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1. 5G+AI 破解VR/AR 產(chǎn)業(yè)落地瓶頸自 Oculus Rift 產(chǎn)品推出,VR 在 2014-2016 年間一度成為全球產(chǎn)業(yè)和資本追捧的焦點(diǎn)。大型 IT 公司進(jìn)行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,VR 中小創(chuàng)公司不斷涌現(xiàn)。然而,理想是美好的,現(xiàn)實(shí)是殘酷的,應(yīng) 用匱乏,性能表現(xiàn)低于預(yù)期,導(dǎo)致了一度火熱的 VR 產(chǎn)業(yè)走向沉寂,從技術(shù)上看出現(xiàn)這一現(xiàn) 象的核心原因在于:
1、終端高算力小型化不足,削弱用戶體驗(yàn)。VR 眼鏡由于需要構(gòu)造完全的虛擬化 3D 空間, 往往需要巨大的算力,而現(xiàn)今的硬件設(shè)備仍無法做到小型化高算力,各類“臨時(shí)性”措施大 幅削弱了 VR 的使用體驗(yàn)。
2、不具備足夠定位精度帶來“眩暈感”。流行的 Oculus、HTC 等廠商推出的面向消費(fèi)端客戶 的VR眼鏡產(chǎn)品均不具備足夠的定位精度,從而造成VR眼鏡在使用過程中嚴(yán)重的“眩暈感”。
3、由有線傳輸造成的可不便攜性。這造成互動(dòng)直播、游戲等“殺手級(jí)”應(yīng)用無法給出令人 接受的表現(xiàn)。
5G破解 VR 應(yīng)用瓶頸。目前的 VR 產(chǎn)品主要有三種:PC VR 高端頭顯,VR 一體機(jī)以及 VR 盒子。PC VR 頭顯的體驗(yàn)效果最好,但操作最為復(fù)雜。用戶不僅需要購(gòu)買這些設(shè)備,還需要 有一臺(tái)配臵相對(duì)較高的 PC 主機(jī),成本和門檻也最高。第二種是移動(dòng) VR 一體機(jī)。這類產(chǎn)品 相比之下便攜性好,體驗(yàn)起來也更加方便。但缺點(diǎn)在于移動(dòng) VR 平臺(tái)的內(nèi)容質(zhì)量相對(duì)較低, 硬件素質(zhì)也不如高端 VR。體驗(yàn)好的設(shè)備貴、門檻高,便宜的設(shè)備又體驗(yàn)差。這種矛盾該如 何解決?這時(shí),云 VR/AR 平臺(tái)就成為了一種很好的解決方案。在用戶體驗(yàn)的過程中,原本 需要本地計(jì)算的過程全部放在云端,并通過云端服務(wù)器反饋給使用者,這樣就可以省去購(gòu)買 高端設(shè)備的成本,而且低延遲還可以減輕用戶的眩暈感。這樣的方案從理論上確實(shí)可以解決VR 的一些痛點(diǎn)問題,去除復(fù)雜線纜的約束,提供成本低高質(zhì)量的體驗(yàn)內(nèi)容。但這一切都需 要強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及超高運(yùn)算的云 VR 平臺(tái)來做支撐,而在這套流程的數(shù)據(jù)傳輸方面,云 VR 正是背靠 5G 的兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)才得以延伸:
1、5G 推動(dòng)VR/AR 發(fā)展的關(guān)鍵——高速傳輸
目前,智能手機(jī)終端的 VR/AR 應(yīng)用多數(shù)是基于獨(dú)立的 APP 運(yùn)行。以觀看 VR 視頻為例,一 段幾秒鐘的高清全景視頻便可達(dá)到幾十兆甚至幾百兆。在主流的 4G 網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度下,用 戶是難以流暢觀看 VR 視頻的,至于 VR 游戲更是面臨巨大的傳輸瓶頸。而對(duì)于 AR 體驗(yàn)來 說,雖然可以依靠離線的識(shí)別處理機(jī)制來呈現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的體驗(yàn),但當(dāng)識(shí)別的景象發(fā)生連續(xù)大 量的動(dòng)態(tài)變化時(shí),單單依靠終端便難以負(fù)荷龐大的計(jì)算量。為此,華為 VR OpenLab 聯(lián)合視 博云等合作伙伴在西班牙 MWC 展覽會(huì)上,發(fā)布了最新的 VR 解決方案——Cloud VR,即將 VR 運(yùn)行能力由終端向云端進(jìn)行轉(zhuǎn)移,以此來推動(dòng) VR/AR 應(yīng)用在智能手機(jī)端的普及。然而, 這種解決方案的實(shí)現(xiàn)所依托的仍然是高效的傳輸網(wǎng)絡(luò)——5G。在 5G 時(shí)代,一部超高清的電 影可在 1 秒之內(nèi)下載完成。同樣,一段超高清的 VR 全景視頻也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的流暢播放。
2、5G 優(yōu)化VR 體驗(yàn)的核心——低延遲
僅僅速率快仍無法解決 VR/AR 體驗(yàn)在移動(dòng)終端中的延遲問題。事實(shí)上,5G 網(wǎng)絡(luò)還在其整體 設(shè)計(jì)上采用了不同于 4G 網(wǎng)絡(luò)的基站布局和處理機(jī)制,以此來縮短傳統(tǒng) VR 體驗(yàn)中的延遲時(shí) 間。對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)來說,所采用的頻率越高,傳播過程中的衰減也越大,這就導(dǎo)致了 5G 網(wǎng)絡(luò) 覆蓋能力的減弱。所以,同 4G 網(wǎng)相比,5G 所需要的基站數(shù)量將更加龐大。但同時(shí),覆蓋范 圍的縮小也減輕了基站所承載的傳輸壓力。因此,相比于 4G 網(wǎng)絡(luò)建造的宏基站,5G 網(wǎng)絡(luò)所 采用的基站更多的是微型基站。
基于微基站,5G 采用移動(dòng)邊緣計(jì)算機(jī)制,即將處理邏輯下沉到網(wǎng)絡(luò)的邊緣,也就是更靠近 用戶的基站上。一旦用戶發(fā)出請(qǐng)求,數(shù)據(jù)便可以在極短的時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)交荆疽部梢?更快速地給用戶以反饋。
正是基于這種高效的傳輸機(jī)制,5G 才能夠讓 VR/AR 應(yīng)用在移動(dòng)終端的時(shí)延極大地縮短。根 據(jù) IMT-2020 制定的指導(dǎo)方針,5G 將提供1 毫秒的 OTA 往返延遲。實(shí)際上,當(dāng)延遲小于 10 毫秒時(shí),人類就基本無法察覺到畫面的延遲。因此,5G 的到來將會(huì)徹底消除 VR 使用中由 時(shí)延所帶來的眩暈感,從而真正提升移動(dòng)終端的虛擬體驗(yàn)。
5G有望從內(nèi)容端打通產(chǎn)業(yè),令 VR 技術(shù)推廣加速。5G 并非僅為 VR 所用的私有網(wǎng)絡(luò),而是 面向大眾通信的公共網(wǎng)絡(luò),這意味著海量的信息與內(nèi)容將通過 5G 網(wǎng)絡(luò)輻射到各終端節(jié)點(diǎn)。 以往,VR 的相關(guān)應(yīng)用受限于傳輸速度,往往需要通過有線方式構(gòu)造專有系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)“專網(wǎng)專用”。在 5G 大背景下,各類4K 級(jí)以上高清視頻應(yīng)用均可以通過 5G 公有網(wǎng)絡(luò)被用戶終端 在不受限制的時(shí)間地點(diǎn)訪問,這意味著 VR 的內(nèi)容匱乏問題也有望得到大幅改善,實(shí)現(xiàn)從內(nèi) 容端的產(chǎn)業(yè)打通。
5G 時(shí)代,更多的 VR 應(yīng)用場(chǎng)景將成為現(xiàn)實(shí)。4G 僅能夠滿足部分 VR/AR 應(yīng)用,但 5G 不僅 增強(qiáng)了現(xiàn)有的虛擬體驗(yàn),還將拓展出全新的應(yīng)用場(chǎng)景,真正使 VR/AR 發(fā)揮其在移動(dòng)終端的 優(yōu)勢(shì),解決用戶生活中的痛點(diǎn),比如,目前發(fā)展緩慢的 VR 直播。囿于 4G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的帶寬 限制,用戶無法僅靠移動(dòng)終端來實(shí)現(xiàn)體育賽事和演唱會(huì)等大型場(chǎng)景的現(xiàn)場(chǎng)直播,即使采用專 用級(jí)的 VR 全景攝影機(jī)來進(jìn)行視頻采集,用戶終端的觀看體驗(yàn)仍然欠佳。但隨著 5G 時(shí)代的 來臨,高清 VR 視頻的上傳和在線播放的流暢性都將在幾秒之內(nèi)完成。同時(shí),5G 還可以使 基于 AR 的車載導(dǎo)航成為現(xiàn)實(shí)。將導(dǎo)航地圖和實(shí)時(shí)路況等信息投射在駕駛員眼前的擋風(fēng)玻璃 上,使駕駛員在搜索路線的同時(shí)也能夠?qū)π旭偟缆返臓顩r進(jìn)行把控,從而既提升了行駛的安 全性,也節(jié)省了駕駛時(shí)間。此外,隨著 5G 的部署,一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用,諸如遠(yuǎn) 程手術(shù)、虛擬課堂培訓(xùn)和即時(shí) VR 內(nèi)容創(chuàng)作等,也都將得到普及。
AI 算法成熟化將逐步令 AR走向臺(tái)前。AR 的落地慢于 VR,本質(zhì)原因在于 AR 對(duì)場(chǎng)景三維 重構(gòu)、物體追蹤等技術(shù)均存在較高的算法要求。AI 算法成熟化將有望解決 AR的技術(shù)難題, 助力產(chǎn)品加速落地。隨著近年來 AI 算法持續(xù)革新,以 AI 為主導(dǎo)的計(jì)算機(jī)視覺算法已日趨成 熟,國(guó)外的谷歌、蘋果等公司以及國(guó)內(nèi)的商湯、曠視等公司均展開了針對(duì) AR 應(yīng)用場(chǎng)景的 AI 算法解決方案的研究。
