AWE 2021见闻：Tift Five提供有趣交互式AR桌游体验

　　近眼显示技术专家、AR硬件/软件企业Rave首席科学家卡尔·古塔格(Karl Guttag)日前在AWE 2021大会体验了一系列展商的设备，并开始撰文介绍自己的见闻，例如AR桌游厂商Tilt Five的产品。

　　对于Tile Five，这家希望将诸如桌游这样的传统游戏变成一种可共享的、甚至是联网的体验。利用自研的AR眼镜和控制器，多位玩家可以围绕同一个游戏板进行游戏，并能感知叠加数字元素的游戏世界。Tilt Five游戏板可以检测特殊的纸牌和模型，并以有趣的AR数字效果来增强多人游戏体验。

　　下面是映维网的具体整理：

　　1. 介绍

　　非常高兴能过够来到AWE 2021并体验各种AR和VR显示器。我开始撰写自己在AWE大会的所见所闻，但Tift Five给我留下了非常深刻的印象，所以我决定首先介绍这家公司的设备。

　　对于AWE展出的一切，我最喜欢的是Tift Five。这令人感到惊讶，因为我早就知道Tift Five及其前身CastAR，但从未亲身体验过。遗憾的是，我错过了团队最初使用的反光屏方案，但随着CastAR在2017年以失败告终，我想这正是原因所在。尽管我非常钦佩首席执行官婕尼·埃尔斯沃思(Jeri Ellsworth)的坚韧不拔，但我曾一度怀疑她有点像是唐·吉诃德，只是执迷于自己的理想。

　　但后来我终于体验到了Tift Five，而对我来说，它是这等神奇，以至于我当天就订购了一台。我曾体验过大量的AR和VR技术，但我不太常有这种感觉。Tift Five不是AR的终极愿景，而团队同样没有将其当成是自己的目标。不过，对于Tift Five尝试实现的游戏系统而言，AR看起来非常契合。在这篇博文中，我将会解释为什么我会有这样神奇的感觉。

　　2. 体验

　　行走在AWE大会中，我在转过一个角落时发现有一群人围着一个小展位。我看到了游戏板，并马上意识到这一定是Tile-5，然后我看到了团队的标志。在我试戴之前，大家都咯咯地笑着道“哦，哇噢”，然后我戴上头显并加入了他们。

　　Tift Five采用了回射(玻璃珠)屏幕来实现一种与众不同的AR概念。我曾不止一次听过“不是我吹，你试过就知道了”，但100次中有99次都是令人失望的经历。但对于Tift Five，事情确实如此：3D效果或许是我见过最好的产品;虚拟对象显示在表面的上方和下方。 对于眼镜中的实时3D图像扭曲(使用英特尔Movidius处理器)，头部移动和图像响应之间没有明显的延迟。这种处理同时可以减轻主机(PC、平板电脑或手机)生成图像的负担。 虚拟对象的遮挡效果非常出色(普通AR眼镜无法很好地解决这一问题) 它(在某种程度上)解决了视觉辐辏调节冲突(VAC) 它的视场为110度，远大于任何其他光学AR头显 由于游戏板的定位点，虚拟图像可以很好地锁定到现实世界 为眼镜用户提供了重组的适眼距 XE模型定价为359美元(299美元的入门版本即将与大家见面)

　　它神奇的地方在于，体验是以一种我从未在其他AR设备中见过，但又是理应如此的方式呈现出来。下面是一张通过一个透镜拍摄的图片。当然，这种单透镜图片无法传达双目立体深度的感觉。回射游戏板似乎是进入另一个世界的门户。

　　如图所示，你可以清晰地看到双手和真实对象。

　　下面这个短视频由Tile-5提供。移动摄影机有助于在一定程度上传达3D效果(双目视觉效果更佳)：

　　Tift Five在AWE演示的效果可以扩展到游戏板之外，前提是视场之内可以看追踪标记(见下图)。回射面料相对便宜(亚马逊约10美元/平方码)，有助于扩展Tift Five的虚拟世界。

