实际上,相比于VR近两年的投资热度和用户热情,AR一直处于不温不火的状态。国内从事AR硬件及内容研发的也多为初创型企业,硬件、软件应用、内容都处于起步阶段。另外,在技术层面AR的技术要求比VR更复杂,涉及与真实环境的融合,传感器和数据的融合等。此次Pokemon Go的东风,会打破AR沉寂的状态么?国内AR创业的瓶颈是什么?AR会先于VR实现商用吗?

AR产业链尚未形成 尚处萌芽阶段

AR是一种实时计算摄影机影像位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术。这种技术可以通过全息投影,在镜片的显示屏幕中把计算机生成的虚拟世界叠加在现实世界上,操作者可以通过设备进行互动。与VR(虚拟现实)创造一个全新的虚拟世界不同,AR其实是一种将虚拟和现实结合的影像技术,用户可以通过AR技术扩展自己的真实世界,直接看见真实世界所看不见的虚拟物体或信息。简单来说,AR是优化现实世界,强调与现实的互动,而VR是创造虚拟世界。

Imagination Technologies PowerVR 产品及科技市场高级总监 Chris Longstaff表示,从不同的展示方式来看,AR所处的发展阶段也不一样。他认为,AR是通过计算机对现实世界直接或间接视觉生成的数据进行的叠加。这种叠加(或叫做增强)数据主要是图形,但也可以是音频、视频、图像或 GPS 坐标信息等其他的元数据。这些数据可以通过直接即时展示(direct live display)的方式或间接即时展示(indirect live view)的方式来进行。直接即时展示的例子包括抬头显示器(HUD),比如在汽车挡风玻璃上的投影,或在谷歌眼镜等镜片上的投影。而在间接即时展示的情况下,首先通过相机捕捉真实世界的图像,并进行处理来获得增强的数据叠加,再通过平板电脑或智能手机等 LCD 设备向用户展示。“如果是 AR 中的间接即时展示,这意味着已经具备成熟的 AR 产品,且数量庞大。而直接即时展示的方式,市场还处于刚刚起步的阶段。”Chris Longstaff表示,面向平板电脑和手机的 AR 应用已经比较成熟,并覆盖多个领域,例如识别城市天空映衬下的建筑物、识别夜空中的星座、书面文字翻译、在购房前向购房者展示屋内家具效果以及提前展示纹身效果等应用。最近火遍全球的 Pokemon Go带来了游戏领域的巨大增长。 20160928-AR 01 Imagination Technologies PowerVR 产品及科技市场高级总监 Chris Longstaff

“AR虽然还没有完全成为生活中不可替代的一部分,但是发展迅速,2016年已经有了很大的突破。”亮风台(上海)信息科技有限公司市场总监洪雁菲表示,AR已经可以在某些行业进行商用,技术上已经有了相对成熟的基础;在产品上,经过几次全球爆款产品的洗礼,大众逐渐对AR有所认知,AR产品的落地也有了一定的用户基础。

洪雁菲进一步称,从AR的软件、硬件和内容三方面来看,目前软件相对最成熟。不同于VR需要专门的头显设备,AR入门只需要一台普通的智能手机,并且在开发平台的帮助下,如亮风台的HiAR平台,就能非常简单迅速的做出一款手机AR应用。在手机平台上,不少从事AR教育的公司已经实现了可观的盈利。不过,她同时也指出,硬件的发展则还需要一些时间,“除去核心的AR技术,AR还与光学、微显、芯片等各个环节紧密相关,具有相当的挑战。” 20160928-AR 02 亮风台(上海)信息科技有限公司市场总监 洪雁菲

深圳增强现实技术有限公司是AR智能眼镜工业解决方案提供商,其CTO王友初表示,目前针对工业应用提供AR硬件、系统和内容平台的厂商非常少,很多宣称做AR的企业,大都是做AR儿童类益智教育的应用,是通过手机摄像头实现的手机AR,属于入门级的AR应用,离真正的AR还很远。王友初直言,“目前真正做AR眼镜和行业应用的企业,估计不超过10家。据相关调研机构的统计数据显示,现在全球做AR的企业大概有21家。”

相比VR的如火如荼,AR市场稍显冷清。目前,整个AR产业还没有形成产业链,国内从事AR硬件及内容研发的多为初创型企业,市场上的AR应用多是通过平板电脑或手机来进行展示的入门级应用。整体而言,无论是从硬件、软件应用还是内容方面都处于起步阶段,增强现实尚处于萌芽状态。

