和空间计算做好友,什么才是AR/VR的未来?

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比起当下成熟的智能手机市场,AR和VR仍然处于早期阶段。但当我们对技术了解得越深入,就会发现AR和VR未来具备着极大的潜力,这种潜力有助于开拓更多应用场景,同时反过来对于产品形态优化、产品体验提升都有着至关重要的作用。

从获取信息的角度来看,AR和VR是最贴近人类自然习惯的信息获取方式,它能沉浸式的显示图文、视频、甚至一个三维模型,虚拟物体可以融入到现实环境中来,身临其境的氛围和交互逻辑与智能手机完全不同。

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那么具备如此多优势的AR和VR接下来会如何发展,未来是否又会诞生比AR和VR更重要的技术或应用呢?下面我们就带着大家来探究一下。

轻量化、超清化,势不可挡

首先我们来看看AR和VR设备硬件的演进趋势。如果你仔细观察,最近几年的AR和VR最明显的变化在于显示效果和交互方式,它们提供了沉浸式、身临其境的体验,而这都是围绕视觉与感知的升级,因此光学设计一直都是业内关注的焦点。

VR方面最明显的还是屏幕分辨率,如今主流VR头显的分辨率达到双目4K级别,如Oculus Quest 2,它比上一代多出50%像素,清晰度大有改观。结合多方因素,Quest 2不仅被更多人了解和认识,还成功引领了VR一体机市场生态的活跃。

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Facebook全息+短焦VR原型机

光学方面VR正在朝着折叠光路(短焦光学)方向演进,目前包括松下VR、3Glasses X1等已采用短焦光学方案,其优势在于大幅缩小头显体积和重量。同时据了解,Facebook正研究将短焦光学与全息技术融合,让VR可以做到太阳镜般大小,相比现阶段的VR头显有巨大的提升,这种支持全天候佩戴的XR眼镜可以说是未来最值得期待的科技产品之一。因此,轻量化、小型化一直以来都是AR、VR的演进方向。

AR方面同样如此,适用于AR的微显示和光学方案仍在探索和进化中,例如Micro LED、激光等光源方案,全息显示、光波导等光学技术,包括苹果、谷歌、Facebook等行业巨头都在此领域持续投入。几乎可以肯定的是,随着显示和光学的升级,未来AR和VR的产品体验将更值得期待。

AR和VR的本质就是在与人和环境交互,因此面向人和环境的传感器也会越来越重要。例如,面向人类体验者的眼球追踪传感器,可以带来更自然的操控模式,还可以实现注视点渲染等好处,甚至未来还可以融合心率、肌电图、脑电图等生物传感器,今后的人机交互体验有大幅提升。面向环境的传感器如深度传感器或激光雷达等,可让设备轻松感知周围环境和深度,甚至实现三维建模,这对于AR遮挡来说极为重要,虚实融合的世界将变成现实。

综合来看,AR和VR硬件未来迭代方向有以下几点:高清化,视觉显示能力进一步提升;小型化,目标是轻量级、支持全天候佩戴;感知融合,加入更多传感器,提供接近人类习惯的使用体验等。

AR/VR+AI+5G融合趋势加速

相对硬件的变化来说,生态和体验层面对于AR和VR来说更为重要,那么接下来又会有哪些玩法和新趋势呢?

几乎可以明确的是,AR和VR在融合AI、5G等技术的趋势上越来越深入,这一点在3月份的举行的一场混合现实demo day上能看到更多例证。该活动是德国电信旗下孵化器hubraum与高通、Nreal、Unity等公司联合举办,主题围绕空间计算展开,目的就是让人们看到“互联网的未来”。

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eyecandy lab体育赛事AR增强效果

其中一个案例是用于增强电视的场景,eyecandy lab提出未来电视需要具备几个特点:社交属性、网络互联互通、沉浸式体验,结合AR技术可以很好的实现这几点。同时eyecandy lab列举了三个典型场景:通过AR同步显示电视中的3D地图,例如3D体育馆或3D的户外山峰,提高互动性同时为电视直播增加信息扩展能力;通过AR同步显示电视中显示商品的3D模型,实现家庭AR电商购物;通过AR为体育比赛增加AR特效,增强观看乐趣。仔细观察,在这些场景中充分利用了AI技术,如基于视觉的SLAM能力、基于视觉识别电视画面或展示的商品,3D空间音频,甚至语音识别,手势识别等。

虽然现在说AR/VR要取代智能手机还为时尚早,但这绝对是完全不同的两种体验。在智能手机上,我们获取信息只能通过2D屏幕,信息碎片化、孤岛化严重;而在AR/VR中我们将处于3D沉浸式的空间中,所有应用将以三维化方式呈现,你可以像现实中一样处理各种信息,这也就是所谓“空间计算”的概念。