　　3. 其他功能和技术

　　本篇博文主要关注的是显示器和光学元件，而不是AR/VR/MR产品的其他方面。但为了完整起见，我想说说Tift Five中的其他功能和技术。

　　Tift Five配备了一个控制棒，它具有基于红外追踪和惯性传感器的六自由度追踪功能，并且提供了通过蓝牙接入眼镜的按钮。

　　头显包括双扬声器、麦克风和惯性测量传感器。最有趣的处理硬件是用于在头显实时本地扭曲3D图像的英特尔Movidius。另外，设备支持头部运动的快速3D运动反馈，无需等待主机重新绘制整个图像。

　　这款眼镜搭载了两个800万像素的红外摄像头，支持不同的红外波长。一个用于追踪游戏板和控制器，第二个摄像头追踪所谓的“有形对象”。有形对象包括游戏棋子和卡片，它们可能带有条形码标识符。

　　4. 问题

　　应该理解的是，Tift Five这家公司旨在提供消费者价格点的游戏系统，而设备经历了一段漫长的酝酿期。我想提醒大家，Atari 2600游戏系统于1977年推出，售价189.96美元，相当于2021年的877美元左右。

　　设备分辨率为1280×720p，采用Citizen FineDevice field sequential color FLCOS，以及具有独特光学特性的定制投影仪。可以看出场序颜色的伪影，但没有那么糟糕，有时视频效果会表现得比实际情况更糟糕。团队有很大的空间来不断改进系统。

　　屏幕存在一定的闪烁，但婕尼讨论了如何通过更好的屏幕技术(但价格可能更贵)来进行改进。Tift Five不是一款专为拍摄照片或更换电脑显示器而设计的技术，它作为桌面显示器效果最佳。

　　对某些人来说，头显看起来极客味道十足或玩具味道十足，但团队确实希望它看起来像是一个游戏/玩具系统。我可以看到人们为头显换上“皮肤”，或者使用反光胶带来打造动态皮肤。

　　如果说我有一个地方不满意的是，我会说它需要接入手机、平板电脑或PC。我希望看到它能够实现无线连接。线缆对人和设备，以及线缆本身都是一种障碍。婕尼指出，由于头显本地执行处理，数据传输速率不会太高，所以这在将来有可能实现。

　　我同时不喜欢只用鼻子和太阳穴来支撑头显的重量(大约95克)，我更希望它有一个可调节的头带。然后，他们可以把一定的重量，包括一个能够无线操作的电池放在后面，从而更好地分配重量，类似于Hololens 2。

　　5. 一点物理

　　下面我想简单解释一下Tift Five背后的物理原理。

　　5.1 左眼和右眼立体偏振

　　Tift Five的光学系统非常简单。通过偏光镜和石英波片的组合，两只眼睛的光可以选择性地引导到回射屏，而当它返回时，只有特定眼睛的光才能通过。

　　LCOS投影仪输出线性偏振光。其中，线性偏振光是由投影仪的第一四分之一波片旋转至第二波片，然后第二波片进一步旋转，以便倾斜的线偏振器可以反射光。在从偏振器反射后，第二波片将再次旋转光线进入回射屏。回射屏不会影响偏振，并将光线直接反射回眼镜。然后，第二波片再次旋转光，这将使得光线通过线性偏振器。

　　Tift Five为左眼和右眼使用不同的波片，以便光线在击中屏幕时在相反方向偏振。每个偏振器只通过给定眼睛的光，从而支持立体视觉。

　　现实世界只需要通过一个偏振器。一个典型的线性偏振器将格挡大约60%的非偏振光，所以大约40%为透明。这比大多数格挡75%真实光线的Birdbath好(比如说Nreal和其他)。由于波片的安排，只有约25%的投影仪光在反射和透射通过偏振器时损失。

　　与几乎所有其他AR头显不同的是，它本身并没有“组合器”。虚拟光和现实光都沿着相同的路径到达眼睛。

　　5.2 屏幕相当于一个非常巨大的光学元件

　　最后一个光学元件必须与视场一样大。投影到屏幕的图像大小设置了视场的大小，它可以与投影仪成110度角。

　　5.3 回射屏

　　对于一个普通的白色屏幕，光线变得很强，并在一个180度的半球扩散开来，只有最微小百分比的光线会回到尼身上。回射屏则以非常窄的角度将大部分入射光发回光源方向。一个典型的回射屏幕包含一系列粘在灰色背景的小玻璃珠。

