AR的玄学：奇点时刻是否即将降临？

    
    AR产品被视为是继智能手机之后，下一个划时代的终端设备。
    头戴、手持、空间显示是目前主要的三类AR产品。其中，AR眼镜凭借着轻量便捷的特点而备受瞩目。
    在戴上AR眼镜的那一瞬间，感知与交互从二维平面延伸到三维空间，科幻片场景触手可及。
    2012年4月，AR眼镜行业的先驱Google Glass发布，激起了不小的浪花，一大波创业公司纷纷涌入赛道。但浪潮很快退去，消费级AR眼镜成了明日黄花。
    十年过去，智能手机的市场已经发酵完全，AR的技术沉淀与生态圈发展也上了数层台阶。大家都在翘首以盼新的革命性终端出现，各路玩家也在争相推出各具特色的AR产品。
    那么，AR赛道大爆炸的奇点时刻是否真的到来了？在这条充满未知的科幻路上，又有着怎样的辛酸过往与复杂现状？
    本文将从以下三部分，介绍AR产品技术，分析AR产业格局：
    1．虚拟与现实的交界2．过山车与金字塔3．苹果：正在蓄力中
    虚拟与现实的交界
    对于当下的大多数人来说，AR技术只是个令人“不明觉厉”的概念。常被拿来同AR相提并论的还有VR，不过二者“同名不同命”，有着很大的区别。
    从字面上看，AR即Augmented Reality，增强现实，是一种将计算机构建的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景之上的技术；VR即Virtual Reality，虚拟现实，指的是利用计算机模拟创建一个三维虚拟世界，是一种多源信息融合、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真技术。
    简而言之，二者均能够提供虚拟体验，但VR做的事情是基于全虚拟世界的、对现实的模拟和再创造，而AR则是在现实世界上赋予虚拟元素。
    除了技术差异，AR与VR的终端形态也各不相同。
    目前推出的VR产品主要是头显设备和VR一体机，侧重于提供绝对逼真的沉浸式体验；而AR产品则主要为可穿戴式的AR眼镜、空间展示的显示屏和手持式的移动设备，侧重于虚拟数字画面与裸眼现实的交互体验。
    这些不同之处也决定了AR与VR商业化发展的命途迥异。
    爱玩游戏的读者可能对VR已经十分熟悉。继2D到3D的革新后，VR技术凭借着卓越的全场景沉浸体验，使游戏的可玩性和丰富度又上了一个台阶，给大量玩家带来了无可比拟的游戏氛围。
    虽然目前的VR技术尚未完全成熟，但其在游戏市场，尤其是恐怖游戏领域，相比普通游戏已经打出了独家优势，同时还在向健身等领域拓展。
    相比之下，AR的商业化之路要坎坷得多。
    自2016年AR游戏《Pokémon?GO》在手机平台上引起了一阵AR热潮后，由于受限于技术和生态场景，再无一款AR游戏能够延续热度。
    不过，AR的主战场并非游戏领域。随着AR技术的快速迭代，外加5G、元宇宙等新技术不断发展，主打轻量化和交互体验的AR眼镜重回电子设备赛道，相关产业链也在迅速成长。
    AR产业链包括底层技术架构、核心器件、内容供应、整机制造环节。其中，成本占比最高的是核心器件中的光学显示部件，主要为光机模组。以微软AR眼镜HoloLens成本拆分为例，其光学显示成本占比高达43％。
    光机模组所涉及的光学技术和光机硬件技术是AR眼镜的核心技术，不同的技术路线对应着不同的AR眼镜产品。
    
    
    AR眼镜的先驱，Google Glass，采用的光学方案为棱镜方案。
    这一方案的光学显示系统主要由投影仪和棱镜组成：通过投影仪投射出图像，进而棱镜将图像直接反射到人眼视网膜中，叠加现实图像，形成虚实融合的视觉体验。
    棱镜方案技术相对成熟，但有着难以克服的缺点：棱镜厚度较高，视场角较小，能够呈现的画面空间有限。
    以Google Glass为例，其只有15°的视场角，用户使用时必须将视线聚焦在右上方才能看到图像，且光学镜片厚度达到10mm，略显张扬的外观也劝退了部分用户。
    