AR 技術(shù)迭代加速,相關(guān)產(chǎn)品已然落地。與此同時(shí),在 VR 大潮的驅(qū)動(dòng)下,AR 技術(shù)迭代的速 度得到加快,目前已逐步推出探索性產(chǎn)品。微軟在 2015 推出 AR 眼鏡 HoloLens,并再次在 2018 年推出迭代產(chǎn)品 HoloLens 2。谷歌與阿里巴巴投資的 AR 公司 Magic Leap 在 2018 年推 出了自己的產(chǎn)品 Magic Leap One。蘋果公司也在持續(xù)對(duì) AR 軟硬件進(jìn)行投入,并推出了 AR 開發(fā)工具ARKit。在應(yīng)用方面, 2016年推出的手機(jī)端 AR游戲精靈寶可夢(mèng)GO獲得巨大成功。 這一切均說明 AR 技術(shù)具備巨大的潛力。
交互模式的變革貫穿了整個(gè) IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史,AR 有望成為新一代交互平臺(tái)。交互模式的轉(zhuǎn) 變直接體現(xiàn)在輸入輸出的形式上。從最初的鍵盤交互時(shí)代,以 DOS 命令形式輸入為主;隨 著蘋果和微軟 PC 圖形界面的誕生,進(jìn)入了“鼠標(biāo)+鍵盤”時(shí)代,開始通過圖形界面(GUI) 進(jìn)行輸入輸出。2007 年蘋果推出 iPhone 手機(jī),也將計(jì)算機(jī)帶入了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)觸屏交互時(shí)代。 人機(jī)交互的趨勢(shì)是越來越人性化。上世紀(jì) 80 年代人們要經(jīng)過良好的培訓(xùn)才能使用命令行或 編寫代碼,但如今即使是未受任何培訓(xùn)的孩童也可以使用智能手機(jī)或平板電腦。下一代計(jì)算 平臺(tái)必然會(huì)在人性化上有顯著提升,AR“所見即所得”的交互方式符合這一趨勢(shì)。
2. 虛擬走向現(xiàn)實(shí),VR/AR的前世今生2.1. VR/AR 的誕生與發(fā)展
VR(Virtual Reality)又稱為虛擬現(xiàn)實(shí),其本質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)通過欺騙感官的方式實(shí)現(xiàn) 用戶在虛擬的三維空間中體驗(yàn)到身臨其境的沉浸感。最早的 VR 產(chǎn)品可以追溯到 1962 年莫 頓〃海利希推出的多種感官交互影院設(shè)備 Sensorama。其后,VR 得到不斷革新,并在 90 年代世嘉、任天堂等游戲機(jī)廠商的 SEGA VR-1、Virtual Boy 等產(chǎn)品上得到應(yīng)用。隨著 2010 年 Kickstarter 集資眾籌產(chǎn)品 Oculus Rift 問世,其細(xì)膩的分辨率、寬廣的視野與 6DOF 高沉 浸體驗(yàn)令 VR 再次進(jìn)入發(fā)展熱潮,并持續(xù)至今。
AR(Augmented Reality)又稱為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),其本質(zhì)是在用戶現(xiàn)有的視覺空間下疊加虛擬物 體,以實(shí)現(xiàn)用戶在真實(shí)空間下對(duì)于附加場(chǎng)景的增強(qiáng)性需求。AR 最早的產(chǎn)品可以追溯到 1966 年薩瑟蘭研制的機(jī)械式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) Sword of Damocles。AR 的概念在1990 年提出,在之 后的歲月里長(zhǎng)期停留在實(shí)驗(yàn)室層面與軍方的相關(guān)項(xiàng)目研究。2000 年后,一些在 Android 手機(jī) 上的 AR 應(yīng)用逐步推出。在2012 年谷歌推出新的 AR 眼鏡產(chǎn)品后,AR 技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了新 紀(jì)元。
AR 從其技術(shù)手段和表現(xiàn)形式上,可以明確分為兩類:一是 Vision-based AR,即基于計(jì)算機(jī)視覺的 AR,二是 LBS-based AR,即基于地理位臵信息的 AR。
1、Vision-based AR 基于計(jì)算機(jī)視覺的 AR 是利用計(jì)算機(jī)視覺方法建立現(xiàn)實(shí)世界與屏幕之間的映射關(guān)系,使我們 想要繪制的圖形或是 3D 模型可以如同依附在現(xiàn)實(shí)物體上一般展現(xiàn)在屏幕上,如何做到這一 點(diǎn)呢?本質(zhì)上來講就是要找到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的一個(gè)依附平面(Marker),然后再將這個(gè) 3 維場(chǎng) 景下的平面映射到我們 2 維屏幕上,然后再在這個(gè)平面上繪制你想要展現(xiàn)的圖形。
2、 LBS-Based AR
LBS+AR 就是融合了基于地理位臵的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),此前其應(yīng)用主要都在各類游戲之中,例如去 年火遍全球的《Pokemon Go》,正是這一應(yīng)用的最佳代表。游戲在定位玩家的地理位臵后, 系統(tǒng)設(shè)定分布在該地域的妖怪品種以及出現(xiàn)幾率,玩家跟著導(dǎo)航就能找到各種口袋妖怪,并 且游戲中還運(yùn)用 AR 技術(shù),讓玩家捕獲妖怪的扔球動(dòng)作原汁原味再現(xiàn)于現(xiàn)實(shí)。其基本原理是 通過 GPS 獲取用戶的地理位臵,然后從某些數(shù)據(jù)源(比如 wiki,google)等處獲取該位臵 附近物體(如周圍的餐館,銀行,學(xué)校等)的 POI信息,再通過移動(dòng)設(shè)備的電子指南針和加速 度傳感器獲取用戶手持設(shè)備的方向和傾斜角度,通過這些信息建立目標(biāo)物體在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的 平面基準(zhǔn)(相當(dāng)于 marker),之后坐標(biāo)變換顯示等的原理與 Marker-Based AR 類似。
這種 AR 技術(shù)利用設(shè)備的 GPS 功能及傳感器來實(shí)現(xiàn),擺脫了應(yīng)用對(duì) Marker 的依賴,用戶體 驗(yàn)方面要比 Vision-Based AR 更好,而且由于不用實(shí)時(shí)識(shí)別 Marker 姿態(tài)和計(jì)算特征點(diǎn),性 能方面也好于 Vision-Based AR,因此對(duì)比 Vision-Based AR,LBS-Based AR 可以更好的應(yīng) 用到移動(dòng)設(shè)備上。
2.2. VR/AR 的發(fā)展現(xiàn)狀
目前,VR/AR 已逐步根據(jù)各自產(chǎn)品特點(diǎn)形成了一定的格局,在自身領(lǐng)域產(chǎn)生了一定分化。 VR 產(chǎn)品已分化為外接式頭顯、移動(dòng)式頭顯和一體式頭顯三大陣營(yíng)。
外接式頭顯。將 VR 設(shè)備生成三維虛擬環(huán)境所需的算力轉(zhuǎn)移到外部設(shè)備,例如 PC 機(jī)、游戲 主機(jī)或云端服務(wù)器。由于描述三維虛擬環(huán)境需要大量信息傳輸,故而外接式頭顯常采用有線 方式連接。在線纜長(zhǎng)度的約束下,用戶的 VR 場(chǎng)景使用物理范圍被大大限制。同時(shí),外接式 頭顯動(dòng)即 3000 元以上的零售價(jià)也限制了在普通客戶群體中的普及。目前相關(guān)產(chǎn)品包括 Oculus Rift、HTC Vive、PS VR。
移動(dòng)式頭顯。僅提供 VR 鏡片,利用手機(jī)設(shè)備充當(dāng)算力提供源,從而實(shí)現(xiàn)高度移動(dòng)化。移動(dòng) 式頭顯因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,常利用硬紙殼包裝,故而又稱為“紙盒子”。移動(dòng)式頭顯價(jià)格往往非 常低廉,僅在 500 元左右,易于被廣大消費(fèi)終端客戶接受。然而,由于手機(jī)終端算力不足, 移動(dòng)式頭顯的應(yīng)用場(chǎng)景往往被限制在低清 3D 觀看應(yīng)用,適用范圍大減。同時(shí),部分產(chǎn)品僅 具備 3DOF,與人體協(xié)調(diào)性降低造成“眩暈感”的進(jìn)一步增強(qiáng)。移動(dòng)式頭顯包括三星的 Gear VR、谷歌的 Day Dream 等。
一體式頭顯。一體式頭顯本質(zhì)是外接式頭顯和移動(dòng)式頭顯折中后的一個(gè)產(chǎn)品。一體式頭顯通 過在 VR 頭顯設(shè)備中內(nèi)臵集成化計(jì)算單元,從而在避免掉有線連接的同時(shí)保持一定程度的計(jì) 算能力。在高性能運(yùn)算產(chǎn)生的高能耗下,,一體式頭顯的電池續(xù)航有待改進(jìn)。同時(shí),一體式 頭顯由于將計(jì)算單元固化,因而在升級(jí)改造方面完全受限,更類似于一次性產(chǎn)品呢,在 5G 落地大背景下會(huì)受到巨大挑戰(zhàn)。一體式頭顯產(chǎn)品主要有 Oculus Go、三星的 Exynos VR 等。
VR 設(shè)備分化出的三種類型充分表明了算力與便攜性之間存在的調(diào)和矛盾,而 5G技術(shù)落地, 意味著以上矛盾將迎刃而解。
AR 產(chǎn)品則分化為眼鏡類產(chǎn)品和面板類產(chǎn)品兩大應(yīng)用領(lǐng)域,正好對(duì)應(yīng) AR 的兩大技術(shù)手段。
