除了游戏之外增强现实还可以用在哪些地方

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除了游戏,增强现实

通过游戏进入世界─什么是增强现实(AR)?

此前曾在全球掀起热潮的《Pokémon Go》游戏是任天堂发布的一款结合了智能手机、GPS功能和增强现实技术的寻宝游戏。 通过GPS定位神奇宝贝的位置后,您可以使用手机摄像头查看真实环境中叠加的神奇宝贝的图像和信息。 玩家可以通过向屏幕上的神奇宝贝投掷神奇宝贝球(图像)来捕获宝藏。 游戏过程中,除了体验虚拟与现实混合技术之外,还增强了人与游戏的互动感,开启了增强现实(AR)应用的潮流。

增强现实分为两种显示方式。 一是将数字信息或图像叠加到现实世界中的真实图像或物体上。 通过手机或平板电脑上的应用程序,可以看到添加的图像的真实状态。 而信息则是一种将虚拟图像与真实物体相结合的图像合成渗透。

另一种是人眼通过镜头直接看到三维空间中的虚拟图像,并通过精确的跟踪和定位,可以同时捕捉或触摸空间中的虚拟图形并产生交互和反馈的光学系统。 透明显示。

任天堂的神奇宝贝游戏是手机或平板设备上的应用程序。 它结合了定位、图形、现实生活等技术,利用摄像头镜头呈现图像叠加的效果,是一种具有穿透力的图像合成增强现实技术。

随着投资的增加,AR的未来是否看好?

除了神奇宝贝游戏在全球的流行之外,增强现实的积极发展还体现在市场投入的金额上。 根据市场研究公司Digi-Capital 2016年3月的报告,今年年初增强现实的投资金额创下了前所未有的新高。 与去年(2015年)整个投资额7亿美元相比,今年前三个月的投资额已达11亿美元,主要投资于新创企业、服务和解决方案、硬件供应商以及营销、渠道等增强现实生态系统,预计2020年游戏类应用类型将调整为非娱乐用途,市场收入将高达1600亿美元。

本文延续《下一个时代增强现实技术的趋势》(王慧宇,2016)。 通过专利技术能量的积累,从专利持有者的角度讨论增强现实技术竞争对手的现状,观察技术参与者的动态,并利用专利所有者分析作为竞争对手分析和观察的工具潜在的技术竞争对手以及增强现实技术竞争对手之间的差异。

本文观察了过去10年(2005年至2016年)美国专利中增强现实专利的力量变化(图1)。 专利数量分为三个时期。 2005年至2008年是专利申请数量的萌芽期。 虽然数量还不到500个,但正在逐年缓慢增长。 2009年至2012年,专利申请量快速增长。 2012年,每年专利申请量达到1000件,是专利大量积累的时期。 2013年以后,专利申请量继续呈上升趋势。 然而,2015年之后,由于早期的专利公开制度,专利申请数量的数据尚未完全公开。 预计2020年专利申请量将出现突破性增长。

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图 1:2005 年至 2020 年美国增强现实专利申请实际/估计数量

基于以上三个时期专利权人的申请数据进行竞争对手动态分析,观察增强现实技术竞争对手的变化,可以预测增强现实技术的现有竞争对手和潜在竞争对手。

三个不同时期增强现实技术的主要竞争对手存在显着差异(见图2)。 这项研究对每个时期的前十名竞争对手进行了排名。 微软、谷歌和索尼都很早就投入并持续进行研发。

微软是专利领域的主要参与者。 其从10年前就开始投入对该技术的布局规划。 各时期专利申请量均排名第一,在增强现实相关技术方面积累了强劲能量。

谷歌的研发精力持续加大,从2009年到2012年迅速升至第二位。除了自身不断申请的专利外,它还投资了新创业公司Magic Leap,以多元化的方式接入增强现实技术。

另一家同样早期投入研发的公司索尼,与近三年才加入的新竞争对手相比,其专利实力明显落后。

2005年至2008年是专利的萌芽期。 这一时期的专利数量很少。 这一时期的竞争对手中除了微软、谷歌和索尼三大竞争公司外,还有增强现实中虚拟触摸屏上显示的真实场景。 德国科技公司Metaio于2015年被iPhone收购,组建了新的虚拟现实技术研发团队。 未来可能会利用iPhone的技术和市场优势,成为潜在竞争对手之一; 而其他公司则在随后的时间里发生了变化。

2009年至2012年,专利申请量大幅增长。 高通、诺基亚、泛泰、三星、高通、英特尔、任天堂等各大手机、芯片、游戏厂商在此期间相继加入,专利申请数量迅速增加,增强现实也随之而来。 竞争对手的产业特征和技术链在此期间已初步形成。

不只是为了游戏? AR可以跨越生物医学和化学领域

从2013年到2016年,这三年的竞争对手中,新创公司Magic Leap的话题度最高。 到目前为止,还没有推出任何产品。 增强现实技术仅发布了几个视频,就先后获得了谷歌、高通、阿里巴巴等技术的认可。 公司的巨额投资不仅赢得了众多风险投资人的青睐,专利申请数量也突飞猛进。 在主要竞争对手中一举排名第二。 其研发能力令市场期待。

