从 VR 和 AR 的过去看未来

2022-1-20 08:19| 发布者: admin| 查看: 142| 评论: 0

摘要: 上一次聊这个话题已是6年前了...「2016 | VR AR MR 杂谈」那时刚入社会没多久,正值 XR(VR、AR、MR 的统称)风头正劲,投入了极高的热情去研究学习,但受限于现实技术与理想间的巨大鸿沟,这股风很快就过去了,市场 ...
上一次聊这个话题已是6年前了...「2016 | VR AR MR 杂谈」

那时刚入社会没多久,正值 XR(VR、AR、MR 的统称)风头正劲,投入了极高的热情去研究学习,但受限于现实技术与理想间的巨大鸿沟,这股风很快就过去了,市场又回归平静。

但在去年2021,扎克伯格多次站台宣传 Metaverse,并甚至将公司改名为 Meta,笃定 Metaverse 就是下一代互联网的形态,重仓押注(2021年在 XR 上投入约100亿美元)。

当然他有这个魄力和 Oculus Quest 2 销量飞速增长分不开(截止去年底预估销量达1000万台),但笔者认为主要还是为了在资本市场上讲故事来提升公司市值,毕竟是个商业公司,股东们需要下一个“增长点”。



2021年 Meta 公司股价及重要节点

但言归正传,还是要重新审视下 VR 和 AR 的发展状况,从过去的6年来看未来,也算是对自己这段时间的思考做个总结。

1. VR

经过这6年的厮杀,以谷歌、三星为代表的 Mobile VR(VR盒子,需插入手机)在2019年已全面宣告终止放弃, PC VR 基本也没有新的现象级产品出来,倒是以 Oculus 为首的一体机 VR 以相对优秀的独立体验、性价比和移动便利性从死人堆里活了下来,延续 VR 的火种。



Cardboard (VR盒子)是由谷歌员工在2014年利用“20%时间”推出的,在2016年谷歌也推出了自己的 VR 平台——Daydream,尝试去建立安卓生态的 Mobile VR 标准。

附:手机兼容 Daydream 系列头戴设备要求

  1. 屏幕必须是低延迟屏幕,能保证 60hz 的刷新率;

  2. SoC 性能必须强劲,确保设备在渲染图像的时候不会掉帧;

  3. 传感器要做到一定精度内地识别头部活动。


但由于安卓手机的极度碎片化,手机运行 Daydream 的要求较高且长时间使用会有耗电快,温升等问题,厂商短期也较难看到收益,失败就成了自然而然的事。

PC/主机 VR 的代表产品是 HTC Vive 和 PSVR,这两个系列在近半年都纷纷推出了二代产品。但由于在运行时都需要搭配额外的 PC/主机设备,且价格相对昂贵,所以销量规模较小。另 PC VR 移动的自由度较低,使用场景和家庭游戏主机高度重叠。

一体机 VR 在海外的代表产品是 Oculus (2014年被 Meta 收购),国内是 Pico(2020年被字节跳动收购)「因 Pico 和歌尔声学存在“渊源”,且歌尔又是 Oculus 的代工厂,所以 Pico 自然就“共享” Oculus 的大部分供应链资源」。

接下来就从软、硬、服来展开看下一体机 VR。

1.1 一体机 VR 的硬件

目前一体机 VR 硬件上普遍由 6DoF 的头显和两个操控手柄组成,头显内包含 Soc、屏幕、镜片模块、多个镜头、电池等器件,重量在500克左右,需要头带来进行固定,内容主要以设备内显示为主,这些注定了 VR 的使用场景会是以家庭空间为主,这点和 AR 眼镜有显著的区别。

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其中头显外壳的镜头用于感知、理解外部环境,并提供透视功能可与外部环境交互,支持手势交互。在 Connect 2021 上,Meta 推出了Presence Platform,旨在通过镜头硬件+AI、CV算法来打通 VR 和 AR 的体验(MR),提供更好的空间感和虚实融合效果。

整体看下来,设备的小型化轻量化和屏幕分辨率的提升是接下来 VR 急需攻克好的两个重要硬件课题,随着技术发展到下一个临界点后,AR 和 VR 设备很可能会融为一体变成 MR 设备,使用的场景也会从家庭走向日常生活。