眼鏡類產(chǎn)品。AR 眼鏡類產(chǎn)品通過在用戶眼鏡鏡片上疊加光場(chǎng),實(shí)現(xiàn)用戶視野范圍內(nèi)虛擬物 體的疊加,本質(zhì)上提供的是真實(shí)的三維增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)空間。AR 眼鏡類產(chǎn)品相對(duì)來講技術(shù)含量更 高,對(duì)定位、重構(gòu)等要求更苛刻,故而往往價(jià)格高昂,相關(guān)產(chǎn)品售價(jià)在 20000 元以上。目前 流行的產(chǎn)品包括微軟的 HoloLens、谷歌的 Magic Leap 等,在特種加工、輔助醫(yī)療等領(lǐng)域已 具備相關(guān) ToB 應(yīng)用落地。
面板類產(chǎn)品。面板類 AR 產(chǎn)品主要通過在移動(dòng)端面板攝像頭拍攝內(nèi)容上疊加附加視覺效果, 實(shí)現(xiàn)用戶在面板的真實(shí)視野內(nèi)的視覺增強(qiáng),本質(zhì)上提供的是二維增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)空間。面板類 AR 產(chǎn)品相對(duì)來講技術(shù)門檻更為平滑,本質(zhì)上僅僅針對(duì)算法層面的考驗(yàn)。目前,ToC 類手機(jī)端 AR 產(chǎn)品往往采用免費(fèi)戰(zhàn)術(shù),而 ToB 類產(chǎn)品則根據(jù)附加指定價(jià)。手機(jī)端 AR 產(chǎn)品最為知名的 就是蘋果手機(jī) AR,國(guó)內(nèi)的百度、中科創(chuàng)達(dá)、四維圖新、虹軟科技等公司也在 ToB 類產(chǎn)品廣 泛涉獵。手機(jī)端 AR 產(chǎn)品主要應(yīng)用包括精靈寶可夢(mèng) Go 等手機(jī)游戲,面板AR 產(chǎn)品包括各類 AR 輔助駕駛產(chǎn)品。
2.3. 巨頭在 VR/AR 產(chǎn)品上的布局
2.3.1. 蘋果
蘋果布局 AR 業(yè)務(wù)多年,一方面通過外部收購(gòu)獲取技術(shù)與人才,2013 年至今,蘋果陸續(xù)收購(gòu) 了 PrimeSense 、Metaio、Faceshift 等十幾家公司,以獲得面部識(shí)別和開發(fā)工具等相關(guān)技術(shù);
另一方面而蘋果在自主研發(fā)方面同樣強(qiáng)悍,早在 2011 年就申請(qǐng)了 AR 方面的專利,蘋果至今 先后申請(qǐng)了 6 項(xiàng) AR 相關(guān)的專利,并在 2017 年8 月將游戲和健身類設(shè)備等囊括進(jìn)商標(biāo)覆蓋范 圍。
在深厚技術(shù)積累的基礎(chǔ)上,蘋果在 2017 年迅速打造出一個(gè)包括硬件、開發(fā)工具、應(yīng)用在內(nèi) 的完整 AR 生態(tài)鏈,實(shí)現(xiàn) AR 領(lǐng)域全方位的布局。據(jù)了解,蘋果的 AR 路線不僅只局限于手 機(jī)端,還包含一個(gè)代號(hào)為“Project Mirrorshades”的 AR 眼鏡計(jì)劃,當(dāng)蘋果在完成手機(jī)端的推 廣之后,即推出與 iPhone 相匹配的 AR 眼鏡,并最終推出可以完全替代 iPhone 的全功能 AR 眼鏡。據(jù)彭博社消息,蘋果計(jì)劃 2019 年完成該產(chǎn)品的研發(fā)并在 2020 年發(fā)貨。
2.3.2. 谷歌
谷歌曾在 2014年推出廉價(jià)移動(dòng)式 VR頭顯 Cardboard。Cardboard 是谷歌所開發(fā)、與智能手 機(jī)配合使用的虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示器。按照谷歌發(fā)布的規(guī)范,用戶既可以利用廉價(jià)簡(jiǎn)易的組 件自行制作頭盔,或購(gòu)買預(yù)先做好的頭盔。Cardboard 兼容 Android 系和 iOS 系的主流手機(jī), 發(fā)貨量截止至 2017 年 3 月已超過 1000 萬個(gè),同時(shí)又 1.6 億個(gè)應(yīng)用程序上線。
谷歌再次在 2016年推出升級(jí)版移動(dòng)式 VR頭顯 Daydream。不同于 Cardboard,Daydream 平 臺(tái)完全由 Google 為第七代 Android 移動(dòng)操作系統(tǒng) Nougat 開發(fā),因而只有特定的手機(jī)產(chǎn)品可 以兼容 Daydream。谷歌在開發(fā)者大會(huì)上宣布與多個(gè)硬件廠商展開合作,包括三星、HTC、 LG 以及國(guó)內(nèi)小米、華為、中興等巨頭,這些兼容的手機(jī)將被標(biāo)識(shí)為“Daydream-ready”。
谷歌曾試圖推出為智能手機(jī)增加平板 AR功能的 Project Tango項(xiàng)目。不過由于需要在硬件中 安裝先進(jìn)的攝像頭等特殊的傳感器,使用安卓系統(tǒng)的手機(jī)制造商并沒有廣泛采用,只有華碩 和聯(lián)想采用了它?,F(xiàn)在谷歌嘗試用對(duì)標(biāo)蘋果AR Kit的AR Core取代Project Tango。相比Project Tango, AR Core 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)實(shí)現(xiàn)方案更加實(shí)用,在普通的智能手機(jī)上就可以運(yùn)行,不需要專門 的傳感器。目前谷歌 Pixel和三星 Galaxy S8 都支持 AR Core。TechCrunch 分析認(rèn)為,谷歌在 AR 領(lǐng)域最大的優(yōu)勢(shì)在于機(jī)器學(xué)習(xí)和 AR 技術(shù)的結(jié)合,比如 Google Lens 可以將實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)視 覺技術(shù)帶入 AR 窗口中。
谷歌旗下公司 Magic Leap 推出高性能 AR 眼鏡產(chǎn)品 Magic Leap One。Magic Leap 是一家成 立于2010年的美國(guó)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)公司,曾獲得來自谷歌、阿里巴巴等14億美元的融資。Magic Leap 一直以逼真的光學(xué)效果著稱,通過還原現(xiàn)實(shí)物體的光線,帶給人眼自然的感受。Magic Leap 的 AR 頭顯產(chǎn)品“Magic Leap One”幾經(jīng)延期,在 2018 年問世。Magic Leap One 在環(huán)境理解、 物體遮擋等方面均具有不俗的表現(xiàn)。
2.3.3. Facebook
在 VR 領(lǐng)域,F(xiàn)acebook 主要通過旗下子公司 Oculus 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品布局。Oculus 成立于 2012 年, 由帕爾默〃拉奇與布倫丹〃艾瑞比成立,其 VR 頭顯產(chǎn)品曾在眾籌網(wǎng)站 kickstarter 籌資近到 250 萬美元。2014 年3 月,F(xiàn)acebook以 20 億美元現(xiàn)金及 Facebook 股票收購(gòu)了 Oculus。Oculus 的 VR 產(chǎn)品多定位于高性能頭顯設(shè)備,包括外接式頭顯 Oculus Rift、一體化頭顯 Oculus Go 和 Oculus Quest 等。
在 AR領(lǐng)域,F(xiàn)acebook 由于其社交屬性,采用了與蘋果、谷歌不同的方法來打造增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。 它開通了一個(gè) AR 開發(fā)平臺(tái) Camera Effects,讓開發(fā)者給 Facebook、Instagram、Messenger 和 WhatsApp 應(yīng)用程序內(nèi)相機(jī)開發(fā)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)功能。
Facebook 還發(fā)布了兩款 AR 工具 AR Studio 和 Frame Studio,這兩款工具可以為照片和視頻 創(chuàng)建 AR 效果,包括濾鏡,動(dòng)畫框架和其他增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)互動(dòng)。
Facebook 旗下虛擬現(xiàn)實(shí)子公司 Oculus 2017 年8 月提交了一份關(guān)于“配備二維掃描儀的波導(dǎo) 顯示屏”的專利申請(qǐng)。這項(xiàng)專利申請(qǐng)暗示 Facebook 智能眼鏡的底層技術(shù)開發(fā)工作已經(jīng)完成, 但正式發(fā)布還需要等上一段時(shí)間。
2.3.4. 微軟
Microsoft HoloLens 是微軟首個(gè)不受線纜限制的全息計(jì)算機(jī)設(shè)備,能夠讓人與數(shù)字內(nèi)容交互, 并與周圍真實(shí)環(huán)境中的全息影像互動(dòng)。HoloLens 是目前市場(chǎng)上唯一一款先進(jìn)的混合現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品 (混合現(xiàn)實(shí)也可以看作 AR),不過該款設(shè)備價(jià)格較為昂貴主要面向企業(yè)客戶,企業(yè)開發(fā)定制 軟件來提高員工工作效率。
2.3.5. HTC
HTC 通過 VR 頭顯產(chǎn)品 Vive 實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。HTC 是源自臺(tái)灣的跨國(guó)消費(fèi)性電子產(chǎn)品公司, 成立于 1997 年。HTC 曾是功能機(jī)時(shí)代的王者,但在智能機(jī)新時(shí)代到來后逐步衰退。2012 年 Gartner 調(diào)查指出,HTC 已跌出全球手機(jī)銷售第十名,位居第十一名,市占率僅 2.89%。 2013 年,HTC 股價(jià)創(chuàng)新低,營(yíng)收更是出現(xiàn)首度虧損。為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,HTC 與 Valve 公司 合作開發(fā)VR頭顯設(shè)備,以期在新生領(lǐng)域扳回一城。HTC的VR 產(chǎn)品主打高性能外接式頭顯, 包括 HTC Vive 和 HTC Vive Pro,以及一體化頭顯新品 Vive Focus 和 Vive Focus Plus。
