iFixit分享Vision Pro拆机:详细展示内部复杂构造设计

来源: 芯闻路1号 作者:Henry 2024-02-05 10:26:14

iFixit日前分享了关于这款设备的拆机过程:

 

Vision Pro最奇怪的地方,同时是最具苹果特色的地方是它有一个闪亮的大气泡式玻璃外壳,而这使得它即便是在关闭的时候都会在铝制和塑料外壳的竞争中脱颖而出。当它打开时,更奇怪的是,它并非完全透明,因为在玻璃后面,一个奇怪的透镜屏幕显示着用户眼睛的3D视频,以模仿他们的眼神目光。苹果称之为EyeSight显示器,而当头显用户看着他人时,这种感觉就像是他可以透过烟雾玻璃看到你一样。

科技记者称EyeSight“怪异”、“恐怖谷”、“实用性非常可疑”。但从维修的角度来看,这似乎确实是一个致命弱点。为什么要引入另一个屏幕、更多的连接器和更多的故障点呢,所有这一切都是为了一个有点令人毛骨悚然的功能吗?当然,我们必须深入研究并弄清楚它是如何工作的。

我们知道挖开里面十分困难。我们希望不会造成任何破坏。但我们知道,从EyeSight显示器到传感器阵列,从外部电池组到R1芯片,看看苹果是如何将所有创新技术都塞进这款产品里面是值得的。我们为本次拆机用上了大家伙,包括框架的X射线视图和显示器的高分辨率显微镜镜头。

我们有很多观察,一些观点,以及一些有根据的猜测。这款设备具备众多功能,所以我们把分析分为两部分,关于透镜系统和芯片的更多细节将在几天后公布。

 

下面我们一起探索一个前所未有的玻璃洞天吧。

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当然,玻璃面板是粘上去的,这花费了很多热能(热风枪加热开盖)和时间,但我们没有破坏它。当然,它并非毫发无损,玻璃有一层保护塑料薄膜,它们有点剥落,可能有点融化。苹果的零售维修人员可能比我们更快,但他们会向你收取799美元来前盖玻璃更换费用。

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玻璃

这个玻璃重34克,本身可能并不重,但如果配上电池,Vision Pro的重量就超过了一公斤。

对于这一点,苹果可谓是耍了点小把戏。在大多数宣传片中,他们都会小心翼翼地隐藏着外接电池,因为它可以放在你的口袋里。就像在VR的早期阶段一样,集成电池会令设备变得非常笨重。嘿,我们可是模块化电池的超级粉丝,当电池不可避免地在一到三年内无法充电时,你可以毫不费力地更换它们。苹果的硬件团队可能同样在期待即将到来的欧盟电池法规,亦即到2027年所有电子产品都使用可更换电池。

单是电池组就重353克,由三块iPhone大小的电池组成,它的总电量为35.9 Wh,是iPhone 15 Pro 17.3 Wh的两倍多。电池重184克,令人惊讶的是只有整个电池组重量的一半。为了看看里面,我们必须热软周围的粘合剂,松开一套一次性金属夹,然后拧开Torx螺丝。

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图注:三节铝电池,每节3.8V串联,每节3166毫安时,总共提供11.34伏电压。

 

把电池组和头显的重量加在一起,就像上面提到一样,你会得到超过一公斤的重量,而这会是一副非常重的眼镜。相比之下,Quest Pro重722克,Quest 3重515克。

但重量的关键在于平衡。Vision Pro的重量很大程度上取决于你的脸,所有的技术都放在前端,如果没有平衡,即便是双环带都无法克服这一切。苹果为后置电池组申请了专利,这可能有助于平衡沉重的前置电池组,但很难想象想要佩戴重量为前置电池组150%的玩意。

所以,如果我们只计算你脸上的重量,Meta Quest Pro的显示模块(不含电池)是522克。同样的组件在Vision Pro中是532克,实际上一样。这两款设备的主要区别在于重量分布,Vision Pro的口袋电池要重得多。

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不过,第一印象不错。iFixit拆卸老手萨姆·戈德哈特(Sam Goldheart)表示:“它并没有想象那么重,尽管它肯定在压我的额头/脸颊上面,而不是套在我的头部,这感觉很奇怪,就像有人在前压我的头。”

 

头带

Vision Pro配有3D针织Solo Knit Band和Dual Loop Band。它们接到头显两端,就在扬声器的后面。在所有的宣传照片中都可以看到标志性的Solo Knit Band,而它看起来确实很酷。Solo Knit Band横向绕头一圈,你可以用侧面的一个刻度盘来调节,就像你拧紧自行车头盔的方式一样。

