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　　《走向元宇宙：光顯產(chǎn)業(yè)“元”計劃》

　　作者：涂浩瀚

　　人類的信息傳播經(jīng)歷了五次巨大變革：語言；文字；印刷術(shù)；電磁波；計算機技術(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。在媒體時代人們對于信息傳播有了更高的需求，將信息轉(zhuǎn)換為視覺圖像呈現(xiàn)的視覺信息能夠豐富和加強人類的信息交流。轉(zhuǎn)換為視覺圖像呈現(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、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)歷了以下幾個階段：

　　不難看出顯示技術(shù)每一個階段的發(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，千軍萬馬來相見”，從英偉達到臉書，再到國內(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)用場景受到了較大關(guān)注。

　　開源證券的研報將元宇宙產(chǎn)業(yè)鏈劃分為七個層次或四大板塊。七個層次是1）體驗層，如游戲、社交、運動、電影、購物等。2）發(fā)現(xiàn)層，如廣告網(wǎng)絡(luò)、社交、策展、互評、商店、代理商等。3）創(chuàng)作者經(jīng)濟層，包括設(shè)計工具、資產(chǎn)市場、工作流、商業(yè)貿(mào)易等。4）空間計算層，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，包括邊緣計算、AI代理、微服務(wù)、區(qū)塊鏈等。6）人機交互層，包括便攜式智能眼鏡、可佩帶設(shè)備、手勢交互、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、云計算、7mm/11mm工藝、微機電、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。實現(xiàn)物理計算、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，分發(fā)相連接的數(shù)字內(nèi)容、數(shù)字資產(chǎn)，以及支持對應(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)用場景下的產(chǎn)品。

　　元宇宙是多項技術(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”的實時感，擺脫空間的束縛，可以通過VR、AR、MR、全息投影技術(shù)來實現(xiàn)，VR/AR設(shè)備已是廣為人知的人類對接元宇宙的入口級終端，而VR/AR設(shè)備的沉浸感來自于更高的分辨率與刷新率，Micro LED與Micro OLED顯示技術(shù)近來水漲船高。不僅如此，顯示技術(shù)將升級為交互技術(shù)，增強現(xiàn)實與LCD大屏所營造的虛實交融的世界，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)用場景。并且通過腦機交互、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)實的實時轉(zhuǎn)換，可以為元宇宙的用戶提供更加真實有效的體感，帶來更深層次的沉浸式體驗。

　　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，在不同的應(yīng)用場景里有適用不同。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。但由于LCD統(tǒng)一提供背光，畫面的明暗調(diào)節(jié)是有賴于液晶層對光線的遮擋，反應(yīng)時間較長，對比度偏低且功耗相對較高；而OLED相較于LCD有對比度高、視角寬、響應(yīng)快、功耗低、耐溫耐壓、輕薄柔性等優(yōu)點。

　　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)在會議室、教室為主的商顯場景。背光可以實現(xiàn)分區(qū)控制明暗度，MiniLED背光技術(shù)在保留LCD優(yōu)點的同時，還融入了OLED的部分特點，對比度較高、功耗低、可支持大角度彎折，還具有輕薄化、色域廣和精細動態(tài)分區(qū)等優(yōu)點。除了顯示器、平板電腦領(lǐng)域外，VR設(shè)備也是該技術(shù)的重點應(yīng)用領(lǐng)域之一。雖然短期Micro LED在成本上不具備優(yōu)勢，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)的有力競爭者。

　　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終端，具有增強現(xiàn)實、能夠?qū)崿F(xiàn)虛實交融的光顯一體化解決方案才是元宇宙的重要組成。

　　1992 年美國作家尼爾·斯蒂芬森(Neal Stephenson)在小說《雪崩》中第一次提出并描繪了元宇宙，人們通過虛擬身份在一個虛擬的世界里進行交流社交，參與各種活動。后來的電影《黑客帝國》、《頭號玩家》更具體的將人們對元宇宙的想像通過視像具體的呈現(xiàn)出來了。而現(xiàn)實世界中，元宇宙最直接的技術(shù)表現(xiàn)就是人們穿戴上虛擬現(xiàn)實設(shè)備，進入到虛擬世界進行游戲和挑戰(zhàn)。因為元宇宙不僅僅是虛擬世界，而虛擬與現(xiàn)實不斷交互、融合的新體感世界。屏幕作為元宇宙視覺的承載體，不僅可以通過視覺實現(xiàn)沉浸式的感官，也能夠通過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。

　　1）裸眼3D顯示：提供具有沖擊力的視覺效果。

　　2021年國慶成都春熙路裸眼3D屏幕熊貓動畫，十分立體真實，大家覺得熊貓快從屏幕爬出來了。憑借著極具沖擊力的立體視覺效果引來眾多市民駐足。裸眼3D屏幕成為當?shù)氐牡貥耍�有不少市民�?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)場體驗相當震撼，同時還展出了故宮“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級高亮節(jié)能產(chǎn)品打造了超過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，以及室內(nèi)應(yīng)用場景，進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景

　　《曼達洛人》是首個選擇LED虛擬屏幕而不是綠幕拍攝的影視作品。拍攝團隊通過新型虛擬制作舞臺和工作流程，利用實時游戲引擎技術(shù)和環(huán)繞LED屏幕在相機中捕捉大量復(fù)雜的視覺效果鏡頭，在拍攝時，真實照片質(zhì)量級別的動態(tài)數(shù)字風景和場景就可以實時顯示出來，極大地減少了對于綠幕的需求，生成了我們所看到的最接近于Holodeck風格的技術(shù)。由于演員可以直接與虛擬場景互動，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。大量元宇宙的場景及內(nèi)容可以通過XR虛擬拍攝的方式完成，能夠更加快速、高質(zhì)量的進行元宇宙數(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、產(chǎn)品發(fā)布會等虛擬活動，為觀眾帶來臨場感極強的在線活動。目前有多個LED虛擬攝影棚正在搭建中，如艾比森與英國LED視頻處理技術(shù)商Brompton Technology達成合作，共同為高端虛擬攝影棚提供沉浸式LED顯示屏解決方案，臺灣的LED顯示屏及驅(qū)動IC大廠聚積則攜手動畫團隊“夢想動畫”，一同打造全臺灣地區(qū)第一座LED顯示屏虛擬攝影棚，推動更多的LED企業(yè)參與元宇宙數(shù)字化的浪潮中。

　　3）沉浸式體驗空間：文化與科技展現(xiàn)新生態(tài)

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

　　對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，彰顯“沉浸式”空間的獨特魅力。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景視覺。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，可實現(xiàn)無縫拼接，畫面自然流暢，易于營造沉浸式空間美感，進一步提升用戶的視覺體驗。利用LED創(chuàng)意大屏+全息投影可以打造360°的多維空間，無論是學習還是娛樂都得到逼真、超出現(xiàn)實的體驗。

　　誠然元宇宙的建設(shè)才剛剛開始，作為一個新興領(lǐng)域?qū)τ谖磥磉�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、文旅等多場景應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)字化、智能化、場景化、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。