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　　《走向元宇宙：光顯產(chǎn)業(yè)“元”計(jì)劃》

　　作者：涂浩瀚

　　人類的信息傳播經(jīng)歷了五次巨大變革：語(yǔ)言；文字；印刷術(shù)；電磁波；計(jì)算機(jī)技術(shù)。隨著信息傳播工具的發(fā)展，人類文明也在不斷向前邁進(jìn)。在媒體時(shí)代人們對(duì)于信息傳播有了更高的需求，將信息轉(zhuǎn)換為視覺(jué)圖像呈現(xiàn)的視覺(jué)信息能夠豐富和加強(qiáng)人類的信息交流。轉(zhuǎn)換為視覺(jué)圖像呈現(xiàn)的技術(shù)被稱為顯示技術(shù)，顯示技術(shù)以光和電互相轉(zhuǎn)換而形成，代替印刷技術(shù)成為知識(shí)、信息傳播的主要途徑，已有100多年歷史。

　　一、顯示技術(shù)的發(fā)展階段

　　顯示技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：

　　不難看出顯示技術(shù)每一個(gè)階段的發(fā)展都是伴隨著新技術(shù)和新應(yīng)用的產(chǎn)生。

　　二、元宇宙與光顯技術(shù)

　　2021年Facebook改名“Meta”，在世界范圍掀起了以元宇宙為核心的全新革命，恰似”一支穿云箭，千軍萬(wàn)馬來(lái)相見”，從英偉達(dá)到臉書，再到國(guó)內(nèi)的百度、網(wǎng)易、騰訊，互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛布局占位，元宇宙產(chǎn)業(yè)鏈已基本形成，基礎(chǔ)設(shè)施層和應(yīng)用場(chǎng)景受到了較大關(guān)注。

　　開源證券的研報(bào)將元宇宙產(chǎn)業(yè)鏈劃分為七個(gè)層次或四大板塊。七個(gè)層次是1）體驗(yàn)層，如游戲、社交、運(yùn)動(dòng)、電影、購(gòu)物等。2）發(fā)現(xiàn)層，如廣告網(wǎng)絡(luò)、社交、策展、互評(píng)、商店、代理商等。3）創(chuàng)作者經(jīng)濟(jì)層，包括設(shè)計(jì)工具、資產(chǎn)市場(chǎng)、工作流、商業(yè)貿(mào)易等。4）空間計(jì)算層，包括3D引擎、VR/AR/XR、多任務(wù)界面、地理空間制圖等。5）去中心化層，包括邊緣計(jì)算、AI代理、微服務(wù)、區(qū)塊鏈等。6）人機(jī)交互層，包括便攜式智能眼鏡、可佩帶設(shè)備、手勢(shì)交互、聲控交互、交互式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。7）基礎(chǔ)設(shè)施層，如5G、WIPI 6.6G、云計(jì)算、7mm/11mm工藝、微機(jī)電、圖形處理、基礎(chǔ)材料等。

　　四大板塊則分為硬件、軟件、服務(wù)、應(yīng)用及內(nèi)容四方面。1）硬件板塊是提供用于開發(fā)、交互或使用元宇宙產(chǎn)品物理技術(shù)和設(shè)施設(shè)備。如網(wǎng)絡(luò)基站、服務(wù)器、VR眼鏡等。2）軟件板塊是為硬件提供支持與賦能。實(shí)現(xiàn)物理計(jì)算、渲染、數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)、人工智能等功能。3）服務(wù)板塊是用于提供承載用戶線上身份所存在的平臺(tái)，分發(fā)相連接的數(shù)字內(nèi)容、數(shù)字資產(chǎn)，以及支持對(duì)應(yīng)的數(shù)字金融業(yè)務(wù)等。4）應(yīng)用及內(nèi)容板塊方面，指提供醫(yī)療、教育、游戲等終端應(yīng)用場(chǎng)景下的產(chǎn)品。

　　元宇宙是多項(xiàng)技術(shù)不斷發(fā)展的集大成者，不同技術(shù)在其中發(fā)揮不同的作用，扎克伯格描述元宇宙：“元宇宙是一個(gè)身臨其境的互聯(lián)網(wǎng)，你并不是僅僅使用或看著它，而是身在其中。”而顯示技術(shù)，在元宇宙中將改變?nèi)祟惖男畔⑤斎肱c輸出的方法，“身臨其境”的實(shí)時(shí)感，擺脫空間的束縛，可以通過(guò)VR、AR、MR、全息投影技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，VR/AR設(shè)備已是廣為人知的人類對(duì)接元宇宙的入口級(jí)終端，而VR/AR設(shè)備的沉浸感來(lái)自于更高的分辨率與刷新率，Micro LED與Micro OLED顯示技術(shù)近來(lái)水漲船高。不僅如此，顯示技術(shù)將升級(jí)為交互技術(shù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與LCD大屏所營(yíng)造的虛實(shí)交融的世界，在現(xiàn)階段技術(shù)水平下，擁有著不亞于VR/AR設(shè)備的廣闊應(yīng)用場(chǎng)景。并且通過(guò)腦機(jī)交互、傳感技術(shù)等不斷深化的感知交互技術(shù)，顯示技術(shù)將完成虛擬與現(xiàn)實(shí)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換，可以為元宇宙的用戶提供更加真實(shí)有效的體感，帶來(lái)更深層次的沉浸式體驗(yàn)。

