The Metaverse, ein paar kleine Schritte nach vorne im Jahr 2022

Es gibt einen Witz, dass manche Leute Dampfbrötchen essen und sich satt fühlen, wenn sie das dritte essen, also beschweren sie sich und sagen, dass es besser gewesen wäre, wenn sie das dritte Dampfbrötchen gegessen hätten, die ersten beiden Dampfbrötchen wären überhaupt nutzlos.

Obwohl nur wenige Menschen in Wirklichkeit so dumm sind, sind ähnliche kognitive Fehler weit verbreitet: eine technologische Vision voreilig zu erreichen und den Prozess des technologischen Fortschritts zu ignorieren.

Nachdem letztes Jahr eine Welle von Metaverse-Wahn erlebt wurde, taucht das Wort jetzt seltener auf, die Flut ist verblasst, und nackte Schwimmer sind einer nach dem anderen aufgetaucht – nicht unbedingt einsam.

2022 ist die Abkühlungsphase für das Verschwinden des Metaversums. Wie ich letztes Jahr in „Das Metaversum braucht eine verrückte Infrastruktur“ sagte, ist das Metaversum des ursprünglichen Geschmacks noch weit entfernt, aber die Infrastruktur des Metaversums hat sich bereits geöffnet Bildschirm.

Die Artikelserie „Framework for the Metaverse“ (Metaverse Framework) des Investors und Analysten Matthew Ball unterteilt die grundlegenden architektonischen Elemente des Metaverse in „Hardware, Computing, Netzwerk, Plattform, Tools, Interaktion, Zahlung, Inhalt“ usw. Viele Aspekte.

Als langfristige Evolutionsrichtung der Verbraucher- und Industrietechnologie und des Internets wird Metaverse kein Monopol sein, sondern das Ergebnis der Co-Creation mehrerer Parteien. Beispielsweise konzentriert sich Meta auf Hardware, Plattform und Inhalte sowie ByteDance & Pico sind auch ähnlich, und Qualcomm ist sich sicher, dass es sich auf grundlegende Technologien wie Computer und Netzwerke konzentriert, während Unity Tools bereitstellt.Was die Zahlung betrifft, ist es wahrscheinlich, dass es sich um verteilte Blockchain-Technologie handelt …

Daher sehen wir heute viele wegweisende neue Produkte und neue Technologien, die in einer so großen Vision dieses Metaversums eher wie Bausteine ​​sind, klein, aber entscheidend.

Das Metaverse ist nicht der letzte Stein, wenn seine Technologie voll ausgereift ist, sondern eine Ansammlung von unzähligen Steinen vor uns.

Wir können im Jahr 2022 sehen, welche neuen Bausteine ​​in Bezug auf das Metaversum entstehen. Ma Huateng, der Gründer von Tencent, nannte das Metaversum die „vollständig reale Verbindung“, und seine spezifische Leistung liegt in: der realen Präsentation multidimensionaler Sinne, der umfassenden Verbindung massiver Informationen, der freien Interaktion von Mensch-Computer-Operationen , und die organische Integration der virtuellen Realität … Dies ist die Eine neue Art, digitales und physisches über Zeit und Raum hinweg zu verbinden.

Meta beginnt, den „Visual Turing Test“ herauszufordern

Im Jahr 2022 ist im Bereich Metaverse eine wegweisende Entwicklung, dass Meta kürzlich 4 Engineering-Maschinen zeigte, die den „Visual Turing Test“ offiziell herausforderten.

Wie wir alle wissen, soll der Turing-Test testen, ob künstliche Intelligenz die gleiche Intelligenz wie Menschen erreichen kann.

Der visuelle Turing-Test soll testen, ob die vom VR-Gerät angezeigte Virtual-Reality-Szene das menschliche Auge und das menschliche Gehirn täuschen kann, sodass die Menschen glauben, die Welt vor ihnen sei die reale Welt.

