光子晶体科技：AR显示是元宇宙的入口

    2021年12月3日，由中央广播电视总台粤港澳大湾区总部和南方财经全媒体集团联合主办的“南方财经国际论坛2021年年会”，在广州圆满结束。光子晶体科技董事长兼首席科学家王勇竞博士受邀参加，并由光子晶体科技市场VP肖培新分享主题演讲《大湾区显示技术前沿及市场机遇：AR显示是元宇宙的入口》。

本文为精彩演讲内容分享。

元宇宙是下一代互联网。是基于人的互联网，是人联网 。

    AR显示打破了数字的平行世界和真实世界的界限。AR显示是元宇宙的入口。

    AR显示简言之就是透明显示。透明显示结合内容，结合SlAM 3D建模，结合新颖的人机交互是AR显示系统。

    AR显示扩展了真实的世界，打破了元宇宙和真实世界的界限。是下一代的互联网，是人联网，有可能产生跟手机一样亿万级的新一代计算平台。

    一、什么是元宇宙？元宇宙是基于场景的互联。

    人是社会的人，社会的本质是交流、是通信。人类的通信，从19世纪的电磁理论催生了电磁技术，电子计算机技术，光通信。人类的通信方式，从初期的纸张信件、电报、电话，发展到互联网与移动互联网。当通信的带宽足够强大，延迟小到某一种程度的时候，世界所有的信息就可以连接在一起，形成了互联网及移动互联网。互联网的本质是信息的互联。在过去30年的时间里面，人类翻天覆地的变化就是由通信和算力增加构成的。互联网和移动互联网彻底改变了人类的社会交流。彻底改变了人类的生产方式。催生了世界上一大批新兴的公司，如谷歌，苹果，亚马逊，华为等。

    但是科学的进步不会停止，人类对交流的渴求也不会停止。随着大带宽、低延时的5G网络以及低轨道卫星通信基础设施逐渐完善的时候，通信的内容，逐渐由文字信息，转换成实时的图像、语音、视频。所有这些实时的语音视频结合在一起，实际上就是一个场景，是一个人周围的宇宙。所有这些场景就连接在一起，形成了一个场景的互联网。场景互联网是互联网的一次革命，是下一代互联网。虽然说元宇宙这个概念，100个人有100种不同的看法。但是普遍人们认为元宇宙是下一代的互联网。而这个下一代的互联网实际上就是场景互联，是每一个人周围宇宙以沉浸式的音频，视频方式互联起来的。

二、元宇宙的硬件基础是什么？

    今年可以说是增强现实显示和元宇宙概念的元年，几乎所有的科技巨头都在布局投资这个赛道。资本界对元宇宙的热炒更是无以复加。很多人，比如说国外的一些科技媒体就给出了元宇宙的六大技术要素。总结了一张这样复杂的大表。实际上这无非新瓶装旧酒，为了把各种资本炒作的元素都列了出来，混在一起。

我们从第一性的原理，分析了元宇宙的硬件基础。元宇宙的核心底层技术分三部分。

    第一，元宇宙的基础是一个低延迟的大带宽的通讯网络。

    从刚才的分析我们可以知道，它的基础是一个低延迟的大带宽的通信网络。这个通信网络可以是5G，可以是低轨道卫星通信。    第二，它的核心大脑是强大的计算能力。    并行的CPU， GPU，以及基于这些算力的各种算法，当然也包括人工神经网络的算法，AI算法。这些强大的算力和算法产生了一个和我们真实世界相对应的平行世界。这个平行世界可以是来源于真实世界的克隆或者增强，也可以是一个完全由计算机产生的虚拟的世界。    第三，元宇宙的入口是AR与VR。 

    AR/VR是虚拟世界和真实世界的接口。人类的社会活动，社交，第1次可以在虚拟世界中完成。

    实际上人类在虚拟世界中的真实交互并不是一个全新的事物。在各种联网的游戏 比如mindcraft，魔兽世界等等，世界各地的游戏爱好者，世界各地的孩子们早已在这种虚拟世界中的真实交互不亦乐乎。在元宇宙时代，这种虚拟与世界中的真实交互已经大大超过了传统的游戏，进入沉浸式，多维度的交互。这种沉浸式多维的交互基础就是AR、VR显示。元宇宙的入口就是AR、VR。如果这些交互方式还是基于传统的平板液晶显示，就不是元宇宙，还是一个传统的网络游戏，是互联网游戏，是第一代互联网。

