AR/VR應(yīng)用成行業(yè)吸金重點(diǎn) 未來市場前景不可預(yù)估

2017年AR與VR相關(guān)的投資議題與數(shù)額驚人，累計(jì)2017年下半年相關(guān)投資總額即達(dá)到21億美元，不只是先前多數(shù)投資即終于VR應(yīng)用，AR相關(guān)應(yīng)用投資額也積極趕上，AR/VR應(yīng)用成為IT產(chǎn)業(yè)最吸睛的重點(diǎn)…

Magic Leap One為首款號稱采透鏡式AR技術(shù)方案設(shè)計(jì)的AR眼鏡產(chǎn)品，實(shí)際效果值得期待。Magic Leap

AR/VR熱潮引發(fā)外圍商機(jī)，圗為可偵測立體空間深度的攝影感測模塊。Intel

AR(Augmented Reality)與VR(Virtual Reality)應(yīng)用與發(fā)展，已經(jīng)成為近期最熱門的IT議題，不僅相關(guān)技術(shù)、硬件的投資／融資數(shù)額驚人，所衍生的外圍視聽娛樂應(yīng)用價(jià)值更受到產(chǎn)業(yè)積極關(guān)注，從最前瞻的AR/VR底層技術(shù)、專利，到各種因應(yīng)AR/VR應(yīng)用的穿戴式運(yùn)算或顯示設(shè)備，到最終端的多媒體、電玩、影音產(chǎn)品等，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的商業(yè)價(jià)值巨大，也難怪投資人會(huì)趨之若鶩投入大筆資金押寶未來技術(shù)。

AR/VR產(chǎn)品體驗(yàn)不同

檢視AR/VR產(chǎn)業(yè)前，先簡單理解兩者的關(guān)鍵差別，AR為擴(kuò)增實(shí)境，即在現(xiàn)實(shí)影像中疊加數(shù)碼信息，至于VR則為全虛擬建構(gòu)的虛擬實(shí)境，最大不同為AR應(yīng)用的眼鏡為透明設(shè)計(jì)，可以看到現(xiàn)實(shí)環(huán)境疊加虛擬成像；至于VR眼鏡則為不透明，利用小型顯示屏與光學(xué)透鏡產(chǎn)生虛擬成像，讓用戶宛如身處虛擬環(huán)境中的體驗(yàn)。

Magic Leap和HoloLens均為Augmented Reality眼鏡的代表產(chǎn)品；Virtual Reality眼鏡的代表產(chǎn)品如Samsung的Gear VR、Google Cardboard或Oculus Rift等。

為何會(huì)有AR眼鏡產(chǎn)品需求？其實(shí)AR技術(shù)正是IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然趨勢，因?yàn)閺?a target="_blank">智能手機(jī)發(fā)展以來，用戶須透過小屏幕進(jìn)行操作，用戶也需要隨時(shí)攜帶電子設(shè)備，應(yīng)用是否便利最大的關(guān)鍵即在克服人機(jī)交互接口的便利性，如iPhone產(chǎn)品僅是將觸控屏幕操作人機(jī)互動(dòng)體驗(yàn)優(yōu)化，就創(chuàng)造了現(xiàn)今Apple智能手機(jī)市場規(guī)模，而AR技術(shù)方案若能將用戶操作體驗(yàn)不再局限屏幕尺寸、而是能擴(kuò)展到真實(shí)可視的環(huán)境進(jìn)行，那技術(shù)導(dǎo)入的效益將大有可為。

AR技術(shù)達(dá)具體成效? 未來市場前景大

現(xiàn)有AR眼鏡產(chǎn)品已有極大技術(shù)突破，未來若能將產(chǎn)品微縮至可攜帶狀態(tài)，又能在用戶眼前視野充當(dāng)屏幕空間，將接近真實(shí)的3D角色動(dòng)畫實(shí)時(shí)渲染至可視真實(shí)環(huán)境中，雖然這種使用概念的AR眼鏡產(chǎn)品不至于全面取代智能手機(jī)應(yīng)用，但至少其娛樂、教育或是商業(yè)應(yīng)用潛力極大。

