Tiramisu：Meta的“超真实VR”原型在SIGGRAPH 2025亮相

在2025年SIGGRAPH大会上，Meta展示了其名为Tiramisu的VR研究原型机，该设备结合了超越视网膜的角分辨率、高亮度和高对比度，尽管其视场角较窄，但其视觉保真度标志着向"视觉图灵测试"迈进的关键一步。从6PPD到90PPD：VR显示清晰度的演进自十余年前OculusDK1广泛展示以来，经济型VR头显的角分辨率已从6像素/度（PPD）提升至当前主流的25PPD，高端设备可达35PPD，VarjoXR-4中心区域甚至达到51PPD。这一进步使虚拟图像逐渐摆脱"像素化"和"锯齿感"，向真实视觉体验靠拢。然而，角分辨率需要达到何种水平才能实现"真实感"？是否存在收益递减？此外，亮度与对比度是否与分辨率同等重要，甚至更为关键？Tiramisu正是为探索这些问题而设计。"视网膜级分辨率"的再定义在XR行业，普遍认为人眼分辨极限为60PPD，Meta官方博客也曾引用这一"常识"。然而，RealityLabsResearch内部的专家自Oculus早期便对此提出质疑。2022年，Meta推出名为Butterscotch的研究原型，具备55PPD的角分辨率，视场角仅为50度。其目标是测试"视网膜级分辨率"的感知阈值及收益递减点。该原型在实时测试中可动态调整分辨率，验证了高分辨率对消除像素化和锯齿的关键作用。TiramisuTiramisu的开发团队--光学、光子学与光系统（OPALS）团队，正是基于Butterscotch的研究成果，并结合另一原型Starburst（专注于高亮度与高对比度）的发现，构建了Tiramisu。OPALS团队与长期为人熟知的显示系统研究（DSR）团队同属MetaRealityLabs研究部门，两者常有合作。Quest3和Tiramisu的镜头堆栈Tiramisu的技术规格与视觉表现Tiramisu具备以下核心参数：角分辨率：90PPD亮度：1400尼特对比度：Quest3的三倍设备采用微OLED显示屏（类似BigscreenBeyond2等设备），通过光学放大实现超高分辨率，但视场角被限制在33°×33°。与现有微OLED头显不同，Tiramisu未采用流行的折叠透镜（pancakelenses）。尽管折叠透镜有助于实现更轻薄的设计，但其光学效率极低，导致大部分光线在传输中损失，严重削弱最终进入人眼的亮度。例如，Quest3和AppleVisionPro的实际入眼亮度仅约100尼特，远低于其面板标称值。根据Meta的说法，Quest3（蓝色）和Tiramisu（紫色）为突破此限制，OPALS团队为Tiramisu设计了定制折射透镜。该透镜由三片高折射率火石玻璃制成，几乎消除了几何与色差畸变。每片镜片均配有定制抗反射涂层，以在整个视场内最大化亮度与对比度。其结果是：一款厚重且无头带的头显（演示中需手持），但其光学系统能高效传递光线，实现90PPD的解析能力。实际视觉体验：超越分辨率的真实感Tiramisu的演示内容基于UnrealEngine5，由高性能PC驱动，并启用NVIDIADLSS3技术。主要场景为Epic的"ElectricDreams"公园示例，包含高精度摄影测量素材、Nanite几何系统和Lumen全局光照。尽管视场角极小，无法提供沉浸式包裹感，但其图像质量极为震撼：公园场景中的细微纹理与轮廓线平滑自然，无任何像素化或锯齿。夜间飞机驾驶舱场景中，微小开关的凹槽与远处跑道边缘标记清晰可辨。Meta研究人员指出，Tiramisu的90PPD与Butterscotch的55PPD之间存在明显差异。然而，最突出的并非分辨率，而是亮度与对比度。Tiramisu中虚拟LED光源呈现出真实的"自发光"效果，而Quest3在同一场景下仅表现为"彩色贴纸"。这种高对比度与明亮光源的结合，营造出远超Butterscotch的现实感。此外，高亮度与高对比度似乎增强了深度感知，尽管Tiramisu不具备可变焦光学。这一现象在高动态范围（HDR）电视中亦有报道，其机制尚不完全明确。整体而言，Tiramisu的图像明亮、生动、赏心悦目，正如DSR负责人DouglasLanman所形容的："如同第一次看到4KHDROLED电视，甚至更为震撼。"视野亮度镜头展示任务3108°100尼特煎饼（23毫米厚）25PPD（液晶屏）提拉米苏33°1400尼特折射（63毫米厚）90PPD（微型OLED）提拉米苏290°约700尼特折射+衍射（26毫米厚）60PPD（微型OLED）Tiramisu2：迈向实用化的下一代与Boba3不同，Tiramisu1因视场角过窄、体积过大，不具备产品化可行性。然而，Meta在SIGGRAPH上透露了其后续项目--Tiramisu2，旨在平衡分辨率、亮度、对比度与视场角、紧凑性。Tiramisu1的折射透镜堆栈厚度达63mm，而Tiramisu2将采用折射-衍射混合光学设计，预计厚度缩减至26mm，略高于Quest3的23mm。水平视场角目标为约90度，接近初代OculusRift。这一优化的代价是部分性能牺牲：Tiramisu2的目标为60PPD和700尼特亮度。尽管低于初代，但仍为Quest3的两倍以上分辨率和七倍亮度，被视为合理的权衡。目前，Tiramisu2仍处于开发阶段，Meta未透露其未来路线图。Tiramisu2可以实现真实感、视野和实用性的平衡与Boba3的对比：VR未来的两条路径在同场活动中，Meta还展示了另一款原型Boba3，其特点为180°×120°的超广视场角，但分辨率、亮度和对比度与Quest3相当。Boba3代表了通过扩大视场角提升沉浸感的路径，而Tiramisu则代表了通过极致画质追求"真实感"的路径。两者共同揭示了Meta对VR显示系统未来发展的多维度探索。Tiramisu2若能成功，或将挑战"视场角是首要指标"的传统观点，证明在合理视场下，超高分辨率与高动态范围同样能带来颠覆性的视觉体验。