闷骚发大财!全球大部分VR/AR都由这家中国公司代工
5G的到来,除了对移动端带来巨大变化,甚至影响到PC端,我们昨天也聊过,这里不止网速的变化,在使用观感上也可以带来全新的体验。
这莫过于是VR给用户带来的视觉冲击力,想象一下,带上了头显设备,你就进入了另一个世界,就好像斯皮尔伯格《头号玩家》的场景一样,主人公带上特定的设备进入了虚拟世界,沉浸式的视觉体验,让自己完全无法分辨真实和虚拟世界。
以现在的技术不能给消费者如《头号玩家》的视觉感受,不过5G优势会弥补现在VR的缺失,在延时、速度上带来提升。
华叔说了这么久,可能有些人不清楚什么是VR。
虚拟现实(Virtual Reality, 或VR)利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供用户关于视觉等感官的模拟,让用户感觉仿佛身历其境,可以即时、没有限制地观察三维空间内的事物。
如果不明白,华叔给大家最简单的解释:你从VR设备看到的东西都是假的。
目前,VR头戴设备对消费者来说投入高,仅少数消费者使用,大部分的VR产品都是用于商用领域,例如教学、商业活动等方面,而且不仅仅只是VR头显的费用,还需要搭载高性能的PC,不可携带、费用高,限制了AR/VR在消费层级的发展。
Cloud AR/VR(云化AR/VR)是一种全新的商业模式——智终端、宽管道、云应用。受益于5G网络,Cloud AR/VR应用从本地走向云端。
Cloud AR/VR将物理硬件迁移至先进的云平台。消费者只需承担连接、内容、头盔等设备成本,无需自备高规格PC。成本的降低,将为AR/VR打开更广阔的市场。云的使用有助提升设备灵活性,让未来的全新设备更轻便。
可能许多人印象中,耳熟能详品牌都是国外的,例如HTC、Oculus、SONY等品牌,但国内的厂商近几年在这方面发展也是相当不错的,例如歌尔股份(002241.SZ)是国内VR头显的龙头企业,他们今年第一季度营收达57亿元,同比增长41.02%。歌尔股份主要从事声光电、传感器、微显示光机模组等精密零组件,以及虚拟/增强现实、智能硬件的研发、制造和品牌营销,是苹果声学元器件的核心供应商之一。
歌尔股份持续研发投入,光学积累助力5G时代发力,VR/AR有望受益大客户战略回归高成长。去年其研发投入为18.92亿元,营收占比7.97%,持续积累在光学镜头、光路设计、虚拟现实/增强现实、微显示/微投影、传感器、MEMS、3D封装等微电子领域形成精密制造技术能力。
歌尔股份不是只做自己的产品,他们还是代工索尼、三星、华为、苹果、Oculus等一线客户的产品,所以他们的技术和生产能力毋庸置疑。
歌尔股份在VR/AR方面具备包括ID、光学设计/光学元件、电子电路、结构/散热、声学、无线/射频、软件、自动化等一站ODM/JDM服务能力,光学技术、量产能力尤其领先,具备VR/AR的全套零组件到整机量产能力和产能,预计今年有望引领行业推出轻量化产品。
歌尔股份则具备出色的光学实力、算法储备以及微显示领域相关歌尔股份的投资,拥有从设计、制造、测试到供应链整合的完整能力,并与国际大客户均有紧密合作,积累深厚,领先卡位。
今年,主流头盔重量将降至400克以下,部分一体机头显会小于300克。头盔本身的轻薄化,加上4K高清配置,将推动VR眼镜进步步伐的加快,对用户体验提升有显著的作用。
VR产品形态有三种,移动VR(手机盒子)、一体机和主机VR。移动VR促进了VR对市场的普及教育,之后其比重在VR头显市场会越来越少。一体机在2019年的出货量有望超过主机VR。受益于5G,一体机能力会有更快的提升,在VR版图里面扮演越来越重要的角色。
这是今年5月份,高通与歌尔股份开发 XR1 平台的新一代智能头显参考设计,该智能头显参考设计的出现,将有助于品牌厂商快速定制开发性能优异的VR、AR以及MR头显。同时还通过USB-C可接入手机、PC等扩展更丰富的内容,关键这方案可大大降低如今头显设备携带性差的问题。
AR正处于行业发展初期。近两年,AR设备出货量接近百万水平。今年微软、谷歌都在发布AR相关产品,有了VR、5G的加持,AR将进入快速增长通道。AR还有很多限制因素需要突破,例如光学技术成熟度还需提升,设备及关键零组件成本居高不下,AR产品在消费端的普及面临价格障碍。
未来两三年,VR/AR的主导力量将集中在两个领域:首先,AI赋能。当AI成为一个超级大脑,不管是语音识别还是视频图象识别、物体识别等,都可以通过5G连接,将计算处理完的数据分发到VR/AR头显,减轻了头显计算压力,将数据处理转移到云端。其次,AR、VR头显成本也会大幅度下降,增加消费层级的用户量。
歌尔将加强自身研发,基于一站式的光学解决方案,推动AR、VR头显产品更快进入迭代发展期。歌尔让华叔想起了闷骚大发财传音手机。
VR难点
很多事情还需要客观看待,Cloud AR/VR所需的核心基础设施绝非易事。为了支持4K乃至8K内容的呈现,Cloud AR/VR对网络速率、可靠性、时延提出了严苛要求。5G网络能满足Cloud AR/VR的诉求,但需要无线领域以及VR/AR等相关产业伙伴的不懈努力和密切合作;需要联合领域参与者,制定通用协议,共同明确最佳实践,确保5G业务都能满足相应用例的独特需求。
