Meta超宽视场VR原型机Boba 3亮相SIGGRAPH 2025
“我现在对VR的未来比以往任何时候都更加乐观”
（映维网Nweon 2025年08月18日）Meta在SIGGRAPH 2025大会开放了研究原型机Boba 3的体验，而UploadVR的大卫·希尼（David Heaney）撰文分享了自己的上手体验：
我在SIGGRAPH 2025大会体验了一款外形类似Quest 3的超宽视场角PC VR原型机Boba 3。
我长期以来一直主张，视场角是VR沉浸感的根本驱动力，并认为业界应优先考虑扩大视场角。
在Boba 2和Boba 3亮相之前，我们尚不清楚显著增大视场角是否总会伴随对外形尺寸和重量的重大妥协。如果情况果真如此，鉴于业界正当地专注于将头显变轻薄，我们可能需要等上数十年才能再次看到大厂推动视场角的提升。
在亲自体验过Boba 3，并目睹了在可行外形尺寸下实现的巨大视场角后，我现在对VR的未来比以往任何时候都更加乐观。
停滞的十年
2013年，当我尝试最初的Oculus DK1时，我和许多人一样都被震撼了。
如今，DK1在大多数方面都已过时。它的单眼分辨率不到640×800（约6 PPD，按法定标准属于盲人水平），刷新率仅为60Hz。它采用的显示屏存在高视觉暂留，运动模糊明显可见，并且没有位置追踪，只有三自由度的旋转追踪。
但尽管如此，大多数戴上DK1的人都会惊呼他们感觉像是传送到了另一个地方。
在DK1之前，你能买到的头显在视场角方面大约只有45度。你只能窥见虚拟世界的一隅。但有了DK1，你终于置身于那个虚拟世界之中。于是，2010年代的消费级VR复兴开始了。
下面是头显型号，水平视场角，垂直视场角和发布年份
- DK1：90°、90°、2013
- DK2：93°、99°、2014
- Rift：87°、88°、2016
- Quest 1：93°、93°、2019
- Quest 2： 96° (瞳距1&2)/86° (瞳距3)、96°、2020
- Quest 3： 108°、96°、2023
注：视场角因人脸形状而异，所以上述数值为近似值。
如今，我们拥有了单眼4K分辨率、120Hz刷新率、低视觉暂留、具有超低延迟的无标记内向外追踪、控制器和手部追踪的无线一体机。我们甚至拥有了用于混合现实（而不仅仅是VR）的彩色透视功能，并且头显不再需要游戏PC。
但在大多数情况下，视场角几乎没有变化。自那以后，几乎每款头显的视场角都落在90°到110°之间的某个位置。无论好坏，业界关注的焦点一直是让头显更小、分辨率更高，而不是扩大视场角。
当然也有例外。小派在2018年推出了一款水平视场角约150°的头显，但代价是“锤头鲨”般的外形尺寸以及周边像鱼缸般的严重几何畸变。最近，Somnium VR1和Pimax Crystal Super达到了约130°的水平视场角，但价格高昂且各有其自身的妥协。
然而，就主流用户实际购买和使用的大众头显而言，其视场角基本停滞不前。VR变得更清晰、更锐利、交互性同样强得多，但并没有更沉浸。这就是为什么Boba 3的透镜是十年来VR领域最重大的突破之一。
Meta的显示系统研究小组（DSR）
多年来，由道格拉斯·兰曼（Douglas Lanman）领导的显示系统研究小组DSR一直公开展示，并有时提供演示旨在推动头戴式显示器技术前沿的原型机。
这包括变焦光学、视网膜分辨率、超高亮度以及无需重投影的透视技术。
早在2018年，DSR就展示了最初的Half-Dome头显，它不仅具有变焦功能，而且视场角达到了140°。然而，后续版本的Half-Dome视场角反而缩小了：Half-Dome 2专注于紧凑性，Half-Dome 3则转向了无活动部件的电子变焦方案。这在很大程度上反映了整个行业的优先事项。
直到最近，我们才再次看到Meta推出具有宽视场角的原型机。2024年10月，Meta首席技术官安德鲁·博斯沃思分享了一张自己手持一款具有非常宽大弯曲机身的头显照片，暗示了其超宽视场角。
上周，Meta表示博斯沃思手持的原型机名为Boba。不过，比名字更有趣的是，团队同时透露这款原型机采用的是“大约九年前”的显示和光学堆栈。
Boba 1以显著的外形尺寸妥协为代价，实现了210°的超宽水平视场角，但其垂直视场角仅为70°。考虑到当时显示屏的低像素密度，它的角分辨率同样非常低。
但自那时起，情况发生了很大变化。因此，DSR最近重新审视了在视场角方面可能实现的目标。
Boba 2 和 Boba 3 登场
Boba 2于三周前在一篇论文摘要中首次披露，而它是在去年开发。当时，DSR的光学科学家意识到，Meta大量投入这项技术所推动的折叠光学透镜（pancake ）的最新进展，经过调整后可以在实用的外形尺寸下实现超宽视场角。
