AR硬件核心及技術(shù)瓶頸最新解讀

　　不可否認的是，目前真正意義上的AR硬件成本十分之高，而提供給用戶(hù)的智能手機AR體驗依舊處于十分簡(jiǎn)陋的水平。

　　AR硬件的各種形態(tài)

　　手持設備

　　手持設備的代表就是智能手機，天然包含了AR所需的各種元素：陀螺儀，gps，相機，以及強大的處理器。但是智能手機從交互方式來(lái)看還是存在很大的限制。

　　固定式AR設備

　　在商店里脫掉衣服試穿新衣已經(jīng)成為過(guò)去，這多虧了一項高科技革新。俄羅斯的一家公司發(fā)明了一款虛擬試衣鏡，當購物者站在屏幕前的時(shí)候，虛擬試衣鏡會(huì )將試穿以后的三維圖像放映出來(lái)。不需要移動(dòng)就可以更換服裝的款式，只需要簡(jiǎn)單的旋轉屏幕上的按鈕，就可以更換衣服。

　　固定式AR系統適用于固定場(chǎng)所中需要更大顯示屏或更高分辨率的場(chǎng)景。與移動(dòng)AR設備不同的是，這些極少移動(dòng)的系統可以搭載更加先進(jìn)的相機系統，因此能夠更加精確地識別人物和場(chǎng)景。

　　頭戴式顯示器（HMD）

　　HMD代表著(zhù)另一種快速發(fā)展的AR硬件類(lèi)型。HMD由一個(gè)頭戴裝置（如頭盔），以及與之搭配的一塊或多塊（微型）顯示屏組成。HMD將現實(shí)世界和虛擬物體的畫(huà)面重疊顯示在用戶(hù)視野中。換而言之，用戶(hù)不會(huì )直接看到現實(shí)，看到的是現實(shí)的增強視頻畫(huà)面。

　　空間增強現實(shí)系統（SAR）

　　空間增強現實(shí)（SAR）系統的虛擬內容直接投影在現實(shí)世界中。SAR系統往往固定在自然中。任何物理表面，如墻、桌、泡沫、木塊甚至是人體都可以成為可交互的顯示屏。隨著(zhù)投影設備尺寸、成本、功耗的降低以及3D投影的不斷進(jìn)步，各種全新的交互及顯示形式正在不斷涌現。

　　智能眼鏡

　　智能眼鏡實(shí)際上是帶有眼鏡、屏幕、相機和話(huà)筒的一個(gè)集成設備。根據這一概念，用戶(hù)的現實(shí)世界視角被AR設備截取，增強后的畫(huà)面重新顯示在用戶(hù)視野中。AR畫(huà)面透過(guò)眼鏡鏡片，或者通過(guò)眼鏡鏡片反射，從而進(jìn)入眼球。智能眼鏡技術(shù)最為突出的例子是谷歌眼鏡和Vuzix M100。

　　AR產(chǎn)品系統結構

　　虛擬模型輸出真實(shí)世界

　　AR硬件關(guān)鍵技術(shù)

　　1、物體檢測和識別

　　物體檢測和識別的目的是發(fā)現并找到場(chǎng)景中的目標。在增強現實(shí)領(lǐng)域，常見(jiàn)的檢測和識別任務(wù)有，人臉檢測、行人檢測、車(chē)輛檢測、手勢識別、生物識別、情感識別、自然場(chǎng)景識別等。

　　技術(shù)難點(diǎn)：缺乏足夠的數據達到深度學(xué)習的成熟階段。

　　2、增強現實(shí)的顯示技術(shù)

　　視頻透視式頭盔顯示器通過(guò)安裝在頭盔上的微型攝像頭獲取外部真實(shí)環(huán)境的圖像，也就是通過(guò)攝像頭來(lái)采集真實(shí)場(chǎng)景的圖像進(jìn)行傳遞。

　　光學(xué)原理的透視式頭盔顯示器的基本原理則是通過(guò)安裝在眼前的一對半反半透鏡融合呈現出真實(shí)場(chǎng)景和虛擬場(chǎng)景。

　　這種不采用屏幕來(lái)做載體的顯示方式，通過(guò)記錄并復現光場(chǎng)來(lái)完成虛擬物體的顯示。通過(guò)呈現不同深度的圖像，使用戶(hù)在觀(guān)察近景或遠景時(shí)，可以實(shí)現主動(dòng)的對焦，這也是光場(chǎng)顯示的一大優(yōu)點(diǎn)。

