未来显示技术是无屏天下?
日常生活中, 人们携带手机, 笔记本电脑以及平板电脑等显示设备, 从起床到睡觉, 显示设备一直伴随左右. 而未来这种趋势会进一步加深, 随着AR眼镜等设备的发展, 甚至人们每时每刻都会与显示设备为伍.
有屏VS无屏 人工智能时代显示技术之争
不仅仅是个人, 其实在商务活动中, 大屏液晶显示设备, 投影机设备也在扮演中重要的角色. 会议商谈, 内容分享都离不开显示设备. 在工业生产过程中, 显示设备更是成为信息处理的核心, 各种信息集成在一个屏幕之上, 显示生产过程中的设备状态, 生产数量等信息流.
如今显示设备随处可见
目前显示无处不在, 那么未来显示设备将如何演变?是屏幕尺寸越来越大还是显示色彩越来越丰富?笔者认为这些升级是一定的, 但是我们应该换一个角度来看问题, 未来显示技术的变迁主线或许是从有屏到无屏的变化.
无论是个人还是商务 显示技术都已经成为内容输出的重要窗口
什么是有屏显示?目前的显示技术主要以平板显示为核心. 从已经淘汰的等离子显示技术到目前流行的液晶显示技术, 再到火热的OLED显示技术以及量子点显示技术等等, 这些都是平板显示的范畴, 也都是有屏显示.
平板显示技术是有屏显示的核心, 但是诸如墨水屏, 以及目前的投影技术等其实都是有屏显示技术. 人工智能时代即将到来, 显示需求无处不在. 有屏显示显然不能满足发展的需求, 下面我们就来谈谈这个问题.
平板显示技术有局限
有屏显示目前主要分为两大阵营, 第一就是有背光的液晶显示技术. 目前液晶显示技术比较成熟, 在50英寸以下的市场具有经济优势. 但是其实现100英寸的画面尺寸的时候成本却非常高昂, 这和液晶面板生产的模式有关: 液晶面板以规模优势来压缩成本, 100英寸的面板生产线和切割工艺都不成熟, 显然短时间内无法大幅降价.
有屏显示有着很多的限制
此外液晶设备无法适应多种形状, 液晶面板本身的电路, 背光系统以及基板的材料都让液晶分子无法轻易实现弯曲和柔性的效果. 并且诸如 '五角星' 的形状, 液晶面板也无法实现, 因为单独打造这样的 '异形' 需要的成本很高.
类似图中的透明显示和柔性显示 一直都难以普及
虽然液晶面板使用了LED背光, 在小尺寸上(50英寸以下)节能效果不错, 但是其屏幕尺寸升级的奥100英寸以上之后, 为了保证屏幕亮度, 其能耗提升就比较大. 这是因为LED光源在实现高亮度上还有技术限制.
而另一种平板显示技术OLED没有背光, 结构更加的简单, 同时在实现曲面显示以及柔性显示上更具有优势. 但这也仅仅是理论上的, 要想真正的做到多种形状, 柔性显示还需要对电路, 基板材质等技术进行深入探索.
墨水屏更多应用在阅读器市场
此外OLED显示技术被热捧也有几年时间了, 从液晶替代者的呼声不断到现在的不温不火, OLED材料本身的价格成本一直没有明显的降低, 此外OLED材料的寿命问题也一直解决不好. OLED很多的制备工艺其实还是延续液晶面板的技术, 因此无法做到全面超越液晶技术. 并且OLED本质上还是平板显示, 拓展显示应用环境的历史依靠OLED并不能够完成. 而诸如墨水屏技术更是无法具有广阔的前景, 其仅仅在阅读器市场有一定的发展.
有屏到无屏 目前的过渡方案
目前大众对投影技术的认知还比较传统, 认为投影机只不过是远距离投射幕布实现画面显示的笨拙技术. 其实随着反射式超短焦, 激光光源, LED光源的出现, 投影技术正在发生着变革.
小型化的投影技术已经出现
虽然现在也有品牌将微型投影机称为 '无屏电视' , 但是投影还是需要幕布的配合才可以成像, 即便是白墙显示也仍旧是脱离不了平面的限制. 不过反射式超短焦等新技术的出现, 让投影的亮度, 色彩, 寿命以及投影距离等参数都有大幅度的进步. 从而为无屏显示奠定好了基础.
超短距离投屏技术也接近成熟
反射式超短焦这种技术极大的缩短了投影的距离, 过去投影需要3米多的距离才能实现大约100英寸的画面尺寸, 而现在仅仅30厘米就可以有这样的效果. 从此投影机不再需要超长的投影距离, 这样可以极大的拓展投影机的应用范畴.
而激光光源不仅亮度高, 其还具有寿命长的特点, 过去传统的灯泡光源无法长时间提供高亮度, 用户总是需要频繁更换灯泡. 而现在激光光源不仅亮度衰减速度慢, 其长达上万小时的寿命也是基本可以满足一般的应用需求了. 此外LED光源以及小型化投影技术的发展, 也让投影技术可以在小型设备中应用.
