AR眼镜不再是手机的附属品,取代手机成为下一个终端,还有多远?

数码超人 2023-03-24
5286 字丨阅读本文需 12 分钟

小米在2023MWC世界移动通信大会上,正式发布小米无线AR眼镜探索版。

小米官方称该眼镜拥有三大创新:采用无线连接,手机与眼镜通信延迟低于3ms,全链路延迟低至50ms;采用自由曲面光学模组,实现了「视网膜级」显示;采用自研微手势交互,用户挑选应用并打开、滑动浏览、回到桌面等日常使用行为,都不需要用到手机。

一直以来,在不少人的心目中,AR眼镜一直都是智能手机的配件,离开了智能手机,AR眼镜也就成为了摆设。现在这种情况将被改变。

1、“第一个吃螃蟹的人”

无论是AR眼镜的鼻祖Google Glass,还是最新发布的nubia Neovision Glass、HONOR Vision Glass等,它们都有一个共同的特点,就是必须要连接智能手机才能正常使用,否则AR眼镜就是一个可以戴在眼睛上的装饰品,除了让人看起来怪怪的,别无他用。

可是也有厂商不走寻常路,另辟蹊径的想出了让AR眼镜脱离智能手机也能使用的解决方案。这就厂商便是Rokid。

公开资料显示,Rokid创立于2014年,是一家专注于人机交互技术的产品平台公司,2018年即被评为国家高新技术企业。Rokid目前致力于AR眼镜等软硬件产品的研发及以YodaOS操作系统为载体的生态构建。

Rokid在2021年12月正式开售消费级AR智能眼镜Rokid Air。数据显示,上市短短3个月,Rokid Air就在KICKSTARTER、亚马逊、天猫等国内外多个渠道稳定占领AR销售榜榜首,去年8月官方宣称Rokid Air眼镜销量已突破30000台,打破了全球消费类AR眼镜的销量记录,排名第一。今年3月,Rokid首席执行官祝铭明在其朋友圈表示,6万台Rokid Air已全部售出。经多方核实,Rokid Air的确已于近日完成最后一批的千台出货,除去其剩余的少量渠道提货量,其余均已售罄。

与一般的AR眼镜厂商不同,Rokid给我的感觉是很有想法。在去年10月,Rokid重磅发布了行业首款AR智能眼镜终端——Rokid Station,官方是这样介绍它的:

Rokid Station是Rokid自研的连接Rokid AR眼镜使用的计算终端。目前AR眼镜均需连接手机使用,但存在无法兼容,连接复杂,卡顿断线,手机耗电快等问题,用户体验不佳。Rokid Station的推出就能解决以上问题,使用便捷,同时摆脱手机,给用户带来了更佳的使用体验。

Rokid Station的功能有很多:Rokid Air眼镜连接Rokid Station后,可以享受120寸的电影、游戏、办公等功能。Air眼镜作为智能头显,Station作为信息和电力输出终端。Rokid Station还可作为无线投屏器使用,可将手机的画面通过Station投屏到Air眼镜中。Station可作为充电宝使用,给手机等设备反向充电。

此外,Rokid Station还内置了海量的影视资源、游戏资源,在官方商店下载【无影】APP后,搭配折叠键盘,还能进行云办公。

Rokid Station自身净重400g,配备5000毫安时容量的大电池,搭载一枚64位四核ARM芯片,支持4K 60fps解码;辅以2+32GB的存储空间,方便利用Type-C接口导入媒体文件资源;其无线投屏功能则支持通过Miracast、DLNA、Airplay进行投屏;在无线连接方面则支持WIFI 5及蓝牙5.0规格;输出方面则支持HDCP/DP输出。Rokid Station可作充电宝、无线投屏器、电脑、移动计算终端等使用,一机多用让Rokid Station的799元售价显得“物美价廉”。

Rokid Station是一个优点和缺点都十分明显的产品。一方面,它集手柄、电池和内容资源等多个功能于一身,解放了用户的手机和电脑等设备,还有不错的续航能力,对于AR眼镜而言,是个便携耐用的外接设备。

另一方面,应用场景对网络的依赖是十分突出的问题。在网络环境良好的室内场景中,人们通常会有电脑、电视和游戏主机等更好的选项,观影之外的场景中Rokid Station并没展现出足够的竞争力。

2、AR眼镜能否替代手机,成为下一代计算终端?