第一个爆款出现在游戏领域是必然 行业应用更有价值

AR是将虚拟信息叠加到真实世界上,VR则创造一个完全虚拟的新世界。从使用场景上来说,AR比VR更广泛。比如VR很适合用于游戏、娱乐,是一种全新的视觉体验,AR的使用场景如教育培训、工业制造等领域,可以解放双手,提高生产力;为硬件设备装上AR眼睛,可提高机器的智能程度;运用在互动营销、游戏领域,则可以改良用户体验。AR的应用领域如此之多,为何AR的第一个爆款应用会诞生在游戏领域?视频和游戏是否是AR最有潜力的业务吗?

“一个东西要形成爆款,引起大众的注意,游戏基本是首选,因为其老少皆宜,一般大众都能接受,并能很容易参与进去。如PC普及时游戏也功不可没。” 英特尔感知计算事业部中国区总监汤振宇如是说。

20160928-AR 03 英特尔感知计算事业部中国区总监 汤振宇

Chris Longstaff也表示,对所有应用程序开发者来说,游戏是大家所热衷的目标之一,尤其是看到像“糖果粉碎传奇”和“愤怒的小鸟”这样的游戏曾经给他们的开发者带来的成功。

实际上,在Pokemon Go之前也曾有过AR游戏,但并未引起强烈的市场反应,Pokemon Go是真正进入公众视野的第一款AR游戏。不过,Chris Longstaff同时也表示,Pokemon Go是否算真正的AR应用存有争议。“尽管它使用了GPS数据并能将屏幕上的Pokemon叠加到拍摄真实世界的摄像头之上,但这不是必要的,也没有给游戏增加太多价值。” Chris Longstaff说,另一方面,虽然VR获得了一定的发展,但实际上,当前AR或VR都不能被看作是主流技术,而且两者都在等待一个杀手级的应用程序出现来获得成功。“游戏显然是AR和VR的发展驱动力量,尽管Pokemon Go也取得了一定程度的成功,但是断定这个成功能不能长久还为时过早。”

Qualcomm产品市场资深经理郭鹏表示,Tango游戏与现在传统智能手机上玩的普通游戏有很大区别,Tango的算法提供了6个自由度和景深信息,再加上智能手机提供的所有信息,从而打造出独一无二的用户体验。游戏开发者可以在他们的app中充分利用从Tango手机中获取的额外信息,比如空间运动信息和景深信息。

20160928-AR 04 Qualcomm产品市场资深经理 郭鹏

洪雁菲认为, Pokemon Go的火爆依赖于IP,同时也和融入实景交互和社交的玩法有关。“口袋妖怪本身是一个有几十年积累的超级大IP,潜在用户非常庞大,这给游戏的火爆营造了得天独厚的基础。再加上故事情节与AR玩法结合的天衣无缝,进一步激发的玩家们的兴趣。” 洪雁菲称,AR并没有行业倾向,可以跟每一个行业做不同层面的结合,从营销到核心业务,AR都能发挥应有的优势。在落地过程中,视频和游戏面向普通用户,对于推广AR成为全民概念有重要影响,但是业务是否能成长的起来,需要技术、产品、内容的多方配合。

实际上,AR的应用领域很广,汤振宇认为在很多领域AR的应用潜力都很大,如维修、教育、医疗行业、公安系统等,关键是要有好的用户体验,包括交互式设计。“不管是设计游戏还是硬件,抑或其它任何东西,赢得用户的最好方式就是好的用户体验,包括更自然的交互方式,新奇有趣的内容,而且能不断创新。” 20160928-AR 05 在郭鹏看来,培训(例如面向工业维护和医疗等)和视觉演示(例如面向民用或机械的工程项目)在VR和AR上都能实现,但尤其适合AR。他表示,AR支持一些应用通过利用面部或其他类型的物体识别向AR设备传递有用信息,并根据设备摄像头传感器的“所见”而激发不同用户体验。在实际应用中,可以把一个3D虚拟的家具放在家里的某个地方看是否适合,或者利用这一技术帮助进行购物等。

Chris Longstaff也表示,从消费者角度来说,AR和VR都被用于娱乐项目当中,比如游戏。AR和VR也都有潜力被扩展到其他领域,比如医疗、教育和培训。例如,VR在心理治疗领域也显示出了潜力。对于AR来说,除了显而易见被用于广告和市场活动,它在制造业和其他工业环境里也显示出了应用潜力,帮助工人们更安全和更有效率地进行工作。