所以感觉如何?萨姆说道:“面料太漂亮了。”在Solo Knit Band采用了非常精细而舒适的针织方法,有足够的弹性来容纳马尾辫,并依然能够支持前端单元。

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扬声器固定在头显的两条刚性带上。要释放它们,你可以使用我们的老朋友,Sim卡移除工具。孔位于主头显的太阳穴位置,可拆卸头显带有一排电触点,就像Lighting连接器一样。容易拆卸的部件?只要求使用你可能已经拥有的工具?我们显然希望如此,这样拆开头显可能就会轻松很多。

这种模块化设计与我们非常喜欢的AirPods Max类似。可穿戴设备很容易损坏,所以有一个容易更换的扬声器模块非常有意义。我们试图更进一步,把扬声器从框架中撬出来,但马上就把里面的模制缆线弄断。没关系,你不需要撬开扬声器模块。

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图注:这款扬声器虽然没有AirPods Pro那么难拆开,但也差不多了。

 

扬声器本身指向你的耳朵。这非常明显地表明你不应该在任何嘈杂的地方使用它。如果你愿意,你可以戴上AirPods Pro,而如果你想要无损地、低延迟的音频,那就必须是最新的USB-C接口(配 MagSafe充电盒)。

左边是专有的电池线连,磁扣到位,然后旋转锁定。我们理解苹果为什么在这里使用非标准的连接器,即便我们不喜欢它,但至少它不会被路过的小孩拽掉。但线缆另一端的插头不可原谅。它不是使用USB-C插头,而是用一个大号Lightning来连接电池组(可用回形针或Sim卡拆卸工具松开它)。

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锁定设计很棒,但为什么不能是USB-C?苹果,你可以告诉我为什么吗?

 

这个连接器意味着你不能只更换你已经拥有的USB-C电池组。

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Light Seal和面垫

每张脸都不同,为了覆盖不同的脸形和大小,苹果目前共出售28种不同的Light Seal。如果你需要蔡司光学插片,你的Light Seal尺寸同样会改变。这是因为Light Seal和面垫用于确保你的眼睛相对于立体屏幕和眼睛传感器摆在正确的位置。这就是为什么苹果的每一份Vision Pro订单都是手工包装,因为没有“标准”的设置。

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Light Seal磁性固定在主头显,这是苹果的通通式。要么是粘在一起,要么是非常容易更换。看看未来的设备是否能够找到一种更简单的方法来实现这一点将是一件有趣的事情。目前,此贴比魔术贴要好,因为它们可以确保Light Seal精确对齐。你可以想想MagSafe是如何吸住充电器,并将其完美地排列在iPhone的感应充电线圈之上。

至于清洁Light Seal,苹果建议使用清水和无香精洗洁精,这将有助于防止浸透汗水的部分变得太脏,而且对化妆人士尤其有效。在《华尔街日报》的视频中,乔安娜·斯特恩(Joanna Stern)戴着头显24小时,而她说自己的化妆品渗到了Light Seal里面。我们的萨姆·戈德哈特同样遇到了这个问题。

磁性Light Seal里面是一条密封件,用针织织物包裹,但不太可能弄脏。它同时恰好是进入头显内部的方式。把它拿掉,你会发现另一个惊喜:一张薄薄的弹性塑料片。我们不确定这究竟是为了弥合织物的缝隙,还是为了防止微粒进入内部。但我们确信这让你看起来很像是戴着面具的超级英雄。

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EyeSight

前置的护目镜是Vision Pro的标志性功能,而现在评论纷至沓来,使得它同时是最具争议的功能之一。

EyeSight的专利描述了三种显示模式:“眼神交流”、“内容显示”和“请勿打扰”。例如,显示眼睛以促进社交,并可显示诸如开心、生气和忧伤等表情;单纯作为显示屏并用于显示各种各样的信息,比方说天气;告诉其他人用户正在专注于特定事情的请勿打扰图案。

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非常酷的想法。但在实际操作中,EyeSight显示屏非常暗,分辨率同样很低,评测者说很难在上面看到什么。《华尔街日报》的乔安娜·斯特恩描述为“难以看清”,而马奎斯·布朗利表示:“当我戴上头显时,你几乎看不到我的眼睛。”

事实证明,当EyeSight显示你的眼睛时,它不只是显示你眼睛的单一视频,它会显示你眼睛的一些视频。在玻璃外罩里面,我们发现正面显示屏有三层:加宽层、透镜层和OLED显示屏本身。

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为什么EyeSight看起来这么不稳定?