2.3.6. 索尼
索尼利用自身游戲平臺(tái)優(yōu)勢(shì),從內(nèi)容端向 VR 滲透。索尼是老牌的游戲機(jī)廠商,其主打產(chǎn)品 PlayStation 在家用游戲機(jī)領(lǐng)域占有率極高。2016 年,索尼公司推出了 PlayStation 的 VR 產(chǎn) 品 PlayStation VR。索尼的 PSVR 最大優(yōu)勢(shì)在于豐富的游戲內(nèi)容,目前 PlayStation 商店共 提供 183 款高質(zhì)量 VR 游戲。PSVR 將持續(xù)跟隨索尼 PlayStation 產(chǎn)品進(jìn)行更新,并不斷豐 富內(nèi)容。
2.3.7. 三星
三星公司對(duì) VR 業(yè)務(wù)持續(xù)投入。三星作為傳統(tǒng)的消費(fèi)電子巨頭,已實(shí)現(xiàn)對(duì) VR 業(yè)務(wù)的布局。 2015 年,三星電子與 Oculus VR 公司合作開發(fā),推出了移動(dòng)式頭顯產(chǎn)品 Gear VR。Gear VR 兼容三星 Galaxy 器件 (Galaxy Note 5 或 Galaxy S6/S6 Edge),同時(shí)具備更好的校準(zhǔn)和較 的低延遲,是目前移動(dòng)式頭顯應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品。
2.3.8. 國(guó)內(nèi)巨頭
國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在 AR 應(yīng)用方面也做出諸多探索。導(dǎo)航方面有百度 AR 導(dǎo)航;游戲娛樂方面 有迪士尼和聯(lián)想合作星球大戰(zhàn) AR 設(shè)備和游戲等。
阿里 AR 應(yīng)用則著重于購(gòu)物。2017 年雙十一期間的 AR 捉貓貓將零售與 AR 結(jié)合起來。十二 月阿里人工智能實(shí)驗(yàn)室與星巴克合作,通過手機(jī) AR 技術(shù)便可便可觀看到星巴克咖啡烘焙、 生產(chǎn)及煮制的全過程?;?AR 掃描的視覺互動(dòng)帶來的別樣的感官刺激,消費(fèi)者可以更加深 入地體驗(yàn)咖啡文化。這也是阿里最新的大型場(chǎng)景內(nèi)的 AR 識(shí)別技術(shù),在全球第一次大規(guī)模的 商業(yè)應(yīng)用。
3. 5G+AI 時(shí)代,VR/AR 迎來真正春天VR/AR 已具備兩項(xiàng)特征:一是隨著 VR/AR 應(yīng)用價(jià)值上升,生產(chǎn)成本降低,VR/AR 將影響越 來越多用戶的生活;二是隨著 VR/AR 設(shè)備的發(fā)展、普及,用戶界面和應(yīng)用程序方面會(huì)產(chǎn)生 新的突破。2019 年,5G+AI 將令 VR/AR 潛能從現(xiàn)有的技術(shù)欠缺中釋放出來,AR 浪潮的周 期已經(jīng)從移動(dòng) AR 軟件逐漸發(fā)展至移動(dòng) AR 硬件,VR 在經(jīng)歷泡沫破滅后也恢復(fù)向上,同時(shí)國(guó) 內(nèi)外科技巨頭持續(xù)不斷的大規(guī)模投入,若干因素形成共振推動(dòng) VR/AR 迎來真正的春天。
3.1. 5G+AI讓 VR/AR 如虎添翼
3.1.1. 5G,高速傳輸助力VR 終端“松綁”
算力問題始終是困擾 VR 產(chǎn)品推廣的夢(mèng)魘,高算力的實(shí)現(xiàn)往往以犧牲便攜性為代價(jià)。VR 徹 底構(gòu)造三維虛擬空間需要巨大的算力,這往往通過 PC 機(jī)的高性能 CPU 和顯卡才能勉強(qiáng)實(shí) 現(xiàn)。然而,這類高性能計(jì)算設(shè)備往往難以做到小型便攜化,VR 顯示設(shè)備外接高性能設(shè)備變 為必然趨勢(shì)。盡管傳統(tǒng)的 4G 網(wǎng)絡(luò)能提供高達(dá) 100Mbps-150Mbps 的傳輸速度,在各類 VR 高清應(yīng)用下,傳輸帶寬的不足仍然捉襟見肘。然而,采用線纜連接方式造成的行動(dòng)區(qū)域受限 大幅削弱了 VR 的發(fā)展空間。Oculus 甚至放棄了 Oculus Rift 產(chǎn)品的研發(fā)跟進(jìn),轉(zhuǎn)而發(fā)展一 體化眼鏡 Oculus Go。
5G 大幕將臨,VR 云化選項(xiàng)擺上桌面。5G 時(shí)代帶寬吞吐量可達(dá)到 10Gbps 的通訊速率,完 全能夠滿足 VR 應(yīng)用場(chǎng)景下對(duì)高清三維場(chǎng)景數(shù)據(jù)的傳輸需求。故而,外接式 VR 設(shè)備可以通 過 5G 無線連接方式,實(shí)現(xiàn) VR 算力中心的云化,從而將用戶從有線連接的移動(dòng)范圍限制中 釋放出來。同時(shí),VR 云化將能夠降低用戶硬件成本,也通過服務(wù)器云化的方式降低了內(nèi)容 商的成本,并進(jìn)一步增強(qiáng)了 VR 應(yīng)用的入口效應(yīng),利于社區(qū)發(fā)展。故而,5G 革命將為 VR 產(chǎn) 品帶來根本性改變。
3.1.2. AI 算法成熟,釋放AR 場(chǎng)景化潛質(zhì)
AR 的基礎(chǔ)是圖像識(shí)別技術(shù),是近年來人工智能實(shí)質(zhì)性取得突破的方向。識(shí)別技術(shù)一直以來 是限制 AR 技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。環(huán)境識(shí)別是對(duì)攝像頭或傳感器獲得的真實(shí)世界的信息進(jìn)行分析,得到對(duì)于環(huán)境的精準(zhǔn)理解,告知系統(tǒng)哪里需要“增強(qiáng)”以及需要“增強(qiáng)”的內(nèi)容。 對(duì)周圍環(huán)境理解越透徹,定位越準(zhǔn)確,虛實(shí)結(jié)合的效果越好。近年來人工智能在識(shí)別技術(shù)方 面實(shí)質(zhì)性取得突破。算法的發(fā)展和多種傳感器之間的融合使識(shí)別不再是難以逾越的技術(shù)壁壘。
AR 識(shí)別技術(shù)依托于 SLAM算法,SLAM算法今年取得重大進(jìn)步。SLAM 算法即時(shí)定位與地 圖構(gòu)建,對(duì)每一幀畫面同時(shí)(Simultaneously)進(jìn)行定位(Localization)和建圖(Mapping) 兩種運(yùn)算。十年以來視覺 SLAM 算法取得巨大進(jìn)步。2003 年 A. J. Davison的 MonoSLAM 實(shí) 現(xiàn)了視覺 SLAM 系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)算的突破,在此之前視覺 SLAM 系統(tǒng)只能在相機(jī)采集數(shù)據(jù)后離 線進(jìn)行定位與建圖。2007 年 Klein 等人提出了 PTAM 算法(Parallel Tracking and Mapping), 并進(jìn)一步發(fā)展至現(xiàn)代 SLAM 算法中廣泛使用的 ORB-SLAM。ORB-SLAM 采取三線程運(yùn)算, 分別為:
(1)跟蹤(Tracking)。從圖像中提取 ORB特征,通過每一幀圖像定位相機(jī),決定是否加入 關(guān)鍵幀,粗略估計(jì)相機(jī)位姿。
(2)建圖(Local Mapping)。處理新的關(guān)鍵幀,得到更精確的 ORB特征點(diǎn)空間位臵和相機(jī) 位姿。
(3)閉環(huán)檢測(cè)(Loop Closing)。這一部分主要分為兩個(gè)過程,分別是閉環(huán)探測(cè)和閉環(huán)校正。 對(duì)新加進(jìn)來的關(guān)鍵幀進(jìn)行回環(huán)檢測(cè),消除累積誤差。閉環(huán)檢測(cè)這一步使得 ORB-SLAM 系統(tǒng) 較之前的 SLAM 系統(tǒng)更加完善。
近年來,更優(yōu)秀的 SLAM 算法開始出現(xiàn)。目前不少研究者嘗試著將深度學(xué)習(xí)的思想注入 AR 的識(shí)別流程中,使 AR 識(shí)別可以從圖像中可以獲得豐富的語義信息。
AI 芯片漸趨成熟,AR 應(yīng)用得到相關(guān)支持。蘋果 A11、麒麟 970 等手機(jī)芯片是為 AR 應(yīng)用做 準(zhǔn)備,同時(shí)也是 AR 在手機(jī)端開始由軟到硬落地推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵一步。
2017 年,華為、蘋果先后推出了內(nèi)臵 AI 芯片的人工智能手機(jī),成為引領(lǐng)手機(jī)行業(yè)變革的 風(fēng)向標(biāo)。華為麒麟970處理器擁有一個(gè)專門的NPU(神經(jīng)處理單元,Neural Processing Unit), 并用在了 Mate 10 系列和榮耀 V10 中,使之成為一款“真正的人工智能手機(jī)”。蘋果將自己 最新的處理器命名為 A11 Bionic,主要就是因?yàn)閮?nèi)臵了人工智能“神經(jīng)引擎”。 內(nèi)臵的神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)處理引擎(Neural Engine)采用雙核架構(gòu),每秒處理相應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算需求的次數(shù)達(dá) 6000 億次,可以為面部特征的識(shí)別和使用提供性能支撐。神經(jīng)引擎在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí) 方面具有優(yōu)勢(shì),為蘋果在人工智能領(lǐng)域的發(fā)展提供助力。