Obwohl die aktuellen VR-Geräte aufgrund der Pixeldichte, der Displayhelligkeit, des Tragegefühls und anderer Gründe sehr realistische und räumliche Szenen bieten können, sind wir uns immer noch sehr darüber im Klaren, dass diese Realität virtuell ist.

Ob es sich also um Metas Herausforderung des „Visual Turing Test“ oder Tencents „echte Präsentation multidimensionaler Sinne“ handelt, sie legen einen Fahrplan für den sensorischen Erfahrungsstandard des Metaverse fest.

Im Juni dieses Jahres kündigte Meta vier VR-Prototypen und Konzeptmaschinen mit den Codenamen Butterscotch, Starburst, Holocake 2 und Mirror Lake an.

Diese Produkte repräsentieren mehrere technische Richtungen, die VR-Produkte nacheinander durchbrechen müssen: Butterscotch konzentriert sich auf eine hohe Auflösung auf Retina-Niveau; Starburst konzentriert sich auf 20.000 Nits ultrahohe Helligkeit und HDR-Display; Holocake 2 will das Problem von klein und leicht lösen VR-Produkte: Mirror Lake ist eine Konzeptmaschine in der Verifizierungsphase, und es gibt kein echtes Maschinendisplay. Sie kombiniert die Vorteile aller vorherigen Prototypen, hochauflösend, hell und dünn.

Neben diesen Prototypen gibt es auch die von Meta entwickelten Prototypen der Half Dome-Serie, die vor allem das Problem lösen, dass die Darstellung von VR-Produkten nicht gezoomt werden kann. Da die aktuellen VR-Produkte für Verbraucher alle optische Komponenten mit fester Brennweite verwenden, beträgt die Brennweite normalerweise 1,5 bis 2 Meter. Egal, wo wir das VR-Produkt betrachten, das Licht kommt aus der gleichen Entfernung, aber aus dem menschlichen Auge und dem menschlichen Gehirn kann diese Frage nicht erkennen. Daher führt die Diskrepanz zwischen der virtuellen Bildschirmsimulationsentfernung von VR-Produkten und der Fokussierentfernung des menschlichen Auges zu einem Konflikt von Vergence-Accommodation Conflict/VAC.Dieser Konflikt ist eine direkte Folge davon, dass viele Menschen VR-Produkte tragen und eine Überanstrengung der Augen empfinden.

Die Auflösung ist der kritischste Teil bei der Simulation realer Szenen und dem Bestehen des visuellen Turing-Tests.

Im Bereich von Smartphones und Computern sprechen wir oft von "Retina-Bildschirm", was bedeutet, dass das bloße Auge die Pixel nicht mehr unterscheiden kann, nachdem die Pixeldichte (PPI, Pixels Per Inch, Pixel pro Zoll) des Bildschirms ein bestimmtes Niveau erreicht hat. Aber weil Menschen abhängig von der Entfernung zwischen dem Betrachten eines Mobiltelefons und einem Computer und der Pixelanordnung des Bildschirms gibt es keine genaue Definition, welche Pixeldichte dem Retina-Standard entspricht.

Im Bereich VR müssen Retina-Bildschirme eine weitere Bewertungsdimension einführen: PPD (Pixels Per Degree, die Anzahl der Pixel pro Grad), da das von VR angezeigte Sichtfeld sehr breit ist und normalerweise etwa 110 Grad erreicht, also selbst wenn VR-Produkte verwenden einen 4K-Bildschirm (4320 × 2160, einzelnes Auge 2160 × 2160), dann beträgt die PPD des VR-Bildschirms 2160 Pixel ÷ 110 Grad = 19,6, was auch der Anzeigeeffekt aktueller Mainstream-VR-Produkte ist.