此外,高通和三星在专利申请数量上也正在追赶。 其他首次进入该名单的公司包括专注于生物医学研究的 Nantworks 和生产消费电子产品的 Hanwei United。

这三个时期的竞争者所在的行业随着时间的推移而发生了变化。 早期,竞争对手集中在摄像头技术、电子电机、软硬件等领域,中期逐渐转向手机、芯片、游戏等公司。 近来,除了手机、芯片、游戏之外,生物医药、化学等领域也开始出现,融入增强现实技术的跨领域产业也逐渐出现。

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图2:增强现实技术三个时期的主要竞争对手。数据来源:本研究整理

AR的战场在哪里? ——操作界面设计

穿透式图像合成的增强现实应用(游戏APP)开启了增强现实技术的竞争。 在交互式混合现实与虚拟的技术竞争中,竞争对手之间的技术差异和布局策略影响着竞争对手。 相对优势及应用方向。

主要技术类别包括应用、AR技术、成像和传输(见表1)。 主要专注于视频游戏、导航和电子商务应用。 视频游戏由微软和索尼主导; 导航技术由诺基亚和IV主导。

AR技术是各家企业技术竞争的重点领域,尤其是光学系统、数据处理、界面设计、指纹识别、交互式图像通信等技术。

其中,操作界面设计是竞争对手的重要布局领域。 这项技术也是微软的主要技术重点。 与其他竞争对手相比,专利数量明显高于其他公司六倍; 光学系统技术由Magic Leap主导。 拥有最多的专利; 数据处理技术由Google主导; 指纹识别由微软和高通主导; 交互式图像通信技术由微软主导。

对于3D成像相关技术,微软、索尼、高通和三星是主要技术布局者。 传输主要基于无线网络技术。

上述竞争对手包括通信、半导体、游戏、软件等逐渐与增强现实技术融合的行业。 很明显,跨域生态系统将被重新定位。

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表1:主要竞争对手技术差异表。数据来源:本研究整理

通过研究发现,竞争对手的布局略有不同,技术侧重点也不同。 从三个时期的专利申请和竞争技术的异同结果来看,微软的专利布局最早、数量最多、专利最多。 优点。

至于Magic Leap这个科技后起之秀,除了在专利数量上迎头赶上之外,还受到了众多风险投资人的青睐,获得了巨额投资。 两家公司的专利布局也不同,显示出技术差异。

专利巨头微软:专注程序接口开发

拥有专利数量最多的微软,在各项技术上拥有的专利数量远远多于其他竞争对手。 它是增强现实技术的主要专利所有者。 其中,获得专利最多的是用于数据访问的应用开发接口,其余用于三维成像、指纹识别、光学系统和视频游戏等是技术布局的重点。

微软追求增强现实技术的头戴式产品Hololens,利用全息图像投影二维/三维图像,将虚拟物体投影到现实世界中。 真实与虚拟物体融为一体,可以检测面部表情。 或者感知身体动作等非语言表达,并进一步判断人的情绪,塑造感知情境的环境,操纵虚拟物体,将产品与人类情感联系起来。

目前,微软正在推出Hololens,这是一款光学透明头戴式显示器,可将虚拟图像直接显示在眼镜屏幕上,缩短眼睛与显示器之间的距离,将虚实融为一体,给用户带来更加身临其境的体验。

神秘公司Magic Leap:专利聚焦光学技术

今年年初增强现实技术的11亿美元投资中,有8亿美元集中在这家公司。 目前尚未推出任何产品。 除了影片中展示的技术外,外人很难一睹其风采。

纵观Magic Leap的专利,几乎全部与光学技术相关。 该技术聚焦于四维光场显示技术,在光波空间中同步调制光束、变焦和光学信息处理,整合投射光的图像源数据,通过光直接传输图像。 或者将屏幕放在显示的镜头上,通过手势和其他技术进行控制。

其他还包括虚拟视网膜显示技术、增强现实声音系统、眼球追踪技术以及心脏二尖瓣的医学现实增强手术等。

Magic Leap吸引了谷歌、高通、阿里巴巴等大型风险投资公司的关注。 除了期待Magic Leap将带来怎样的神奇技术外,该公司的技术发展也值得持续关注。

AR应用广泛,更多人参与是发展关键

使用在手机或平板电脑屏幕上显示虚拟物体的程序(APP)的神奇宝贝游戏的流行现象导致了通过图像合成渗透增强现实的趋势。 通过专利解释,增强现实技术已经发展到微软和Magic Leap使用的光学穿透增强现实技术。

而且,增强现实的应用类型非常广泛,包括让观众与电影互动的神奇电影效果、沉浸式学习辅助系统,甚至与无人驾驶车辆或无人机技术相结合。 显然,增强现实是一种全新的应用产品。 竞争对手的核心优势在于人机交互的同步技术。 除了跨领域技术外,新生态还注重虚拟内容的质量和跨可视化技术。

因此,需要更多的开发商和企业参与进来。 各类应用的发展是我国启动增强现实相关技术研发的契机,将进一步助力推进增强现实时代的技术布局。

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