智能系统被引入投影领域
并且现在投影机引入了智能系统, 未来投影机不再是单一的画面输出系统, 连接互联网之后, 其可以直接输出诸多内容, 不再需要单独的输出设备.
全息显示实现真正无屏
最值得注意的就是投影技术是全息显示的基础. 全息显示则是无屏显示的真正发展方向. 随着目前全息技术还需要全息膜这样的成像辅助设备, 但是随着技术的进步, 利用空气成像也并非是毫无可能的.
全息投影目前还需要屏幕的存在
全息技术必须通过一定的介质, 将影像投射到上面, 才能显现出来. 最理想的介质是空气, 但这种技术目前只在实验室条件下存在(所以我们看到的主要都是伪全息, 真全息还只是个概念).
未来全息投影可能利用水汽或者空气成像
之前美日科学家分别用蒸汽幕分和激光技术解决了介质问题, 但由于技术不成熟, 成本高, 商业前景不太乐观. 目前, 所谓的全息技术商用主要是利用了半透明的全息膜. 其衍生出来的产品主要有360幻影成像和全息投影.
但是显然全息技术是真正的利用空气就可以成像的技术(未来具有这样的潜力), 通过和上面我们提到的投影技术的新变革结合在一起, 显然投影显示可以让显示出现在更多的地方, 同时也拓展显示的维度: 从平面显示向着立体显示发展.
AR和VR显示技术的拓展
AR技术目前其实还是有屏显示技术, 但是可以凭借眼镜这样的形态, 做到随时显示, 在一定程度上也具有无屏显示的特质. AR技术能够通过三维传感器和软件技术等等, 将虚拟的信息集成到真实的世界中, 真真假假叠加在一起, 展现的信息更加丰富, 能够创造出全新的使用体验, 应用领域也更加的广阔.
AR技术具有宽广的市场前景
随着人工智能的不断发展, AR这个全新的消费市场来说, 商业模式的实现仍然存在这很大的探索空间, 以核心技术为支撑, 将技术, 软件, 硬件, 内容融合在一起, 成为消费者关注的驱动力, 而且在医疗, 建筑等领域内的应用更是AR技术的突破口.
VR技术就是虚拟现实, 它是利用电脑模拟产生一个三维虚拟世界, 为使用者提供视觉, 听觉, 触觉等感官的模拟, 让使用者能够全方位的体验到不同虚拟场景, 真正体验到身临其境的观感, 可以高效及时, 毫无限制的观察三维空间内的任何事物.
笔者认为VR显示的优势是拓展人们的显示体验, 其提供的并非平面显示技术, 而是具有环绕沉浸体验的新视觉体验. 但是VR设备不具有随处可在的潜力, 人们带上VR设备之后就与现实切断了联系, 这种模式并非是无屏显示追求的目标.
AR和VR设备这几年比较火热, 但是这几年的发展也证明了目前的技术无法提供具有颠覆体验的AR和VR设备. 相比于来看, 笔者认为AR设备是更有市场潜力的技术, VR设备应用的领域则是有限的.
人工智能时代, 显示仍旧是计算的输出核心, 虽然 '万物互联' 的概念一直在炒作, 但是人与设备的交互目前扔只有简单的几种方式: 硬件输入模式(诸如键盘或者鼠标等设备), 语音输入模式以及追踪反馈模式(诸如眼球追踪), 从目前的技术储备来看, 目前想要和计算设备互动, 显然信息的输入和反馈都需要屏幕的存在.
随着人工智能的不断发展, 显示会越来越多的出现在各种地方. 比如过去冰箱没有显示屏幕, 但是现在配置液晶屏幕的冰箱越来越多;比如过去汽车没有液晶屏幕, 而现在高端汽车配置大屏已经成为趋势, 而高端汽车更是利用投影技术实现了HUD显示, 此外一些AR设备都用了投影显示技术. 这些案例都是人工智能不断发展, 显示需求不断出现的例证.
人工智能和人类的交互方式仍旧以为显示为核心人工智能和人类的交互方式仍旧以为显示为核心
仅仅是有屏显示不能满足多种显示需求, 上面我们分析了有屏显示在形状, 尺寸, 能耗等问题上的困境, 而投影技术目前也无法真正实现无屏画面输出, 显然人们需要更加灵活的显示方式.
无屏显示是未来显示技术发展的方向
笔者认为投影技术虽然目前还有很多限制, 但是其仍旧是无屏显示的核心技术, 从目前的技术储备来看, 人来没有开发出全新的显示模式, 如何在空气中呈现?全息投影是目前唯一能够做到这种效果的技术, 尽管这种效果目前看起来还有些不接地气.
从有屏显示向无屏显示的过渡是未来显示技术的发展的一个大的方向. 而目前有屏显示以平板显示为基础, 为未来无屏显示则是以投影技术为基础. 目前投影设备的普及度还比较低, 从电视和投影机的销量对比就可以看出: 一个是千万级别的市场, 一个是百万级别的市场. 不过只要投影技术能够让无屏的概念真正实现, 相信投影技术未来能够逆袭, 成为人工智能时代下更具有适应力的显示技术.