李方红：AR/VR领域中的硅基光学技术在体育产业中的应用

2025-04-18上海AR开发专家

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  北京广源五环科技有限公司总监李方红女士
  今天很高兴参加IWSI大会,与大家分享AR/VR领域中的LCOS等硅基光学技术,以及在体育产业中的应用。
  首先谈硅基光学技术,包括LCOS在AR/VR中的核心地位,以及KHD在硅基光学领域中的一些成果,包括AR/VR的实用性、广泛性,以及如何助力体育。
  2014年5月份,习总书记在上海视察时看到了激光显示产品,并希望这种新型显示技术尽快进入到千家万户。2015年9月份,当习主席在美国微软考察时,也强调了互联网安全的重要性,并且体验了Hololens,这种“大”和“小”其中核心技术即硅基技术,也是LCOS应用在显示大的方面和小的方面两个产品生态链的应用。
  现在AR/VR都很流行,但真正后面的核心技术想跟大家分享一下,也就是硅基光学显示,在CMOS硅基片上灌注或涂覆液晶、有机发光材料等通过封装,构成显示芯片,通过光学系统在超大屏幕或小型屏幕上显示出高清晰图像的技术。
  硅基光学显示有三个方向,核心用在AR/VR和方面,包括LCOS/SLM、Silicon-OLED和Micro-LED。
  整个技术都是硅基光学基本原理图发现,在传统基础上进行各种材料的灌注实现显示。硅基光学简单来说就是进行液晶封装,产生光学模块。大家熟悉的是在AR增强,包括HMD,还有空间光调和光通信方面的应用。
  根据IDC的报道,2025年,在AR/VR HMD市场规模每年有望突破1000亿美元。
  AR/VR面临哪些需求和挑战?
  正如大家所知道,VR强调是在虚拟世界给人的沉浸感,强调人以自然方式与虚拟现实相结合。在座很多人都尝试过
  VR眼镜
  ,它的分辨率高的只有960×1080,不及我们智能手机的分辨率,当然还有在试沉浸感时,有声音滞后、画面延迟的问题。在AR方面增强,就是真实的场景中融入计算机虚拟信息的能力,AR显示,等于现在是市场角的问题和修正问题,包括沉浸的渲染问题都有待进一步提升。
  硅基技术在AR/VR能够帮助我们进行哪些改进?
  LCOS芯片是在硅片上的技术,所以它的高开口率、高分辨率可以带入到很好制成高清成像的显示产品,硅基光其间适用于电池供电,非常适用于VR沉浸式显示。可以通过硅基光学器件做到低余晖,降低余晖方面提高刷新率,可以提升大家的体验。在AR方面,LCOS芯片几乎可以色彩还原,呈现给用户全面可靠的画面信息,并且因为LCOS是采用已经成熟的技术生产,很容易实现4k和8k的显示,因为是反射式的,光利用率高、功耗低,更适合移动的应用。
  我们是一家由深圳科创为了支持2022年北京冬奥会和残奥会,专门发起成立的一家高科技产品推广和服务公司,我们将以先进的技术和产品、超前的设计思想和文化理念、优质的服务,为北京冬奥会做贡献。而我们深圳科创是一家从事LCOS的高清数字显示及其应用的高科技企业,我们公司LCOS芯片及其它的终端产品应用在激光显示,进行系统研发和产业化,我们并且拥有核心的LCOS芯片的三产线,这也是国家发改委立项的项目,并且我们拥有产品设计和生产技术几十项。现拥有各种技术专利50余项。
  KHD LCOS芯片线有VAN和TN两种模式进行生产,既能满足大尺寸高清晰度LCOS的显示芯片的生产,同时又能满足微型投影规模低成本生产。该类LCOS显示芯片封装线在全球为数不多,国内尚属首条,该线通过了专项审计和国家组织的包括工程院院士在内的专家组的验收。我们把整个AR/VR核心的关键部件在中国也可以掌控起来。
  由于我们做得这个产业比较超前,而且是核心的技术,所以得到相关领导的支持和关心,对于整个AR/VR产业的发展具有很高的价值。
  我们在AR/
  VR技术
