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萨固密Neo: 解析AR/VR技术及行业发展趋势

来源:萨固密Neo企业   日期:2021-08-26 19:03:23  点击击数:   

虚拟现实(VR)及增强现实(AR)技术的概念早在上世纪60年代就已被计算机图形学之父萨瑟兰(Ivan Sutherland)提出。对于从业者之外的普通大众而言,AR与VR在过去的50多年发展中似乎也成为了大家“最熟悉的陌生人”。近年来,随着相关产业链的不断发展,他们也得以在许多专业领域例如萨固密所身处的工业制造业中被尝试使用。萨固密Neo作为轻纺集团下属萨固密集团的创新平台,希翼以通俗易懂的方式,为大家解析其技术本身的发展形势,并结合萨固密自身已开展的相关项目让读者对专业领域应用有更清晰的了解。

AR + VR = MR?

要了解技术发展首先要对技术概念本身具有一定的理解。

VR: 从相对简单的VR入手。VR(虚拟现实)顾名思义,通过电脑算法及多帧合成创造出一个空间影像,并以佩戴头盔或头显设备的方式,为用户打造出一个封闭式与沉浸式的虚拟世界。任何在VR中所看到的内容都是脱离真实世界的。目前虚拟现实最为典型的应用是游戏领域,发展也已经相对较为成熟,用户综合体验也相对较高。

AR: 与VR的纯虚拟世界不同,增强现实(AR)则是 “虚实交错” 。将虚拟的信息带入到用户眼中的真实世界中,为真实世界提供多维度的扩展。目前在C端较为成熟的应用有1)大家所熟知的平视显示器(HUD):通过投影技术将虚拟信息赋于真实的汽车前挡风玻璃上,使驾驶者能够更为快速便捷的查看车速,导航等必要信息;2)游泳及田径赛事转播:将运动员信息标记至赛道的起始位置,并通过电视转播的方式呈现至观众眼中;可穿戴式的智能眼镜(头显)也是近几年来AR技术的目标发展载体,下文会有更为详细的分析。

MR: 近几年,随着苹果企业等一众科技巨头在增强现实方面的发力,将AR技术提升至了另一新高度,从而衍生出了 “混合现实” (MR)的概念。将现实世界与虚拟世界进行融合从而产生出新的可视化场景,并且虚拟信息与真实世界产生了互动使用户在感知上更难分辨虚实。典型的应用有手机上的一些购物app。通过这些app,消费者可以将希望购买的物品在真实环境中通过3D建模的形式进行展示,其展示的细节堪比真实物品。MR可以理解为增强现实的2.0版本,行业里也默认将MR的概念合并入AR中。

 

 AR/VR技术现状


著名的市场调研企业Digi-Capital在2018年对未来五年AR/VR的发展前景进行了分析预测。至2022年,全球AR/VR总市场规模将达到1050亿美金,而其中AR技术相关的规模将达到900亿美金,贡献比率超过了85%,是VR技术的将近6倍。此外,移动设备将成为AR技术的最主要载体。

过去几年,VR所赋能的游戏领域打破了传统的“鼠标键盘+显示器“的信息输入输出形式,沉浸式虚拟体验确实给用户带来了许多新鲜感。然而也正是由于“沉浸”与“虚拟”的技术特点,在硬件条件及使用场景方面设立了较高的门槛。目前主流中高端的VR头显设备体积及重量都相对较大,成本也是一直所绕不开的话题;由于视差,空间定位,屏幕刷新率等原因,长时间的佩戴会对用户造成眩晕感。更为重要的是,封闭的虚拟现实环境束缚了它仅能在特定的场景中进行使用,而无法真正在C端领域形成现象级的影响。

反观AR,增强(混合)现实技术则显得更为贴近大家的生活。苹果CEO库克曾在一档电视访问中提到过: “虚拟现实与增强现实虽然都不可思议地有趣,但AR 允许人们相互间更多地参与和分享,从而使 AR 在商业上更具可行性” 。现阶段的AR技术主要赋能于普通用户所熟悉的载体例如手机与平板等移动设备,因此大众接受度相对较高,且开发成本与门槛相比VR要低许多。苹果与GOOGLE在17年与18年相继推出了ARKit和ARCore 开发套件鼓励开发者为其操作系统创建增强现实应用程序,不仅极大程度丰富了目前的应用生态,也为接下来的智能眼镜设备开始铺路。

