近日，美國專利局公布了一項輝達送出的新型專利， 這項名為「無背光增強現實數碼全像技術」的專利描述了一種新的AR顯示技術，旨在降低AR眼鏡重量的同時提供更好的顯示效果。
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訊息一出，很快就成為AR市場的討論熱點，如果這個專利是由Meta、谷歌等科技巨頭送出的，估計大家都不會感到太驚訝。 但是輝達作為一個半導體廠商，此前幾乎沒有在AR領域釋出過產品，突然投擲一個全球領先的技術，讓整件事都變得耐人尋味起來。
作為AI熱潮中獲益最多的半導體廠商，終於打算將自己的手伸向個人智能終端市場了？輝達到底想做什麽？恐怕是許多AR廠商心中的最大疑問。
讓AR器材功耗更低、更輕薄、更亮
什麽是無背光增強現實數碼全像技術？在輝達送出的專利說明裏， 這是一種采用數碼全像技術和環境光幹涉技術設計的顯示系統，並且結合了采用深度學習訓練和開發出來的神經網絡控制系統，最終實作雙視點的立體顯示效果。
這項技術可以在低功耗、小體積的情況下提供更高的顯示亮度和更具沈浸感的AR顯示效果，能夠顯著提升使用者的AR眼鏡使用體驗，並且讓AR眼鏡適用於更多場景。簡而言之，你可以認為這是輝達為下一代AI眼鏡所準備的技術，如果描述屬實，其使用體驗會顯著優於現有的AR眼鏡。
現有的AR眼鏡主要分為兩種，一種是將顯示源設定在鏡框頂部，利用分光鏡和凹面鏡將畫面反射至眼鏡，實作AR顯示的效果，一般被稱為Birdbath方案；另一種則是將顯示模組放在鏡腿等位置，透過特殊的導波模組將畫面反射至鏡片中並最終成像，也被稱為光導波方案。
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其中，Birdbath方案的畫面清晰度和亮度更高且成本更低，能夠滿足觀影、遊戲等對畫面要求高的使用需求，缺點則是功耗高且模組厚重，無法實作輕量化設計。光導波方案則相反，成品可以做到如普通眼鏡一般大小，但是入眼亮度和沈浸感都遠不如Birdbath方案，更適合導航、文字閱讀等套用。
雖然優缺點各有不同，但是兩套方案的核心都是一個獨立的顯示模組，一般采用具有自發光特性的Micro-OLED、Micro-LED等顯示面板制作，透過特殊的光路設計將光線反饋到人眼的視野範圍中。
而輝達的無背光增強現實數碼全像技術則不同，雖然同樣設計有全像顯示模組，但是卻采用了「無背光」設計，也就是其本身不具有發光功能，而是透過環境光幹涉原理來啟用顯示模組。
簡單來說， 輝達在鏡框上設計了允許環境光透過的視窗，並可能用微型鏡片實作聚光效果，將增強後的環境光反射到環境光幹涉結構中，結合全像顯示模組投射出畫面，最終實作文字等資訊的顯示。
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因為去除了背光源這個耗電大戶，所以無背光設計的執行功耗遠低於常規顯示技術，能夠實作超長的離電續航。而且在聚光結構的協助下，顯示內容的亮度可以恒定高於環境光的亮度，即使在戶外的烈日下仍然可以使用，不會因為環境光亮度高於背光亮度導致畫面難以看清。
但是，在實際使用中這套系統也有明顯的局限性，比如當你在房間裏使用時，如果顯示區域的範圍內有高於環境光亮度的其他光源（如顯視器、電視等），那麽畫面的清晰度將無法得到保障。
為了解決這個問題， 輝達還開發了一項名為「智能陰影」的技術，利用位於眼鏡前方的網絡攝影機收集鏡片面區域的環境光亮度和發光區域，讓對應區域變暗，凸顯AR內容。
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雖然輝達沒有詳細說明是如何實作的，不過我猜測是透過將鏡片分割為多個區域，然後利用電致變色技術來實作單個或多個區域的透光度調整，類似的技術XREAL One也使用過，在不摘除外層遮光罩的情況下就可以實作對外部環境的遮蔽或透視。
不過，這套方案仍然有一個致命缺陷，那就是在低光照環境下使用欠佳，如果是無光或光源位置不對的場景下，可能會無法啟用全像顯示模組。比如說夜晚在戶外環境下，可能只有走到路燈下才能使用，這也是環境光幹涉技術的缺陷。
