戏相比,SteamVR在价格上也有一定优势,尤其是用人民币等特定货币支付时,比美元官方售价要便宜不少,而且Steam商店打折频繁,也会有一定优惠。

Reality Labs顾问CTO John Carmack此前在脱稿演讲中就提到过,Quest平台有一些成功的免费VR游戏,但Meta更专注于付费VR游戏,因为补贴硬件的代价是需要从内容中赚钱。也许是因为靠VR内容赚的钱不够补贴硬件,Quest 2后期又涨价了100美元。当然,SteamVR也有可能是Quest 2失去内容利润的一部分原因。

因此Lynch认为,尽管Valve没有和Meta在消费级价位的VR一体机上竞争,但它通过让SteamVR支持其他VR头显,实际上是双赢。

Valve Deckard

据了解,传闻中Valve新款VR头显的代号Decakrd首次是在2021年1月出现的,而直到同年9月才受到关注,后来ArsTechnica通过知情人线索验证了Valve内部在开发这款VR头显。

Deckard首次出现在SteamVR beta 1.19版的代码中,有趣的是代码中的信息或暗示Deckard运行在Linux系统、ARM架构上。不过,目前还没有任何版本的SteamVR可以在这样的系统上运行。此外,代码中还包括Deckard应用VR Manifest文件,Lynch猜测该文件也许可以允许VR一体机应用兼容SteamVR。

在Lighthouse驱动的String文件中,陆续被发现了三个版本的Deckard:POC-A、POC-C、Mini-D。Lynch指出,这部分Lighthouse驱动代码主要负责在SteamVR头显接入后,分辨该载入哪个对应的驱动或配置文件。因此,POC-A、POC-C、Mini-D大概率是某种使用Valve驱动的VR头显。Lynch认为,POC-A似乎一款概念验证设备,5个月后POC-C才在代码中曝光,而直到今年3月,则出现了Mini-D字样,和此前的POC命名方式不同。在此之后,并未看到与Mini-D相关的更新。

Valve专利

我们知道,尽管苹果未正式发布任何一款AR/VR头显,但多年来却一直在为相关技术申请专利,而且专利覆盖的范围很广,只是实际开发产品时不一定会用上全部的专利技术。Valve与苹果、Meta不同,这家公司很少申请专利,除非是感兴趣的技术,或设计专利。

目前关于Deckard的信息还很少,但也许我们可以通过专利、数据挖掘等各类信息来看,拼凑出Deckard可能采用的技术。

首先,就是模块化设计。Lynch预测,未来Valve可能倾向于模块化设计的VR,就像更新软件一样,硬件也可以升级。比如从编号US2021/0080996 A1的专利中,就可以看到一种有趣的模块化VR头箍设计。这项专利的名称为“可调节的头戴显示器”,其中描述了一种类似于Valve Index的头显,区别是专利中的方案在后脑勺部位加入了厚重的计算/电池单元,可能是为了将PC VR升级为VR一体机。这项专利申请于2020年9月,距离Deckard首次曝光只有几个月。

专利中还展示了另外一种VR头显设计,与Index外观不同,整体看起来更加紧凑,似乎更注重舒适性。Lynch猜测,也许Valve会推出VR头显的显示部分,以及可升级功能的绑带,比如在后脑勺部分加入电池、计算单元或是WiFi模块等等。

专利中没有过多描述VR头显正面的样子,但从侧面来看整体更加轻量化。专利中的设计图有很多细节,从中可以看到Valve内部VR头显原型的设计变化。考虑到这项专利的时间点,刚好在Mini-D出现在固件代码之前没多久。

Lynch认为,Valve在2021年12月申请的US2022/0187609 A1专利设计看起来可能更接近Deckard的最终版。这项专利中的VR头显设计在侧面环绕了一些连接线,意味着该VR头显不仅支持一体机模式,也可以连接PC VR系统,以实现更优质的VR体验。此外,这项专利似乎还描述了某种模块化的耳机设计,可将类似Index耳机的零件接入VR头显两侧。

实际上,Valve Index原本就希望通过前置USB接口来鼓励大家开发升级配件,但并没有很多人使用该功能,也许在下一代VR头显中,Valve能够进一步支持模块化设计。

Deckard是VR一体机

Lynch认为,Deckard显然具有VR一体机的功能,但同时它很可能也支持x86架构的SteamVR平台。而从Valve员工此前的一系列发言来看,Valve似乎想要在VR头显中使用Steam Deck的APU单元,但这可能不会很快实现。

在去年9月左右,Valve员工似乎不小心将自己的Steam Deck固件发到了网上,与正常的固件版本不同,这个版本中有一个提及Deckard字样的Python文件,其中曝光了Valve Deckard的计划、当前使用的VR原型、SoC等大量信息。

有趣的是,固件代码包含了一系列Linux ARM二进制文件,显示Deckard采用了某种与ARM相关的特殊SoC,类型与高通骁龙XR2相似,但并不是预期中的x86架构AMD APU。

尽管Deckard很可能集成高通骁龙ARM芯片,但同时Valve也在布局x86架构的SteamVR系统,种种迹象表明,Valve显然在尝试将SteamVR系统和UI复制到一体机平台中。实际上,从Steam Deck的系统中,就可以挖掘出隐藏的SteamVR系统菜单。菜单中提到可更新Linux,然后连接VR头显,更新软件,但不要更新SteamVR客户端等信息。

无线化VR

Deckard如何实现无线化呢?

