小海按：在元宇宙到來之前，首先需要的是一個(gè)能夠讓用戶真正進(jìn)入數(shù)字世界的硬件終端。不論 AR 還是 VR，今天在顯示、計(jì)算和交互上還有大量的痛點(diǎn)問題需要解決。
作者 | 王君輝、鄭玥
編輯 | 鄭玄
2021 年下半年，以 VR 頭顯銷量破千萬成為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，開始突破「硬件賣不出去——做內(nèi)容不賺錢——缺少好內(nèi)容更沒人買硬件」的負(fù)面循環(huán)。
就像先有電腦才有互聯(lián)網(wǎng)，在元宇宙到來之前，首先需要的是一個(gè)能夠讓用戶真正進(jìn)入數(shù)字世界的硬件終端。
今天來看，以 VR 頭顯（XR 頭顯）和 AR 眼鏡為代表的近眼顯示終端（Near-eye displays，NEDs）最有可能成為元宇宙時(shí)代的第一個(gè)通用硬件終端。這兩個(gè)終端分別對(duì)應(yīng)不同的用戶使用場(chǎng)景，其中 VR 頭顯對(duì)應(yīng)桌面級(jí)場(chǎng)景（今天主流設(shè)備是 PC），AR 眼鏡則對(duì)應(yīng)移動(dòng)場(chǎng)景（今天主流設(shè)備是智能手機(jī)）。
盡管兩者都在 2014 年前后起步，但 VR 頭顯成熟更快，2021 年突破千萬級(jí)門檻后，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為 VR 已經(jīng)出現(xiàn)第一個(gè)真正意義上的通用消費(fèi)級(jí)終端（以 Oculus Quest 為代表）。
相比之下，AR 設(shè)備雖然在 2022 年有了較大的進(jìn)展，出現(xiàn)了第一代真正面向 C 端用戶的消費(fèi)級(jí) AR 眼鏡。但受算力、功耗、顯示和光學(xué)技術(shù)等方面的制約，功能上只能滿足特定消費(fèi)場(chǎng)景的需求，距離通用級(jí)終端出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)，還有至少 5-10 年。
二者技術(shù)上有很多相似之處，決定性的區(qū)別是產(chǎn)品體積帶來的制造難度。AR 眼鏡的承重主要在鼻梁，理想的產(chǎn)品重量需要控制在 70g 以內(nèi)（iPhone 的 1/3）。而承重在整個(gè)頭部的 VR 頭顯，今天 500g 的重量（PICO 4 重 596g、Quest 2 重 503g）就已經(jīng)有較好的用戶體驗(yàn)。
AR 眼鏡：消費(fèi)級(jí)元年
根據(jù)使用場(chǎng)景，AR 眼鏡可以分為 ToB 的工業(yè)級(jí)和 ToC 的消費(fèi)級(jí)，消費(fèi)級(jí) AR 眼鏡又可以細(xì)分為面向特定使用場(chǎng)景的非通用級(jí)和通用級(jí) AR 眼鏡。
AR 眼鏡分類——極客公園
三種產(chǎn)品的技術(shù)難度依次遞升，今天 AR 行業(yè)的基本共識(shí)是：2022 年是消費(fèi)級(jí) AR 眼鏡的元年，但距離真正有機(jī)會(huì)取代手機(jī)的通用消費(fèi)級(jí) AR 眼鏡出現(xiàn)則需要至少 5-10 年。
過去：「失敗」的生產(chǎn)力工具
Google Glass 是近代 AR 眼鏡的開端，對(duì)于這個(gè)售價(jià) 1500 美元的產(chǎn)品，谷歌最初的定位是消費(fèi)級(jí)但不論是硬件技術(shù)還是內(nèi)容應(yīng)用，當(dāng)時(shí)的條件遠(yuǎn)未成熟。2015 年，Google 宣布放棄 Google Glass 項(xiàng)目。
Google 的失敗啟發(fā)了后來者，比如微軟于 2015 年 1 月推出的第一代 HoloLens，就將目標(biāo)用戶定位為企業(yè)用戶。然而從結(jié)果來看，過去 6 年 AR 眼鏡作為生產(chǎn)力工具并不算成功。
2016-2023 年 AR 眼鏡出貨量
數(shù)據(jù)來源：陀螺研究院，光大證券研究所