    
    Google Glass AR眼镜
    在棱镜方案的基础上，自由曲面光学技术将棱镜平面更改为内凹曲面，从而提升了光机模组发出光线的反射效率，增大了可视角度，且成像质量较好，图像的颜色真、亮度高、对比度高。
    自由曲面方案最具代表性的产品是日本爱普生AR眼镜和美国梦境视觉的AR头盔，分别有着23°和90°的视场角，但体积和重量是一大缺陷。爱普生AR眼镜有着13mm的厚度，美国梦境视觉的Meta2系列AR眼镜厚度超过50mm，仅光机系统重量就约有420克。
    Birdbath技术的视场角通常在50°，产品形态更接近传统眼镜，但其光线透过率较低，亮度和对比度较低，不适用户外场景，在室内影音体验终端得到了更多的应用，代表性产品有联想Mirage AR头显和OPPO AR Glass 2021。
    
    
    联想Mirage AR头显（左）OPPO AR Glass 2021（右）
    以上三种光学方案的共性是，伴随着视场角扩大，镜片的厚度与体积也在增加，且均存在着不同程度的亮度和色彩问题。
    基于全反射原理的光波导技术方案，能够实现极致轻薄的佩戴体验，同时画面呈现的清晰度高、可视角度大，在AR眼镜市场上有很大的发展潜力，其代表性产品有微软Hololens、Rokid Glass 2。但由于光波导技术较为复杂，当前成本较高。
    过山车与金字塔
    上一波AR潮是怎样冷却的？
    2012年，谷歌发布AR眼镜Google Glass，正式将AR技术带入了消费级市场，大量的初创公司如雨后春笋般开始成长。
    但好景不长。AR公司Magic Leap于2016年前后获得近30亿美元的融资，克服了多项技术难题，成为了AR传奇独角兽，随后却经历了业务断崖式下跌、产品销售停滞、估值腰斩、人才流失等多轮风波，元气大伤。
    究其原因，一部分是管理层缺乏经验和方向，无力在全新的领域开疆扩土，但一个重要原因是公司在融资时抛出的概念宣传片太过超前，而实际做出的产品与市场预期大相径庭，导致消费者与资本拒绝买账。
    技术实力配不上科幻野心，Magic Leap甚至一度被贴上“AR骗子”的标签。
    巨头谷歌作为消费级AR眼镜的先驱者，投入了大量资源，被市场寄予厚望，但也没能逃过惨淡收场的结局。
    Google Glass的外型过于“高调”，重量与体积难以被大众接受；并且只有拍照、录像、通话、消息显示等功能，对比手机并没有替代性和创新感。此外，眼镜上的摄像头引发了大众对于隐私遭到侵犯的担忧。
    Google Glass于2015年1月暂停发售，这一轮的AR热潮惨遭失败。
    面对终端硬件量产的高门槛与内容生态的贫瘠，AR行业进入了冷静期。微软、苹果等科技巨头在此期间并没有停止技术布局，做了一系列AR专利申请与相关企业收购的动作。
    与此同时，国内的阿里、百度等也开始入局AR。2016年里约奥运会，腾讯QQ推出“QQ－AR”传递火炬活动，使国内大众对AR有了更多的了解。
    随着5G技术的商用普及， 5G＋AR成为移动运营商的重要盈利点，加之“元宇宙”概念开始发酵，AR设备作为元宇宙的硬件入口，再次坐上了向上爬坡的过山车。
    从产品端看，国内AR产业大致呈“金字塔”格局。最底层的是不具备显示功能的智能眼镜，如华为的鸿蒙眼镜，仅有音频摄像功能。
    第二层的产品以显示为攻关方向，目前的主流技术路线为Birdbath和光波导方案。
    如第一部分所述，Birdbath方案凭借相对低的技术门槛和观影方面的突出显示效果，已经实现了消费端量产出货。更为复杂的光波导方案能够达到虚实交互的体验，产品形态更贴近普通眼镜，但现有的技术方向尚未明朗。
    塔尖的AR眼镜，具备全息显示与实时交互的实用功能，又能作为轻便美观的时尚单品，唯一的缺点是，它目前只存在于宣传片中。各路玩家仍在不同的方向上探索，努力靠近珠峰。
    从企业端看，AR玩家大体可以分为三类：一类是国外科技公司，如微软、苹果、三星、谷歌等；一类是以华为、OPPO、小米为代表的国内手机厂商；第三类是国内新兴AR企业，其中最为有力的玩家有Nreal、雷鸟创新、Rokid等。
    在AR市场份额上，国外科技公司占据了B端最多的出货量，国内手机厂商份额相对最少。国内新兴AR企业主要面向C端，占据了超过80％的国内AR市场份额。
    数据显示，2022年第三季度国内消费级AR眼镜销量已达数万台，其中Nreal以34．5％的市场份额占据首位，主打产品为Nreal Air；位列第二的是雷鸟创新，市场份额28．6％；Rokid紧随其后，以24．4％的份额位列第三。（数据各家有出入，本文引用下图）
    
