科技圈對于AR/VR,可謂是“愛恨交加”,在一次次失望中尋找希望。
愛之深顯而易見,自1968年起,探索就沒有停止。這一年,美國計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父Ivan Sutherland 率隊(duì)開發(fā)了一套“頭戴式三維顯示器”,成為AR眼鏡的先驅(qū)。這套設(shè)備過于笨重,需要懸掛在天花板上,用戶也必須被綁在設(shè)備上以穩(wěn)定地觀看立方體圖像,以至于它被戲稱為“達(dá)摩克利斯之劍”,可遠(yuǎn)觀不可褻玩焉。
隨后,谷歌、微軟、臉書、蘋果等海外巨頭,字節(jié)、華為、小米等國內(nèi)大佬,以及一批批創(chuàng)業(yè)者都紛紛涌入,前赴后繼、推動AR/VR進(jìn)入日常生活。就連“真還傳”的老羅,也高調(diào)宣布再次創(chuàng)業(yè),進(jìn)軍AR領(lǐng)域,而且還獲得了美團(tuán)等公司的投資、看好。
不僅創(chuàng)業(yè)者看好,政府也在頻頻送春風(fēng)。11月1日,工信部、教育部等五部門也發(fā)文“到2026年,虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)超過3500億元、終端銷量超過2500萬臺”。
但AR/VR也著實(shí)令人“恨之切”。五十多年過去了,依然沒有形成具有吸引力的消費(fèi)級產(chǎn)品,倒閉的公司、失意的創(chuàng)業(yè)者,比比皆是。
哪怕臉書更名為Meta,高調(diào)表示all in “元宇宙”,但AR/VR產(chǎn)品銷量卻也頗為慘淡,元宇宙部門兩年虧損近200億美元。這個(gè)進(jìn)展令投資人不滿,某長期股東表態(tài):希望限制對現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室(Reality Labs)的投資。不滿意的投資人用腳投票,10月27日股價(jià)暴跌20%,創(chuàng)下六年新低,市值只有高點(diǎn)的1/4。
AR到底有什么魔力,讓巨頭們迷戀?當(dāng)下的AR領(lǐng)域有什么變化,迎來爆發(fā)窗口了嗎?為什么值得政策大力鼓勵,會帶來什么?
為什么大廠都要做AR?
2021年,Meta幾乎憑一己之力,把"元宇宙"大旗搖遍全世界,也把沉寂多年的AR/VR設(shè)備又高調(diào)帶回大眾視野。此時(shí)距第一款消費(fèi)級AR設(shè)備Google glass發(fā)布已經(jīng)過去十年。而這期間,微軟、蘋果等巨頭也不斷嘗試。不同姿勢、不同目的。
對Meta而言,與其說,AR/VR是下一代終端,是元宇宙的入口;不如說是擺脫蘋果與安卓平臺“卡脖子”的機(jī)會。
Meta還叫Facebook的時(shí)候,廣告投放業(yè)務(wù)是生命線,貢獻(xiàn)了超過90%的收入。但2021年遭遇“背叛”。
這一年,蘋果更新了IDFA(廣告主標(biāo)識符 )隱私政策,這導(dǎo)致廣告主們無法再跟蹤用戶ID從而進(jìn)行畫像分析,也就會降低廣告投送的精準(zhǔn)度。沒有數(shù)據(jù),數(shù)字廣告行業(yè)的根基就大幅動搖。禍不單行,隨后,谷歌也宣布將在未來幾年內(nèi)調(diào)整隱私政策。昔日合作伙伴紛紛扎起了柵欄。
與此同時(shí),在社交媒體領(lǐng)域,F(xiàn)acebook也面臨巨大的競爭。
Tik Tok在海外的異軍突起帶走了Meta旗下老牌社交平臺Ins、Facebook的大量流量;而Snapchat依靠別具特色的“閱后即焚”也在搶Facebook的地盤。
社交媒體服務(wù)業(yè)務(wù),后有“背叛”,前有“搶飯”,于是,扎克伯克不得不考慮“換賽道”,all in 元宇宙正式開啟。為了表決心,換名字是必須的,Meta隨之而來。
就元宇宙入口而言,不論是技術(shù)難度相對更低、應(yīng)用場景更為固定的VR,還是具備更多可能性的AR,Meta均有布局。先是砸下重金力推VR,剛進(jìn)入2021年就給旗下的虛擬現(xiàn)實(shí)部門Reality Labs花費(fèi)超100億美元。再是分兩條路徑切入AR:先健全功能和先做好外形。