手機(jī)處理器性能提升推動(dòng)全新的技術(shù)場(chǎng)景應(yīng)用。A11 Bionic 的出現(xiàn),意味著蘋果已經(jīng)開始在 AR 領(lǐng)域探索新的發(fā)展機(jī)會(huì)。得益于 A11 Bionic 強(qiáng)大的 CPU 、GPU以及神經(jīng)引擎,蘋果 手機(jī)可以非常流暢地運(yùn)行 AR 游戲。
麒麟 970 內(nèi)臵了寒武紀(jì)的 NPU芯片,可以大幅提升手機(jī)在圖像識(shí)別、語音交互、智能拍照等 方面的能力,讓手機(jī)“更懂你”。NPU 主要負(fù)責(zé)處理涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算,比如使用增強(qiáng)現(xiàn) 實(shí)、語音識(shí)別、圖像識(shí)別等涉及 AI 的應(yīng)用。
為了使深度神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)連接更快,寒武紀(jì)為其 NPU設(shè)計(jì)了專門的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),以及專用處理器 指令集。芯片中的深度神經(jīng)元每秒可以處理 160 億個(gè)神經(jīng)元和超過 2 萬億個(gè)突觸,功能強(qiáng)大 的同時(shí),功耗卻只有原來的 1/10。
雖然芯片里的 CPU、GPU、DSP 都可以用來做運(yùn)算,眾多手機(jī)廠商也在 CPU+GPU+DSP 架 構(gòu)上對(duì) AI 功能進(jìn)行優(yōu)化,但是 NPU是專門用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)計(jì)算的,在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)計(jì)算 方面處理能效比提升了 50 倍,性能是普通 CPU的 25 倍。
除了華為和蘋果外,高通和聯(lián)發(fā)科芯片也在人工智能方面做出優(yōu)化。2017 年 12 月 7 日高通 宣布推出的 Qualcomm 驍龍 845 移動(dòng)平臺(tái),主打沉浸式計(jì)算,全面支持人工智能和 XR(擴(kuò)展 現(xiàn)實(shí))。
3.2. 軟硬件成熟,VR/AR 已具備大眾化基礎(chǔ)
3.2.1. 硬件生態(tài)系統(tǒng)初步建立
終端芯片方面,華為、蘋果全球兩大手機(jī)終端公司均已經(jīng)發(fā)布了用于其最新款手機(jī)的 AI 芯 片。傳感器方面,iPhonex 包含前臵 3D 傳感系統(tǒng) TrueDepth。三星和華為等主流智能手機(jī)制 造商,也打算在 2018 年的新機(jī)型上采用 3D 傳感器。據(jù)彭博社消息,2019 年蘋果將為 iPhone 手機(jī)配備前后兩個(gè) 3D 傳感器,以便讓 iPhone 變成領(lǐng)先的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備。
3.2.2. 開發(fā)平臺(tái)助力移動(dòng) VR/AR 軟件大規(guī)模平臺(tái)化
目前,VR/AR 均已脫離了基于廠商原始 SDK 的簡(jiǎn)陋低效開發(fā)階段,而步入了第三方技術(shù)支 持的高效開發(fā)新紀(jì)元。VR 大型應(yīng)用開發(fā)已得到各類圖形庫(kù)平臺(tái)供應(yīng)商的支持。VR 開發(fā)不再 拘泥于 Oculus SDK、OpenVR 等原始 SDK,而是可以通過 Unity、Unreal 等成熟圖形引擎、 游戲引擎實(shí)現(xiàn)快速高效開發(fā)。
Unity VR。Unity 是一款由 Unity Technologies 研發(fā)的 2D / 3D 游戲引擎,其最大的特點(diǎn)是跨 平臺(tái)高效便捷開發(fā)。Unity可用于開發(fā) Windows、MacOS 及Linux平臺(tái)及各類游戲主機(jī)平臺(tái)、 移動(dòng)端平臺(tái)等近 27 種平臺(tái)的單機(jī)游戲。自 Unity 5.x 版本后,Unity 開啟了對(duì) Oculus Rift、HTC Vive 和 Gear VR 等主流 VR 產(chǎn)品的支持。
Unreal VR。Unreal是一款由 Epic Games 開發(fā)的游戲引擎,主要是為了開發(fā)第一人稱射擊游 戲而設(shè)計(jì),但現(xiàn)在已經(jīng)被成功地應(yīng)用于開發(fā)潛行類游戲、格斗游戲、角色扮演等各種不同類 型的游戲。Unreal自 1998 年推出后已完成了四代產(chǎn)品迭代,目前已被育碧、EA等大廠的 3A 級(jí)游戲大作所采用的。自 Unreal 4 引擎開始,Unreal提供了對(duì) VR 技術(shù)的支持,Unreal優(yōu)秀 的大型 3D 建模能力與在游戲圈的口碑,將有助于 VR 高質(zhì)量?jī)?nèi)容的落地與推廣。
AR 軟件已經(jīng)過各大互聯(lián)網(wǎng)公司打包整合,功能更加完善,技術(shù)支持更加充分。蘋果、谷歌 都在開發(fā)者大會(huì)上推出了面向 AR 開發(fā)者的便捷化軟件開發(fā)工具。
蘋果的 AR Kit。2017 年6 月的 WWDC 大會(huì)上,蘋果正式公布了自己的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)開發(fā)者平臺(tái) AR Kit,它支持 Unity、Unreal 和 SceneKit,具備動(dòng)作追蹤以及平面、光線、范圍估算等特 性便于 AR 游戲開發(fā)者、電影制作人或是品牌開發(fā)自己的作品。庫(kù)克直接把它叫做“全球最大的 AR 平臺(tái)”。
谷歌的 AR Core 。2017 年8 月,谷歌宣布推出了和 AR Kit 對(duì)標(biāo)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) SDK,名為“AR Core”。 2017年10月19日,三星和谷歌宣布了一項(xiàng)合作,將谷歌的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)開發(fā)平臺(tái)AR Core 引入三星 Galaxy 智能手機(jī)系列。
其他 AR SDK 軟件工具產(chǎn)品。在 AR SDK生態(tài)系統(tǒng)中,除了 AR Kit 和 AR Core 這兩棵大樹 外,還存在一些輔助的 SDK。國(guó)外有老牌 AR SDK Vuforia,2015 年被蘋果收購(gòu)的 Metio, Facebook 的 AR Studio 等;國(guó)內(nèi) AR SDK有百度 AR,騰訊 QAR,支付寶 AR 等。
3.2.3. 應(yīng)用逐步豐富,VR/AR 社區(qū)持續(xù)壯大
VR 平臺(tái)化集聚效應(yīng)加劇,Steam 有望整合資源做大內(nèi)容。Steam 是美國(guó)電子游戲商維爾福 (Valve)于 2003 年 9月 12 日推出的數(shù)字發(fā)行平臺(tái),提供數(shù)字版權(quán)管理、多人游戲、流媒體 和社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等功能。Steam 被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)游戲界最大的數(shù)碼發(fā)行平臺(tái)。根據(jù) ScreenDigest 在 2013 年的估計(jì),Steam 的市場(chǎng)份額達(dá)到 75%。2015 年,Steam 開始支持 VR,并推 出 Steam VR。Steam VR 通過整合 Oculus、HTC 各 VR 設(shè)備廠商的內(nèi)容資源,并利用 Steam 平臺(tái)在游戲玩家群體中的影響力,不斷豐富 VR 社區(qū)的內(nèi)容資源。
AR 開發(fā)成本降低,應(yīng)用內(nèi)容大幅增加。Pokemon Go 的火爆讓大眾第一次直觀感受到 AR 的 魅力。得益于 AR Kit、AR Core 等高效開發(fā)軟件,制作 AR 應(yīng)用的門檻和成本大幅降低。同 時(shí),AR 應(yīng)用數(shù)量激增。AR 應(yīng)用程序在 2017 年 9 月 20 日 AR Kit 正式上線之初只有五十多 款,而在 3 個(gè)月的時(shí)間就已經(jīng)有超過 1000 款應(yīng)用。AR 應(yīng)用在內(nèi)容上也呈現(xiàn)多樣化的趨勢(shì), 既有類似 Pokemon Go 這樣的 AR 游戲,也有傳統(tǒng)制造企業(yè)與 AR 的聯(lián)合,比如寶馬推出的 BMW i Visualizer,樂高也發(fā)布了使用 AR Kit 的來整合數(shù)字和實(shí)物的應(yīng)用 AR Studio。
3.3. 資本涌入加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展
根據(jù)映維網(wǎng)相關(guān)統(tǒng)計(jì),VR/AR 相關(guān)投資在 2018 大幅回暖,全年投資總額達(dá)到 120.4 億元, 在全年大多數(shù)月份遠(yuǎn)高于 2017 年同期的投資額。VR/AR 在 2019 年也迎來開門紅,1-4 月 投資總額達(dá)到 63.04 億元。VR/AR 相關(guān)投資中既包含中小型初創(chuàng)企業(yè),也包含大型客機(jī)獨(dú)角 獸公司。其中,科技明星公司 Magic Leap 曾獲得5 億美元融資用于發(fā)展其 AR 眼鏡技術(shù)。 國(guó)產(chǎn) VR 頭顯公司 PICO 也在 2018 年獲得超過1.5 億的 A 輪融資,并與中國(guó)電信等運(yùn)營(yíng)商 簽訂合作協(xié)議,共同推動(dòng) VR/AR 技術(shù)在 5G 時(shí)代的發(fā)展。