Lynch表示:尽管Valve Index已经推出快4年了,但它依然很受欢迎,用户甚至愿意花额外的300-400美元去购买nofio无线套装,以升级为无线VR。

如果Deckard搭载ARM SoC,那么便可以实现本地二次投影,或支持定位摄像头数据处理、眼球追踪等功能,还可以结合WiFi模块来串流PC VR。

在此前的代码挖掘中,已经发现SteamVR的tools文件夹中有一个名为VR Link的文件夹,其中仅包含了一个.dll后缀的驱动程序。这个程序与2017年的Realtek设备驱动有关(指向某种WiFi6接收器),而Realtek的业务之一就是开发WiFi接收器和驱动器。有趣的是,2017年Gabe Newell曾表示VR无线化已经是解决的问题。

代码中还包含了一系列错误提示,涉及“等待无线头显连接”等信息,进一步印证Deckard一体机的存在。

除了VR Link外,同时期还出现了Prism和Standalone System Layer字样,这些都是目前没有在使用的功能。其中,Prism似乎是某种新的软件系统或SteamVR层。

Lynch指出,还有一个和无线VR头显相关的线索,就是全新的系统菜单允许你创建WiFi热点,这是直接在SteamVR中构建的功能。

Lynch指出,还有一个和无线VR头显相关的线索,就是全新的系统菜单允许你创建WiFi热点,这是直接在SteamVR中构建的功能。代码中还显示,这个系统菜单与一个名为cv_hmd的驱动相关,但目前不清楚cv是消费者版本还是计算机视觉的缩写。

分离渲染技术

Lynch预计,Deckard一体机可能会通过某种分离渲染方式,连接PC VR系统。相比于VR一体机,Deckard似乎更侧重于通过ARM芯片来优化PC VR串流功能,硬核PC VR玩家或将受益。未来,也许Deckard还可以连接Steam Deck来使用,或是在VR头显前部搭载SoC,后部搭载APU芯片,类似于此前的专利设计。

Lynch表示:今年6月,曾有爆料称AMD正在研发Van Gogh芯片的迭代产品Little Phoenix,Van Gogh是Steam Deck使用的芯片,相比之下Little Phoenix将配备神经处理单元,性能比Van Gogh大幅提升。也许未来Little Phoenix可以结合高通骁龙SoC(比如XR2 Gen 2)来支持4Kx4K分辨率的VR。

就像是在Steam Deck中运行Steam商店,Deckard一体机也将可以使用这种架构来运行Steam商店。

光学显示系统

Newell在2017年曾指出,由于分辨率较低,第一代VR硬件并没有明显展示出VR的视觉潜力,但预计从2018到2019年开始,VR的分辨率、刷新率将进一步提升,甚至有望超越手机、电脑等其他硬件。尽管Newell的预测并未按时实现,但这个时间点很关键,当时Valve似乎已经在研发一款超高配置的VR头显。

在2020年,Valve在《半衰期:爱莉克斯-最后时刻》互动故事中指出,尽管VR是有风险性的前沿技术,但Valve全力投入VR游戏和硬件开发,在与Vive合作开发首款VR后,便开始秘密研发下一代VR头显:Vader,并计划将该头显与《半衰期:爱莉克斯》一起发布。Vader项目开始于2016年初,在HTC Vive正式发布之前。

Vader是一款紧凑的VR头显,特点是配备超高分辨率屏幕,尽可能使用最好的配置,而未考虑第三方VR游戏或商业盈利限制。Vader是一个野心勃勃的项目,它的基础结构、人体工学、技术架构依然存在问题,尽管可以制造,但成本很高,售价可能会高达5000美元。后来,Valve取消了Vader项目(大约在2017年3月),这也将其VR开发进度推迟了12个月。在Vader基础上,Valve开发了Index,采用了和Vader相同的指虎手柄、Lighthouse 2.0基站和音频系统。

Micro OLED显示

2016年3月,也就是在Vader项目开始之后,Valve曾申请过一项非常详细的Micro OLED设计专利(编号US9829710 B1),其中涉及了像素格式、像素阵列、尺寸等细节,还提到分辨率为4Kx4K、像素间距30微米。专利中描述的似乎是一块尺寸较大的Micro OLED屏幕(2.1英寸),这种方案似乎并不常见,其特点是通过拼接工艺来制造更大的屏幕。相比之下,Micro OLED由于制造工艺限制,尺寸通常比较小,大约不到1.4英寸。