前者即是代號Nazare的項(xiàng)目,在最新發(fā)布策略中將作為演示機(jī)推廣,主要面向開發(fā)者,旨在積累AR內(nèi)容生態(tài)[1]。后者則是與歐洲眼鏡巨頭、雷朋母公司EssilorLuxottica的合作項(xiàng)目,目前已推出可以拍攝、播放音樂、接打電話的智能眼鏡Ray-Ban Stories,并將在AR方向進(jìn)一步拓展[2]。
關(guān)于未來產(chǎn)品更具體的構(gòu)想,Meta科學(xué)家認(rèn)為,AR終端應(yīng)在目前眼鏡大小的體積上,實(shí)現(xiàn)全天續(xù)航和更優(yōu)的視覺效果。但骨感的現(xiàn)實(shí)卻是,Meta元宇宙平臺中粗糙的動畫備受群嘲,投資人也多持質(zhì)疑反對態(tài)度。連相對成熟的VR都不被看好,遙遠(yuǎn)的AR業(yè)務(wù)更是前路堪憂了。
谷歌對AR的探索,則是延續(xù)了“極客范兒”。
2012年,谷歌X實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了震撼眾人的Google Glass,該項(xiàng)目的發(fā)起人Babak Parviz,在2013年參加斯坦福大學(xué)Hot Chips工程大會時(shí),給這款產(chǎn)品提出了兩點(diǎn)愿景:形象化的通訊設(shè)備,和能夠更快速地訪問各類信息[3]。
作為先驅(qū),Google Glass承擔(dān)了許多期待。但遺憾的是這款產(chǎn)品正式發(fā)售后,也因?yàn)楦甙旱膬r(jià)格、平凡的體驗(yàn)、和用戶隱私問題等風(fēng)評一般,但谷歌仍依托安卓系統(tǒng)的開源優(yōu)勢,在硬件之外默默建設(shè)著AR產(chǎn)業(yè)。
為什么谷歌還要堅(jiān)持?某種意義上而言,也是“不得不”:如果說作為平臺的谷歌卡住了Meta的脖子,那么作為終端的硬件,就是谷歌被蘋果卡住的脖子。
據(jù)外媒報(bào)道,從2014年起,谷歌便開始向蘋果繳納一筆巨額“保護(hù)費(fèi)”,以確保自己的默認(rèn)搜索引擎地位,從而保障廣告收入。這筆費(fèi)用在短短六年間便從10億漲到了80-120億美元,貢獻(xiàn)了蘋果年利潤的14%-21%[4]。
雖說兩家巨頭在搜索引擎業(yè)務(wù)方面“合作”多年,甚至共同面對過壟斷質(zhì)疑,但在“下一代終端”這樣巨大的誘惑面前,各謀發(fā)展也是情理之中的選擇。
2017年,谷歌對標(biāo)蘋果的ARKit,發(fā)布AR應(yīng)用程序開發(fā)平臺ARCore,通過為開發(fā)者提供工具支持,豐富安卓系統(tǒng)內(nèi)的AR內(nèi)容生態(tài)。該平臺支持開發(fā)者通過運(yùn)動跟蹤、環(huán)境理解和光估測等技術(shù),快速開發(fā)相關(guān)AR應(yīng)用。在安卓系統(tǒng)的優(yōu)勢加持下,ARCore快速觸及了大量開發(fā)者和用戶,截至2020年底該框架的累計(jì)安裝次數(shù)已達(dá)10億次[5]。
而到了今年,谷歌更是“在哪兒跌倒,就在哪兒爬起來”。在五個(gè)月前的谷歌全球I/O開發(fā)者大會,谷歌再次發(fā)布新款A(yù)R眼鏡,主打?qū)崟r(shí)語音轉(zhuǎn)文字與翻譯功能,可以在真實(shí)世界中給對話“加字幕”。除此之外,也準(zhǔn)備在加拿大測試AR導(dǎo)航功能的實(shí)際效果[6]。
軟硬結(jié)合戰(zhàn)略,谷歌不只是想延續(xù)手機(jī)時(shí)代安卓的輝煌,更是要把硬件搶回來,和蘋果平起平坐。
微軟作為操作系統(tǒng)老牌巨頭,一直想擺脫“老了”的質(zhì)疑,不斷試新:收購諾基亞、進(jìn)軍AR、轉(zhuǎn)型云、收購Linkedin等等。AR只是眾多新嘗試中的一員。
談及微軟在AR產(chǎn)業(yè)的故事,無法繞開2015年發(fā)布的產(chǎn)品HoloLens,更無法繞開團(tuán)隊(duì)中的“靈魂人物”:亞歷克斯·基普曼(Alex Kipman);章2001年畢業(yè)后便加入了微軟,一做就是20年之久,流轉(zhuǎn)于Visual Studio,Windows和Xbox部門,主導(dǎo)了體感外設(shè)產(chǎn)品Kinect和AR產(chǎn)品HoloLens的研發(fā)。
從所屬部門不難看出,微軟的AR之路最初帶有濃厚的游戲基因,設(shè)備的整體定位也偏消費(fèi)類產(chǎn)品。