4. 各有千秋,AR 與 VR 的區(qū)別及產(chǎn)業(yè)鏈拆解4.1. AR 與 VR 的區(qū)別
AR 由于需要在用戶真實(shí)視覺場(chǎng)景中構(gòu)造出虛擬三維物體,本身就帶有一定的 VR 色彩,因 而 AR 與 VR 常統(tǒng)一為 VR/AR 概念一并進(jìn)行討論。兩者的區(qū)別主要體現(xiàn)在:
兩者的目的不同。VR 的目的是提供一個(gè)完全的虛擬化三維空間,令用戶深度沉浸其中而不 發(fā)覺。AR 的目的是為用戶提供在真實(shí)環(huán)境下提供輔助性虛擬物體,本質(zhì)只是用戶視野內(nèi)現(xiàn) 實(shí)世界的延伸。
兩者的實(shí)現(xiàn)方式不同。現(xiàn)有的主流 VR 頭顯技術(shù)通過用戶位臵定位,利用雙目視差分別為用 戶左右眼提供不同的顯示畫面,已達(dá)到欺騙視覺中樞制造幻象的目的。相比之下,AR 技術(shù) 則通過測(cè)量用戶與真實(shí)場(chǎng)景中物體的距離并重構(gòu),實(shí)現(xiàn)虛擬物體與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的交互。
兩者的技術(shù)痛點(diǎn)不同。VR 的關(guān)鍵在于如何通過定位與虛擬場(chǎng)景渲染實(shí)現(xiàn)用戶“以假亂真” 的沉浸體驗(yàn),目前的應(yīng)用瓶頸在定位精度和傳輸速度。AR 的關(guān)鍵是如何通過在虛擬環(huán)境里 重構(gòu)現(xiàn)實(shí)世界的物體已實(shí)現(xiàn)“現(xiàn)實(shí)-虛擬”交互,目前的瓶頸主要在算法和算力上。
兩者的造價(jià)不同。VR 產(chǎn)品經(jīng)過多年發(fā)展,已逐步進(jìn)入商品化流程,目前零售產(chǎn)品報(bào)價(jià)在 500-4000 人民幣之間,面向終端消費(fèi)者。AR 產(chǎn)品仍然處于發(fā)展的初期,相關(guān)新品的報(bào)價(jià)在 20000-50000 人民幣之間,僅面向特定企業(yè)級(jí)用戶預(yù)訂。
雖然 VR、AR 存在明顯的差異,但它們并非完全獨(dú)立的技術(shù)。VR 和 AR 在互相競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí) 也在互相成就。VR 利用計(jì)算機(jī)生成的圖像完全取代現(xiàn)實(shí)世界,AR 則將計(jì)算機(jī)生成的圖像添 加到用戶周遭環(huán)境中。但最終兩種技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)模糊化,同一設(shè)備可以兩種技術(shù)兼而有之。
從 AR 與 VR 的區(qū)別上我們不難發(fā)現(xiàn) VR 本質(zhì)上是更先進(jìn)的媒體形式,而 AR 卻是強(qiáng)大的 計(jì)算平臺(tái)。VR 主要應(yīng)用于游戲、娛樂方面,如同將游戲機(jī)放在眼前;而游戲、娛樂僅僅是 AR 應(yīng)用的子集,未來 AR 在醫(yī)療、工業(yè)、教育、零售等市場(chǎng)有巨大的發(fā)展?jié)摿?。Digi-Capital 預(yù)測(cè)到 2020 年,AR/VR 的市場(chǎng)規(guī)模是 1500 億美元,其中 AR 占 1200 億美元,VR 占 300 億美元。
4.2. AR 產(chǎn)業(yè)鏈
AR 產(chǎn)業(yè)鏈可以分為硬件和軟件兩部分,AR 在未來的爆發(fā)給上下游軟硬件廠商帶來巨大的商 機(jī)。細(xì)分來看,包含四個(gè)部分:硬件、開發(fā)、應(yīng)用與分發(fā)。
硬件/實(shí)現(xiàn)
1)頭戴設(shè)備制造商——致力于頭戴設(shè)備技術(shù)開發(fā)的公司。在這個(gè)類別中,Magic Leap 是融 資最多的公司,以 14 億美元的融資額遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開了第二名。
2)位臵、眼球和手勢(shì)追蹤——開發(fā)嵌入在 AR / VR 頭戴設(shè)備或移動(dòng)設(shè)備中的追蹤設(shè)備的公 司,如 Eonite Perception 和 Occipital。 3)移動(dòng)硬件和實(shí)現(xiàn)——提供頭戴式顯示器或其他移動(dòng) AR / VR 技術(shù)的初創(chuàng)公司。如 Merge VR,提供頭戴式顯示器(HMD)、移動(dòng)硬件或AR / VR應(yīng)用程序的軟件支持;還有類似Wikitude, 制作 AR 移動(dòng)應(yīng)用的視覺軟件。
開發(fā)
1)視頻處理和引擎——圖像拼接、處理和 VR 游戲引擎。像 Unity 這樣的游戲引擎在游戲產(chǎn) 業(yè)應(yīng)用廣泛,但越來越多地被應(yīng)用于 VR。圖形公司 OTOY 幫助呈現(xiàn)數(shù)字內(nèi)容,并吸引了來 自包括 HBO、迪士尼和 AutoDesk 的投資。
2)開發(fā)工具——幫助 AR / VR 應(yīng)用程序開發(fā)和計(jì)算的工具,如 Fish Bowl VR 和 Sixa。
3)相機(jī)和捕獲——提供光場(chǎng)視頻或 360 度捕獲技術(shù)的公司。例如,Lytro 開發(fā)用于 VR 內(nèi)容 的光場(chǎng)捕獲相機(jī),EmergentVR 專注于 360 度視頻捕獲。
應(yīng)用程序
1)游戲和內(nèi)容生產(chǎn)——生產(chǎn) AR / VR 應(yīng)用程序和游戲的創(chuàng)業(yè)公司。CCP Games和 and Kite & Lightning 是其中的代表。
2)內(nèi)容平臺(tái)——投放內(nèi)容(或編入索引)的平臺(tái)和應(yīng)用。Jaunt、Within 和 NextVR 這一類 別中資金狀況較好的公司。此外,媒體公司在這方面相當(dāng)活躍。
3)社交——用于共享用戶體驗(yàn)平臺(tái),如 Sequoia Capital 和First Round Capital 最近投資的 Against Gravity。
4)廣告——為新的計(jì)算平臺(tái)提供廣告的公司。像 Vertebrae 這樣的創(chuàng)業(yè)公司正在努力將廣告 整合到 VR 生態(tài)系統(tǒng)中。
5)教育——將 AR / VR 應(yīng)用于教育和學(xué)術(shù)的公司。例如,Nearpod 使用移動(dòng) VR 在教室中 進(jìn)行交互式課程。
6)商業(yè)/零售——AR / VR 正在進(jìn)軍房地產(chǎn)、家具和零售業(yè)。例如,InContext 使用 VR 幫助 用戶查看樓層地圖。
7)醫(yī)療——醫(yī)療訓(xùn)練和其他醫(yī)療應(yīng)用。MindMaze 是一家資金充足的公司,專注于神經(jīng)科學(xué) 的 AR / VR。該公司開發(fā) HMD、運(yùn)動(dòng)捕捉和手勢(shì)控制技術(shù)(用于 AR 和 VR),目的是幫助中 風(fēng)、脊髓損傷和截肢患者進(jìn)行康復(fù)。
8)重工業(yè)——專門針對(duì)工業(yè)和工廠服務(wù)的頭戴設(shè)備和移動(dòng) AR。
分發(fā)
1)商場(chǎng)和體驗(yàn)——如旨在帶來多樣化 VR 體驗(yàn)的 Dreamscape Immersive,該公司獲得了好 萊塢的主流投資,如米高梅、21 世紀(jì)??怂?、IMAX和斯皮爾伯格。此外還有專注于 VR 主 題公園的 Spaces 等。
4.2.1. 硬件
硬件包含的范圍很廣,手機(jī)終端需要芯片、攝像頭、傳感器;頭戴式顯示器(HMD)還需要 顯示鏡片等。在此我們整理了 A股與 AR 硬件產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的上市公司。
總的來說,在硬件產(chǎn)業(yè)鏈上國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)并不是十分成熟,關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)弱于國(guó)外,這 既證實(shí)了我們?cè)?AR 硬件領(lǐng)域內(nèi)實(shí)力依然有所欠缺,也意味著企業(yè)未來的發(fā)展空間巨大。
4.2.2. 軟件
應(yīng)用開發(fā)公司更多的面向消費(fèi)者。國(guó)外有著名的 Niantic Labs,它與任天堂合作開發(fā)了膾炙人口的 AR 游戲 Pokémon Go。國(guó)內(nèi)專注 AR 應(yīng)用開發(fā)的公司有新銳天地等,新銳天地的“AR school”是“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃 2013 年國(guó)家文化科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目應(yīng)用示范產(chǎn)品之 一。
底層 SDK方面,國(guó)內(nèi)主要有亮風(fēng)臺(tái)的 HiAR SDK和視辰信息的 EasyAR 這兩個(gè) SDK開發(fā)平 臺(tái)。兩個(gè)平臺(tái)都可以在 Unity、Android、iOS、Windows 等多個(gè)系統(tǒng)中支持識(shí)別功能、AR 增 強(qiáng)功能以及一些擴(kuò)展功能。AR SDK一方面可以大大降低 AR 應(yīng)用軟件開發(fā)成本,同時(shí)還可 以根據(jù)合作企業(yè)的特點(diǎn)更靈活地進(jìn)行營(yíng)銷,定制不同的 AR 解決方案。