在我看來，如果輝達真的打算設計一款基於該技術的AR眼鏡，應該不會真的采用無背光設計，而是在取光視窗處設定一顆小型光源，在暗光環境下自動開啟，用來啟用環境光幹涉模組。因為暗光環境下對AR畫面的亮度要求本就不高，獨立光源的功耗和體積都可以做得很小，並不會對眼鏡的續航和體積造成太多影響。
雖然輝達目前只是公布了一個專利，但是無背光增強現實數碼全像技術顯然有著不錯的前景，唯一的問題是： 輝達真的要進入個人終端市場與其他廠商肉搏嗎？
入局AR，輝達醉翁之意不在酒？
作為一家半導體企業，輝達從成立之初到現在為止，主要的產品都是各類芯片，少有面對消費者的整合式消費電子產品。
在過去的幾十年裏，輝達也就在2013-2015年間釋出過NVIDIA SHIELD系列，該系列共有三款產品，分別是SHIELD Portable（便攜安卓遊戲掌機）、SHIELD Tablet（安卓平板電腦）和SHIELD Android TV（安卓機頂盒，支持遊戲串流功能）。 因為產品體驗並不佳且市場反饋一般，以上產品均一代而終，以至於很多人都以為輝達只會做GPU。
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實際上，輝達曾經幾次想涉足智能終端市場，最終都折戟沈沙，在吞下虧損的結果後老老實實繼續經營GPU市場。不過，有著類似境遇的並不只有輝達，英特爾、AMD等半導體廠商都多多少少涉足過智能終端市場，結果都是或放棄或出售，幾乎沒有例外。
AR眼鏡會是輝達的第一步棋嗎？從市場角度來看，AI+AR眼鏡雖然已經有了數十款已釋出或待釋出的產品，但是整個市場仍然處於早期階段，多數廠商都在摸索著前進，也是最適合新玩家入場的時候。
而且，輝達作為AI熱潮的引領者，在AI領域也有足夠的發言權和眾多合作夥伴，可以輕松拉來OpenAI等企業的站場與合作，基於輝達自身的數據中心，還能為AI+AR眼鏡提供更廉價的算力，在這個層面上天然有著成本優勢。
至於產品的具體硬件設計和制造，全球範圍有不少廠商都可以滿足輝達的需求，比如為蘋果代工vision Pro的立訊精密，以及為多個AR品牌代工產品的歌爾光學，都可以滿足輝達的需求。
此外，谷歌前段時間曝光的新一代作業系統Android XR，目前來看也會采用類似於Android的授權方式，幫助其他企業更快的進入XR市場，並以此為助力拓展谷歌在XR市場的影響力。
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系統、硬件都有了，輝達如果真的想進入AR市場其實並不難，問題是有必要嗎？ 作為一家半導體企業，輝達或許有強大的研發實力，但是也缺乏與消費者打交道的經驗，舉個例子，輝達的PC顯卡驅動，直到去年才算得上是勉強能用，在此之前已經被無數玩家吐槽為過時設計。
沒有豐富的產品設計經驗，在消費電子市場是很難立足的，而且輝達還要面對的Meta、雷鳥、rokid等一眾企業裏，不少都是浸淫消費電子市場多年的公司。更別提後續還會有小米、三星、蘋果等企業入局，在如此激烈的競爭裏，輝達依靠硬件和系統外包的方案很難脫穎而出。
那麽輝達為什麽要趟這攤渾水呢？個人的看法是輝達並非有意於AR眼鏡產品市場，而是想將其作為一款技術展示產品，兜售自己的解決方案。 這套方案裏除了無背光增強現實數碼全像技術外，很有可能還包括輝達的AR顯示芯片，或是專為AR系統設計的GPU芯片。
目前的AR芯片市場基本上被高通壟斷，考慮到AR眼鏡的未來市場規模，背後的芯片市場規模或許不會小於手機芯片市場，這是一個足以讓所有半導體廠商都心動的「蛋糕」。
雖然輝達目前還沒有XR芯片的相關資訊曝光，但是此前曾有媒體披露輝達有多個ARM架構的芯片研發計劃正在推進，其中很可能就有為XR類器材設計的低功耗移動端芯片。
如果一切進展順利，我們或許會在年中或年底看到更多的資訊披露，不管是輝達設計的AR眼鏡，還是輝達的XR芯片曝光，都必然會改變整個市場的格局。在多數廠商都盯著AR眼鏡市場的時候，輝達更想成為整個市場的「地基」。
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