AR與VR技術(shù)相比較，會(huì)發(fā)現(xiàn)AR的應(yīng)用場景會(huì)更多元，因?yàn)閂R技術(shù)重點(diǎn)會(huì)放在沉浸式虛擬環(huán)境體驗(yàn)，VR眼鏡基本上是不透明全罩覆蓋人眼，并利用小型屏幕透過光學(xué)行成虛擬空間影像，設(shè)備體積會(huì)較AR眼鏡略大，攜帶應(yīng)用便利性略減。

另一派說法可能會(huì)把應(yīng)用聚焦在更前瞻的全像影像(Hologram)技術(shù)，但實(shí)際上Hologram投影技術(shù)目前離商業(yè)化應(yīng)用還算早，在戶外環(huán)境使用裸眼Hologram顯示的效果不佳，必須搭配特殊搭建的環(huán)境才能實(shí)現(xiàn)，使用彈性與商業(yè)價(jià)值不容易實(shí)現(xiàn)，反之，體積小巧可攜帶的AR眼鏡的價(jià)值即被凸顯出來。

VR/AR應(yīng)用不再?zèng)芪挤置? 新穎應(yīng)用吸睛

至于先前提到的VR/AR差異，其實(shí)現(xiàn)在利用技術(shù)上的集成兩著已不再這么涇渭分明，例如，VR眼鏡若在設(shè)備前端設(shè)置攝影機(jī)，讓用戶前端的真實(shí)視野也能帶進(jìn)VR體驗(yàn)的場景中，自然而然也能達(dá)到如AR眼鏡般的成像效果，這種作法在AR產(chǎn)品中也有部分設(shè)計(jì)采這類方案以video see-through或video overlay視訊疊加的方式建構(gòu)，這在一些常見的智能裝置的App應(yīng)用也相當(dāng)常見，例如Pokemon Go、AR星座尋星軟件亦有同類技術(shù)方案應(yīng)用。

但實(shí)際上采行真實(shí)與虛擬影像疊加呈現(xiàn)，技術(shù)方案會(huì)較透明鏡片再疊加虛擬成像的AR方案成本低得多、技術(shù)難點(diǎn)更低，一些軟件應(yīng)用方案多半使用這類技術(shù)實(shí)現(xiàn)，尤其在AR游戲、AR教育軟件應(yīng)用都相當(dāng)常見，但透過疊加虛擬與拍攝影像疊加而成的AR畫面其實(shí)實(shí)際感受仍與透明鏡片呈現(xiàn)的AR方案有極大差異。

因?yàn)榀B加產(chǎn)生的AR畫面畢竟還是2D平面屏幕呈現(xiàn)，用戶難有驚艷體驗(yàn)，而在真實(shí)視野空間疊加產(chǎn)生的虛擬立體成像，體驗(yàn)為真實(shí)空間虛構(gòu)圖象呈現(xiàn)，視覺沖擊感受大不相同。

追求擬真質(zhì)量? 影像處理效能是產(chǎn)品關(guān)鍵

再者，若透過攝影機(jī)采集影像、系統(tǒng)疊加虛擬畫面合成，再實(shí)時(shí)以VR眼鏡或設(shè)備呈現(xiàn)如同AR的真實(shí)／虛擬集成體驗(yàn)，實(shí)際上會(huì)與透明AR的成像體驗(yàn)仍有極大差距，因?yàn)槠渲匈|(zhì)量若要擬真，采集的視訊分辨率就必須提升，為了體驗(yàn)更實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)感受，采集畫面、合成畫面與呈現(xiàn)過程的延遲就必須利用更強(qiáng)悍的運(yùn)算能力、資料處理能力一一克服，終端產(chǎn)品可能因?yàn)樵O(shè)備料件成本要求而犧牲一大部分的實(shí)感體驗(yàn)，這也是為什么透鏡版的AR技術(shù)方案是現(xiàn)有眾多方案中最受關(guān)注的項(xiàng)目。