  还不成熟之前就已经讲AR/VR的核心LCOS的液晶线,包括通过股权投资、技术合作、与上游芯片设计,成立了合作联盟,并且我们投资的美国LCOS芯片公司已经能够生产4kLCOS芯片,而且我们致力于讲硅基光调技术系列化新型产品研发,打造激光显示,4k/8k图传等系统方案,在更多行业领域内,如智能医疗、智能制造、文化旅游,实现合作与创新。
  LCOS芯片可以辐射到日常在应用的产品,比如激光显示,大屏的,和我们用的智能眼镜,包括HMD头戴式产品,整个LCOS可以无限可能的辐射到我们生活中和体育训练各方面。
  硅基光学在智能医疗方面可以在病人与医生之间做信息互动,通过AR/VR利用于手术的培训,可以随时进行训练,缩短训练时间,而且可以降低训练成本。
  硅基光学智能医疗和体育有什么关系?便携式的AR/VR的穿戴设备可能成为运动员心理亚健康解决方案之一,运动员通过AR/VR的穿戴设备,结合超大尺寸的3D背景墙,可置身于360度全新世界中,周围可以播放造成心理压力的赛场或者受伤的环境,用虚拟心理学家一批陪伴,引导他们逐步适应环境,最终帮助他们克服内心的恐惧和忧郁。同时结合心理医生,实际验证有效的软件内容,实现软件、设备、患者三位一体的精准互动。从刚刚结束的里约奥运会可以发现,运动员的心理素质决定他的成绩关键因素。所以我们通过AR/VR在前期的模拟训练,可以提升运动员的心理素质。
  AR/VR在文化导览和文化产业方面的应用,通过VR全面的沉浸,穿戴上VR眼镜以后,可以进入互动的、多人的、历史的长廊,让观众去体验历史上真正的故事,包括体验一些赛事。
  AR/VR用的更广泛的是文化设计方面,跟我们设计周很有关系,可以通过AR/VR为代表的互联网的新技术、智能硬件、创意设计、动漫设计、信息软件和新能源技术相结合,产生互联,人才集聚、文化于一体、互联网+的概念,助力文化创意项目可持续发展。同时充分应用AR/VR的技术高清的互动、物联网的技术,并融合具有中国特色文化概念,助力文化产业发展,建设具有区域文化的生活、旅游、科技小镇。可以通过戴上智能眼镜,提前观看你的设计成果,跟你的同事进行交流互动,使你的设计更快吻合现实环境。
  AR/VR在商业的营销方面的应用,商用AR方案可以广泛应用于各类产品广告宣传,将3D建模整合匹配到真实产品中。一个透明的穿透效果显示在超高清的激光大屏中,实现商品与消费者亲密接触互动,包括用VR技术实现虚拟场景的未来购物方式,360度无死角的互动,同时可以应用AR/VR互动技术的4k大尺寸透明用户,也可以为体育品牌应创造一些更多的关注点。
  徐部长提到在2020年东京奥运会将会用到8k的传输,8k的传输比较简单,但怎么能做到直播?信息量很大。我们会用到如下技术,比如LCOS,可以用在光通信里面核心波长选择WSS,通过用LCOS应用到WS里面,可以实现高速的网络智能化的重要访问器械,只有用这些,才能使你的网速提高,而且实时传输。我们用太赫兹的技术,介于毫米波与红外光之间频谱范围相当宽的电磁波谱区域,它能获得更多的信息数,可以用于8k传输。
  刚才讲到要全民健身、全民体育,但是我们场地有限,所以我们首先“令人身临其境”的VR和“虚拟完美结合”的AR,不仅可用于训练,还可以与直播、观赛游戏进行完美结合,适合应用在体育赛事直播、健身器材智能化,以及无线运动追踪,户外营销宣传等方面。LCOS激光显示是超清智能核心技术之一,可以实现对各种赛事环境的完美重现或高度仿真。
  同时硅基光学在赛事直播中,通过客户端多样化、即时发起、精准到达、多平台互动,能够实现运动极限,包括
  VR直播
  ,再现体育真实环境。
  在运动培训过程中,通过AR/VR跟现实生活叠加,能够很好地加快运动员的培训,除了专业训练,在大众健身项目也可以引用AR/VR,解决场地稀缺、康复需求、休闲娱乐等各方面的需求,广泛用于健身房、康复中心或体验乐园等。AR互动,包括高清大屏,仿真用于模拟滑雪。
  任何AR/VR是一个产业的生态链,智能直播系统也是里面的核心部分,整个实现全面实时传输、智能直播有高清的图像信息传输,包括总控系统、演播室系统、网络系统相结合,共同完成前方各种赛事和新闻报道的技术保障工作,利于后面的体育直播报道技术支持。