　　目前主流顯示技術(shù)有LCD、OLED、Mini/Micro LED、巨屏LED等。每種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，在不同的應(yīng)用場(chǎng)景里有適用不同。例如在主流車載顯示中還是以LCD為主，因此技術(shù)比較成熟，具有整體成本優(yōu)勢(shì)。但由于LCD統(tǒng)一提供背光，畫面的明暗調(diào)節(jié)是有賴于液晶層對(duì)光線的遮擋，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)比度偏低且功耗相對(duì)較高；而OLED相較于LCD有對(duì)比度高、視角寬、響應(yīng)快、功耗低、耐溫耐壓、輕薄柔性等優(yōu)點(diǎn)。

　　Mini LED顯示技術(shù)主要分為直顯和背光，直顯目前僅用在大尺寸顯示上，由于LED小間距滲透率逐步提升以及LED顯示屏成本的下降，大屏也逐步出現(xiàn)在會(huì)議室、教室為主的商顯場(chǎng)景。背光可以實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制明暗度，MiniLED背光技術(shù)在保留LCD優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還融入了OLED的部分特點(diǎn)，對(duì)比度較高、功耗低、可支持大角度彎折，還具有輕薄化、色域廣和精細(xì)動(dòng)態(tài)分區(qū)等優(yōu)點(diǎn)。除了顯示器、平板電腦領(lǐng)域外，VR設(shè)備也是該技術(shù)的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域之一。雖然短期Micro LED在成本上不具備優(yōu)勢(shì)，但其在分辨率上比LCD、OLED擁有更大的潛力，而高分辨率正是近眼顯示設(shè)備所不可或缺的，因此Micro LED也成AR/VR/MR設(shè)備顯示技術(shù)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

　　三、光顯行業(yè)在元宇宙的應(yīng)用

　　除了AR/VR/MR等顯示設(shè)備作為元宇宙的入口級(jí)終端，具有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、能夠?qū)崿F(xiàn)虛實(shí)交融的光顯一體化解決方案才是元宇宙的重要組成。

　　1992 年美國(guó)作家尼爾·斯蒂芬森(Neal Stephenson)在小說(shuō)《雪崩》中第一次提出并描繪了元宇宙，人們通過(guò)虛擬身份在一個(gè)虛擬的世界里進(jìn)行交流社交，參與各種活動(dòng)。后來(lái)的電影《黑客帝國(guó)》、《頭號(hào)玩家》更具體的將人們對(duì)元宇宙的想像通過(guò)視像具體的呈現(xiàn)出來(lái)了。而現(xiàn)實(shí)世界中，元宇宙最直接的技術(shù)表現(xiàn)就是人們穿戴上虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，進(jìn)入到虛擬世界進(jìn)行游戲和挑戰(zhàn)。因?yàn)樵钪娌粌H僅是虛擬世界，而虛擬與現(xiàn)實(shí)不斷交互、融合的新體感世界。屏幕作為元宇宙視覺(jué)的承載體，不僅可以通過(guò)視覺(jué)實(shí)現(xiàn)沉浸式的感官，也能夠通過(guò)顯示載體參與到虛擬空間的交互，完成新世界的探知和體驗(yàn)。

　　1）裸眼3D顯示：提供具有沖擊力的視覺(jué)效果。

　　2021年國(guó)慶成都春熙路裸眼3D屏幕熊貓動(dòng)畫，十分立體真實(shí)，大家覺(jué)得熊貓快從屏幕爬出來(lái)了。憑借著極具沖擊力的立體視覺(jué)效果引來(lái)眾多市民駐足。裸眼3D屏幕成為當(dāng)?shù)氐牡貥?biāo)，有不少市民經(jīng)常去打卡看是否又有新的內(nèi)容更新。

　　2021年12月深圳海上世界文化藝術(shù)中心向公眾開放的“紋”以載道——故宮騰訊沉浸式數(shù)字體驗(yàn)展，是故宮最大的裸眼3D文物首展，該裸眼3D文物高5.3米高，以22倍高清放大文物，現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)相當(dāng)震撼，同時(shí)還展出了故宮“倦勤齋”首次線下數(shù)字化復(fù)原展，以逼真和巨型的數(shù)字效果，將觀眾帶入故宮的數(shù)字世界。

　　云南昆明金格百貨商城挑選超輕薄的萬(wàn)級(jí)高亮節(jié)能產(chǎn)品打造了超過(guò)1400㎡戶外裸眼3D顯示屏。廣州市北京路步行街新大新百貨則使用了雷曼光電8K超高清裸眼3D曲面屏。

　　巨屏裸眼3D結(jié)合高清的創(chuàng)意內(nèi)容，以城市地標(biāo)性建筑或商業(yè)體為基礎(chǔ)，成為品牌和城市形象宣傳的全新展現(xiàn)方式。裸眼3D顯示技術(shù)還應(yīng)用于大型慶典活動(dòng)，以及室內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)一步拓展了光顯技術(shù)在元宇宙領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　2）XR虛擬拍攝：高效、降本的提供更豐富的元宇宙場(chǎng)景