Die VR- oder Metaverse-Industrie glaubt im Allgemeinen, dass der Retina-Standard von VR-Produkten 60 PPD erreichen sollte. Wenn er 120 PPD erreichen kann, wird der Realismus einen sehr idealen Zustand erreichen. Es ist ersichtlich, dass zwischen den bestehenden Produkten und dem Idealwert eine große Lücke klafft.

Der Butterscotch-Prototyp verwendet ein einäugiges LCD-Anzeigefeld mit 3K-Auflösung und begrenzt das Sichtfeld auf etwa die Hälfte des Meta Quest 2 VR-Helms und fügt dann ein benutzerdefiniertes Objektiv hinzu, wodurch der Prototyp schließlich eine PPD von 55 anzeigt. Sehr nahe dem sogenannten "Retina-Bildschirm"-Standard.

Anzumerken ist, dass die Rechenleistung hier keinen Engpass darstellt, die in Meta Quest 2 verwendete Qualcomm Snapdragon XR2-Plattform unterstützt bereits monokulare 3K-Darstellung, die Hauptschwierigkeit liegt im Widerspruch zwischen Displaypanel, Sichtfeld, Linse und Lautstärke.

Natürlich war die Erhöhung der PPD auf 55 auch für den Butterscotch-Prototypen mit einem enormen Preis verbunden, der ein enges Sichtfeld hatte und unglaublich sperrig war.

Bevor wir das Ende eines vollwertigen Metaverse-Erlebnisses erreichen, können wir überprüfen, wo die aktuelle Technologie steht: Metaverse-Anzeigegeräte (oft als VR-Produkte bezeichnet) müssen den visuellen Turing-Test bestehen, der Auflösung, Anzeigehelligkeit, Zoom, Dünnheit und andere erfordert Abmessungen einen bestimmten Wert erreichen: Beispielsweise erreicht die PPD 60, die Spitzenhelligkeit des Displays erreicht 20000nits und so weiter.

Derzeit sind Consumer-Grade-Produkte noch weit von dieser Schwelle entfernt, und Prototypen, die den Standard in einem Aspekt erfüllen können, können andere Ziele nicht berücksichtigen.

Glücklicherweise kannten wir die langfristigen Ziele, wir haben sie aufgeschlüsselt, wir haben mehrere Prototypen gebaut und wir kannten die Richtung und die Dimensionen, wohin wir gehen.

Ist das nicht näher an dem, was „Fortschritt“ wirklich bedeutet, als einfach eine Metaverse-Szene darzustellen?

Was ist der Fortschritt von Verbraucher-VR?

Ein Hersteller aus China hat gerade einen kleinen Schritt in Richtung Consumer-VR-Produkte gemacht.

Pico veröffentlichte kürzlich eine neue Generation von Produkten der VR-Serie Pico 4 und Pico 4 Pro. Das größte Highlight der neuen Produkte ist die Verwendung des selbst entwickelten Pancake-Objektivs, wodurch die Pico 4 dünner und leichter wird. Im Vergleich zur Vorgängergeneration Pico neo 3 ist die Pico 4 26,2 % leichter und 38,8 % dünner, während die Akkukapazität nicht reduziert wird.

Verglichen mit den herkömmlichen asphärischen und Fresnel-Linsenlösungen ist die Dicke des optischen Moduls der Pancake-Linse um die Hälfte reduziert (etwa 2 cm).Da diese Lösung zwei oder mehr Linsen verwendet, kann außerdem die Dioptrieneinstellung (Myopie) erreicht werden. Benutzer können das Tragen einer Brille vermeiden) und die Kantenbildqualität verbessern.

Natürlich wird die Struktur der Pancake-Linse komplizierter und die Kosten werden höher sein.

Abgesehen davon, dass es sehr dünn und leicht ist und das Gewicht auf 295 Gramm kontrolliert, sind die anderen beiden offensichtlichen Verbesserungen von Pico 4 die hochauflösende Farbperspektive und die Interaktion mit bloßen Händen.