1.2 一体机 VR 的软件

以Oculus为例,系统上自研应用的分布和当前智能手机基本一致,覆盖模块比较全(系统也是基于 Android 定制,只是没有对外开放)。

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不过在内容显示呈现上需要更多考虑空间化。在交互操控上,相较于PC时代的鼠标,智能机时代的手指,VR时代手势+手柄会成为主要的输入方式。在 Connect 2021上也推出了 Interaction SDK 去统一手势交互规范,建立标准。

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当然,手势操作在特定场景上也会存在效率问题,如文本输入场景,这时就需要结合语音,或是眼球追踪等技术来提升效率。所以他们也推出了 Voice SDK 去提供系统级的语音交互。

交互规范相关可以详见如下视频介绍:



长远来看,VR 的软件建设会走类似智能手机的路线,厂商需要定义好系统级的能力和标准,搭建好平台,并反向要求芯片等做好定制,把基础、核心体验打磨好,再通过能力开放等手段让更多的开发者、企业加入,从而才能搭建好生态。

1.3 一体机 VR 的内容生态

从我目前体验的多款 VR、AR 设备来看,VR 上的内容生态还是比 AR 成熟很多,而且这两年 VR 设备的C端用户飞速增长,盈利模式也逐步被验证,开发者和企业更有动力在上面制作内容。基本迈过了设备量-内容量的临界门槛,形成了正向循环。
目前 VR 设备主要还是以游戏、影音娱乐为主,这和它的使用场景紧密相关。游戏上 Beat Saber 在 Quest 单平台上就已实现破1亿美元的收入,越来越多的游戏收入迈过了100万美元大关。
另外,和家庭主机类似,健身也是它的一个重要场景,很多游戏会结合运动,给用户来带身临其境的体验。不管是 Oculus Quest 2 还是 Pico Neo 3都将健身提到重要的位置,系统都内置的运动数据监测功能,以激励督促用户培养良好的运动习惯。

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*圆圈大小可大概表示对应模块目前内容规模

目前在工作和社交模块上的内容还较少,所以 Meta 亲自示范推出了 Horizon Workroom 和 Horizon Word 两个拳头产品,以起到丰富生态内容和教育市场的作用。



另外,在 VR 上 Avatar(虚拟化身)的重要性不言而喻,好比智能手机上的系统帐号,代表用户在虚拟世界里的身份。

目前 Avatar 还只能存在于某个或某些特定的应用内,无法像系统帐号一样,贯穿于整个操作系统,包含三方应用。这就需要 VR 厂商下功夫,用系统的 Avatars 去实现形象在应用生态内的无缝切换(需三方应用接入 Avatar 形象能力)。

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iOS 上可用 Apple ID 登录各三方应用

但话又说回来,目前 VR 的内容生态还处在非常早期的阶段,如果类比智能手机的话,笔者认为甚至还未达到2007年初代 iPhone 的阶段,且在可预见的时间内它无法撼动智能手机的地位,但市场规模超过家庭主机还是指日可待的。

2. AR

AR 设备比 VR 设备成熟度要差不少,所以在市场规模上和 VR 也有很大的差距。

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‍‍IDC 统计2021年VR设备出货量936万台,AR设备33万台‍‍

早在2016年 Hololens 发布之前,谷歌2014年就发起了 Project Tango 项目,通过智能手机上的深度摄像头,结合SLAM技术去感知外部环境,为用户提供手机上的 AR 能力;想通过 Tango 来引领智能手机硬件的发展标准(类似上文的 Daydream )。但最终硬件上无法影响厂商,还是以失败告终,这才有了后续 ARCore 的软件标准化能力。

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Project Tango 产品概念图

经过这些年的发展,AR设备就分为两大派系(不带显示屏的"智能眼镜"不包含在内),一派是走一体机路线,以 Hololens 为代表;另一派是走分体机路线,需要头显连接手机或计算单元使用,以 Magic Leap、Rokid、Nreal 等为代表。

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目前两派还未分出胜负,一体机 AR 内包含的元器件众多,且当前镜片模块还无法做小,整体重量较重,在500克以上。因消费级的AR设备需满足能日常场景配带,所以反向对于产品的外观、大小、重量都有极高的要求;且目前的技术还远未达到临界点,不像一体机 VR 或智能手机一样,有一套相对标准的硬件结构清单。所以,这也决定了一体机 AR 目前主要以企业级市场为主。

而分体式 AR 的解决思路是:承认当前智能手机的重要性,将 AR 设备作为手机的附属品(拓展屏)在特定场景去使用,对手机传输来的内容做空间化展示;并大幅减少重量到100克以内,提高佩戴的舒适度,从而去敲开C端用户市场的大门。

但从长远来看,AR 设备要实现物理与虚拟的完美融合,一体机是终极的方向。

同样,我们从软、硬、服来展开看下当前的AR 设备,并推测未来的苹果 AR 设备会是什么样?