以Magic Leap的AR眼鏡產(chǎn)品為例，其實(shí)光是成像裝置使用的相關(guān)技術(shù)就相當(dāng)多元，例如Magic Leap One 的光場顯示技術(shù)為透過以虛擬影像的光線、導(dǎo)進(jìn)特殊制作的玻璃材料中，透過鏡片(光子光場芯片photonic lightfield chip)模擬出具有景深的光場效果，讓使用者能更自然地聚焦在近處或遠(yuǎn)處的虛擬影像上。好處是可以將頭戴AR顯示裝置的尺寸做得更輕薄，特殊玻璃鏡片方案不僅可以投射2D圖片，業(yè)者號稱還能建構(gòu)一個(gè)光場(Light Field)效果。

進(jìn)代實(shí)現(xiàn)3D場景其實(shí)會(huì)有Stereoscopic、Light Field方案，象是Microsoft HoloLens、Facebook Oculus即使用Stereoscopic技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，Magic Leap則是使用Light Field概念反而是市場相關(guān)技術(shù)中難度較高、實(shí)現(xiàn)效果最令人期待的一種方案。

Light Field技術(shù)難度高? 但未來市場價(jià)值大

再來理解Stereoscopic與Light Field差異，在3D圖象與2D圖象間的主要差異，就差在景深(depth)，透過兩組2D微調(diào)光學(xué)差異創(chuàng)造出類似景深效果，即為多數(shù)3D電影的呈現(xiàn)技術(shù)概念，但這種Stereoscopic 3D也會(huì)帶來另一種困擾，例如調(diào)整不佳時(shí)會(huì)令人容易產(chǎn)生頭暈問題。light field 3D成像方案就不同了，跟 Stereoscopic 3D 最大不同在于light field能令人眼聚焦至不同距離，形成較符合人眼觀察自然立體世界的規(guī)律，也被稱為真實(shí)3D(true-3D)顯示方案。

但想建構(gòu)光場顯示并不容易，現(xiàn)在已有空間復(fù)用(space multiplexing)與時(shí)間復(fù)用(time multiplexing)兩種技術(shù)為主，space multiplexing為將像素當(dāng)成幾塊用以實(shí)現(xiàn)不同聚焦距離狀態(tài)，但問題會(huì)導(dǎo)致呈現(xiàn)的畫面分辨率會(huì)受到影響。time multiplexing為運(yùn)用高速元件快速產(chǎn)生不同聚焦距離效果，欺騙肉眼以為是同時(shí)產(chǎn)生，time multiplexing優(yōu)點(diǎn)是不損失分辨率前提下提供相對優(yōu)異的立體視覺效果。

雖說透明鏡片方式的AR在空間感、使用體驗(yàn)，會(huì)是眾多裝置相對具市場賣像的方案，但實(shí)際上透明AR眼鏡仍面臨多項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)，首先是顯示方面的技術(shù)難題，要想實(shí)現(xiàn)近眼的光場顯示呈現(xiàn)本身就相當(dāng)困難。

目前除Magic Leap號稱產(chǎn)品應(yīng)用light field方案外，市場相關(guān)AR眼鏡／VR眼鏡產(chǎn)品還是以Stereoscopic 3D的技術(shù)方案為主要實(shí)現(xiàn)方法，但即便Magic Leap號稱導(dǎo)入了light field技術(shù)，也必須在產(chǎn)品尺寸、light field采樣技術(shù)／質(zhì)量、雙眼配戴的協(xié)調(diào)性等達(dá)到商品化要求，同時(shí)，透明鏡片方式的AR產(chǎn)品還要能滿足戶外配戴使用效果一致的要求，這些都有相當(dāng)程度的技術(shù)難度。

更重要的是，透明鏡片方式的AR產(chǎn)品的鏡片材料、加工技術(shù)也是一大成本問題，例如，Google Glass的AR方案為利用分光鏡處理呈現(xiàn)，但分光鏡有一定厚度，兼具分光鏡效用的薄化鏡片技術(shù)工藝復(fù)雜、成本過高，商品化仍有一段路要走，此外還有視角(field of view；FoV)、分辨率、影像遮擋(Occlusion)實(shí)現(xiàn)方案、畫面延遲等問題需要解決。