趋势虚拟世界或增强现实XR市场今年或将再度活跃

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都有不同VR和AR效果的头戴设备

2021年,元界概念将XR引入主流文化创意。 XR(扩展现实)是VR(虚拟现实)、AR(增强现实)和MR(混合现实)等沉浸式交互技术的总称。 从个人用户体验的角度来看,这些XR设备能够带来哪些不同的体验?

●VR眼镜可以“分体式”也可以“一体式”

VR(虚拟现实)是利用计算机技术生成的模拟环境。 主要通过视觉、声场、触觉、感官交互等关键技术来实现,能够营造强烈的“沉浸感”和“临场感”。

市场上的VR产品主要以耳机的形式实现,具体分为手机盒子、分体式眼镜和一体机三类。 通过这些设备,人们可以体验身临其境的虚拟游戏世界、体育场景、电影世界。 目前,索尼针对PlayStation配置的VR智能眼镜以及国产VR“新星”PICO一体机均属于此类。

VR产品中的“入门级”手机盒子,依靠手机作为计算和显示的载体。 VR眼镜本身只提供凸透镜。 显示效果的好坏完全取决于插入眼镜的手机的屏幕分辨率、处理器速度以及传感器精度。

分体式VR眼镜是高端VR眼镜。 为了达到优异的显示效果,它们需要连接到PC或游戏机终端,并利用PC或终端的CPU和显卡进行计算。 但头盔显示器的连接在一定程度上阻碍了用户的自由活动。

VR一体机是一款配备显示器、陀螺仪和计算模块的模型。 无需额外插电即可运行,兼顾了良好的性能体验和便携自由的优势。

●AR设备可以裸眼或头部佩戴

与VR的实现方式不同,AR(增强现实)是一种将虚拟信息叠加到真实场景上,实现现实增强的技术。 主要通过透视光学、跟踪配准、虚实融合、人机交互等关键技术来实现。 与VR相比,更强调“真实”和“增强”。

AR的实现方式包括类似头戴式的方式,以及将虚拟信息直接投影到真实场景中,并且可以与人交互,实现裸眼增强现实。 根据呈现方式的不同,AR产品分为手持式、全息投影式、单/双目眼镜式、插件式和隐形式等多种形式。 其中,手持式和全息投影不需要头戴式设备,分别通过手机/平板、投影仪等设备实现。

从产品来看,单目AR眼镜和手持AR技术相对简单。 例如,应用于运动健康领域的单目设备可以为骑行和跑步爱好者提供简单的导航信息和其他数据。

AR全息投影是将3D模型和动画投影到全息材料上,实现虚拟信息与现实的实时交互。 AR-HUD作为其典型应用,已成为车载智能显示的重要方向。 目前插件式AR产品较少,使用的前提是在手机上下载应用程序并将其插入头戴式显示器中。 AR隐形眼镜可能主要用于不适合佩戴眼镜的场景,目前仍在开发中。

双目AR眼镜支持3D立体图像显示,可以应用于所有可能的场景,同时兼顾外观属性,被认为是最有可能带动消费市场发展的设备类型。 目前,市场上面向个人用户的AR眼镜产品可以进行第一视角拍摄,在记录日常生活时完全解放双手。 混合变焦功能可以在观看比赛时随时“放大”镜头,感受“裁判的视野”。 具有动植物识别、实时翻译等功能。

MR(Mixed Reality)是一种将现实场景和虚拟场景非常自然地结合在一起的技术。 通过镜头视角获取真实场景信息,与AR一致。 虚拟与真实之间可以发生包括遮挡和碰撞在内的实时交互。 它增强了用户体验的真实感。 其虚拟场景的显示效果与VR类似,接近真实场景,难以辨别。

技术进步解决VR“眩晕” AR眼镜更接近普通眼镜

《2022年XR行业投资报告》显示,XR(VR、AR、MR)技术和产品经历了多轮升级迭代,生态完善,行业正进入成熟阶段。 2021年,XR产业将快速发展。 Facebook母公司Meta推出的Quest 2已售出1000万份。 Steam、Vive Port、Oculus PC、SideQuest等主流VR内容平台数量超过17000个。 -内容-硬件”正向循环。同时,企业级AR用例数量和潜在用户群体不断增加,消费级AR产品不断涌现,元界概念将XR引入主流文化想象,2022年XR行业投资并购将持续升温。