　　《曼達(dá)洛人》是首個(gè)選擇LED虛擬屏幕而不是綠幕拍攝的影視作品。拍攝團(tuán)隊(duì)通過(guò)新型虛擬制作舞臺(tái)和工作流程，利用實(shí)時(shí)游戲引擎技術(shù)和環(huán)繞LED屏幕在相機(jī)中捕捉大量復(fù)雜的視覺(jué)效果鏡頭，在拍攝時(shí)，真實(shí)照片質(zhì)量級(jí)別的動(dòng)態(tài)數(shù)字風(fēng)景和場(chǎng)景就可以實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，極大地減少了對(duì)于綠幕的需求，生成了我們所看到的最接近于Holodeck風(fēng)格的技術(shù)。由于演員可以直接與虛擬場(chǎng)景互動(dòng)，所見即所得，大大降低了演繹難度，為影視制作在出行、布景、后期制作等環(huán)節(jié)節(jié)約了大量成本。大量元宇宙的場(chǎng)景及內(nèi)容可以通過(guò)XR虛擬拍攝的方式完成，能夠更加快速、高質(zhì)量的進(jìn)行元宇宙數(shù)字資產(chǎn)的搭建，為元宇宙的應(yīng)用提供更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　除了影視制作外，XR虛擬拍攝還可應(yīng)用于虛擬演播室，以及在線演唱會(huì)、產(chǎn)品發(fā)布會(huì)等虛擬活動(dòng)，為觀眾帶來(lái)臨場(chǎng)感極強(qiáng)的在線活動(dòng)。目前有多個(gè)LED虛擬攝影棚正在搭建中，如艾比森與英國(guó)LED視頻處理技術(shù)商Brompton Technology達(dá)成合作，共同為高端虛擬攝影棚提供沉浸式LED顯示屏解決方案，臺(tái)灣的LED顯示屏及驅(qū)動(dòng)IC大廠聚積則攜手動(dòng)畫團(tuán)隊(duì)“夢(mèng)想動(dòng)畫”，一同打造全臺(tái)灣地區(qū)第一座LED顯示屏虛擬攝影棚，推動(dòng)更多的LED企業(yè)參與元宇宙數(shù)字化的浪潮中。

　　3）沉浸式體驗(yàn)空間：文化與科技展現(xiàn)新生態(tài)

　　以多塊LED屏幕營(yíng)造出一個(gè)沉浸式虛擬仿真演示環(huán)境，使觀眾在虛擬與現(xiàn)實(shí)交融的物理空間進(jìn)行互動(dòng)性體驗(yàn)，可以應(yīng)用在元宇宙所需要的虛擬與現(xiàn)實(shí)的交互融合的物理環(huán)境中。如在元宇宙中進(jìn)行的社交、綜藝節(jié)目、游戲等，并且能夠提供文旅項(xiàng)目、企業(yè)展示等多種不同行業(yè)的應(yīng)用，為人們帶來(lái)元宇宙體驗(yàn)的更多可能性。

　　對(duì)于身臨其境的沉浸空間而言，近距離觀看的畫面分辨率必須足夠高!小間距LED顯示屏刷新率≥3840Hz，顯示畫面沉穩(wěn)真實(shí)，彰顯“沉浸式”空間的獨(dú)特魅力。LED大顯示模組，任意拼接可因地制宜組裝多種形態(tài)的顯示屏，條形屏、平面屏、弧形屏、多面屏、異形屏等。以此展現(xiàn)更多創(chuàng)意、更具趣味、更多功能的沉浸式場(chǎng)景視覺(jué)。小間距l(xiāng)ed顯示屏，整屏模組一致性好，讓大屏平整如鏡。不同模塊顯示的畫面可以實(shí)現(xiàn)完美銜接，自然流暢，不破壞空間美感。表面平整，墨色均勻，可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫拼接，畫面自然流暢，易于營(yíng)造沉浸式空間美感，進(jìn)一步提升用戶的視覺(jué)體驗(yàn)。利用LED創(chuàng)意大屏+全息投影可以打造360°的多維空間，無(wú)論是學(xué)習(xí)還是娛樂(lè)都得到逼真、超出現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)。

　　誠(chéng)然元宇宙的建設(shè)才剛剛開始，作為一個(gè)新興領(lǐng)域?qū)τ谖磥?lái)還存在較大的不確定，也需要耐心的等待技術(shù)和生態(tài)的成熟，光顯行業(yè)作為元宇宙的底層建設(shè)的支持，從硬件設(shè)備支持發(fā)展為融合軟件、藝術(shù)、創(chuàng)意內(nèi)容等技術(shù)手段的互聯(lián)互通，可以滿足體育、影視、文旅等多場(chǎng)景應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化、場(chǎng)景化、互聯(lián)化，構(gòu)筑光顯產(chǎn)業(yè)新生態(tài)，助力元宇宙產(chǎn)業(yè)化。