AR硬件核心及技術瓶頸最新解讀

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

　　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候，虛擬試衣鏡會將試穿以后的三維圖像放映出來。不需要移動就可以更換服裝的款式，只需要簡單的旋轉(zhuǎn)屏幕上的按鈕，就可以更換衣服。

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

　　頭戴式顯示器（HMD）

　　HMD代表著另一種快速發(fā)展的AR硬件類型。HMD由一個頭戴裝置（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(xiàn)實世界和虛擬物體的畫面重疊顯示在用戶視野中。換而言之，用戶不會直接看到現(xiàn)實，看到的是現(xiàn)實的增強視頻畫面。

　　空間增強現(xiàn)實系統(tǒng)（SAR）

　　空間增強現(xiàn)實（SAR）系統(tǒng)的虛擬內(nèi)容直接投影在現(xiàn)實世界中。SAR系統(tǒng)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。隨著投影設備尺寸、成本、功耗的降低以及3D投影的不斷進步，各種全新的交互及顯示形式正在不斷涌現(xiàn)。

　　智能眼鏡

　　智能眼鏡實際上是帶有眼鏡、屏幕、相機和話筒的一個集成設備。根據(jù)這一概念，用戶的現(xiàn)實世界視角被AR設備截取，增強后的畫面重新顯示在用戶視野中。AR畫面透過眼鏡鏡片，或者通過眼鏡鏡片反射，從而進入眼球。智能眼鏡技術最為突出的例子是谷歌眼鏡和Vuzix M100。

　　AR產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　虛擬模型輸出真實世界

　　AR硬件關鍵技術

　　1、物體檢測和識別

　　物體檢測和識別的目的是發(fā)現(xiàn)并找到場景中的目標。在增強現(xiàn)實領域，常見的檢測和識別任務有，人臉檢測、行人檢測、車輛檢測、手勢識別、生物識別、情感識別、自然場景識別等。

　　技術難點：缺乏足夠的數(shù)據(jù)達到深度學習的成熟階段。

　　2、增強現(xiàn)實的顯示技術

　　視頻透視式頭盔顯示器通過安裝在頭盔上的微型攝像頭獲取外部真實環(huán)境的圖像，也就是通過攝像頭來采集真實場景的圖像進行傳遞。

　　光學原理的透視式頭盔顯示器的基本原理則是通過安裝在眼前的一對半反半透鏡融合呈現(xiàn)出真實場景和虛擬場景。

　　這種不采用屏幕來做載體的顯示方式，通過記錄并復現(xiàn)光場來完成虛擬物體的顯示。通過呈現(xiàn)不同深度的圖像，使用戶在觀察近景或遠景時，可以實現(xiàn)主動的對焦，這也是光場顯示的一大優(yōu)點。

　　技術難點：各方案各有優(yōu)劣，光場技術更值得期待

　　巨頭的AR布局

　　蘋果

　　蘋果已經(jīng)在AR領域進行過一些并購交易。2015年5月，蘋果收購了一家名為Metaio的德國AR公司。該公司主要開發(fā)基于智能手機的AR應用軟件，比如其曾經(jīng)開發(fā)一款讓家具視覺化呈現(xiàn)的工具。該公司被收購之后，實體被注銷，人員融入了蘋果的開發(fā)團隊。2014年年底，蘋果收購了一家從事臉部視覺識別的公司——FaceShift，該公司的技術能夠利用攝像頭對用戶臉部圖像進行實時捕捉，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，開發(fā)者版已經(jīng)開啟預訂，售價為3000美元。

　　谷歌

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

　　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，相當于是一個完整功能的AR設備。除了自身開發(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、技術層面

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

　　2、市場層面

　　智能手機是AR目前進入C端市場最好的切入點

　　但智能手機式的純軟件AR體驗存在的問題如下

　　①相機質(zhì)量與成像處理。

　?、陔娏肯?/p>

　?、劬W(wǎng)絡依賴性

　　④可視化與交互的可能性

　　總結(jié)

　　AR目前看來會是一個不遜于VR的未來市場，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更早一步實現(xiàn)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，而提供給用戶的智能手機AR體驗依舊處于十分簡陋的水平。對標VR的入門級產(chǎn)品眼鏡盒子，不論從市場成熟度還是體驗來說，也有不小的差距。

　　不過未來可以預見的是，AR的應用市場確實比VR更為廣泛，對于消費者來說更容易成為工具類的產(chǎn)品被帶入現(xiàn)實生活場景。

　　目前看來AR與人工智能也有一定的技術重疊，短期內(nèi)我們在關注人工智能的同時，也可以從側(cè)面去觀察AR的技術發(fā)展進程，再在合適的時候介入布局。