对于VR来说,生态核心是看谁能获取最终用户青睐,其生态构建方式是抓住内容和设备两端即可。而AR的生态构建方式,与VR直接面对用户不同,AR设备需要对接各行各业的应用,最大范围满足行业的需求。

光学显示、三维定位等诸多技术瓶颈尚待解决

目前,AR 技术之所以没有 VR(虚拟现实)那么受到追捧,是因为其准入门槛极高。AR 技术横跨了多个领域,从计算机视觉,到计算机图形,再到光学显示,是一个软硬件准入门槛都很高的技术。AR 设备需要通过各种传感器,主要是摄像头以及深度摄像头,让机器感知到外界环境,并且理解外界环境,再生成出与外界环境融合的虚拟场景,最后通过光学显示设备将虚拟场景投到人的眼中。 20160928-AR 06 “与做VR设备和内容的企业相比,做AR的企业并不多,这一方面是因为AR的技术门槛很高,需要把穿透式的、虚拟的东西叠加出来;另一方面,大家不知道做了AR之后用来干什么,还没有好的应用场景。”汤振宇称,从光学角度来说,光学原理的透视式眼镜显示器的基本原理是通过安装在眼前的一对半反半透镜融合呈现出真实场景和虚拟场景。从跟踪技术来说,AR是把虚拟的物体叠加在真实的场景之上,这并不是一件容易的事情。为了实现好的虚实融合,需要在场景三维信息获取、跟踪、渲染几个方面做大量工作。 20160928-AR 07 王友初也表示,“光学、功耗、传感器技术和三维定位都是AR当前需要解决的问题,尤其是三维定位是老大难的问题。”他进一步解释称,因为AR既涉及虚拟的东西,也涉及现实的场景,这需要用到三维建模的技术,包括室内定位、空间定位和速度定位等,而且对现实场景的测量必须十分精确,只有当定位误差不超过5厘米的情况下再推到消费级市场更适合,否则用户体验必然不好。另外,如果应用到工业领域,还需要与人工智能融合。 20160928-AR 08 据了解,AR 设备需要获取周围场景的三维信息,通过跟踪获取当前人眼与环境的相对位置关系,并通过渲染将虚拟的物体结合现有场景和人眼的相对关系,场景的光源信息等等真实的渲染出来,使之看上去像场景中一个真实的物体一样。这其中,涉及到的软硬件技术繁多,包括但不限于深度摄像头、双目测距、Visual SLAM、重力加速计、陀螺仪、photo-realistic rendering 等等。

另外,从显示技术来看,类似Google Glass 通过一个微型投影仪和反射棱镜实现最基本的近眼 AR 显示,这是远远不够的,最主要的是无法做到精密的调节投影仪的角度,使投影的物体可以在不同深度和位置呈现不同的图像。

技术上的瓶颈,使得目前涉足AR行业的企业非常少。亮风台联合创始人&首席运营官唐荣兴此前在接受笔者采访时表示,AR的爆发,不会是一蹴而就,而是一个积累、渐进的过程。目前来看,AR核心技术可以持续优化、完善,比如可以继续提升、完善计算机视觉技术,硬件运算能力更强大,网络体验更顺畅等等,让用户体验更加极致;各个垂直领域普遍开花,产品落地,这是产业链配合行业深化的过程。

国内外企业布局AR 各有哪些大招?

虽然AR市场整体还处在启动期,不过各大厂商早已提前布局,以抢占有利地位。如微软有一个近千人的研究团队专注于AR研发,并在2015年初推出了令人惊叹的HoloLens。VR厂商Oculus收购了两家计算机视觉团队,目的也在于为VR设备提供感知周围环境的能力。苹果收购了AR领域的专业公司Metaio,Google也投资了AR团队Magic Leap,同时加紧研发第二代Google Glass。除此之外,上游的芯片厂商也已开始备战。

Chris Longstaff表示,许多公司都在研究专门面向 VR 的 SoC 产品,但是很少研究专门面向 AR SoC 的产品。有鉴于此,许多公司都倾向于重复利用现有的应用程序来应对这一块市场的需求。而Imagination 拥有多个针对 AR 和 VR 的优化解决方案。他介绍称,Imagination 拥有针对 CPU、ISP、视频、GPU 和通信功能的 IP 内核,他们都可以用于构建 AR SoC 中的模块。这些产品都具备行业领先的低功耗性能,Imagination 的 IP 内核可帮助 SoC 客户研发具备优异性能的 AR 解决方案,超过目前市场中的解决方案性能。相机 ISP 可用来抓取高质量的内容。PowerVR GPU 可满足多种角色需求,包括 CNN 技术等视觉处理需求以及传统的图形内容的产生和叠加。Imagination 的 PowerVR Series7XT Plus GPU 产品系列专为帮助客户创建领先的高分辨率图形而设计,并可带来卓越的视觉体验,在下一代设备中实现基于电脑计算图形应用性能。