但矛盾也正出現(xiàn)在這里。更務(wù)實(shí)的其他高管們認(rèn)為,to B場景和美國軍方才是應(yīng)該繼續(xù)加注的方向。畢竟,一款真正AR產(chǎn)品開發(fā)所需的金錢和人力成本投入遠(yuǎn)超微軟預(yù)期,而過于超前的產(chǎn)品形態(tài)又無法在短期內(nèi)走向消費(fèi)市場變現(xiàn)。
2022年5月,微軟還宣布,川崎成為公司“工業(yè)元宇宙”業(yè)務(wù)客戶,員工將佩戴HoloLens 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)來工作;結(jié)果6月,HoloLens靈魂人物基普曼就宣布離開微軟,HoloLens團(tuán)隊(duì)也將被“軟硬解耦”,硬件并入Windows+Devices部門,軟件小組加入Experiences+Devices部門,徹底轉(zhuǎn)向更能推動增長的企業(yè)應(yīng)用[7]。
基普曼的離開,也有職場其他原因。但不得不說,微軟的AR業(yè)務(wù),理想敗給現(xiàn)實(shí)。尤其公司云業(yè)務(wù)快速發(fā)展,已經(jīng)讓微軟擺脫了“老”的面貌。AR的探索,也就可以再緩一緩,以一種自己更為熟知的路徑,依靠橫向技術(shù)能力掙錢。
巨頭們各有目的,也不斷砸錢,那么AR領(lǐng)域發(fā)生了什么變化嗎?
現(xiàn)在和過去有什么不一樣?
AR這些年有什么變化呢?先用數(shù)字來說話。
消費(fèi)級領(lǐng)域,國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)太若科技、靈伴科技、影目科技等近年發(fā)布會頻頻,我們可以用Nreal新品與消費(fèi)級鼻祖Google glass作對照;在商業(yè)/工業(yè)級領(lǐng)域,我們使用國外獨(dú)角獸Magic Leap新品與初代Hololens對照。
在價(jià)格敏感的消費(fèi)級市場,AR的價(jià)格實(shí)現(xiàn)了大幅下降。國內(nèi)企業(yè)普遍對標(biāo)中低端手機(jī),選擇2000-3000元的“嘗鮮”價(jià)格區(qū)間,提高了受眾度,并且普遍采用Micro OLED配合Birdbath光學(xué)方案,爭取在這個(gè)價(jià)位段提供更高對比度、高分辨率、廣色域的優(yōu)秀畫質(zhì)。
但從效果來看, 雖然Nreal Air用了四分之一的價(jià)格,實(shí)現(xiàn)了數(shù)倍于Google glass的顯示效果,但依然無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)級HoloLens那樣的交互體驗(yàn)。
原因自然是消費(fèi)級在性能和重量、成本之間的平衡。受限于SoC、傳感器等芯片能耗比、以及鋰電池能量密度,這些低于100g的輕量級眼鏡,無法兼得魚和熊掌。因此為了保證佩戴舒適度,廠商們達(dá)成一致主攻重量和顯示,讓眼鏡充當(dāng)手機(jī)、電腦的近眼顯示屏,回避了算力和續(xù)航的難題。
在功能大于體驗(yàn)的商業(yè)市場,體驗(yàn)在大幅提升。比如Magic Leap 2,擺脫了價(jià)格約束,可以在全功能方面持續(xù)發(fā)力。首先是優(yōu)化光波導(dǎo)方案使視場角和亮度大幅提升,可以適應(yīng)更復(fù)雜多樣的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境,其次添加大量傳感器單元、定制化算力芯片,提供范圍更廣、更精確的環(huán)境感知與人機(jī)交互能力。
但遺憾的是,工業(yè)級依然面臨續(xù)航和性能之間的難題。功能越多、能耗也越多,電池能量密度沒有大幅提升的情況下,增加重量成為必然選擇。而過重,又會降低體驗(yàn)。
最后,不論是消費(fèi)級的Nreal還是工業(yè)級的Magic Leap,應(yīng)用生態(tài)都依舊貧瘠。關(guān)于與物理世界進(jìn)行交互與信息增強(qiáng)的內(nèi)容,尤其稀少。現(xiàn)階段消費(fèi)市場主要利用手機(jī)與電腦軟件的內(nèi)容移植,而商業(yè)市場則依賴眼鏡公司針對特定業(yè)務(wù)場景定制開發(fā)的能力。
總結(jié)來看,就是技術(shù)在發(fā)展,但需求也在提升。AR眼鏡,無論在消費(fèi)級、還是工業(yè)級,總還是電池不夠用、功能不好用。
未來有什么期待?