投资一个赛道,第一个要思考的问题是天花板有多高,在AR眼镜赛道,这个可以简化成一句话:AR眼镜最终有没有可能替代手机?这是一个所有人必须要给出回答的问题。

要回答这个问题,我们不妨参考一下之前每一次主力计算平台迁移的历史。从PC个人电脑到功能机,再到有智能手机,每一次计算平台的迁移都伴随着同样几个核心指标的大幅提升,在终极形态的AR眼镜和智能手机的的对比上,我们同样可以看到这几个指标质的飞跃:

❏ 输入效率:在PC时代,我们只能通过键盘输入文字的形式操作设备的信息输入,而到了手机时代,多了屏幕点击、语音输入等几种更高效的方式,而AR眼镜使我们不仅可以做平面的点击操作,同时多了空间动作(如手势、眼动、头动)、空间相对位置关系(如接近、拿起、旋转)等几种更为直接却更为细致的输入方式。

❏ 输出效率:以太网时代,PC为我们输出的是以文字为主的信息,到了手机时代,信息输出变成了文字、图片、音视频的多模态信息,信息获取效率成倍提升。而AR眼镜又把信息输出效率上升到了一个新的阶段,首先AR眼镜能提供的是一个7*24小时的巨幕,而且就在眼前,其平面输出能力本身就比手机的小屏高出很多。

更重要的是,在最终的设想中,AR眼镜显示的信息可以直接拟合在实际物体上,两个小的应用例子:在一个实际的会议室里,AR眼镜可以直接把远程参会的人的全身3D影像拟合到相应的座位上;在选购衣服的时候,直接把衣服“试穿”在自己身上,这些输出方式,是智能手机时代的腾讯会议或者淘宝直播完全没法提供的。

❏ 场景宽度:场景宽度是衡量一个计算终端最终的应用丰富度和使用频次最重要的指标。因为所有上层应用都是基于硬件产品能提供的特性开发的。从PC时代到手机时代,计算终端可以移动了,所以有了“移动互联网”以及基于“移动”这个场景的无数应用,美团是基于智能手机提供的LBS能力、微信是基于移动场景下的即时通讯需求,等等。

而AR眼镜能提供的场景的拓展,是把原先实是实、虚是虚的信息,在镜片上统一成虚实结合的信息,并且通过算法渲染和手势、眼动等操作,让虚和实能够相互作用。所以,所有之前被“移动化”改造过的场景,或者这些场景带来的移动互联网的巨头,都有可能被AR眼镜进行“三维化”或者“虚拟化”洗牌

回到我们一开始的问题,AR眼镜是不是下一代的计算平台,是不是元宇宙的入口?在这个阶段,因为产品离最终的形态还有太远的距离,应用生态还非常不完善,没有人可以得出100%的结论。但是从产品的各种特性来判断,我们认为AR目前确实是最有冠军相的选手。

3、目前的AR眼镜,离替代手机还有多远?

在最终替代手机之前,AR眼镜到底要经历哪些阶段,目前的AR设备公司拿出的产品又在哪个阶段,这是我们判断AR眼镜离替代手机有多远的核心依据。

在这里,我们根据上游技术栈的发展速度和应用场景落地的时间顺序,把AR设备从今天到终局的发展分为四个阶段,每个阶段对应一个产品形态,每个产品形态对应一类应用场景。

首先要明确的是,AR眼镜上游技术栈主要需要关注的是三大块:光学、芯片、交互,AR眼镜之所以远比手机或者VR眼镜复杂,是因为这三个技术栈(尤其是光学和芯片)在眼镜这样对体积和功耗都有严苛要求形态下,都有很长的技术迭代路径,甚至是难以克服的技术鸿沟,这里我们也把这几个核心技术栈的发展展开到四代产品里分别阐述:

❏ 1.0 静态大屏

1.0产品是目前市面上大多数产品所处的阶段,包括几家耳熟能详的独角兽公司,各家的区别只在显示效果和小的功能点迭代上,这类产品甚至从2019年开始就已经纷纷开始落地,至今在效果和功能上并没有太大的区别。

这类产品我们之所以成为静态大屏产品,是由其产品特性决定的。首先,由于眼镜形态对体积的要求非常严苛,导致留给电池和主计算单元的空间非常有限,目前市面上主流的手机芯片的尺寸和功耗都不足以支撑,所以第一代产品的解决方案是使用手机端的算力,并用有线方式连接眼镜设备。这就导致了设备的便携性和场景宽度大打折扣,毕竟带着一个拖着一根电线的眼镜出门,还是会给人很大的社交压力的。