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苹果想要实现一个非常具体的目标:一张带有眼睛的3D动画脸部。他们必须做出非常战略性的设计选择和妥协来实现这一目标。

人类的大脑对面部和表情非常敏感,这就是恐怖谷现象存在的原因,而其中一部分涉及深度感知。苹果需要创造一个可信的3D效果。但它看起来不像真正3D的一个原因是它们缺乏立体效果。为了让影像看起来像3D,我们需要用两只眼睛看到细微不同的图像。Vision Pro选择用透镜层来解决这个问题。

透镜层从不同的角度观看时会显示出不同的图像。你可以使用这个效果来模拟两帧动作的移动。或者,你可以使用同一主题的不同角度图像来创建立体3D效果。

Vision Pro在外部OLED面板的顶部有一个透镜层。VisionOS渲染多张人脸图像(分别叫它们A和B),将它们切开,从一个角度显示A,从另一个角度显示B。这通过立体效果创建了一个3D人脸。角度很小,而且很多,需要一个先进的科学显微镜才能看懂这里。

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透镜层的弯曲脊

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像素弯曲并通过透镜层发光

这种方法是有妥协的。水平分辨率大大降低,每个多幅图像之间被分割。例如,如果在2000像素宽的显示器显示两幅图像,则每个图像只有1000个水平像素可供使用。即使我们不知道显示器的分辨率,同时不知道交织的图像数量,分辨率都必然会降低。这就是为什么眼睛看起来模糊的主要原因。

透镜层的前面是另一塑料透镜层,具有类似的透镜脊。这一层似乎将投影的脸拉伸得足够宽,从而适应Vision Pro的宽度。删除这一层并启动Pro会显示出非常奇怪的眼睛挤压。

另外,透镜可能会限制有效的视角。将效果限制在Vision Pro正前方,可以限制你从极端角度看到的人造效果,有点像隐私过滤器。这样做的缺点是,你正在通过另一层透镜传递一个已经复杂且模糊的图像。这使得它更糊更暗。

光学插片和立体显示器

你可以在这张X光片中看到卵形透镜的轮廓,这张图片可是花了我们Creative Electron的朋友3500美元。

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当你第一次戴上它时,Vision Pro本身会自动调节瞳孔间距,通过马达调节透镜的位置。然后是定制光学插片。

苹果门店有一台机器可以确定光学插片的大致强度。对于患有可能干扰眼动追踪的眼部疾病(如斜视)的用户,Vision Pro在辅助功能中提供了替代的交互控制。然而,我们听说光学插片不支持散光人士,而散光人士可是占人口的40%。如果你知道更多信息,请在评论中留言。

光学插片本身需要与头显“配对”。约翰·格鲁伯(John Gruber)收到了一个错误的校准代码,并导致眼动追踪表现不佳。我们原则上讨厌零件配对,所以必须要有一种方法在允许第三方光学插片的同时进行校准。

R1和M2芯片

这款头显采用的是M2 Mac芯片,并与新的R1芯片配合使用。R1芯片专门负责处理来自12个摄像头、激光雷达传感器和TrueDepth摄像头的输入,使得它们都在最低延迟。对于AR,你需要将现实世界的摄像头视图尽可能快地投射到用户的眼睛里,否则他们感知到的动作将与他们所看到的不匹配,这可是一张令人狂吐不止的门票。

为了跟上节奏,R1使用了实时操作系统。这意味着任务总是在固定的时间内执行。我们的大多数计算机都是分时作业,并可能导致速度变慢。想想不停抖闪的鼠标光标你就知道了。这不会像透视视频和对象渲染一样重要。任何小故障都会像《黑客帝国》里的小故障一样,往好了说只是让人不舒服,往坏了说会让人恶心想吐。它甚至可能会导致你绊倒和跌倒。

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一个令人难以置信的壮举,一个非常奇怪的设计决定

最初的iPhone做了类似的事情。当动力不足的芯片无法呈现快速滚动的页面时,它会切换到黑白棋盘,以跟上你所有的轻击和滑动。苹果优先考虑的是响应性而不是图像保真度。这一次,他们优先考虑了图像保真度和响应速度,并造成了续航、重量和散热方面的影响。考虑到这对苹果AR体验的重要性,这可能是第一代设备的正确选择。

Vision Pro雄心勃勃。是的,它很重,玻璃很脆,而且系留电池可能会非常烦人。但苹果已经成功地将Mac电脑的强大功能,加上新型专用增强现实芯片的性能,将这一切整合到一台可以戴在脸上的计算机之中。

就可修复性而言,它不是很好,但从好的方面来看,有一些连接方式非常令人愉快。当我们的拆卸团队意识到侧臂可以使用Sim卡拆卸工具弹出时,你会看到他们开心到跳起来,而且磁性缓冲垫十分用户友好。

那么,当这款产品显然花费了数年时间才创造出来,而且是苹果对计算机未来的最新赌注,为何苹果公司的EyeSight屏幕没有达到他们自己的标准呢?

它很暗,分辨率很低,而且它给头显中对重量最敏感的部分增加了很多体积、重量、复杂性和成本。是他们为了赶上截止日期而妥协预定目标吗?会不会是因为后期的制造失误?无论如何,我们确信将它推向市场是一个艰难的决定。

从最初的Oculus开始,我们就一直在拆卸VR头显,而它们不断给我们带来惊喜。这里有很多引人入胜的机械和光学设计。苹果将传感器无缝集成并实现了坚如盘石的位置追踪,这十分惊人,我们渴望深入了解他们到底是如何做到的。

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