另外，市售的VR用LCD显示屏像素密度现已达到可以在超宽视场角下实现至少Quest 3级别角分辨率的水平。具体来说，Boba 2使用了3K显示屏，达到了与Quest 3相同的25 PPD（每度像素数）。
Boba 3是今年的更新版本，它使用4K LCD显示屏达到30 PPD，并采用了改进的透镜生产工艺，提高了质量，并明显减少了我之前在SIGGRAPH展台看到的Boba 2透镜边缘的“剥落”现象。
两者都拥有180°水平 × 120°垂直的视场角。
作为比较，Quest 3的视场角小于110° × 96°，Quest 3S则小于96° × 96°，而人眼的视场角粗略估计约为200° × 135°（具体取决于人脸形状）。更简单地说，Meta表示Boba 3覆盖了约90%的人眼视场角，而Quest 3仅覆盖46%。
所以，在类似Quest的外形尺寸下实现超宽视场角，且角分辨率高于Quest 3。理论上听起来很棒。但它在实际演示中表现如何？代价又是什么？
Boba 3 与 完全沉浸的喜悦
戴上Boba 3，我不禁嘴角上扬。我看到的是一个清晰度和锐利度与Quest 3大致相当的图像，但覆盖了一个真正巨大的视场角，无论是水平还是垂直方向。它覆盖了我的大部分视场，只有水平方向最边缘的一小部分和垂直方向下方的一小块区域缺失。
与迄今为止大多数其他尝试实现超宽视场角的方案不同，Boba 3仅在非常边缘处有轻微畸变，其程度与你在Quest 3边缘看到的相当。
在VR模式下，Boba 3带给我一种比以往任何头显都更强烈的真正身处异地的深刻感受。这不正是VR的真正目的吗？这种感觉如此强烈，以至于在换回Quest 3后，我强烈地意识到我现在缺失的视场角，并且无法不注意到它。
这种更强的沉浸感并非超宽视场角的唯一优势。它同时改善了物体的恒常性，亦即意味着你能持续感知到身边的虚拟物体，而不仅仅是前方的物体。在虚拟会议中，你能持续看到所有参与者的身体追踪和面部动作。在游戏中，你能更早地发现靠近的敌人。或者在使用三屏虚拟工作空间时，你只需转动眼球就能瞥见侧面的显示器，无需转头。观看180°视频时，你完全不需要移动头部。
这种减少头部平移的需求同样是一种舒适性优势，这比单纯的头显重量更为微妙。当然，未来的许多头显可能会更轻薄。但不断地转动脖子真的舒适吗？
Boba 3的前置摄像头变体支持在完整的超宽视场角范围内进行透视混合现实，而不仅仅是VR。这在技术上令人印象深刻，因为Meta需要开发一款定制的FPGA处理芯片，带有光纤PCI-E接口，以承载双2000万像素摄像头的高帧率数据（USB根本不够用）。然而，Boba 3的透视画面并未进行深度校正，我在移动头部时看到了几何畸变。另外，我家里已经有开放式周边视场的头显和配件，所以我本就可以在周边视场中看到现实世界。当然，那不包括虚拟物体。但尽管如此，所有这些因素使得Boba 3的混合现实体验略逊于其VR体验。
这种透视畸变和缺乏深度校正的存在，是因为Boba 3使用了“直接透视”，意思只是显示摄像头视图，并应用了与透镜匹配但静态的投影，而非使用动态重投影。兰曼表示，这更多是时间和项目范围的限制，而非固有的技术障碍，理论上可以通过未来的开发改进。
Boba 3演示最引人注目的是，它没有破坏体验的致命“代价”。我尝试过的其他三款Meta研究原型机，在追求推动头显显示系统特定领域前沿的同时，它们都伴随着明显且重大的妥协：
- Starburst提供了惊人的20,000尼特亮度，但其头显巨大笨重得滑稽，必须用缆线从上方悬挂，并且发热严重，顶部装有巨大的散热风扇。
- Butterscotch Varifocal提供了接近“视网膜”的分辨率和变焦光学，但头显厚重且仅有50°水平视场角。
- Tiramisu结合了超越“视网膜”的分辨率、高亮度和高对比度。但它同样厚重，且视场角仅为33°。
这并不是说其他原型机本身不令人印象深刻。但Boba 3明显不同。它感觉是完整的。如果允许我带一台回家，或者我胆大包天地偷一台，我会直接用它作为我的日常PC VR主力设备。
Boba 3是我戴过的最好的VR头显，没有之一，第二名望尘莫及。
不过需要明确的是，尽管外观精致，Boba 3并非产品，同时不是产品的原型机。Meta研究人员在SIGGRAPH花费了大量时间向与会者反复解释这一点。我听到有数十人询问“这个什么时候上市？”，这个问题比其他任何问题都多。
尽管如此，关于Boba 3最有希望的一点是，如果Meta真想把它作为产品推出，他们很可能做得到。