目前,Imagination 拥有多家半导体合作伙伴,其中大部分都与 AR 和 VR 领域相关,如 Actions Semiconductor、全志科技、海思半导体、瑞萨科技)以及 TI。

当前,无论是产品还是商业模式,英特尔都在领导创新产业的变化,当然也不会错过VR/AR这一新趋势。只不过,英特尔看得更为长远。在IDF2016上,英特尔提出了一个新词“融合现实(Merged Reality)”,并推出了Alloy项目。“融合现实”并不同于此前我们认知的“混合现实(Mixed Reality)”,它是一项将AR、VR、MR三者融合的技术。而Alloy项目是一个全新的一体化虚拟现实解决方案,它将计算和传感器直接集成在头盔里,并采用了英特尔实感技术,能够实现6个自由角度的任意移动,同时可以直接用手与虚拟现实中的元素进行互动。据悉,英特尔将在2017年开放Alloy硬件平台。 20160928-AR 09 据汤振宇介绍,英特尔的实感技术主要是通过摄像头提供高质量、高密度的深度数据,实际上后面还有很多数据要处理,这其实是通过计算机视觉算法来做的,技术门槛较高。“不过,英特尔不仅提供摄象头,还提供很多计算机视觉的算法,并打包成SDK,即计算机实感技术软件开发包,这样大大的降低了技术门槛。对于开发者来说,他们只需要根据行业或者要进入的商业模式开发这种应用场景就好了,而不用去考虑下面基础的算法。”汤振宇表示,不管是软件厂商还是硬件厂商,英特尔都愿意与他们合作,这是英特尔平台的一个优势。因为只有大家紧密团结合作,才能真正让AR这个行业有颠覆性的变化。

针对VR和AR市场,高通则推出了两款不同的处理器VR820和骁龙652。据悉,支持Tango技术的联想Phab 2 Pro搭载的就是骁龙652处理器,这是全球首款AR智能手机。“除了骁龙652, 骁龙820同样可以支持Google Tango技术。同时,Qualcomm还计划在未来的骁龙800系列和600系列处理器上继续支持Tango,将更多的AR体验带给消费者。” 郭鹏称,VR/AR未来最大的应用市场都在移动领域,而不是配对连接到台式PC或游戏机的形式。做VR/AR的公司须秉承 “移动” 的观念,去开发硬件配件、移动应用和服务。 20160928-AR 10 众所周知,Tango是Google新推出的一套传感器和电脑软件,可将AR技术带入智能手机。“希望未来Tango技术在移动终端上会像现在的GPS一样普及。” 郭鹏表示,这是一种非常底层的技术,能够帮助用户获得一些新的应用体验。为了让这个技术真正在智能手机上得到普及,还需要确保它是低功耗的,并且高通也从软件层面充分利用骁龙异构处理架构的优势,而无需额外的协处理器。所以在支持Tango技术上,骁龙处理器上在成本、性能、功耗以及PCB电路板尺寸方面都做了相应优化,现在已经能够在智能手机上进行大范围的应用。 20160928-AR 11 深圳市增强现实技术有限公司和亮风台皆专注于增强现实核心技术与产品研发,不过前者的定位是AR智能眼镜工业解决方案提供商,后者专注于消费类电子领域和一些行业应用。目前,深圳市增强现实技术有限公司除了提供图像识别引擎AR SDK、大数据引擎BD+SDK和内容生成引擎DCT SDK外,还推出了双目增强现实智能眼镜。而亮风台除了提供HiAR开发平台(包括HiAR SDK、HiAR云识别以及HiAR管理后台),目前也推出了双目AR智能眼镜HiAR Glasses,并且其第二代产品也即将发布。

“目前国内做AR硬件的企业很少,所以,我们既提供方案,也做AR眼镜。而AR眼镜其实就是一个工具。”王友初举例称,比如你要维修发动机或其它什么东西,它可以进行语音提示,并且有视频、文字、图片,提示拆装顺序和特别要注意的问题。

AR普及或需5-10年 多种产品形态将并存

从目前市场上的AR产品来看,除了联想推出了全球首款AR手机之外,更多的厂商在推AR眼镜。究竟哪种产品形态是AR最好的承载体?随着Pokemon Go的带动,AR会先于VR市场商用吗?