简单来讲,空间计算就是未来我们工作和生活的一种虚实融合场景集合,未来我们可以看到其中几个主要的应用场景或特征:数字化身(全息化身)以及对应的社交和会议场景、三维化,更沉浸的电商购物场景、沉浸式话剧,影片,书籍等、增强电视观看体验、增强的沉浸式联机游戏场景、物体识别等。

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vTime XR智能虚拟人

另一个案例是虚拟社交平台vTime XR,这是一个跨平台社交工具,自2019年开始就在探索AR社交玩法。在本次活动上展示了一个基于虚拟化身的AR社交环境,玩家佩戴AR眼镜即可直接和虚拟化身展开对话,虚拟化身拥有灵活的肢体动作、面部表情和眼球神态也比较真实,还可以基于AI更换虚拟化身及对应的音色,这让我们看到了AR会议、AR视频通话的潜在可能性。其中,5G技术对整个场景来说至关重要,例如虚拟化身传输,甚至未来还可以传输整个虚拟场景,让对话双方同时处于同一个虚拟可交互的场景中,高带宽、低延迟特性可以保证整个虚拟对话的连续和稳定性。

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据青亭网了解,“空间计算”概念实际上集合了三项关键性技术:AR/VR、终端侧AI能力、5G技术。其中,AR/VR负责显示和交互部分,终端侧AI可完成环境与物体识别、手势和语音交互、眼球追踪等功能,5G可实现高带宽和低延迟的网络连接,从而为云XR铺路。

熟悉的朋友可能已经发现,“空间计算”描绘的场景和高通无界XR(Boundless XR)的理念不谋而合。

无界XR开启AR/VR体验新篇章

无界XR是高通在AR和VR领域分布式计算的前瞻性技术方案,它的优势在于可以让XR眼镜获得高质量图形渲染能力和高保真的视觉效果。它还可以充分利用好WiFi 6和5G网络的优势,在5G环境下直连边缘云服务器,WiFi 6环境下实现云端和本地的分离式渲染。

如前文提到,AR/VR设备正朝着小型轻量化趋势演进,用户对产品重量、佩戴体验、发热量等要求变得提高,同时随着显示分辨率提高、传感器数量提升,硬件层面也就需要更大的算力来支撑。

然而,AR和VR眼镜在既需要轻量化,更好的佩戴体验和散热能力,同时又想要更大的算力,这在追求小体积的AR和VR中难以实现,并且这种矛盾也越发明显。虽然现阶段可以通过分体式设计来解决,但仅能作为过渡阶段使用。而一个基于5G网络的分布式云端渲染方案,或将成为未来轻量化AR和VR设备的最佳选择。

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作为AR、VR芯片和解决方案的上游厂商,高通已提前预料到这一点,无界XR推出的目标也正是解决这些局限和矛盾。

高通中国区XR业务负责人郭鹏此前向青亭网表示:我们最开始做无界XR理念规划时,长期目标就是基于5G进行云端渲染,现阶段可能是基于5GHz或6GHz的Wi-Fi来实现本地连接,但基于5G技术的无界XR是我们未来规划的重点。

在5G网络和云渲染等技术成熟之前,本地无线串流就是最好的方式。Oculus Quest 2等作为首批无界XR设备,让众多玩家率先体验到无界XR的优势。Oculus Air Link无线串流功能可以让VR一体机玩家更灵活、更便捷的体验到本地PC VR内容,各大bbs上玩家们对该功能讨论的热烈程度也代表了它足够受欢迎。

对于那些没有高性能PC的玩家来说,就无法体验到这些优势了吗?可能你也会有疑问:VR一体机的优势不就是独立工作、无拘无束的使用吗?

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是的,而无界XR的目标也正是如此。正如郭鹏所讲,基于5G技术的无界XR才是高通在XR业务上的未来愿景。通过5G网络和云端渲染技术,玩家们既可以获得高质量画面,还可以体验到更丰富的PC VR游戏,更无需借助PC。而这个过程本质就是分离式渲染,把显示和交互放到XR终端,把重型的计算和渲染交给云端,这样就能把5G网络大带宽和低延迟能力、本地AI能力和云端渲染能力等各自的优势共同发挥出来。

由此可见,未来的AR和VR设备在越来越轻便的同时,还能够完成更复杂的任务,这是以往是难以实现的一次巨大升级。随着互联网从智能手机的2D屏幕向AR、VR等三维化的空间计算演变,一个虚实融合、人人可用的空间计算网络将遍布在我们身边,而高通正是希望通过无界XR帮助每个个体更好的向空间计算完成过渡。

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