談起AR,最值得期待的就是蘋果了。
蘋果入局AR可以從2006年申請AR/VR領(lǐng)域的相關(guān)專利算起。而傳聞已久的代號N301的MR頭顯項(xiàng)目,也早在2015年就已經(jīng)立項(xiàng)。雖然這幾年也并沒有什么大戰(zhàn)果,但考慮到蘋果以往的創(chuàng)新能力、以及對消費(fèi)者極強(qiáng)的號召力,因此,AR領(lǐng)域的未來,也依然可以期待蘋果帶來改變。比如在感知、交互、軟件、算力等方面帶來突破。
感知:AR眼鏡提供關(guān)聯(lián)信息的前提。當(dāng)前行業(yè)普遍采用即時(shí)定位與地圖構(gòu)建(SLAM)算法為機(jī)器賦予感知能力,SLAM算法的實(shí)現(xiàn)依靠于攝像頭或激光雷達(dá)等傳感器,其中激光雷達(dá)是現(xiàn)階段AR眼鏡應(yīng)用高精度SLAM的隱藏絆腳石。
激光雷達(dá)本是為SLAM算法提供深度信息的關(guān)鍵角色,但受限于體積與重量的限制,普遍應(yīng)用于機(jī)器人、智能汽車、軍事裝備等領(lǐng)域。
蘋果2017年開始借助美國先進(jìn)制造業(yè)基金,分兩批投資VCSEL光芯片企業(yè)Finisar 8億美金,在該激光雷達(dá)的關(guān)鍵領(lǐng)域占據(jù)一席之地,并在單光子學(xué)分二極管(SPAD)、時(shí)間管理電路(皮秒級)等細(xì)分領(lǐng)域持續(xù)研發(fā)、申請專利。
最終從iPhone 12開始,每一代iPhone都搭載高度集成化的Lidar模組,為用戶拍照提供更快地對焦,為AR內(nèi)容開發(fā)者提供可適配的硬件設(shè)備,也為未來AR眼鏡實(shí)現(xiàn)高精度SLAM算法打好硬件基礎(chǔ)。
交互:現(xiàn)在終端公司面臨的全新問題。滿足隱私需求的長時(shí)間佩戴與高效交互是一組矛盾。目前行業(yè)找到的空間手勢、手套、手機(jī)等遙控器、語音等方案,似乎都不是消費(fèi)者認(rèn)可的優(yōu)秀答案。
2017年蘋果提交了一款手指操控設(shè)備的專利,于Apple Watch S6開始應(yīng)用,該專利使得手表可以利用手臂血管的位置,計(jì)算出手腕手指的活動,進(jìn)而確認(rèn)手勢動作,做出相應(yīng)的反饋。蘋果手表項(xiàng)目VP Kevin Lynch稱,蘋果手表自第一代(2015年)就在考慮更豐富的交互形式,時(shí)間線的重疊似乎也驗(yàn)證了他的說法。
從眼鏡的角度來看,肌肉操控可以擺脫“看見手”才可以交互的窘境,微動控制也讓交互省時(shí)省力,添加了更多使用場景。但從使用者的角度看,手勢等肌肉控制的精確度,多種交互方式的集成度,交互隱私的保護(hù)度等,是亟待提升的痛點(diǎn)領(lǐng)域。
軟件:不同于手機(jī)、電腦等平面顯示,AR眼鏡需要更多的是三維信息的獲取與展示,隨之帶來的是對現(xiàn)在軟件開發(fā)工具與應(yīng)用平臺的變革。
蘋果在AR軟件生態(tài)領(lǐng)域盡可能地發(fā)揮著其軟件垂直一體化的優(yōu)勢,構(gòu)建AR內(nèi)容全流程開發(fā)體系。
對于開發(fā)者,可以通過ARKit調(diào)用蘋果設(shè)備所有感知信息,并使用其空間位置、環(huán)境光、遮擋等方面的輔助計(jì)算功能;對于專業(yè)創(chuàng)作者,可以利用RealityKit的三維建模與仿真功能,渲染可互動的虛擬物體;對于普通創(chuàng)作者,可以在Object Capture與Reality Composer中創(chuàng)造或?qū)ふ液线m的預(yù)設(shè)模型,進(jìn)行簡單的模型制作。