Diese beiden Neuerungen sind meiner Meinung nach die beiden Türen für VR-Produkte ins Metaverse.

Nach dem Tragen der frühen VR-Produkte waren sie praktisch von der Welt isoliert, sie konnten nur in die virtuelle Welt eintauchen, und wenn sie sich mit der realen Welt verbinden wollten, mussten sie den Helm abnehmen.

Später installierten wir eine Schwarz-Weiß-Kamera auf dem VR-Helm, und indem wir die äußere Umgebung fotografierten und auf dem VR-Bildschirm anzeigten, ließen wir uns wissen, wie die Außenseite des Helms aussieht, aber die meisten dieser Produkte haben eine Schwarz-Weiß-Perspektive , und die Wirkung ist sehr schlecht.

Die hochauflösende Farbperspektive verwandelt VR-Produkte im Wesentlichen in XR-Produkte.

Die virtuelle Welt und die reale Welt sind bei VR-Brillen nicht mehr getrennt, sondern haben die Möglichkeit der Integration.

Was die Interaktion mit bloßen Händen betrifft, so stellt sie auch eine natürlichere und natürlichere Interaktionsmethode für die vorhandene Handle-Interaktion dar. Schließlich ist nichts flexibler als unsere Hände, und die idealste Interaktion in der ausgereiften Metaverse ist definitiv nicht die Tastatur und Maus. , der Touchscreen, sondern unsere Hände.

Interessanterweise setzen die beiden neuen Funktionen High-Definition-Color-Perspektive und Bare-Hand-Interaktion tatsächlich auf die Unterstützung des Qualcomm Snapdragon XR2, was einmal mehr beweist, dass auch das Metaverse sehr auf industrielle Zusammenarbeit angewiesen ist.

In welcher Beziehung steht 5G zum Metaverse?

Wir haben vorhin über die Produkte von Meta und Pico gesprochen, mehr über die Weiterentwicklung von Geräten und Interaktionen in der Metaverse-Architektur und dann über das Netzwerk.

Auf der gerade zu Ende gegangenen World Artificial Intelligence Conference (WAIC) demonstrierte Qualcomm eine Technologie namens „die branchenweit erste durchgängige kollaborative XR-Trennungs-Rendering-Technologie auf Basis von 5G-Slices zur Verbesserung der neuen Erfahrung von unbegrenztem XR“.

Es ist ein Bissen zu lesen und es sieht kompliziert aus, aber es ist auch sehr aussagekräftig.

Früher konnten VR-Produkte nicht selbst rechnen und mussten per Kabel mit dem PC verbunden werden, aber dann gab es VR-All-in-One-Maschinen, vorher hatten die VR-Produkte keine Perspektivenfunktion und Es war nicht klar, wie die Außenwelt war, aber jetzt haben sie eine Farbperspektive; Es gibt ein Netzwerk, solange nur Wi-Fi unterstützt wird, bedeutet dies, dass wir VR-Produkte nicht zu weit vom Router entfernt tragen können.

5G ist eindeutig eine breitere und freiere Welt.

„Die erste kollaborative End-to-Edge-XR-Separations-Rendering-Technologie der Branche auf der Grundlage von 5G-Slicing verbessert das neue unbegrenzte XR-Erlebnis.“ Kurz gesagt, sie realisiert ein kollaboratives VR-Spielerlebnis für drei Personen und ein kollaboratives End-to-Edge-Separations-Rendering.

Insgesamt drei iQIYI Qiyu Dream Pro VR All-in-One-Geräte wurden in diesem Test verwendet, ein Xiaomi-Smartphone mit der Terminal-Slicing-Lösung von China Mobile und eine kleine 5G-Heimbasisstation, die vom China Mobile Research Institute, Shiju und Gongjin entwickelt wurde.