AR 眼鏡遇到的問題是：作為生產(chǎn)力工具，其在軍事、設(shè)計(jì)、維修、辦公協(xié)同等領(lǐng)域發(fā)揮出了一定的價(jià)值，但都算不上是革命性的提升。
現(xiàn)在：滿足特定場(chǎng)景的「功能機(jī)」
2022 年 8-10 月，在一年中的消費(fèi)電子產(chǎn)品發(fā)布旺季，僅國(guó)內(nèi)市場(chǎng)就有超過 10 款消費(fèi)級(jí) AR 眼鏡發(fā)布。
2022 年 AR 產(chǎn)品發(fā)布統(tǒng)計(jì)
數(shù)據(jù)來源：互聯(lián)網(wǎng)整理
這些 AR 眼鏡可以歸成兩大類，一類是 Nreal、雷鳥、Rokid 為代表的更偏娛樂應(yīng)用的產(chǎn)品，更直接點(diǎn)就是「觀影神器」；還有一類是 OPPO、亮亮視野、光粒科技、李未可等，產(chǎn)品定位是在翻譯、運(yùn)動(dòng)、導(dǎo)航等一些特定場(chǎng)景做工具。
目前給予光波導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，價(jià)格大幅降低、顯示效果大幅提升，AR 眼鏡開始邁入消費(fèi)市場(chǎng)。但要注意的是，今天受到顯示技術(shù)、算力的限制，一名消費(fèi)者能接受的重量的智能眼鏡，依然遠(yuǎn)不足以滿足多個(gè)場(chǎng)景復(fù)合使用。對(duì)此主機(jī)廠的做法是：強(qiáng)化某幾個(gè)場(chǎng)景的功能，針對(duì)特定問題做特定解。今天比較典型的使用場(chǎng)景有聽障翻譯、戶外運(yùn)動(dòng)和地圖導(dǎo)航等。
未來：從手機(jī)配件，到「干掉」手機(jī)
從 ToB 到 ToC，2022 年 AR 完成了一個(gè)重要的里程碑。而下一個(gè)目標(biāo)，則是成為一個(gè)通用級(jí)平臺(tái)。
這件事情最大的難點(diǎn)，在于智能眼鏡的重量（80g）只有普通智能手機(jī)的 1/2 甚至 1/3，卻要裝進(jìn)復(fù)雜程度堪比甚至超過最先進(jìn)的 iPhone 的屏幕、光學(xué)模組、芯片、傳感器等電子元器件。這里的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)不止工業(yè)設(shè)計(jì)，屏幕技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、芯片技術(shù)、電池技術(shù)等都需要全面升級(jí)。
今天，一部分 AR 主機(jī)廠商選擇針對(duì)固定場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化。另一種思路是手機(jī)+眼鏡的模式。
高通驍龍 XR2 無線智能眼鏡參考設(shè)計(jì)。
圖片來源：高通官網(wǎng)
在這個(gè)過程中會(huì)有一個(gè)非常重要的機(jī)會(huì)：定義 AR 眼鏡的交互范式，就像當(dāng)年喬布斯在 iPhone 上做的那樣。
誰能成為這個(gè)定義者？
VR 頭顯：跨過千萬門檻后，走向何方？
對(duì)于硬件和內(nèi)容，經(jīng)常有人類比經(jīng)典的哲學(xué)問題「先有雞還是先有蛋」。但「先有硬件還是先有內(nèi)容」是有答案的——PC 和智能手機(jī)的發(fā)展歷程都能證明，硬件和交互范式先定下，才會(huì)有內(nèi)容的爆發(fā)，才會(huì)進(jìn)一步迎來生態(tài)的繁榮。
隨著 2021 年 Oculus Quest 成為第一個(gè)達(dá)到千萬級(jí)年銷量門檻的 VR 硬件，大家相信，今天 VR（XR）已經(jīng)跨過普通消費(fèi)者能接受的最低門檻，第一代真正意義上的通用級(jí)設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)或者非常接近出現(xiàn)，這意味著人類前往元宇宙的第一個(gè)硬件入口已經(jīng)出現(xiàn)雛形。