蘋果將以上所有AR內(nèi)容文件統(tǒng)一為獨(dú)創(chuàng)的“USDZ”格式,一方面,通過搶先制定標(biāo)準(zhǔn),固化既有的開發(fā)與創(chuàng)作生態(tài)優(yōu)勢,減少開發(fā)資源向其他平臺流失;另一方面,“USDZ”格式文件在蘋果系統(tǒng)里暢通無阻,可以通過多種瀏覽器、備忘錄、郵件、信息等多種接口查看,為用戶提供極大的便利。
憑借龐大的開發(fā)者與硬件設(shè)備用戶基礎(chǔ),蘋果在眼鏡推出之前,在手機(jī)端逐漸構(gòu)建起軟件開發(fā)與應(yīng)用反饋的良性循環(huán),避免了未來的AR眼鏡面臨“先有雞還是先有蛋”的難題。
算力:AR眼鏡經(jīng)常被對標(biāo)手機(jī),定位為下一個(gè)超級終端,加之更高清的顯示、更多維的信息、更輕便的形態(tài),未來可以被我們長時(shí)佩戴的AR眼鏡,對算力與功耗比都提出了極高要求。
在移動端高端SoC芯片領(lǐng)域,全球基本形成蘋果與高通的雙雄局勢,但稍微懂手機(jī)的朋友們都了解,從高通“驍龍”(又被戲稱火龍)888開始,蘋果的A系列芯片在性能與功耗比方面都遙遙領(lǐng)先。
但面對未來可能的即時(shí)感知運(yùn)算、多維圖像渲染與分析,CPU制程微縮帶來的性能提升,并不是蘋果最關(guān)心的地方。從A12芯片開始,蘋果開始專注于深度學(xué)習(xí)能力的提升,研發(fā)Core ML框架智能分配人工智能任務(wù),為CPU添加機(jī)器學(xué)習(xí)加速器,在之后的三年間完成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎(NE)速度20余倍的提升。
功耗比是蘋果芯片傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域,但面向桌面端的M系列芯片一經(jīng)推出,依舊刷新了業(yè)界對于蘋果芯片設(shè)計(jì)能力的認(rèn)知,因?yàn)樗鼊?chuàng)造了用低功耗高集成ARM架構(gòu)SoC挑戰(zhàn)高功耗X86架構(gòu)CPU、GPU分立系統(tǒng)的壯舉。
不可否認(rèn)蘋果感知交互的算法與應(yīng)用仍在摸索,軟件建模能力也剛起步,M1芯片的面積對于手機(jī)和眼鏡過于龐大,但是蘋果及其他產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的努力,為AR世界未來十年的路添加了一些確定性。
尾聲
人們關(guān)于AR的想象,最早可以追溯到1901年!毒G野仙蹤》的作者在他另一部科幻小說《萬能鑰匙(The Master Key)》中描寫了一副神奇的眼鏡,能讓佩戴者透過眼鏡看到面前每個(gè)人的性格標(biāo)記——好人顯示G(代表good),壞人則是E(代表evil)。
顯然,文學(xué)為AR賦予了終極哲學(xué)的問題。但現(xiàn)實(shí)的問題是,先制造出用戶說“Good”的AR產(chǎn)品。而比起“堆料、跑分和炫技”,回到用戶最終需求才是關(guān)鍵:好玩、有趣,也許都抵不上提升效率。
就像電腦替代紙、筆等等,大幅提升辦公效率;從2G到5G,不只是數(shù)字變大,信息傳遞的豐富度、溝通的效率也在提升;電動車取代燃油車,生產(chǎn)效率的提升、能源利用效率提升,也是驅(qū)動力。掃地機(jī)器人的熱銷,也源自可以讓人們可以更好利用時(shí)間,懶得更有效率。
遺憾的是,AR也許還需要摸索很久;幸運(yùn)的是,除了AR/VR,似乎也并沒有其他產(chǎn)品可以擔(dān)當(dāng)“下一代消費(fèi)級產(chǎn)品”的重任、元宇宙的入口了。雖然在投資圈流行一句話“這是比爛的時(shí)代”,但是在AR領(lǐng)域,依然是追求“Good”的未來。