拖着小尾巴还在其次,更大的问题是光学部分。1.0产品普遍使用的BirdBath方案有两个致命的问题:第一是由于需要光机的朝向是垂直向下,使得光学模组的厚度几乎不可能接近正常眼镜;第二是整个成像结构需要遮挡住镜片的上半部分,这会直接导致严重的视线阻碍,这样的眼镜很难在动态场景下使用。

在交互方面,1.0的AR产品多数不配备摄像头,不管是观影还是游戏,这一代AR眼镜能够做到的体验上限,都离最普通的VR一体机有很大的差距。目前主流的VR一体机可以做到100度FOV、6DoF头显+6DoF手柄的交互能力、串流steam的内容库和3000元以下的价格,这是目前只能做到50度FOV、没有空间交互能力、没有游戏内容供给的AR眼镜完全无法竞争的。

有了这样的对比,也就不难理解为什么目前主流的1.0产品没有一个在2C端有超过5万台的成绩。1.0产品是AR眼镜发展过程中的一个中间状态的实验性产品,我们预计这一代产品会在2023-2024年逐渐被淘汰。

❏ 2.0 可穿戴设备

2.0设备是目前各大头部AR眼镜厂商,甚至是手机硬件大厂正在重点研发的方向。在光学方面,BB方案将被放弃,取而代之的大概率是Lcos/DLP+阵列光波导的方案,其优势是显而易见的:光机不再位于镜片上方,而是布置在镜腿和镜片的连接处,阵列波导片本身的厚度和颜色和正常镜片无异,整个AR眼镜产品在物理形态上,真的回归到了一个眼镜,而且真的可以像眼镜一样随时随地佩戴。

这一代光学方案的可行性,主要来自于阵列光波导的迅速成熟,头部模组厂商逼近90%的良率,阵列光波导的大规模量产化指日可待。除了光学上的推进,这一代设备最大的进展会在算力端,想要眼镜不再拖着小尾巴成为手机的附庸,意味着眼镜的主要算力得部署在设备上的主计算单元上。这里设备厂商在计算单元上有两类选择:

1)一类是“大芯片”,比如主流的骁龙8系列,或者高通专门为XR设备开发的XR2芯片,这颗芯片整合了运行高通自研空间算法的DSP和强大的渲染能力,这也是目前市面上功能最强悍的AR眼镜微软Hololens2的选择。但是,虽然标号是XR芯片,这颗XR2芯片还是主要面向目前已经有大批量出货的VR设备市场的,其强大的运算能力导致了高功耗,需要大电池来带动。这也就解释了为什么包括Hololens2之内的所有使用搭载XR2芯片的AR设备,最终都做成了类似头盔的200克以上的形态。这样的形态距离全体佩戴的眼镜有着很远的距离。

2)第二类是可穿戴设备使用的“小芯片”,比如主流的高通4100芯片和传闻中即将发布的4nm制程的5100芯片。因为主要面向手表等低功耗、长续航的智能设备,所以其尺寸和功耗性能明显都好过于XR2等大芯片,在电池能够塞进眼镜腿的情况下,已经能做到8小时以上的长续航。但是相应的,可穿戴芯片也带来了局限,由于手表等穿戴设备对芯片的要求集中在基带通信、传感器管理等方面,在渲染、SLAM等方面的计算能力相对较弱,如果想要在这类芯片上实现低延时的渲染和SLAM,需要团队有很强的芯片优化和算法背景。同时这样的芯片适合搭载的是类似AndroidGO或WearOS这样的轻量化操作系统,操作系统本身也限制了大量应用功能的实现。

所以,我们预测,各厂商2.0产品的主流形态,会是一个外形接近传统眼镜,使用Lcos+阵列光波导光学方案和智能手表芯片,主要面向穿戴设备需求的产品,实现一些轻量化的应用,主要通过语音和物理按键实现交互。对于一部分有芯片优化能力、操作系统优化能力和算法能力的团队,2.0的产品上会搭载双目或者RGBD摄像头,从而实现一部分的三维感知能力(手表芯片大概率无法支撑完全的空间计算能力),并且通过简单的手势识别进行交互(点击),在特定的静态场景下,在部分SLAM能力的支持下,甚至有可能实现部分的虚拟信息和现实环境的拟合。