2019 年 5 月 Quest 橫空出世，大大降低了用戶的使用門檻，一方面是價(jià)格更便宜且用戶無需高配置電腦；另一方面，不需要在外部設(shè)置相機(jī)、插一堆線纜并反復(fù)調(diào)試。經(jīng)過迭代，VR 頭顯進(jìn)入全新時(shí)代。
值得注意的是：業(yè)內(nèi)也有觀點(diǎn)認(rèn)為，Quest 的體積依然過大，算不上是真正的「iPhone1」。NOLO VR 創(chuàng)始人張道寧認(rèn)為，「今天 Quest 積累的用戶不是扎克伯格說的 10 億（普通消費(fèi)者）中的 1000 萬，而是 3000 萬（重度游戲用戶）的 1000 萬?！?/p>
2020 年-2022 年 Q3 海外 VR 頭顯出貨量
數(shù)據(jù)來源：Wellsenn XR
對(duì)于 VR 硬件，一個(gè)非常典型的誤區(qū)是：很多人認(rèn)為做硬件就是做主機(jī)廠，現(xiàn)在這已經(jīng)是 Meta、PICO 和蘋果等幾家大廠的游戲。
實(shí)際上真正決定產(chǎn)業(yè)走向的，不只是幾家大廠，而是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)發(fā)展，我們梳理出四個(gè)主要的技術(shù)趨勢(shì)：交互，顯示、計(jì)算和 MR。
交互：基礎(chǔ)架構(gòu)已定，等待超級(jí)應(yīng)用
2022 年 8 月，扎克伯格稱，VR 本質(zhì)上要解決的是「臨場(chǎng)感（presence）」的問題，要做到不論實(shí)際上人在哪里，都能在虛擬世界里感覺就像和另一個(gè)人待在一起一樣。
解決這個(gè)問題，需要讓計(jì)算機(jī)理解用戶的動(dòng)作，并給出足以欺騙身體各個(gè)感官的反饋信號(hào)，也就是人機(jī)交互。
首先，手是人類與自然世界交互的基礎(chǔ)。VR 中手的交互方式有兩種，第一是手勢(shì)識(shí)別（裸手交互），第二是用手柄交互。經(jīng)過開發(fā)者和消費(fèi)者幾年的自然選擇，今天手柄+鐳射點(diǎn)選取的方案已經(jīng)成為 Quest 的最主要交互方式。
接下來更多交互會(huì)加入 VR 交互系統(tǒng)，提升臨場(chǎng)感。在 2022 年發(fā)布的 Quest Pro、PICO 4 等新一代 VR 頭顯上，面部追蹤（眼球追蹤）和全身捕捉是新解鎖的兩大交互技術(shù)。
眼部追蹤和面部捕捉，2022 年已經(jīng)開始集成到最前沿的 VR 頭顯產(chǎn)品，包括 PICO 4 Pro 和 Quest Pro 等。根據(jù)國(guó)內(nèi)眼球追蹤技術(shù)供應(yīng)商七鑫易維的數(shù)據(jù)，2022 年眼追在 VR 硬件的滲透率不到 5%，但預(yù)計(jì)未來 2 年將會(huì)加速提升，達(dá)到主流產(chǎn)品的 80% 以上。
眼追和面追的引入，將帶來大量的應(yīng)用機(jī)會(huì)。如：
面部表情實(shí)時(shí)映射
注視點(diǎn)渲染
輕交互
虹膜識(shí)別
此外，全身動(dòng)作識(shí)別也是一個(gè)值得期待的交互技術(shù)。2022 年的新品，Meta 和 PICO 均已展示了在增加少量可穿戴傳感器的情況下，實(shí)現(xiàn)全身動(dòng)作捕捉的解決方案。
Meta 和 PICO 都將健身和運(yùn)動(dòng)類內(nèi)容視作全身捕捉一個(gè)重要的落地場(chǎng)景。低成本全身捕捉有機(jī)會(huì)進(jìn)一步降低虛擬人門檻，會(huì)加快虛擬人應(yīng)用在 VR 直播、VR 辦公等場(chǎng)景下的落地。
VR 顯示：更輕薄，更清晰
佩戴體驗(yàn)依然是今天 VR 最核心的短板，對(duì)于 VR 顯示技術(shù)的發(fā)展方向，PICO 總裁周宏偉曾經(jīng)總結(jié)為兩個(gè)「qing」：更輕薄，更清晰。輕薄和清晰由 VR 顯示系統(tǒng)決定，主要由光學(xué)模組和顯示面板兩部分組成。
光學(xué)模組的存在，是 VR 的顯示系統(tǒng)與 PC、智能手機(jī)的最大不同點(diǎn)。VR 顯示的原理簡(jiǎn)單來說就是用放大鏡（光學(xué)模組）看電子屏幕，從而擴(kuò)大視場(chǎng)角制造沉浸感。