此前,eMagin曾研发一款基于Pancake透镜+2KMicro OLED屏幕的短焦VR头显原型,目的是希望和其他公司合作,将eMagin的Micro OLED屏幕用于量产VR头显。Lynch表示:我相当确定,这家公司吸引到了Valve的关注。而前Valve硬件研发工程师Jeri Ellsworth也曾透露,Valve内部的多款原型产品都采用了eMagin的屏幕。

另一方面,Valve在专利中提到,其Micro OLED方案采用RGB条纹像素填充工艺、无需滤色器,和eMagin专注的方向吻合。此外,近期在SteamVR程序中发现了10bit色深的HDR显示屏的标识,然而目前市面上没有任何一款SteamVR头显采用这个显示规格。同样,eMagin的方案也支持10bit HDR。

有趣的是,今年eMagin在2022 SID显示周期间展示了一款4K Micro OLED微显示方案,尺寸为2.1英寸,刷新率120Hz,专用于开发超短焦VR头显。而这款Micro OLED面板上,恰好印有STEAMBOAT字样,似乎与Valve有某种联系。eMagin对此并未否认,甚至还透露有另外一家大公司参与其中,而且至少要等18个月才可能量产这款VR屏幕。

另外,Lynch此前在一份进口记录中疑似发现了高通XR2迭代产品(Project Halliday)的规格,记录中显示,高通正在一款单目4K的MR头显上测试该芯片。

光学部分

据Ars Technica援引知情人士爆料,Valve在探索新型光学透镜方案,技术路径与Meta的Holocake 2接近,目的是优化VR头显的重量分布、让VR头显更贴近面部。不过,知情人士并未透露Valve所采用的光学透镜方案。

Lynch指出,Valve在2018年曾对ImagineOptix进行投资,并使用了ImagineOptix的Pancake透镜技术。而后来,Meta收购了ImagineOptix,曾一度引起Valve不满。据悉,Meta收购ImagineOptix的目的可能与Half Dome 3使用的PBPL液晶透镜有关,这是一种可实现VR变焦的技术。除此之外,ImagineOptix也擅长开发全息薄膜光学技术。

Lynch猜测,不管是Valve的VR头显,还是Meta Holocake 2,最终可能都是采用某种轻薄的Pancake方案。

6DoF定位

Lynch表示:好的6DoF定位是VR在消费级市场受欢迎的关键,6DoF Inside-Out定位允许你在VR中灵活运动,这也是Quest等VR一体机的一大卖点。那么Valve Deckard会抛弃Outside-In的Lighthouse定位系统吗?

从目前的信息来看,还不能确定Deckard会采用哪种定位方式。据Ars Technica援引知情人士称,Valve内部至少有两种不同的VR头显概念设计,其中一种是像Index那样的PC VR,采用SteamVR定位方案,而另外一种则搭载了处理器,支持Inside-Out定位。知情人士还称,Valve为了开发出性能媲美Quest的Inside-Out定位系统,曾一度陷入困难,甚至还与外部公司合作研发。

据了解,一家初创公司Arcturus Industries就曾透露过与Valve的合作。从该公司官网来看,其业务包括AR/VR定位、视角合成(VST透视)、数据模拟等技术。此前,Valve、Arcturus、Occipital曾合作为Valve Index开发房间视角3D功能,该功能可通过计算机视觉技术,为Index带来3D全彩透视模式。

除了合作研发VST透视技术外,Arcturus和Valve也在研发基于摄像头的定位,比如在房间视角3D模式中,使用计算机视觉算法对空间进行建模,扫描空间结构。此外,Arcturus也在研发基于摄像头的VR手柄定位系统,该系统基于IR摄像头,据称效果不错。在一些demo中,Arcturus还使用了Index头显的摄像头。

Lynch指出,Valve似乎也在探索某种MR视图,允许用户在透视模式中叠加虚拟屏幕,该公司似乎还希望向开发者开放视频透视模式,用于开发MR应用。

通过挖掘代码,Lynch发现了一个Instant Room Setup功能,该功能似乎可以在视频透视模式中扫描周围环境,为摄像头定位做准备,不过目前Index还不支持该功能。此外,Valve似乎在研发某种“MR影音室”应用,可在视频透视模式中添加虚拟屏幕,允许你将物理空间设置成影音室,用来2D游戏、看电影等等。Lynch表示:今年Valve似乎多次更新这款影音室应用。

Lynch认为,未来Valve Deckard也许可以通过摄像头Inside-Out定位系统来降低PC VR的使用门槛,或是为VR带来VST、MR功能。加入Deckard采用模块化设计,也许用户可以选择使用Lighthouse基站,或是Inside-Out摄像头定位。他还认为,Valve也许不会完全弃用Lighthouse,在SteamVR系统文件中找到的一些线索也侧面证实了这种猜想。参考:Brad Lynch