    Nreal成立于2017年1月，其创始团队在微机电和光学领域沉淀多年，自研光学引擎“惊鸿锐影”2．0，在全球消费级AR眼镜行业跑到了早期领先地位。
    同样深耕自研的还有脱胎于TCL电子的雷鸟创新，其技术团队在XR（Extended Reality，扩展现实）领域有多年开发经验，2017年还取得过VR全球销量第五的成绩，在光学前沿技术领域持续探索。
    Rokid创立于2014年，专注于研发传感器、芯片、新材料、光学显示、声学、算法、XR操作系统等前沿人机交互技术，自研智能语音交互技术应用于产品Rokid Glass。
    2022年8月，Nreal面向中国市场正式推出了三款硬件产品，包括Nreal X、Nreal Air两款AR眼镜和一款转接设备Nreal适配器。
    2022年10月18日，Rokid发布了专为Rokid Air配备的AR眼镜智能终端Rokid Station，使得其AR眼镜产品的内容应用更加丰富。仅仅两天后，雷鸟创新发布了新一代消费级XR眼镜雷鸟Air 1S，提升了观影游戏等场景的显示体验。
    
    雷鸟Air 1S，图源雷鸟XR官方微博
    
    
    Rokid Station，图源Rokid若琪官方微博
    目前，国内消费级AR眼镜市场风生水起，价格区间在2000－3000元的产品已经初步形成竞争格局。看起来，AR技术距离“飞入寻常百姓家”，似乎已近在咫尺。
    苹果：正在蓄力中
    作为当代终端设备智能手机的定义者，苹果在AR方面的动向备受行业内外关注。蒂姆·库克曾在一次财报电话会议上表示，苹果“从长远来看非常重视增强现实技术。”
    尽管苹果的AR产品迟迟没有面世，但苹果在相关技术发展中的存在感丝毫不弱。据报道，早在2016年，苹果AR／MR（混合现实）头显项目就已正式立项。
    2017 年 6 月，苹果无视市场对 Apple Glass 的呼声，选择从软件层入手，基于已有的移动端硬件生态构建 AR 生态，推出移动端 AR 开发工具集合 Arkit。在随后发布的iOS中，苹果不断集成AR功能，推出了一系列原生AR应用。
    在2022年Q1季度财报会议上，库克宣布苹果 App Store 现有AR软件应用已超14000款。2022年6月的WWDC上，ARKit如期更新至第6代（ARKit 6）。
    ARKit为苹果储备了大量内容生态、AR开发者、用户教育等，是苹果在AR软件层面的巨大竞争力。
    然而，由于硬件问题迟迟未能解决，苹果的轻量级AR眼镜一鸽再鸽，原计划2023年发布，后推迟到2025年。有消息指出，苹果AR眼镜的发布已被无限期推迟，相关团队如今大部分专注于制造MR设备。
    