Obwohl 5G+VR eine häufig genannte Kombination ist, stellt sich die tatsächliche Umsetzung noch recht schwierig dar. Im Test erhielten alle drei VR-Player einen 1832×1920 auflösenden 90FPS VR-Echtzeit-Rendering-Bildschirm, der eine recht hohe Bandbreite erfordert der 5G-Network-Slicing-Technologie kann jeder Spieler eine Downlink-Rate von 100 Mbit/s erhalten.Auch wenn die Bildschirmauflösung zukünftiger VR-Produkte höher und die Bildwiederholfrequenz schneller ist, ist diese Rate immer noch überflüssig.

Hier ist eine Erklärung, was 5G Network Slicing ist, denn in der 5G-Ära haben verschiedene Geräte und Dienste unterschiedliche Netzwerkanforderungen, wie Smart Homes, Umweltüberwachung und intelligente Landwirtschaft. Die Anforderungen sind massive Geräteverbindungen und ein geringes Datenvolumen, aber hoch Frequenz 4K-Video, VR, Live-Übertragungen und Cloud-Gaming erfordern mehr Bandbreite und Geschwindigkeit; Dienste wie das Internet der Fahrzeuge, Smart Grids und industrielle Steuerung erfordern Latenzzeiten im Millisekundenbereich und nahezu 100 % Zuverlässigkeit.

Durch Network Slicing können Betreiber mehrere dedizierte, virtualisierte und isolierte logische Netzwerke auf einem gemeinsamen physischen Netzwerk aufbauen, um die unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Kunden an Netzwerkfunktionen zu erfüllen.

Neben der Verwendung von 5G Network Slicing zur Sicherstellung der Bandbreitenrate von VR-Spielen ist Qualcomms Test dieser Technologie wichtiger für „End-Edge Collaborative Separation Rendering“.

Das Ende bezieht sich auf das Ende des VR-Produkts, und der Rand bezieht sich auf die Edge-Cloud.In diesem Test realisierte Qualcomm die partielle Rendering-Lastverteilung der Edge-Cloud und übergab die stärkere Rechenleistung an die Edge-Cloud zur Verarbeitung, was äquivalent ist um das VR-Gerät leistungsfähiger zu machen. B.

Es ist denkbar, dass diese Technologie den Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung von XR-Geräten weiter reduzieren kann, während die Größe und das Gewicht des Produkts reduziert und der Tragekomfort verbessert werden.

Wenn ich das sehe, glaube ich, dass viele Menschen die Komplexität der verschiedenen Technologien im Metaversum spüren werden: Hardware, Computing, Netzwerk, Plattform, Interaktion und Inhalt sind nicht voneinander isoliert, sondern miteinander verflochten.

So scheint es beispielsweise bei der Technologie von Qualcomms 5G Unbounded XR um das Netzwerk zu gehen, aber tatsächlich besteht der Kern darin, die Rechenleistung des Geräts zu verbessern; und die Änderung des Zusammenspiels von Pico 4 ist auf den Fortschritt der Hardwaretechnologie zurückzuführen.

Gerade wegen der Komplexität und Zukunftsorientierung des Metaversums sind neben Endgeräteherstellern (und Inhaltslieferanten) wie Meta und Pico auch Infrastrukturunternehmen wie Qualcomm und Unity gefordert, um das grundlegende Computing und Netzwerk zu skizzieren Unterstützung.

Einige der oben genannten VR-Geräte, wie Meta Quest 2, Pico 4 und Qiyu Dream Pro VR All-in-One, verwenden alle die Snapdragon XR2-Plattform von Qualcomm. Genauso wie der SoC der Snapdragon 8-Serie schon immer die erste Wahl für Flaggschiff-Telefone war, ist der Qualcomm Snapdragon XR2 auch die Computerplattform der Wahl für High-End-VR-Geräte.