❏3.0 强交互设备

在2025-2026年左右,参考VR一体机发展的历史,我们认为AR眼镜有可能会出现整个赛道的加速拐点,并且出现出货1000万台以上的现象级产品。

这个拐点具体来讲,有可能来自于两个方面:

❏消费者可以用比手机低的价格,买到可以替代手机大部分功能的设备,并且有比手机更好的体验;

❏AR眼镜装载了有一些手机实现不了的应用和功能,使AR眼镜的需求产生了较强刚性。

这两件事的实现,都需要AR眼镜具备更好的光学性能和强交互性能。具体而言,在光学上,Micro-LED是目前行业形成共识的最终光机方案,Micro-LED的亮度可以做到数百万尼特,即使配合衍射光波导非常低的光效,也可以实现日光下的清晰高亮显示。同时其功耗和体积也都是目前所有光机方案中独一档的存在。

但是,目前Micro-LED技术离成熟还有较远的距离,全球都没有大批量稳定的量产出货,巨量转移等技术瓶颈一直没有得以突破,国内有厂商已经实现了单片集成方案的单绿出货,但是这离最终的方案还有一段距离。在成像单元方面,我们预计在3.0的产品中,有可能出现衍射光波导和体全息光波导并行的情况,这重要取决于国内体全息工艺的产业化速度。在交互方面,6DoF的三维重建能力和相对复杂的手势识别能力将是这一代产品的标配。

在交互方面,6DoF的三维重建能力和相对复杂的手势识别能力是这一代产品的标配。有了这样的空间感知能力,设备就可以实现虚拟物体、现实环境和交互操作三者之间的初步耦合,至少我们在手机中熟悉的PokemanGo之类的AR游戏可以无差别的在眼镜端实现。我们在电影中常见的在每个人或者每台机器的上方都显示其相关的信息、在会场中间显示虚拟物体的全息影像,并且可以对其做相关的操作,这些应用应该都不在话下。同时我们可以用双手在空中完成传统上在手机小屏上完成的各种精细的输入操作。至此,手机中的大部分应用已经可以在眼镜中实现,当然,其中一些的体验可能还是没有手机端好(如影像显示效果可能不及手机屏幕),但是我们已经敢不拿手机出门了。

❏4.0 替代手机的计算平台

AR眼镜到了4.0,光学、芯片、交互三个核心的技术栈应该都已经了终局状态。其中光学的终局比较好判断,体全息光波导大概率成为主流方案,配合三色高亮的Micro-LED,形成最终的光学模组。在成像算法上,光场显示会最终替代目前的伪3D显示,解决辐辏、眩晕等问题,真正使虚拟和现实的拟合达到逼真的显示效果。

芯片方面,高通大概率最终会入局AR芯片,但是我们不认为高通会像智能手机时代一样在安卓阵营里大杀四方,强调基带和射频通信的高通平台搭配安卓系统目前看并不是AR眼镜终局的最优解,除了苹果、华为、三星如果入局AR眼镜会自研芯片以外,AR眼镜赛道最终可能会出现新的芯片巨头,甚至是新的芯片架构。

操作系统优化,也将是一个重要的突破,基于平面交互的安卓系统显然无法支持基于空间交互的AR眼镜以及空间交互带来的大量全新的应用。目前已经有不少国内外团队在AR操作系统上做探索和长远的技术布局。

在交互方面,4.0阶段的AR眼镜,可以支持我们在2C和2B的任何场景下,在空间中做极为精确而复杂的交互动作(打字、远程操控设备)。配合未来可能出现的触觉交互设备,我们在最终的AR设备中感受到的,是虚拟物体和环境与人之间的交互,它将被赋予真正的“物理感”,而不是简单的“成像”和信息叠加。

至此,AR眼镜将不仅仅取代手机,空间交互和虚实交互将带来大量全新的应用,我们也将因此真正进入元宇宙时代。

AR眼镜脱离智能手机正常使用,不仅是行业的想法,也是消费者的希望,毕竟智能手机的发展已经遇到了瓶颈(比如电池技术无法取得突破等),AR眼镜接棒智能手机是大势所趋。

文章来源: VRAR星球,懒懒的无为,Tech星球,投中网

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:数码超人
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...