“从视觉体验的角度来看,智能眼镜是AR呈现更自然的硬件载体,它将虚拟信息直接投射到镜片上,更立体、更直观。” 不过,唐荣兴同时也表示, 目前智能眼镜还有一些技术难题需要解决,如把镜片变得更薄,让电池更耐用,从人体工学的角度提高佩戴的舒适度等。如果解决了这些问题,智能眼镜与AR的结合,就会和我们在科幻电影所看到的情节那样,人人都能成为钢铁侠。他指出,在短时间内,手机是实现AR产品落地的相对成熟平台。 20160928-AR 12 汤振宇表示,AR的终极目标是实现非常自然的交互方式,所以有可能是通过穿戴。但在这之前,可能会有各种产品形态,如手机、头盔式或其它形态等,最终可能就是只戴一个小镜片,像隐形眼镜一样直接戴到眼睛上。

王友初表示,AR的产品形态关键是看应用场景。在工业领域,眼镜更适合,因为工业的目的就是解放双手。在消费类市场,眼镜、手机或其它产品形态可能都有。洪雁菲也表示,AR手机和眼镜,是针对不同应用场景的两种载体。 20160928-AR 13 目前,AR的硬件依然还处在探索阶段。Chris Longstaff表示,短期来看,专门的 AR 设备仍旧属于冷门产品(niche product),例如面向车载 HUD 以及谷歌眼镜这一类型的应用。而VR依然会占领公众视野。“考虑到大量的 VR 头戴设备不断涌现,在这些设备里也有可能会逐渐引入AR功能。在移动设备中,我们看到越来越多的视觉性能,比如联想手机具备的 Project Tango 性能,这可能带来一系列新的应用。不过,受限于当前的视觉处理性能,有些应用目前还无法实现。” Chris Longstaff认为,长期来看, AR将会持续寻找新的使用场景,尤其是无需使用特定的头戴设备也可以体验增强现实。

“未来,AR应该是很多硬件的标配,比如机器人、无人机、电视等。有了AR,设备就有了一双智能的眼镜,人和设备之间就能进行智能的交互。”洪雁非如是说。

无论如何,目前VR市场确实比AR市场更加成熟。虽然Pokemon Go着实让AR成为业界的焦点,但AR真正要引爆市场,可能依然需要5-10年的技术酝酿。

“AR、VR和MR三种技术其实是融合的,并不是说一定要做好了VR才能去做AR,一定要把AR做好了才能去做MR。三种技术同时存在,并且都会有人去做。”汤振宇认为,不管是VR还是AR、MR,如果不沉下心来做一款很精致的东西,很难引爆市场。他坚信,AR一定会普及,只是还需要多长时间很难预估。

王友初认为,AR要进入消费市场,至少还要2-3年的时间,这主要看其在工业和商业领域的技术积累和进展。“AR要进入消费级市场,要先在工业领域进行2-3次的技术迭代,而且一定要有GE、西门子、发那科等工业界大佬参与进来,才算一次完整的迭代,单纯靠几家创业公司来做,力量还是薄弱了一点。”王友初进一步称,只有经历在工业领域的迭代,相关技术、瓶颈等各方面问题得以解决才可能进入消费类市场。“一方面,工业级的企业在技术研发资金上相比消费级企业更为雄厚。另一方面,虽然消费类产品在性能上没有工业级产品的要求高,但用户体验要求更高,而传感器技术、三维定位等问题也是工业级产品需要解决的,这些技术瓶颈解决之后,要应用到消费级市场,直接拿过来就可以用。”在王友初看来,要做好AR,至少还需要2-3年的时间,而真正普及可能要5-10年。

不过,来自研究机构的数据表现出了对AR前景的看好,并且更加乐观。投资银行Digi-Capital的一组统计数据显示,到2020年,VR/AR的市场规模将达到1500亿美元,其中AR可能占到80%,也就是1200亿美元,而VR只占剩下的20%。易观智库的统计数据认为,在2016年至2018年,将有大量的AR硬件被推向市场,电子商务、广告、O2O等也将和AR技术相结合。

关注元器件分销行业年度盛典——2016 年度电子元器件分销商卓越表现奖评选大会20160914-PT-1