　　技術(shù)難點(diǎn)：各方案各有優(yōu)劣，光場(chǎng)技術(shù)更值得期待

　　巨頭的AR布局

　　蘋(píng)果

　　蘋(píng)果已經(jīng)在A(yíng)R領(lǐng)域進(jìn)行過(guò)一些并購交易。2015年5月，蘋(píng)果收購了一家名為Metaio的德國AR公司。該公司主要開(kāi)發(fā)基于智能手機的AR應用軟件，比如其曾經(jīng)開(kāi)發(fā)一款讓家具視覺(jué)化呈現的工具。該公司被收購之后，實(shí)體被注銷(xiāo)，人員融入了蘋(píng)果的開(kāi)發(fā)團隊。2014年年底，蘋(píng)果收購了一家從事臉部視覺(jué)識別的公司——FaceShift，該公司的技術(shù)能夠利用攝像頭對用戶(hù)臉部圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)捕捉，甚至可以生成虛擬的頭像。

　　微軟

　　微軟應該算是布局AR比較超前的巨頭公司，其在2015年就推出了AR頭盔HoloLens，開(kāi)發(fā)者版已經(jīng)開(kāi)啟預訂，售價(jià)為3000美元。

　　谷歌

　　谷歌當前在VR領(lǐng)域比較活躍，如推出硬件產(chǎn)品 Cardboard頭盔，YouTube上線(xiàn)360度全景視頻功能，還提供Tilt Brush、Jump和Assembler等VR小應用，方便幫助開(kāi)發(fā)者創(chuàng )新新的VR體驗，但這并不意味著(zhù)谷歌放棄了AR市場(chǎng)。

　　谷歌和聯(lián)想合作，推出Project Tango項目。該項目旨在賦予智能手機3D繪圖和創(chuàng )造AR體驗的能力。Tango智能手機將于今年年終發(fā)貨，相當于是一個(gè)完整功能的AR設備。除了自身開(kāi)發(fā)AR項目，谷歌還投資了AR創(chuàng )業(yè)公司Magic Leap。

　　AR存在的瓶頸

　　1、技術(shù)層面

　　對于A(yíng)R而言，解決注冊任務(wù)是最核心的問(wèn)題。注冊對精度的要求極為嚴格：由于A(yíng)R應以實(shí)時(shí)、六個(gè)自由度的形式將虛擬信息和現實(shí)信息相融合，即便是輕微的注冊失準都會(huì )造成組合視圖難以容忍的失真。因此，移動(dòng)AR存在兩大難點(diǎn)：注冊必須極為精準，注冊對計算能力和內存的利用必須極為高效。

　　2、市場(chǎng)層面

　　智能手機是AR目前進(jìn)入C端市場(chǎng)最好的切入點(diǎn)

　　但智能手機式的純軟件AR體驗存在的問(wèn)題如下

　?、傧鄼C質(zhì)量與成像處理。

　?、陔娏肯?/p>

　?、劬W(wǎng)絡(luò )依賴(lài)性

　?、芸梢暬c交互的可能性

　　總結

　　AR目前看來(lái)會(huì )是一個(gè)不遜于VR的未來(lái)市場(chǎng)，甚至有人在最近大肆吹捧AR的美好前景以及其甚至可能比VR更早一步實(shí)現全民化。

　　但是不可否認的是，目前真正意義上的AR硬件成本十分之高，而提供給用戶(hù)的智能手機AR體驗依舊處于十分簡(jiǎn)陋的水平。對標VR的入門(mén)級產(chǎn)品眼鏡盒子，不論從市場(chǎng)成熟度還是體驗來(lái)說(shuō)，也有不小的差距。

　　不過(guò)未來(lái)可以預見(jiàn)的是，AR的應用市場(chǎng)確實(shí)比VR更為廣泛，對于消費者來(lái)說(shuō)更容易成為工具類(lèi)的產(chǎn)品被帶入現實(shí)生活場(chǎng)景。

　　目前看來(lái)AR與人工智能也有一定的技術(shù)重疊，短期內我們在關(guān)注人工智能的同時(shí)，也可以從側面去觀(guān)察AR的技術(shù)發(fā)展進(jìn)程，再在合適的時(shí)候介入布局。