騰訊、蘇寧、美圖、在內(nèi)的眾多 App 正在使用 HiAR SDK 創(chuàng)造精彩的 AR 內(nèi)容;視辰信息 也曾為中興手機(jī)打造具有 AR 功能的照相機(jī)、與招商銀行合作進(jìn)行營(yíng)銷等等。
此外亮風(fēng)臺(tái)還擁有 AR 眼鏡終端——HiAR Glasses,它是全球首款實(shí)現(xiàn)端云無縫對(duì)接的 AR 眼鏡,還獲得了 2017 年的紅點(diǎn)獎(jiǎng)。其 HiAR OS 集自研的圖像識(shí)別,SLAM 等底層算法技術(shù) 的 AR 引擎和兼容性極強(qiáng)的安卓系統(tǒng)于一體。
在應(yīng)用軟件方面,幻鏡 AR 瀏覽器是亮風(fēng)臺(tái)研發(fā)的一款業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的 AR 瀏覽器,搭載 HiARSDK配合全新云識(shí)別算法,海量云端圖片,瞬間識(shí)別。
4.3. VR 產(chǎn)業(yè)鏈
VR 產(chǎn)業(yè)鏈可以劃分為與頭顯設(shè)備有關(guān)的硬件陣營(yíng)和與內(nèi)容有關(guān)的軟件陣營(yíng)。
4.3.1. 硬件
VR 產(chǎn)業(yè)鏈的硬件陣營(yíng)包括 VR 設(shè)備零部件供應(yīng)商和 VR 頭顯產(chǎn)品集成商:
VR 設(shè)備零部件供應(yīng)商:提供 VR 頭顯所需的顯示屏、攝像頭、傳感器、芯片等設(shè)備,例如 國(guó)外的三星、LG 等顯示面板巨頭,高通、英偉達(dá)等芯片巨頭,以及國(guó)內(nèi)的京東方、華為等 優(yōu)勢(shì)硬件企業(yè)。
VR 頭顯產(chǎn)品集成商:通過整合 VR 設(shè)備零部件并打造控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)面向零售端的 VR 頭 顯設(shè)備打造。VR 頭顯在外接式頭顯領(lǐng)域形成 Oculus、HTC 兩強(qiáng)爭(zhēng)霸的格局,在移動(dòng)式頭顯 領(lǐng)域形成三星 Gear VR 一家獨(dú)大的局面,2017 年市場(chǎng)占有率達(dá)到 71%。在一體機(jī)領(lǐng)域,各大 巨頭正在齊頭并進(jìn)。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)的各大 VR 廠商也在崛起,華為在 2019 年亞洲消費(fèi)電子展上推出了自己的 VR 頭顯產(chǎn)品。
4.3.2. 軟件
VR 產(chǎn)業(yè)鏈的軟件陣營(yíng)包括 VR 開發(fā)工具、VR 平臺(tái)和 VR 內(nèi)容:
VR 開發(fā)工具:是 VR 影音、游戲及各類行業(yè)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的軟件基礎(chǔ)。VR 開發(fā)工具包含由 VR 頭顯廠商提供的底層 SDK,如 Oculus SDK、OpenVR,以及由成熟的游戲引擎開發(fā)商提供的 上層高效開發(fā)工具,如 Unity VR 和 Unreal VR 等。
VR 平臺(tái):是連接 VR 設(shè)備與 VR 內(nèi)容的樞紐,同時(shí)也具備極強(qiáng)的 VR 用戶導(dǎo)流平臺(tái)效應(yīng)。目 前 VR 平臺(tái)主要包括索尼的 PlayStation Store,依托于索尼 PS 游戲生態(tài)發(fā)展;Oculus 公司的 Oculus Store,依托于 Oculus 頭顯用戶社區(qū)發(fā)展;Valve 公司的 Steam VR,依托于 Steam 游戲 平臺(tái)發(fā)展。
VR 內(nèi)容:VR 內(nèi)容千變?nèi)f化,在 ToC 領(lǐng)域主要以中小開發(fā)者為主,在 ToB 領(lǐng)域主要以專業(yè) 開發(fā)者為主。在 ToC 領(lǐng)域,VR 內(nèi)容仍處于逐步豐富的過程中,除少數(shù)游戲大廠提供的 VR 大作外,多數(shù)是社區(qū)中小愛好者開發(fā)的創(chuàng)意性應(yīng)用。在 ToB 領(lǐng)域,VR 與各類實(shí)際行業(yè)應(yīng)用 結(jié)合已取得不俗進(jìn)展,在醫(yī)療、搶險(xiǎn)訓(xùn)練等領(lǐng)域均有建樹。
5. VR/AR的應(yīng)用遍地開花5.1. VR 的行業(yè)應(yīng)用
5.1.1. 醫(yī)療+VR
VR 正在滲透醫(yī)療行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,目前比較成熟的應(yīng)用主要包括虛擬醫(yī)療游戲、沉浸式虛 擬環(huán)境治療以及手術(shù)模擬訓(xùn)練。
虛擬醫(yī)療游戲:通過 VR 醫(yī)療游戲的方式實(shí)現(xiàn)緩解患者癥狀、解開心理障礙的目的。洛桑聯(lián) 邦理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)小組則使用 VR 技術(shù)來幫助截肢患者有效接受假肢,從而幫助患者避 免掉感受到瘙癢,或是不自主的抽搐等“幻肢綜合癥” 。美國(guó)杜克大學(xué)通過使用基于 VR 的模 擬和腦波控制的機(jī)器人套裝,幫助 8 名患有嚴(yán)重脊髓損傷的患者在經(jīng)過長(zhǎng)達(dá) 12 個(gè)月的訓(xùn)練 計(jì)劃后,設(shè)法恢復(fù)了對(duì)下半身的部分神經(jīng)控制。
沉浸式虛擬環(huán)境治療:為患者創(chuàng)建特定環(huán)境的模擬,減輕醫(yī)生的工作量,提供能夠?qū)ΠY下藥 的治療氛圍。沉浸式虛擬環(huán)境治療已在抑郁癥預(yù)防領(lǐng)域取得一定進(jìn)展。美國(guó)多所高校和研究 院所研究人員展開合作,開發(fā)模擬了多個(gè)可能會(huì)導(dǎo)致抑郁癥的情況,幫助青少年了解自我, 加強(qiáng)預(yù)防。
手術(shù)模擬訓(xùn)練:VR 技術(shù)可用于幫助醫(yī)生進(jìn)行診斷或提供醫(yī)學(xué)生的教學(xué)和培訓(xùn)。外科醫(yī)生的 培養(yǎng)需要大量手術(shù)實(shí)踐訓(xùn)練,而實(shí)際的臨床機(jī)會(huì)卻有限,VR 恰恰是幫助外科醫(yī)生進(jìn)行實(shí)踐 的最佳工具。目前,北京醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院已經(jīng)采用 VR 技術(shù)幫助培訓(xùn)醫(yī)生進(jìn)行心臟手術(shù)。
5.1.2. 搶險(xiǎn)訓(xùn)練+VR
VR 在搶險(xiǎn)訓(xùn)練領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在強(qiáng)核輻射、強(qiáng)化學(xué)毒物蔓延的環(huán)境下,搶險(xiǎn)類工 作存在高度危險(xiǎn)性,因而災(zāi)害環(huán)境下的搶險(xiǎn)隊(duì)員訓(xùn)練變得尤為重要。傳統(tǒng)的搶險(xiǎn)訓(xùn)練往往通 過在物理相似的這是環(huán)境下實(shí)現(xiàn),難以達(dá)到高危搶險(xiǎn)環(huán)境真實(shí)的訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)。利用 VR 設(shè)備搭 建的模擬環(huán)境將更加有助于搶險(xiǎn)隊(duì)員的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。目前,國(guó)內(nèi)外科研院所已提供火災(zāi)、氫氣 爆炸、核泄漏等應(yīng)用場(chǎng)景下的 VR 搶險(xiǎn)訓(xùn)練系統(tǒng)。
5.1.3. 游戲+VR
游戲是 VR 在 ToC 領(lǐng)域最堅(jiān)實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景之一,也是未來 VR 大規(guī)模落地潛力最大的驅(qū)動(dòng)因 素。盡管 VR 在近兩年的發(fā)展逐步放緩,VR 相關(guān)廠商始終在每年發(fā)布幾款高質(zhì)量游戲大作。 僅在 E3 2018 游戲展上,13 款 VR 游戲即公開面世,其中包括《上古卷軸:刀鋒》、《 德軍總 部:網(wǎng)絡(luò)騎兵》等。
5.1.4. 視頻直播+VR
視頻直播是 VR 在 ToC 領(lǐng)域推廣的又一有力方向。VR 視頻直播能夠是觀眾真正體驗(yàn)到三維 化身臨其境的感受,目前在各類體育賽事中已得到廣泛應(yīng)用。VR 直播主要包括現(xiàn)場(chǎng)全景拍 攝、拼接、編碼推流、傳輸分發(fā)和終端播放 5 大環(huán)節(jié),鑒于國(guó)內(nèi)直播市場(chǎng)的持續(xù)火爆,國(guó)內(nèi) 各中小創(chuàng)公司持續(xù)投入,VR 直播有望成為我國(guó) VR 進(jìn)一步推廣的爆發(fā)點(diǎn)。
5.2. AR 的行業(yè)應(yīng)用
5.2.1. 游戲+AR:
Newzoo 公司的數(shù)據(jù)顯示:2018 年全球游戲業(yè)收入規(guī)模有望達(dá)到 1379 億美元,將比 2017 年 增長(zhǎng) 13.3%。移動(dòng)終端游戲是最大的部分,收入可達(dá) 703 億美元,占據(jù)游戲市場(chǎng)的 51%。
到 2020 年,Newzoo 公司預(yù)計(jì)全球游戲市場(chǎng)將擴(kuò)張到 1285 億美元,其中手游收入將占全球 游戲市場(chǎng)總規(guī)模的 40%。手游相對(duì)份額的增長(zhǎng)源自手游對(duì) PC 端游戲、頁游、電視游戲、平 板游戲的擠壓。
