すごい、Apple の Vision Pro にはピクセルが搭載されているのか

Appleは6月5日のWWDC基調講演で、同社初の拡張現実（AR）ヘッドセットであるVision Proを発表した。 ヘッドセットには、4K ディスプレイのほぼ 3 倍である、驚異的な 2,300 万ピクセルを詰め込んだ 2 つの最先端のマイクロ OLED ディスプレイが搭載されています。

AR/VR ディスプレイの品質は、1,280 x 800 のディスプレイを 1 つ搭載していた初代 Oculus Rift に比べて飛躍的に向上しました。 しかし、価格と品質のバランスを取る必要があるため、Meta や HTC Corp. などの AR/VR リーダー企業は妥協を余儀なくされています。 Appleは別の戦略を選択し、デバイスのディスプレイ技術とヘッドセットのメーカー希望小売価格3,499ドルを極限まで押し上げた。

「（Appleは）このヘッドセットに3つのディスプレイを搭載することになったが、これはどう考えても安くはない」とムーア・インサイツ＆ストラテジーの主席アナリスト、アンシェル・サグ氏は言う。 「内部にある 2 つのマイクロ OLED は、何にも実装されているのを見たことがありません。これは、3 要素のレンズと光学システムを備えた非常に少量で高コストのディスプレイであり、明らかにこのヘッドセット用にカスタム設計されたものです。」

Vision Pro には、1.41 インチのマイクロ OLED ディスプレイが 2 つ搭載されています。 各ピクセルのサイズは人間の赤血球のサイズに匹敵します。 りんご

AppleはWWDC 2023でVision Proのディスプレイについてピクセル数以外の詳細をほとんど明らかにしなかったが、アナリストは詳細を明らかにした。 Display Supply Chain Consultants の CEO、Ross Young 氏によると、Vision Pro には、ソニーの OLED フロントプレーンとチップファウンドリ TSMC のシリコン バックプレーンを組み合わせた 1.41 インチのマイクロ OLED ディスプレイが 2 枚搭載されています。 各ピクセルのサイズはわずか 7.5 マイクロメートルで、人間の赤血球の直径と同じです。 「これは、市場で群を抜いて最高解像度のマイクロ OLED です」とヤング氏は言います。

この解像度は印象的ですが、すべてを物語っているわけではありません。 AR/VR エンジニアは、ヘッドセットの視野を考慮した指標である、視度あたりのピクセル数 (PPD) によってピクセル密度を測定します。 AppleはVision ProのFOVを公表していないが、このデバイスを試したジャーナリストらは、100度から120度のFOVを提供する他のAR/VRヘッドセットと競合できると述べている。 これにより、ヘッドセットの 1 度あたりのピクセルが 50 ～ 70 PPD 程度になるはずです。

「目の最も解像度の高い部分である中心窩の解像度は、1 度あたり 60 ピクセルであると考えられています。そして、1 度あたり 60 ピクセルのようなディスプレイを持っている場合、おそらく 99.9 パーセントの人はピクセルを認識しないでしょう。」 Niantic の拡張現実ハードウェア責任者である Michael Miller 氏は次のように述べています。 「1 度あたり 60 ピクセルではなく 40 ピクセルに減らしても、まだ問題ないと考えられます。そして、[Niantic の] リファレンス デザインでは、1 度あたり 30 ピクセルを試しましたが、ユーザーがピクセル間のギャップを認識しない限り、まだ大丈夫でした。」

「[Apple は] ピクセルが見えなくなるほど高解像度化したと思います。」 —アンシェル・サグ氏、Moor Insights & Strategy 社主任アナリスト。

ほとんどの AR/VR ヘッドセットは、はるかに低いピクセル密度で対応します。 Meta の Quest Pro は 22 PPD、HTC Vive XR Elite は 19 PPD、Microsoft HoloLens 2 は 47 PPD と見積もられています (ただし、この数字に異論のある人もいます)。 2021 年にリリースされ、3,645 ドルで販売され、広く賞賛されている Varjo VR-3 は 70 PPD を達成していますが、高解像度のフォーカスエリアと周辺ディスプレイを組み合わせた「バイオニック ディスプレイ」によってそれを実現しており、それでも依然として印象的な低解像度を実現しています。 30PPD。

「Varjo ヘッドセットのように、その点にほぼ達しているか、すでにその点を少し超えているヘッドセットがいくつかあると感じています」と Sag 氏は言います。 「したがって、[Apple は] ピクセルが見えなくなるほど高解像度化したのだと思います。」

Apple の驚異的なピクセル数は、ディスプレイ自体の製造を超えた課題をもたらします。 ピクセル数が増加すると、画像のレンダリングに必要なグラフィックス パフォーマンスが向上し、消費電力と発熱も増加します。

すべての Vision Pro ヘッドセットには、ディスプレイを駆動してコンピューティングを処理するために、単一チップ上に CPU、GPU、AI アクセラレータが含まれる Apple の M2 が搭載されています。 しかし、MacBook AirなどのミッドレンジのAppleラップトップで最も頻繁に搭載されているチップであるM2でさえ、Vision Proのディスプレイをフル解像度で駆動することを強制されれば、多大な負荷がかかることになるだろう。