另外,VR自身也要技术难题需要突破,例如,有人在体验馆里不管哪种VR头显,戴上超过10分钟,都会感觉眩晕。它们能不能像戴眼镜一样,一带就是一天?这里不只是网速快、时延低就能解决,VR头显需要突破自身的问题。
1、VR头显需要双目12450*6840或更高的分辨率(介于8k和16k之间)才能达到“视网膜”效果。
2、对于所有VR设备,需要达到150-240fps的刷新率才能让一般人觉得足够真实。
3、如此高的分辨率和刷新率需要数十倍于当前PC的硬件性能才能驱动。
视网膜(Retina)屏幕是根据乔布斯在发布iPhone 4时的定义,自此一直沿用,它将960×640的像素压缩到一个3.5英寸的显示屏内。也就是说,该屏幕的像素密度达到326像素/英寸(ppi),称之为“视网膜屏幕”。
对于主流VR头显如HTC VIVE来说,其单眼横向FOV为110°,纵向约120°。据此计算,它需要
的单眼分辨率才能达到视网膜水平,也就是需要一块至少 12540*6840 的屏幕输出双目画面。按照类似流行的4k、5k、8k 的说法,这样一块屏幕差不多是13K。
如果维持HTC VIVE显示面板大小不变的话,其像素密度约为2567 ppi(HTC VIVE的像素密度约为447 ppi)。肯定有人提出这样高的像素密度能否实现,华叔觉得问题不大,毕竟索尼于2011年8月发布了0.5英寸1024x768(2560 ppi,9.9um像素间距)和0.7英寸1280x720(2098 ppi,12um像素间距)OLED微型显示器。
最近,索尼正研发16K屏幕达783英寸,长63英尺 x 17英尺,宽19.2米 x 5.4米,分辨率应该是15360 X 8640。为何厂商宁愿把屏幕做大尺寸,也不增加像素密度?
提高VR设备的像素密度,并不是单纯地把高密度显示面板造出来然后放进头显这么简单。为了满足VR游戏的需求,目前最顶级的PC的性能都可以被轻易榨干。3D游戏的性能是与分辨率密切相关的,这意味着如果要提供相匹配视网膜VR的3D游戏内容,计算机的性能也要相应地提升几十倍。
为了提供足够的沉浸感,这些刷新率都远远不够。理论上人眼最大可以感知到1000 fps的画面;对于未经训练的人来说,150-240 fps的画面已经显得足够真实。因此HTC VIVE、Oculus的90 Hz,以及PS VR的120 Hz都还太低。而如果要达到理想的刷新率,VR对机器性能的需求和传输带宽的压力还会进一步提升1~2倍。
所以这些都需要很长的时间发展,并不是单单提高网速、缩短时延就能解决。
其实,华叔对AR和MR更感兴趣,跟VR完全不同的视觉体验。
增强现实(Augmented Reality,简称AR)是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术,广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段,将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后,应用到真实世界中,两种信息互为补充,从而实现对真实世界的“增强”。
混合现实(Mixed Reality,简称MR)是虚拟现实技术的进一步发展,该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息,在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感。
华叔很肯定大部分看完定义不懂AR和MR的区别,这里想简单说说。
AR是把虚拟的东西叠加到真实世界,而MR则是把真实的东西叠加到虚拟世界里。如果还是不明白,没问题,华叔举实例:
AR
AR设备使用二维显示屏呈现虚拟信息,因此真假很容易分辨。
AR的虚拟物体的相对位置,是随设备的移动而移动。
就好像这样,AR的画面跟着用户在移动,画面也在移动。
我们所看到的真实状况。
而在玩家眼中的画面是这样的,虚拟的画面叠加到真实世界中,而且虚拟画面跟着人的移动而移动。
MR
MR直接向视网膜投射整个4维光场,用户看到的物体和看真实的物体很难分辨。
MR的虚拟物体的相对位置,不随着设备的移动而移动。
例如,消费者带着MR头显(微软的Hololens)上的摄像头将电路板拍成三维的虚拟图像同步给厂商的售后,售后人员看到的就是非常真实的现场情况,他在判断出问题后能直接给出修理建议,而且能在三维的虚拟实体上把每一步都指点出来,消费者只要照着做就行了。
MR在教育培训领域也大有用武之地。虽然培训老师和学员都不处于同一个地方,一起戴上MR头显,眼前就可以呈现相同的三维成像画面,老师在虚拟的三维世界里操作后,学生照做就行了,跟真实世界中的操作基本没有区别。而且还能放大局部,培训效率肯定杠杠滴。