    比起AR，MR的体验感会更加真假难辨。这是因为AR是裸眼现实，而MR（Mix reality）则是数字化的现实，可以简单理解为“真实世界＋虚拟世界＋数字化信息”，强调的是物理实体和数字对象实时共存并相互作用，产生新的可视化环境。
    强悍的功能，需要搭配强大的硬件。
    根据科技媒体The Information披露的信息，苹果的首款MR设备将不晚于今年第三季度发布。作为全新品类终端，苹果为MR头显设计了两枚独立的芯片，包含一枚代号为Staten的主SoC芯片（含CPU、GPU和存储器），一枚代号为Bora的专用图像信号处理器（ISP）芯片，用于处理外部摄像头捕捉到的图像，还原用户周围的环境。
    这样的组合，为苹果MR产品的算力、感知等几个维度提供了保障，但同时其散热与功耗也是棘手的问题。就多芯片＋多传感器带来的功耗看，其电池组的体积很难在满足续航的同时进一步减小。
    此外，苹果MR产品的交互方式也备受关注。目前，AR眼镜最常见的交互方式为外接设备交互与手势交互。结合多方信息与专利动态来看，苹果所采取的交互方式可能是多种集合，包括语音交互、手势追踪，甚至是眼动追踪。
    
    
    苹果MR眼镜概念图 来源：Redmondpie
    1月8日的Power On节目上，行业记者Mark Gurman称“2023年将是属于苹果MR头显的一年。”而这也是苹果启动AR战略后的第七个年头。
    经过七年的打磨，第一款产品才刚要问世，这一方面体现了苹果对于技术完善度的追求，另一方面也说明AR／MR产业链的基础之薄弱。
    智能手机已经进入下滑周期，整个手机行业都在寻找新的增长曲线。苹果的MR产品无疑会激起浪花，但能否激活市场，引发规模效应，依旧绕不开打造生态和降低成本的产业核心问题。
    据悉，苹果的首款MR头显售价不会低于3000美元（超2万元人民币），这意味着其难以打开C端市场，同时也面临着如今AR市场的通病：
    杀手级应用严重缺乏，谁来做软件开发者？
    OS赖以生存的基础是全球3400万的苹果注册开发者，APP store有着超过164万个不同种类的应用。而如果苹果的MR产品定位于企业用户或专业玩家，软件开发者规模很可能大幅缩减。
    况且，苹果将为MR产品构建一个新的操作系统。目前，苹果已经申请了RealityOS和xrOS两个系统商标，其系统应用是否能与MacOS／iOS完全兼容，还要打个大大的问号。
    抛开种种猜测与存疑，苹果的品牌号召力是毋容置疑的。仅仅是发布一款MR产品，就足够吸引大量用户去主动了解什么是AR／MR，从而为初创公司省下大笔用户教育的成本。
    《三体》中提到的“技术爆炸”多少有着科幻小说的夸张滤镜，现实中性能和生态这两大难题横亘在AR赛道上，阻拦着产业迈向下一阶段的步伐。
    即便目前AR已经收敛到了一个看似有无限希望的技术路径，但和手机、电视等高度成熟的电子产品比起来，还是差了很多意思，甚至可以说缺乏一个集中的爆点。毕竟，室内影音娱乐需求的解决方案已经非常完善，AR只是来干这个绝对是大材小用。
    好在，已经有众多的厂商正在探索更加新鲜、刚需的场景。AR真正的奇点时刻，或许就将在某款产品或某个应用横空出世的那一刻到来。
    这个厂商会是谁呢？