AR 應(yīng)用中,游戲?qū)⑹鞘讉€(gè)發(fā)展起來的消費(fèi)者市場(chǎng),手游未來的強(qiáng)勢(shì)表現(xiàn)將有利于 AR 游戲 的繁榮。AR 為游戲玩家提供更強(qiáng)大的交互方式,玩家可以不受線纜、主機(jī)的限制,在真實(shí) 的環(huán)境中游戲,與環(huán)境交互將是未來 AR 游戲發(fā)展的方向。
5.2.2. 教育+AR
AR 技術(shù)有潛力成為新一代教學(xué)工具,教師可以使用 AR 產(chǎn)品與學(xué)生產(chǎn)生更多教學(xué)互動(dòng),提 高教學(xué)效率,甚至有可能會(huì)給教學(xué)方式帶來一場(chǎng)革命。
根據(jù)艾瑞咨詢測(cè)算,2018 全年中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)教育市場(chǎng)交易規(guī)模達(dá)2517.6 億元人民幣,同比增 長(zhǎng) 25.7%。在 2009-2018 期間,國(guó)家財(cái)政性教育經(jīng)費(fèi)增長(zhǎng)高達(dá) 252.38%,年均復(fù)合增長(zhǎng)率 9.70%。與此同時(shí),我國(guó)財(cái)政性教育經(jīng)費(fèi)占 GDP 比重不斷增長(zhǎng),在 2018 年占比達(dá) 4.11%
在 AR 教育方面,谷歌在 2015 年推出虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)工具 Google Expeditions Pioneer Program,并在 2017 年在其中加入 AR 功能“Expeditions AR”。 2018 年,谷歌逐步豐富 Expeditions,計(jì)劃講題打造為 VR/AR 一體化教育平臺(tái),從而將 AR 技術(shù)普及到全球的課堂。 微軟的 AR 頭盔 HoloLens 已經(jīng)和多家教育機(jī)構(gòu)合作,正將 AR 應(yīng)用于大學(xué)、醫(yī)學(xué)教育培訓(xùn) 等教育場(chǎng)景。蘋果推出 ARkit 開發(fā)平臺(tái),一躍成為最大的 AR 平臺(tái),預(yù)測(cè)未來 AR 內(nèi)容企業(yè) 會(huì)利用 ARkit 開發(fā)各種 AR 教育內(nèi)容。
在具體應(yīng)用軟件方面,愛爾蘭 3D4Medical 公司推出的醫(yī)學(xué)教學(xué)的 AR 應(yīng)用 Project Esper, 它可以將人體的構(gòu)造以 3D 的形式呈現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)解剖教學(xué)。它用 6500個(gè)人體模型的大數(shù)據(jù)來為醫(yī)學(xué)生和教師提供高度詳細(xì)和準(zhǔn)確的解剖模型,醫(yī)學(xué)生可以更加直 觀地看到人體模型立體結(jié)構(gòu)。
5.2.3. 工業(yè)+AR
AR 可以應(yīng)用于以下工業(yè)領(lǐng)域:輔助工業(yè)制造、輔助工業(yè)維修、輔助工業(yè)設(shè)計(jì)。
AR 一詞最早就誕生于輔助工業(yè)制造。1990 年波音工程師為了解決線束難以安裝的問題使用 了一種抬頭透視裝臵,它依據(jù)頭部攝像頭采集的場(chǎng)景生成數(shù)字 CAD 圖,自動(dòng)從完整的安裝 指導(dǎo)書提取匹配當(dāng)前場(chǎng)景的部分,生成當(dāng)前操作的安裝指導(dǎo)虛擬圖像,疊加到真實(shí)視野場(chǎng)景 里。“Augmented Reality”這個(gè)英文詞組由此誕生。20 多年后波音還基于谷歌眼鏡開發(fā)了滿 足線束裝配的 AR 應(yīng)用軟件。
2016 年世界名牌電梯廠商蒂森克虜伯公司與微軟合作,為其旗下 24000 名技術(shù)工人配備 Hololens 眼鏡,以便能夠在安裝、檢修電梯設(shè)備的時(shí)候獲得更及時(shí)、更便捷的技術(shù)支持。蒂 森克虜伯公司表示,通過 HoloLens,僅需 20 分鐘就能解決以往需要2 個(gè)小時(shí)才能解決的問 題,相應(yīng)節(jié)省的成本完全可以抵消購(gòu)買 HoloLens 的成本。
在工業(yè)設(shè)計(jì)方面,AR 可以突破 2D 平面,輔助在三維空間中進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)作;同時(shí)可以幫助設(shè) 計(jì)師評(píng)估在不同的應(yīng)用環(huán)境中設(shè)計(jì)方案的表現(xiàn)。
5.2.4. 電子商務(wù)+AR:
隨著AR 技術(shù)應(yīng)用的不斷完善和推廣,AR 技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用為人們帶來了不一樣的體驗(yàn), 在電商行業(yè)亦是如此。
2017年 11 月3 日,亞馬遜聯(lián)合蘋果商城,上線了基于 AR Kit 的 AR View的購(gòu)物功能,它 的目的是幫助客戶做出更好的購(gòu)物決策。顧客可以通過 AR View將亞馬遜網(wǎng)站中的商品覆蓋 在現(xiàn)實(shí)空間上,將其移動(dòng)并旋轉(zhuǎn),在實(shí)時(shí)相機(jī)視圖中獲得 360 度視圖,確保商品符合用戶喜 歡的風(fēng)格。
在 11 月 30 日,天貓與 Nike 合作,用戶通過 AR BUY+可在 AR 虛擬與現(xiàn)實(shí)互動(dòng)中了解 Nike Air Force 的經(jīng)典歷史。12 月阿里又與星巴克合作,通過 AR 顧客可以探索星巴克“從一顆咖 啡生豆到一杯香醇咖啡”的故事。
淘寶+天貓有全球最豐富的商品體系,也有海量的用戶與商品的瀏覽、評(píng)價(jià)等互動(dòng)大數(shù)據(jù), 而這些數(shù)據(jù)都可以通過 AR BUY+整合到線上+線下的場(chǎng)景中,成為新零售的重要的技術(shù)創(chuàng)新 互動(dòng)方式,助力品牌商更高效的向新零售轉(zhuǎn)型。AR 零售商業(yè)化的成功,無疑會(huì)加大阿里在 AR 方向上的戰(zhàn)略投入。
5.2.5. 醫(yī)療+AR
在醫(yī)療領(lǐng)域,AR 主要可以應(yīng)用于以下方面:幫助失明和視障人士獲得獨(dú)立性、三維影響建 模、用于兒童的輔助治療等。
幫助失明或視障人士“重見天日”,一般有兩種方法。第一種是繞過視網(wǎng)膜直接向大腦傳送 圖像的神經(jīng)信號(hào)。典型產(chǎn)品是 Second Sight 公司發(fā)布的 Argus II Retinal Prosthesis,通過 佩戴裝有攝像頭的眼鏡將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流脈沖直接傳輸至眼球的電極,電極再去刺激特 定的神經(jīng)細(xì)胞,患者可以產(chǎn)生視覺感。第二種方法是以耳代眼。典型的產(chǎn)品是 OrCam,它 通過攝像頭識(shí)別周圍環(huán)境,再將攝像頭拍攝到的視覺信息以音頻方式傳輸?shù)接脩舳小?/p>
OrCam 產(chǎn)品價(jià)格相當(dāng)于中檔助聽器,售價(jià)為 2500 美元,發(fā)達(dá)國(guó)家中產(chǎn)階級(jí)大多可以接受。 據(jù) OrCam 數(shù)據(jù),美國(guó)有 2120 萬成人受先天或后天引起的視障困擾,全球大約有 3.2 億成人 患有嚴(yán)重的視力受損,其中有 5200 萬人屬于中產(chǎn)階級(jí)。
AR 技術(shù)通過術(shù)前三維影像重建,能夠克服術(shù)者腔鏡視野下手術(shù)操作的諸多不便,為術(shù)者提 供更準(zhǔn)確的解剖信息,故近年來在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)展迅速。湖南省腫瘤醫(yī)院曾借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù), 為患者完成了胸壁腫瘤切除加胸壁重建手術(shù)。另外在整容方面應(yīng)用前景廣闊。ILLUSIO 公司 使用 AR 技術(shù)捕捉病人軀體曲線的影像,之后將不同的整容方案模擬影像投射、疊加在整容 者身上,以 3D 影像呈現(xiàn)術(shù)后可能的物理變化,讓整容者可以直接觀看手術(shù)前后的改變。
AR 也可以用在兒童輔助治療上。密歇根大學(xué) C.S. Mott 兒童醫(yī)院就一直在用 AR 技術(shù)幫助 孩子們?cè)谛g(shù)前冷靜下來,并在術(shù)后輔助康復(fù)。創(chuàng)業(yè)公司 ALTality 致力于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)療法應(yīng)用的 開發(fā),其開發(fā)的 SpellBound 可以將兒童的書籍或卡片轉(zhuǎn)換為3D 互動(dòng)體驗(yàn)。使用 SpellBound 時(shí),將移動(dòng)設(shè)備放在其中一個(gè)圖書或卡片上,然后用動(dòng)畫、音樂和聲音看到以 3D 形式出現(xiàn) 的人物,動(dòng)物和場(chǎng)景?;?dòng)是在認(rèn)證的兒童生活專家和康復(fù)工程師的幫助下設(shè)計(jì)的,注意力 分散治療和運(yùn)動(dòng)技能康復(fù)方面效果明顯。
5.3. 未來 VR/AR 的應(yīng)用場(chǎng)景展望
VR/AR 在應(yīng)用領(lǐng)域的滲透絕不會(huì)僅僅局限于以上領(lǐng)域。根據(jù)騰訊科技預(yù)測(cè),VR/AR 在房地 產(chǎn)、零售、軍事等領(lǐng)域同樣存在巨大的潛在市場(chǎng),預(yù)計(jì) 2020 年總體規(guī)模將達(dá)到 150 億美元, 2025 年將進(jìn)一步增長(zhǎng)到 350 億美元。
(報(bào)告來源:安信證券)
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