深度:高通XR负责人解读“XR下一步路如何走?”

深度:高通XR负责人解读“XR下一步路如何走?”
深度:高通XR负责人解读“XR下一步路如何走?”

在一般概念中,XR通常包括AR和VR。消费者一般比较熟悉VR的概念,也就是完全沉浸在数字空间中。Oculus Quest、HTC vive等设备已经能够提供较好的VR体验。消费者不太了解的是AR,它通过将数字世界叠加在现实世界之上来增强现实世界。如Hololens 或Magic Leap,提供了更高级的AR体验。

虽然很多人都熟悉 VR 概念,但对AR表示比较模糊,消费级AR更是需要数年时间。人们希望 AR 眼镜具有当今Oculus Quest的图形能力,以及普通太阳镜的时尚外形。然而,以今天的光学、无线、电池和处理能力决定了,这根本不可能。高通一直知名厂商提供AR 和 VR解决方案,包括Oculus Quest、Ray Ban Stories和许多其他头显。

我最近与高通的 XR 总经理Hugo Swart就公司在MR方面的愿景和基础工作进行了交谈。高通从早期开始就一直在为 XR 构建芯片组和平台,并在2012 年拥有最早的AR平台——Vuforia,并为像ODG这样的AR眼镜先驱提供了技术支持。Qualcomm Technologies 在实现早期智能手机VR解决方案以及包括广受欢迎的Oculus Quest 2在内的第一款VR一体机方面也发挥了关键作用。

为什么我们需要MR

与此同时,以视频透视的AR或MR等技术正在弥补AR这条道路的不足。您可能听说过微软使用“MR”来描述它的XR平台。虽然这很相似,但在本专栏的上下文中,MR是指在单个VR设备中同时启用AR和VR。微软的定义是指不同的设备共享相同的空间计算平台和潜在空间。除了拥有 VR 功能之外,高通公司对MR设备的愿景必须能够使用视频透视方式来重新创建尽可能接近现实世界,以实现 AR 的目的。

支持MR的VR设备还必须比当前的 VR 设备更轻、更紧凑——它们需要让用户感觉几乎不可见,就像一副AR眼镜一样。我们已经在面向MR的头显设备中看到了这一点,例如基于Qualcomm Snapdragon XR2芯片组上的Lynx R-1。我希望我们很快就会看到来自Facebook、Apple和其他科技巨头的发布的AR头显设备。

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高通认为,“要实现MR,AR有四条发展路线”:

  • 智能眼镜,带有单个显示器(或根本没有显示器)的简单头戴式显示器,能提供完3D AR观看体验的眼镜。
  • 企业AR头戴设备,可在设备上以非常高的保真度执行所有计算,并可利用 Wi-Fi 或 5G 上的远程渲染来提高图形质量。
  • 外部连接头显,依靠有线或无线连接到另一台计算设备进行连接和计算,如智能手机或 PC。  
  • 具有 MR 的虚拟现实设备,结合了 VR 和 AR 功能。

最终,这些功能将合并到难以区分每个类别之间的程度。

MR功能

在与 Hugo 的交谈中,我了解到必须克服一系列常见的挑战,才能完全释放这种新的空间计算形式。首先,MR头显要求整个图像处理管道中的延迟尽可能低,因为它们必须捕捉现实世界中发生的事情处理它,渲染它,然后在头显内部实时地显示它。如果有延迟,用户必然会出现眩晕乃至呕吐的情况。这是高通认识到并正在努力解决的问题。

其次,MR需要对环境有深刻的理解,能够利用AI算法识别物体并绘制用户周围的环境图。这就是让头显能够在现实世界环境中叠加数字信息以实现AR功能的原因。此外,即使用户在VR模式下使用头显,它也需要能够帮助设置边界和避免触碰到外界物体。Snapdragon XR2芯片组是当今 XR头显处理器的标准,并内置了这些功能。

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除了低延迟和环境意识之外,MR设备还需要增强交互性。换句话说,用户应该能够使用不同的用户界面和控制方案在 AR、VR 和 MR 体验中进行交互——例如,用于简单交互的手部跟踪,用于游戏和创意工作等更密集交互的手柄等控制器。

MR设备还必须考虑用户在头显内部时如何与虚拟和物理对象交互,以及这对用户的沉浸感可能意味着什么。例如,它需要了解不同类型对象之间的差异,根据它们的相关程度设置不透明度级别。相比上一代芯片,Snapdragon XR2 将 AI 性能提高了 11 倍,这对于使用此类功能至关重要。

最后但也很重要的一点是,与大多数AR头显相比,MR头显需要更大的视场(FoV),目前MR的FOV通常在30到50度之间。这些设备受限于它们的光学模组,所以必须轻巧紧凑的外形尺寸,但在大多数情况下,以今天的技术根本无法生产FoV超过50度的设备。当然也有一些例外,但是由于它们的大小和重量,这些解决方案往往更适合B端市场而非消费者。

解决这个技术瓶颈的一种方法是视频透视,这种技术可在更易于可以提供用户期望的 FoV。骁龙XR2芯片组专门设计用于支持多达 7 个不同的同步摄像头流,包括超低延迟处理,以实现无延迟的视频透视体验。为了让 AR 变得可用,MR头显必须蓬勃发展。这将使开发人员能够在目前可用的硬件上为未来的AR头显构建AR体验。

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MR:消费者技术还是企业技术?

MR从VR和AR中借鉴了多少,继承许多相同的技术也就不足为奇了。事实上,AR和VR的消费者和企业用例几乎可以完美地转化为MR。但是有些案例表明在MR中甚至比 VR 或 AR 本身更好。

其中之一是企业用于员工技术培训。想象一下利用MR的宽视野,将图形叠加在上面,仍然能看到“真实世界”。

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企业中也已经在使用其他MR应用程序,例如远程协助和指导性工作指导。与我们今天拥有的简单2D头戴式解决方案相比,这些解决方案将变得更加强大。还有很多消费者案例,因为用户在家中的拥有一个巨大的屏幕,还可以与现实世界的空间进行交互。

最后的想法

许多业内人士都认为 AR 和 VR 的融合是不可避免的。MR仍处于起步阶段,但XR行业的大部分内容似乎都在短期内朝着这个方向发展。MR不仅会受益于 AR 和 VR 的技术发展,同时也会促进它们的发展。

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