Varjo VR-3 はそれを明確にします。 完全に自己完結型のコンピューターである Apple Vision Pro とは異なり、VR-3 には CPU や GPU が含まれておらず、代わりに Windows PC のディスプレイとして機能します。 Varjo では、Intel Core i7 および i9 プロセッサーと Nvidia RTX 3080 または 3090 グラフィックスを搭載した、大型のハイエンド ラップトップおよびデスクトップを推奨しています。

Apple の Vision Pro は、2 つのオンボード Apple Silicon チップを使用してコンピューティングとグラフィックスを処理します。Apple

Apple は、ヘッドセットのカメラからの入力処理の負担を引き受けるまったく新しいチップ Apple R1 でこの問題に取り組んでいます。 そのデータの一部は、ユーザーの視線に応じて解像度を動的に変更する技術である中心窩レンダリングに使用されます。

「中心窩レンダリングは、実際にどれだけの GPU が利用されるか、またフル解像度で実行するためにどれだけのディスプレイが必要かという点において、非常に大きな要素であると思います」と Sag 氏は言います。 「理論的には、中心窩レンダリングでディスプレイを実行できます。この場合、中央のみがフル解像度で実行され、その他はすべて低解像度になります。」

中心窩レンダリングは新しいアイデアではありません。マイクロソフトの研究者は 10 年以上前にこのアイデアを検討していましたが、Meta Quest Pro やソニーの PlayStation VR 2 などの消費者向けヘッドセットに登場したのはつい最近のことです。その希少性は、ユーザーの追跡という困難な問題によるものです。目は注意がどこに集中しているかを判断します。 Appleは2017年に視線追跡ソリューションの大手プロバイダーであるSensoMotoric Instruments（SMI）を買収したため、他社はより新しい代替品に頼るか、社内ソリューションを考案することを余儀なくされた。

Apple の Vision Pro のディスプレイ技術は、AR よりも VR を好む愛好家にとっては過剰になる可能性があります。 空間コンピューティングのアドバイザーであり、『Reality Check』の著者であるジェレミー・ダルトン氏は、「スクリーン技術そのものを掘り下げると、多くのユースケースにとってそれは重要ではないということを要約するのが最善の方法です」と述べています。 ダルトン氏は、ほとんどの消費者向け AR/VR ヘッドセットはゲーム、映画、完全没入型 3D 体験に使用されていると指摘しています。 シャープネスの向上は、あると便利ですが、Beat Saber のトラックを高速で駆け抜けたり、Meta の Horizo​​n Worlds を探索したりする場合には必須ではありません。

Apple は別のユーザーを念頭に置いています。 そのデモではメタバースについては何も語られておらず、ゲームについて簡単に言及されているだけでした。 同社は代わりに、ビデオ通話、写真、オフィスの生産性、AR エンターテインメントに重点を置きました。 これらのシナリオでは、ユーザーが現実のオブジェクトと仮想オブジェクトを同時に操作することになるため、解決の必要性が大幅に増加します。

「彼らは間違いなくパススルーの使用例をサポートしたいと考えていました。ディスプレイを使用してユーザーに独自の環境を提示する必要があります。これは非常に重要です」と Miller 氏は言います。 「このエクスペリエンスを創造し、信頼できるものにするために、これほどの高解像度が必要な最も重要な理由がここにあります。」

極限のピクセル密度により、前世代の AR ディスプレイ モデルのような目の負担を強いることのない、便利な AR アプリケーションへの扉が開かれます。 りんご

現在のヘッドセットはリアリズムを実現できません。 CES 2023 で試した HTC Elite XR は、これまでに出会った中で最も魅力的なパススルー モードを提供していましたが、現実世界のオブジェクトとの対話は依然としてぎこちないものでした。 Meta の Quest Pro はさらに説得力がありません。 The Vergeでヘッドセットをレビューしたアディ・ロバートソンは、「メタのカラーパススルーは現実世界とはかけ離れている」と不満を述べた。

「ハイエンドのスクリーンは、たとえばハイエンドの訓練を行う場合に最も合理的です。NASA は宇宙飛行士の訓練に Varjo を使用しています」とダルトン氏は言います。 Apple は宇宙飛行士のために Vision Pro を開発したわけではありませんが、高密度ピクセルはより日常的な作業にも依然として役立ちます。 宇宙飛行士は、宇宙船のコックピットにある小さな計器やダイヤルを見て読むために、鋭さを必要とします。 印刷された文書を快適に読んだり、スマートフォンを使用したりするために、他の人もそれを必要としています。

「この種のシナリオでは、ヘッドセットが美しく機能することを期待しています」とダルトン氏は言います。 「生産性は非常にテキストベースになる傾向があります。視聴体験が良くなればなるほど、負担は減り、長く続けることができます。」