 

 AR + 智能眼镜: “加持” 而不是 “取代”


在上文提到的Digi-Capital对AR/VR的前景分析图中,AR/VR在智能眼镜(Smart glasses)行业的赋能增长趋势也不容小觑,其中增强现实将成为主导技术。大家都会梦想特工影片情节中那些“无所不能”的酷炫眼镜在现实世界中的早日出现,但萨固密Neo认为,AR技术或许将帮助大家离梦想更进一步,但它赋能智能眼镜所扮演的角色将更偏向于“加持”而非“颠覆”现有的任何产品。

GOOGLE曾在2012年就已推出过智能眼镜产品。然而由于生不逢时,缺乏足够的软硬件技术及生态来服务B端领域以及条件更为复杂的C端市场,产品仅在3年后就被终止了后续开发。当时GOOGLE眼镜的失败也触发了行业对智能眼镜的重新定位思考:

1) 是否需要一款产品来取代以手机为首的移动智能设备? Neo认为, 一方面,AR技术的 “高商业可行性” 正驱动着智能眼镜的硬件产业链例如光学设备,显示镜片,各类传感器的迅猛发展,无论是新兴企业还是科技巨头都希翼尽快推出面向大众的消费级产品。而另一方面,AR的 “近生活” 属性也使得其面临的各方面开发挑战及标准比VR高出不少,因此短期内将很难看到极为成熟的产品会对手机等移动设备构成 “威胁” 。

2) 或是作为特定场景或日常生活的补充用途?而大家相信,市场中会在不久的将来出现依靠手机作为驱动的优秀(半成熟的)AR智能眼镜产品。正如上文所提到的,苹果GOOGLE等科技巨头已在几年前开始搭建与完善移动端的AR应用生态,而AR眼镜在起初的几年中将承担手机或平板的功能延展任务,帮助用户在工作与生活的特定场景中提升生产力与效率。依靠手机算力的拓展应用能够很大程度上缓解AR智能眼镜短期内的硬件开发局限,而在佩戴舒适性方面争取更多的考量。最初的几年也将成为科技企业教育用户,积累用户群,完善软硬件的 “关键时段” 为AR智能眼镜最终成为独立设备建立牢固的基础。

 3) 亦或者开辟一条全新的产品战场?而近年来,大家在市面上也见到了一些不以“做眼镜”为初衷的AR/MR头显设备。萨固密集团下属西班牙工厂为工人操作培训所使用的MicroSoftHoloLens是其中较为典型的例子之一,其体积与VR头显较为接近。在确保一定舒适度的前提下,尽可能将更多传感器,更好的硬件配置塞入这个 “头戴式计算机 “中。桌面级的App平台及头显强大的硬件性能给AR及MRApp开发带来了更大的创作空间。Neo认为,显然以HoloLens为例的这一类产品更像是一种独立产物,与智能眼镜不同,它牺牲了外观的考量而追求极致的性能及最佳的增强(混合)现实体验,主打对外观及舒适度较为不敏感的商用领域。

 

  AR/VR行业应用

上文中大家多次提到了AR/VR需要在“特定场景“发挥其最大程度的作用。萨固密Neo认为,在C端市场对软硬件极高标准的追求期间,AR/VR会首先在B端领域建立起一定量的行业级应用与使用群体。国际综合数据库Statista预测至2025年,全球AR/VR的商用App市场规模将超过160亿美金。医疗保健、工业工程、房地产、零售、军用及教育将成为6大主导领域。在所有这些领域中,萨固密所涉及的工业工程是权重最高的领域之一(约30%)。

随着近几年软硬件的不断发展,作为工业4.0九大支柱技术之一的增强/虚拟现实技术逐渐在制造业企业中被尝试及使用。结合萨固密的密封条制造,AR/VR技术能够在以下几个主要应用场景中帮助企业及工厂提升生产力及营运效率:

1)远程协助:在AR/MR技术的加持下,远程协助能够实现对实时画面进行标记及诠注,使现场技术人员(field technician)与远程的技术专家(technical expert)的技术交流更为便捷与精确。萨固密Neo自2017年开始为集团下属工厂提供AR远程协助解决方案,并在前不久与企业TeamViewer展开合作,推出了第二代应用程序 TeamViewer Pilot,其主要亮点是增加了对移动设备的支撑,并大幅度提升了增强现实技术的性能,使其使用体验已达到混合现实(MR)的级别。

2)装配引导:应用程序基于对标准工艺的记录与学习,通过增强现实技术在现实装配流程中提供实时引导,并与实际操作进行匹配对比从而给予装配工人快速反馈。作为萨固密Neo自成立后最先开展的与AR相关的试点项目,大家的初衷是减少密封条后续工艺中的人为影响,使生产结果能够最大程度可复写,提升产品质量稳定性。

3)人员培训:在目前人为操作较多的密封条后续工艺中,人员操作培训的效果将很大程度决定了产品的最终质量。在实际上机操作前的理论学习阶段,如何以更为直观的方式向工人先容各类机器的使用流程是大家所一直追求的。萨固密下属西班牙工厂的创新解决方案是基于MicroSoftHoloLens的MR培训项目。通过混合现实技术将栩栩如生的3D机器模型投射在现实世界中,而HoloLens的眼球及手指追踪功能也允许了培训者与虚拟物体进行交互,使其达到胜似在实体机器上训练的理论练习效果。减少对实体机器的使用频率也能够尽可能为实际生产腾出空间,使工厂运转更为高效。

除上述提到的三个实际应用之外,萨固密Neo也在AR建模,工厂(模拟)空间布局设计等相关方面正展开技术研究,也期待在后续文章中分享更多成果。从长远角度来看,大家认为AR的行业应用发展最终会与消费级市场形成“齐头并进”的态势,而未来消费级市场极为成熟的软硬件产品,尤其是智能眼镜产品也将为To B市场带来更多积极的可能性。

任何一项新技术都不可能凭空出现,任何创新都需要时间的积累与不断地尝试。显然属于AR/VR的时代才刚刚起步,然而或许在10年以后,智能眼镜的存在在人类社会会显得十分的普通。如同当今的网络视讯技术,它被大家在生活与工作等方方面面如此习以为常的使用,但大家是否还记得10多年前那个高昂长途电话费的年代,那个可视电话还是 “稀有物种” 的年代。

萨固密Neo也将持续对AR/VR技术进行分析及试验,为集团带来最合适,最具价值的数字化创新。

  

图片来源 (从上至下)

腾牛网:https://www.qqtn.com/qqkey/vrhaowanyouxi/

每日头条:https://kknews.cc/news/34jxaea.html

界面:https://www.jiemian.com/article/2469435.html

Techcrunch: https://techcrunch.com/wp-content/uploads/2018/01/digi-capital-ar-vr-platform-revenue1.jpg

Dialoghttp://www.diglog.com/story/1024392.html

苹果 资讯:https://www.actualidadiphone.com/zh-CN

网易:https://www.163.com/digi/article/AQJQRP55001628C1.html

Statistahttps://www.statista.com/chart/4602/virtual-and-augmented-reality-software-revenue/

TeamViewerhttps://www.teamviewer.com/en/solutions/teamviewer-pilot-repair-and-maintenance/

来源萨固密(SaarGummi)内部

来源萨固密(SaarGummi)内部

 

参考文献:

知乎: https://zhuanlan.zhihu.com/p/37512065

知乎:https://zhuanlan.zhihu.com/p/370829873

Ximmersehttps://www.ximmerse.com/NewsDetail/2070312.html

Techcrunchhttps://techcrunch.com/2018/01/25/ubiquitous-ar-to-dominate-focused-vr-by-2022/

搜狐:https://www.sohu.com/a/114407603_213766

热点微评:https://mp.weixin.qq.com/s/RzDLFQ0yRRVhFQ9aq5PTrw


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