Boba 3不像Meta那无法量产的AR眼镜Orion。它的透镜没有使用特殊材料，显示屏既不是弯曲的也不是拼接的。
事实上，Boba 3的透镜制造工艺与Quest 3非常相似。它们都是双元件折叠光学透镜，新增加的是一个高曲率反射偏振层。显示屏则是普通的4K LCD，类似于已在Varjo XR-4和Pimax Crystal Super中使用的型号。
从概念上讲，Boba 3相对简单。当然，它的制造成本会明显高于Quest 3。但不会高达数千美元。
这并不是说开发Boba 3很容易，DSR的光学科学家们特别强调这一点。它的研发涉及了大量巧妙的光学和机械工程。但重要的是，困难的部分在于初始设计，而不是理论上的可制造性。
尽管Boba 3没有我认为会破坏体验的缺陷，但仍有需要注意的妥协。
一是视窗小于Quest 3，意味着你的眼睛需要更精确地对准透镜中心才能看到可接受的图像。但有趣的是，当你的眼睛与Boba 3的透镜未对齐时，看到的不是更模糊的图像，而是更暗的图像。例如，如果你一只眼睛的瞳距（IPD）对齐了而另一只没有，这可能导致令人不适的亮度差异。
这同时是Boba 3设计成高度可调节的原因之一。它具有手动单眼IPD调节、适眼距调节、以及面罩倾斜控制功能，包括可以将其完全向上翻起。
当我说Boba 3的外形尺寸“类似”Quest 3时，我应该指出它略重一些，因为它的透镜大得多。考虑到透镜增加的重力和尺寸，以及需要确保在所有可能的调节和受力情况下所有部件都牢固就位，Boba 3的面罩用铝进行了加固，而不是全塑料设计。这同时是Boba 3比带精英头带版Quest 3重142克的原因之一（尽管它不含电池）。
Meta的研究人员告诉我，理论上可以用镁合金替代铝来减轻重量，但这会推高成本。
下面是重量与光学堆栈尺寸对比，依次是视场角，光学堆栈尺寸，重量：
- Quest 3： 108°×96°、63×60×26mm、698克 (带精英头带)
- Boba 1：200°×70°、140×78×45mm、874克
- Boba 2：180°×120°、80×80×42mm、845克
- Boba 3：180°×120°、75×75×42mm、840克
顺便说一下，如果你好奇Boba 3是如何实现追踪，答案在于它使用了初代Oculus Rift的Constellation追踪系统，演示时在我面前的桌子上有两个Rift传感器。不过，如果Meta真想把Boba 3作为产品推出，这可以很容易用内向外追踪进行取代。
Meta为何不推出Boba 3？
鉴于Boba 3感觉如此完善、缺陷如此之少，以及其明显的可制造性，你可能想知道为什么它只是一个研究原型机。
实际推出什么产品的决定权完全不在DSR团队手中。相反，它取决于Meta的产品团队，最终取决于其高管，亦即博斯沃思和扎克伯格。
考虑到博斯沃思多次表态，不推出搭载Boba 3透镜产品的决定很可能归结于计算能力。
当被问及他在10月照片中手持的Boba 1时，博斯沃思重申了他长期以来的观点：超宽视场角不值得在“重量、外形尺寸、计算能力和散热”方面做出妥协。
Boba 3无疑证明了可以在不显著改变外形尺寸的情况下实现超宽视场角，并且如果为量产进行精简和优化，我猜测它只会增加大约100克的重量。这并非无关紧要，但可以通过合适的头带设计来缓解，而且绝对是值得的。
但Boba 3丝毫没有解决Bosworth经常提出的计算问题。头显的视场角越宽，要达到相同的角分辨率，每帧需要渲染的像素就越多。而且性能代价比单纯增加相同视场角下的分辨率更糟，因为现在有更多的几何体、实体和特效可见，因此必须进行渲染和模拟。在周围物体稀少的虚拟场景中，这种额外的开销或许尚可应付，但在密集场景中，例如开放世界，它可能是灾难性的。
像眼动追踪注视点渲染和神经超分辨率这样的技术对此会有所帮助，但作用有限。
Boba 3的演示是由Nvidia的RTX 5090驱动，这是一款售价2000美元、重2公斤的PC显卡，功耗约为600瓦。同时，Meta在2019年推出了其最后一款纯PC VR头显（Rift S），并在Quest 2发布时承诺不再推出此类产品。
Meta现在完全专注于由移动芯片组驱动的VR一体机，从相对较小的电池中获取约10瓦的功率，其性能比游戏PC低几个数量级。在相关限制条件下，增加分辨率、刷新率或视场角，都会严重削弱独立VR本已有限的图形保真度。尽管我不愿承认，但在一体机头显的视场角问题上，博斯沃思是对的。
不过，这并非意味着Meta将永远只推出视场角在110°左右的产品。在110°和180°之间有巨大的空间，并且Boba 3透镜的基本方法可以进行调整，在未来逐步增加视场角。