2.1 AR 硬件

目前AR 设备最大的问题就是在光学显示部分,1)视场角太小,普遍在60°以下(人眼120°),体验打折扣;2)内容亮度不足,当处在户外环境,虚拟内容显示不清。当然,这也是目前行业发展的技术瓶颈,相信苹果一定是当这个问题得到较好解决后才会将产品推向C端市场。

AR 与 VR 比有个巨大的差异在于它的使用场景更偏日常,这就要求 AR 设备对于外界环境要有更强的感知和理解能力。所以  AR 头显都会配置多个镜头组合以用来做感知,这个和自动驾驶的激光雷达、摄像头套件异曲同工。同样也需要多模态交互,如手势、语音、眼球追踪等,和智能座舱上的技术栈基本一致详见「苹果会怎么造车」。需要强大的 CV+AI 算法打底,强算力芯片做支撑。

苹果在2020年的 iPad Pro 上首次集成了 LiDAR(激光雷达),之后的 iPhone Pro 系列也都标配了,可以看到他们新技术往往会提前下放到成熟的品类做验证和预埋,等时机成熟后自然就整合在新品类上。

同样,Meta 在去年推出了一款 AR 眼镜实验设备 Project Aria(设备包含了4个摄像头和麦克风等传感器,不含显示部分),专门面向测试人员,希望从佩戴者角度去捕捉视音视频,及眼球运动和位置数据,供内部工程师理解 AR 在实践中的运作。

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Project Aria 产品拆解图

总之,AR 硬件部分行业内缺乏一套标准解题方法,光学显示部分问题急需被攻克。从短中期来看,分体式 AR 会是一个不错的解决方案,硬件配置标准正在逐步建立中;从长期来看,一体机 AR 要逐步小型化、智能化,这样才能从企业市场走向消费级用户市场。

2.2 AR 软件与内容生态

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和 VR 设备相比,当前消费级 AR 设备的系统自有应用覆盖范围要小很多。甚至有些产品连应用商店都还未做上,有应用商店的,但内容也是寥寥无几。

从 VR 和 AR 的过去看未来

Nreal Nebula 桌面示例

其他影音和游戏的体验也是不痛不痒,找几个内容合作方象征性做定制,没有发挥出 AR 本应该有的优势效果,倒是和 VR 差不多,但又没有 VR 做得好,这很难让用户有购买的欲望,无法形成设备数-内容量的正向循环。



iPhone 上AR能力、应用及生态分析

苹果2017年开始推出 ARKit,为开发者输出移动端标准化 AR 能力,和头部内容方建立合作关系,并挑选成熟的 AR 能力,如虚拟形象和测距等应用下放给消费者,不断从工具应用和内容源上丰富 AR 生态,为接下来的 AR 头戴设备做软件上的铺垫。

在2019年苹果推出空间音频技术,经过两年时间,主流的音视频内容均已支持。在去年 watchOS 8上,Apple Watch 支持手势操控 ,这个很可能未来会成为 AR 设备的触控输入方式之一。在 Connect 2021上,Meta 也介绍了他们实验室正在研究的 EMG(肌电图),两者较为类似。



Connect 2021上展示的 EMG 手势交互

再结合上文提到的 LiDAR 传感器,及接下来 iPhone 14大概率要上的 Wi-Fi 6E(传输速度大幅提升),参考 AirPods 上的触碰、轻捏等交互,及 iPhone 上成熟的内容生态和软件服务,AR 设备的雏形已大致拼凑出来。

笔者认为,苹果接下来推出的 AR 设备应该会是分体机 AR,和 Apple Watch 类似,更多的还是作为手机的一个重要配件(拓展屏),在特定场景去定制化展示对应的内容,如导航时可以在眼镜上 AR 导航等。

Apple Watch 经过几代演进后才逐渐找到「健康」这个定位,同样 AR 眼镜也会有自己的定位,时间会给出答案。

最后附上两个 AR 概念视频以作结束。




鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

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