傳統(tǒng)菲涅爾透鏡和 Pancake 透鏡厚度對(duì)比
圖片來源：量子位
VR 光學(xué)經(jīng)歷了非球面透鏡、菲涅爾透鏡和 Pancake 方案三個(gè)階段。目前采用的最佳方案是 Pancake，其方案原理是將光線進(jìn)行多次折疊，使其比采用菲涅爾透鏡時(shí)更加輕薄，縮減了 VR 設(shè)備的體積與重量。
但 Pancake 依然有痛點(diǎn)。一方面折疊光路帶來光損，意味著功耗更大，另一方面復(fù)雜工藝導(dǎo)致良率較低，成本較高。目前市面上普遍使用的 2P 方案的供應(yīng)成本為 300-400 元，是工藝成熟的菲涅爾透鏡的 20 倍以上。
顯示面板的升級(jí)也來到了第三階段。從 2022 年開始，提升產(chǎn)品的顯示效果就成為重要任務(wù)，包括增強(qiáng) VR 顯示面板的分辨率、色彩飽和度、響應(yīng)速度等。
VR 顯示面板的三個(gè)發(fā)展階段
圖片來源：極客公園
算力：終端不夠，云端來湊
2019 年底發(fā)布的高通驍龍 XR2 依然是目前全球 VR 一體機(jī)市場(chǎng)的主力芯片，包括 Quest 2、PICO 4、奇遇 Dream Pro 和 YVR 2 等均使用驍龍 XR2 芯片作為核心終端處理平臺(tái)。
2022 年 10 月，高通推出最新旗艦 XR 平臺(tái)——第一代驍龍 XR2+ 平臺(tái)（驍龍 XR2+Gen1）。新平臺(tái)優(yōu)化了功耗和熱性能，這使得該平臺(tái)能夠在不犧牲終端外形設(shè)計(jì)的情況下，更多地賦能全感官交互，比如在元宇宙中創(chuàng)建栩栩如生的表情。
Meta Quest Pro 是第一款使用驍龍 XR2+Gen1 的產(chǎn)品，此外根據(jù)高通的消息，多家 OEM 廠商已計(jì)劃推出搭載驍龍 XR2+ 平臺(tái)的商用終端。
國(guó)內(nèi)廠商也在發(fā)力，全志科技、瑞芯微、聯(lián)發(fā)科等都在加速布局 XR 芯片的研發(fā)。
盡管芯片公司還在努力提升終端處理器的性能，但從趨勢(shì)上看，將更多計(jì)算處理放在云端的端云混合協(xié)同，可能是 XR 頭顯更長(zhǎng)期的技術(shù)架構(gòu)。
這種基于 5G 傳輸?shù)亩嗽苹旌霞軜?gòu)，可以讓 XR 設(shè)備不再受限于傳統(tǒng)散熱、功率和外形等方面的限制，而是可以利用智能網(wǎng)聯(lián)邊緣的算力，面向大型負(fù)載場(chǎng)景打造不受線纜束縛的沉浸式體驗(yàn)。
MR：未來三年最重要的機(jī)會(huì)
在 Quest Pro 上，Meta 確實(shí)做到了更多。低于 10ms 時(shí)延的全彩立體視頻透視（Video See Through，簡(jiǎn)稱 VST），讓 VST 不再只是 VR 頭顯觀察外界的一個(gè)雞肋輔助功能，而是成為了一個(gè)真正意義上的 MR 混合現(xiàn)實(shí)功能。
Quest Pro 的 3D 全彩透視
圖片來源：NathieVR
從 Meta 的演示以及國(guó)內(nèi)外媒體流出的體驗(yàn)視頻來看，由于透視是完全 3D 的，Quest Pro 的 MR 模式下，虛擬物體能夠很好的和真實(shí)世界融合在一起。
當(dāng)然目前這項(xiàng)技術(shù)仍處于早期，還有不少的問題，比如清晰度和續(xù)航，不過有高通底層的支持，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，未來 1-2 年，全彩 See Through 也就是 MR，將成為 XR 頭顯的標(biāo)配功能。
這件事的挑戰(zhàn)在于：整個(gè)行業(yè)需要學(xué)會(huì)如何使用 MR 技術(shù)，并做出殺手級(jí)的應(yīng)用。Meta 給出的核心使用場(chǎng)景是辦公，以及 VR 健身，但很顯然開發(fā)者和主機(jī)廠需要找到更多的應(yīng)用場(chǎng)景。
創(chuàng)業(yè)政策詳情