对于目前市面上的VR产品,消费者普遍反映,长时间佩戴仍有“头晕”的直观感觉。 AR在光学和性能方面还有优化的空间,需要系统、计算能力和产品重量之间的整合。 措施。

但从技术和产业发展的角度来看,随着光学器件和传感交互技术的进步,硬件层面的问题正在逐步改善。 解决“头晕”贯穿VR技术的演进,光学器件、显示屏幕、感官交互技术的水平对终端体验具有决定性影响。

近年来,随着技术的进步,光学器件逐渐超薄化,高分辨率、高刷新率、低延迟的显示屏成为当前主流配置方案; 在感官交互方面,头部追踪技术已基本成熟,结合眼球追踪的变焦显示,极大缓解了VR的眩晕感,硬件层面的问题也逐渐得到改善。

与此同时,硬件技术门槛逐渐降低,内容资源成为行业发展的核心驱动力。 VR技术逐步升级赋能内容创作,增加空间移动、手势交互、语音输入等内容交互创新,为内容创作带来更丰富的想象空间。

与此同时,在AR光学领域,被视为终极解决方案的光波导技术也得到了快速发展。 2023年上半年,多款搭载光波导模组的消费级AR眼镜将发布,呈现出逐渐替代自由曲面(包括Birdbath)的趋势。 与自由曲面技术相比,光波导重量轻、体积小、透光率高,使得AR眼镜更接近普通人佩戴的眼镜。

此外,在传感技术方面,眼动追踪、表情捕捉技术、头部和身体动作捕捉等技术已进入应用阶段。 建模技术的成熟,带动了图像引擎和渲染算法的优化和发展。 在交互技术方面,视觉、触觉、听觉、运动等多感官、多途径交互技术发展迅速,六自由度基本普及,多人协作交互已开始应用。

国货抢占市场 各地出台政策“布局”元宇宙

值得注意的是,尽管2022年全球VR出货量将小幅下降,但中国的销量却翻了一番。 据外媒报道,字节跳动旗下Pico正在抢夺Meta的更多股份。 其研发的Pico 4耳机不仅吸引了欧亚市场的众多消费者,还进入了一些Meta过去没有进入的海外市场。 Pico 的市场份额增加了两倍多,达到约 15%。

AR方面,据研究机构数据显示,2022年AR总出货量总计42万台,较2021年增长50%。货量大幅增加,包括国产Nreal、Rokid、雷鸟、映目、米家蜂巢、梦想玻璃、亮亮视界、联想、李维科等,合计将贡献2022年全球AR眼镜销量的50%。

与此同时,国内各地将在元界的推动下,于2022年推出XR相关政策。 北京、上海、河南、厦门、武汉等地相继发布促进虚拟宇宙产业发展的政策; 山东省、青岛市出台虚拟现实相关政策,进一步夯实现有基础,培育新高地; 现实正在被培育为数字经济的重要领域; 山西、江西等地正在大力推动虚拟现实在各行业的应用。 2023年,浙江、苏州、成都、重庆等地将出台XR专项政策,以期推动XR技术创新、产业发展和生态建设,规划未来发展新赛道。

虚实结合的“智能制造”新业态更多应用场景已“解锁”

值得注意的是,除了个人用户,XR技术正在加速赋能千行百业,新技术、新场景、新模式、新业态纷纷涌现。

在工业制造领域,XR技术已成为新一代生产力工具,广泛应用于研发设计、生产优化、设备运维、产品测试、技能培训、跨境跨区域协作等,呈现虚实结合的智能制造新形态。 在医疗领域,XR技术在医学影像、手术辅助、医学教育、远程医疗、康复训练、药物研发等方面展现出其价值。

例如,在医学影像方面,借助全息和虚拟现实图像数据,可以全面观察病灶细节,深入挖掘图像信息,帮助医生减少读片时间和检出率。的误诊。 在手术方面,XR技术可以提高手术效率。 例如,全息成像技术可以显示全息效果,全视角显示可以弥补微创手术视野有限,降低术中风险,减少术后并发症。

在文化领域,沉浸式新互动模式出现在北京冬奥会、春晚等各种场景中。 全息显示、数字虚拟人等新技术令人眼花缭乱。

在教育领域,打破空间壁垒,带来线下和线上教育的创新。 教育元界可以实现云端智慧教育的整合。 教师和学生以数字身份参与课堂,并在虚拟教学场所进行互动。

文/北京青年报记者 陈思

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