　　对于圆形玻璃珠，光线在进入时会发生折射，并以一定的角度到达背面，使大约20-30%的总光线从背面反射。从背面反射的光线将在其进入珠子的对面折射，并平行于其进入珠子的方向。由于投影图像来自眼睛的方向，所以大部分光线都会朝向眼睛。下面的显微照片是由回射织物制成的玻璃珠渲染图(原理与Tift Five类似)。重要的是，珠子的折射和反射过程将(很大程度上)保持光的偏振。

　　下面的三张照片显示了从上方、后方和前方向照亮回射织物的效果。

　　5.4 视觉辐辏调节冲突

　　我不是非常确定，但我认为Tift Five有两个方面可以帮助缓解视觉辐辏调节冲突。首先，投影仪就像一个非常高光圈数的光源，有点像一个针孔，所以反过来眼睛可能更容易聚焦。

　　从对焦的角度来看，光线似乎来自屏幕。在Tift Five的正常桌面使用中，屏幕物理水平，而用户以一定角度朝下看。桌面/屏幕表面上方和下方的对象仍将聚焦在屏幕的距离处，而不是虚拟位置。但是，它们出现在屏幕上方或下方的距离与眼睛到屏幕的距离之间的差异通常不足以导致视觉辐辏调节冲突问题。

　　5.5 遮挡

　　由于采用了回射屏，Tift Five投射的光线相对较暗且偏振。当遇到典型的真实世界表面，如手或其他非反射对象时，投影光将散射并在很大程度上去极化。所以，几乎所有投影光都将可以通过Tift Five的偏振透镜看到。

　　阴影是Tift Five另一个有趣的点。通常当你使用投影仪时，如果你把手放到光路上，它会投下阴影。但因为投射的光线来自眼睛的方向，所以同一只手或另一个对象遮挡了会投下阴影的光线，从而使得用户看不到阴影。

　　5.6 同一游戏板的多人游戏

　　由于回射屏，每位玩家只能从头显中看到光线。因此，多个玩家只能单独看到自己的虚拟内容，而每个人都可以看到相同的真实世界内容，如扑克牌和棋子。

　　6. 开发者

　　婕尼谈到了与游戏开发者合作的问题，并声称已有很多开发者开发了能够利用Tift Five的游戏。她曾从事于消费类游戏产品领域，知道吸引开发者为一个平台开发内容是至关重要的事情。游戏能够助力系统的销售。就我所见，Tift Five是唯一一款针对桌游的AR平台，尤其是在其他大多数公司纷纷进军企业市场的情况下。

　　7. 女人?风投是否应该感到尴尬?

　　Tift Five成立已久，并且叙说了首席执行官婕尼坚韧信念的故事。她在Valve发明了回射AR概念，后来获得公司同意把相关研究带走，并于2013年与另一名同事创办了CastAR。当CastAR失败后，婕尼独自买下了相关资产并创建了Tift Five。我非常佩服她能坚持下来。知道这个故事并看到成果后，我禁不住要为Tift Five鼓掌。

　　我不知道为什么Tift Five融资会这么困难。但硅谷的风投和企业实体应该感到尴尬，尽管整天都在谈论要支持女性领导的公司，但却甚少行动，并反而向Magic Leap等一度失败的企业倾注了数十亿美元。与此同时，Tift Five不得不通过Kickstarter筹措资金。

　　8. 总结

　　在这篇博文中，我是根据他们完成既定目标的程度来评分产品。Tift Five并不是尝试为迎合每一个人，而是尝试提供一种有趣的交互式桌面游戏体验。团队在这方面的表现非常出色，而且体验非常神奇，并为目标受众提供了一个合适的价格。

　　也许我对长久以来过渡炒作的产品感到厌倦，所以我对Tift Five的期望很低。但当我离开时，感觉自己就像是一个带着心头好的新玩具离开商店的孩子，而这正是产品应该要给用户的感觉。

　　我也有点沮丧，似乎有太多的钱投到一些过度炒作的产品上，而其他人却只得到了面包屑。虽然我喜欢Tift Five，但我认为如果有更多的投资，它可能会更好。