    AR / VR / MR显示是元宇宙的入口。通过这一入口，人们可以在虚拟的世界中交流。元宇宙的基石是大带宽、无延迟的网络系统。强大的分布式算力和沉浸式的AR、VR显示。元宇宙将大大改变人类的交互方式，生产方式，催生出新的商业模式、新的生产力。这就是下一代的互联网。

三、什么是AR、VR显示？

    AR、VR又叫增强显示显示和虚拟现实形式。在英文里面是augmented reality和virtual reality。虽然说这两个词已经变成日常生活中的两个常用名词，但是绝大人都不了解这两个词的真实区别。这张图就是AR、VR的两个典型的应用。实际上它们从外形看来非常接近。

    他们主要的差别实际上是用户体验，VR增强现实显示是把用户放在一个全虚拟的世界里面。用户利用各种姿态控制的人机界面，在虚拟的世界里面交互。它阻断了人和真实世界的视觉通道。

    上图是一个AR的显示，实际上它是把一个虚拟的内容叠加到真实的世界中，增强到真实的世界中，人们不仅可以看到真实的世界，同时还可以看到所需要的增强虚拟内容。它没有阻断人们和真实世界的通道，是一种更人性化的显示技术。

    如果这样讲还是太复杂，那么可以简单地理解，AR增强现实是一种透明的显示，VR虚拟现实是一种不透明的显示。

    随着5G网络以及元宇宙的发展。信息已经变得无所不在。传统的平板显示已经不能满足这种无所不在的信息显示需求。在元宇宙时代，人们需要AR显示和VR显示，AR、VR显示就是元宇宙的入口，是元宇宙的硬件基础。有了AR、VR显示，人们可以随时随地的接触到虚拟世界中的信息，虚拟世界和真实世界已经互联在一起，形成了元宇宙。

    最近在互联网圈发生了一件大事，Facebook正式改名为Meta，开始全面布局元宇宙，  Meta布局元宇宙，其硬件基础用的是VR形式。在扎克伯格发布的一系列的概念性的发布视频中，他们主要是利用各种传感技术，3D建模技术，把一个真人放到一个虚拟的世界中，人与人的交流变成了一个虚拟交流，人与人在虚拟的世界中交流。

    光子晶体科技有限公司是一家专注AR和透明显示技术的硬科技公司，我们专注于AR显示，AR显示不阻断人和外界世界的视觉通道。利用透明显示和AR显示，把虚拟的内容叠加到真实的世界中去，是元宇宙的另外一种表现形式。这里是我们增强现实博物馆的一个实际的案例，大家可以看到在博物馆里远古化石的标本，和虚拟恐龙的形象在透明显示上叠加在一起，我们的技术使恐龙复活了，是增强显示器。

    关于光子芯片透明显示技术的原理，所有的AR显示，本质上都是一个透明显示。透明显示听着简单，能实现起来相当困难，因为透明和显示是一对物理上的矛盾，透明顾名思义，透明，光打过去就会穿透过去不能成像，我们发明了一种三维体全息微纳光学结构，他可以实现对来自外部光源进行选择性调控，而对于屏幕后面的自然光可以允许完全穿过，从而可以实现透明显示的效果。

    作为一个底层显示技术的应用革新，AR透明显示的应用场景有很多，譬如像商业广告位的应用，可以用在机场、大型商用空间和车库玻璃幕墙等等，当然这种广告位并不是替代原有的广告位，而是把很多新的，传统的在商业空间中没有利用到的玻璃变成有广告价值的显示器（主要是新增广告点位）。

    商业显示领域，透明显示技术可以应用在企业展厅、博物馆、商场橱窗等等（基本上身边有玻璃的地方都可以实现显示），另外在3D影院的场景，公司已经实现了量产，在中影、保利、万达这些影院都已经开始批量化的安装，我们的技术还可以被应用于汽车显示、AR HUD和沉浸式的座舱。同时光子透明芯片显示技术也可以应用在AR眼镜的镜片上，是一种有望取代光波导技术的全新的AR眼镜方案。