Der Grund, warum es sich um eine Plattform und nicht um einen Prozessor handelt, liegt darin, dass die Anforderungen des Metaverse zu kompliziert sind.Neben der Leistungssteigerung von CPU und GPU können wir auch einen Blick auf die Metaverse-Funktionen des Metaverse werfen Snapdragon XR2 5G-Plattform:

• Ausgestattet mit einem dedizierten Computer-Vision-Prozessor, der sieben parallele Kameras und Kamera-Pass-Through mit geringer Latenz unterstützen kann;
• In Bezug auf die Verarbeitung von 3D-Grafiken hat die XR2 5G-Plattform die 5-fache Pixelschattierungsrate, die 1,5-fache Pixelfüllrate und die 3-fache Texturfüllrate im Vergleich zur vorherigen Generation;
• Visuelles Fokus-Rendering, das Eye-Tracking unterstützt, und eine einzelne Augenauflösung können eine hohe Bildwiederholfrequenz von 90 Hz bei 3K × 3K erreichen
• Unterstützt 8K@60fps, 4K@120fps, HDR10/HDR10+-Video
• Unterstützt 26-Punkt-Handknochen-Tracking, 3D-Raumklang
• Mit dem Snapdragon X55-Modem und dem HF-System kann es eine Downlink-Geschwindigkeit von bis zu 7 Gbit/s und eine Uplink-Geschwindigkeit von 3 Gbit/s bereitstellen

Bis zu einem gewissen Grad können uns diese Eigenschaften wiederum ermöglichen, die Bedürfnisse des Metaversums für Hardware, Interaktion und Netzwerk zu verstehen, und uns auch dabei helfen, VR-Displays auf Netzhautebene, reale räumliche Soundeffekte vor Ort zu verstehen -Hand-Interaktion, Farbperspektive, Worauf basieren die Technologien und Funktionen wie End-to-Edge Separation Rendering im 5G-Netz?

Die Entstehung des Konzepts des Metaversums ist nicht nur die Beteiligung riesiger Unternehmen, sondern auch vieler Startups, die es eifrig versuchen.Nachdem ein falsches Feuer verblasst ist, hat sich die Branche tatsächlich etwas beruhigt. Anfang dieses Jahres kündigte Qualcomm die Gründung des Snapdragon Metaverse Fund mit einer Investition von 100 Millionen US-Dollar an, um Entwickler und verbundene Unternehmen bei der Schaffung einzigartiger und immersiver XR-Erlebnisse sowie damit verbundener Augmented-Reality- und künstlicher Intelligenz-Technologien zu unterstützen.

Qualcomm sagte, die Stiftung werde in Zusammenarbeit mit Qualcomm Ventures führenden XR-Unternehmen, einschließlich Entwicklern, die XR-Erfahrungen in Bereichen wie Gaming, Gesundheit und Wellness, Medien, Unterhaltung, Bildung und Handel aufbauen, Finanzmittel, Ausrüstung, Technologie und Marketingunterstützung bereitstellen.

Gleichzeitig haben die oben genannten Meta und Pico auch die Zusammenarbeit mit Qualcomm aufrechterhalten, um Software- und Hardware-Innovationen im XR-Bereich durchzuführen.

Verglichen mit dem harten Wettbewerb auf dem ausgereiften Markt für Unterhaltungselektronik, der derzeit in der Metaverse-Branche herrscht, ist jeder immer noch größtenteils kooperativ und erfüllt nicht nur seine eigenen Aufgaben, sondern arbeitet auch in einem komplexen technischen Gefüge zusammen. Qualcomm will zum Beispiel offensichtlich immer noch die Rolle des Führers oder Ermöglichers spielen, während die Snapdragon-Plattform als Schlüssel positioniert ist, um die Tür zum Metaverse zu öffnen.

Insgesamt wird es im Hinblick auf den technologischen Fortschritt und die Umsetzung im Jahr 2022 viele neue Trends im Metaversum geben, die Applaus verdienen.Tatsächlich arbeiten viele Unternehmen immer noch hart daran, das virtuelle Metaversum weniger leer zu machen.

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