高性能,低功耗,小尺寸,一直是AR眼镜走向成熟要迈过的三座大山。
在无法打破物理极限的情况下,AR眼镜厂商们都在通过各自的方式向着终点跋涉。例如微软的HoloLens 2,就暂时舍弃了对小尺寸的追求,用重量和尺寸换取了一体化的设备形态以及较强的性能;也有许多厂商不约而同的选择了让AR眼镜通过一根「脐带」来借用手机的芯片算力和电池模块,以尽可能的缩小AR眼镜尺寸减轻重量,同时在传感器、摄像头数量上做出一定的精简,进一步减少性能开销,避免对手机的续航造成太大压力。
而更贪心一些的厂商例如Meta,已经在AR眼镜项目上投入了数十亿美元,以求得集高性能、低功耗、小尺寸于一体的理想型AR眼镜,这正是2021年Facebook Connect大会上扎克伯格提到的Project Nazare。根据Theverge曝光的信息,Project Nazare将采用Micro-LED投影和光波导方案,原型机重100g,外观接近普通眼镜,镜片厚度仅5mm,目标是实现70°FOV、4小时续航、支持3D图形显示、配备眼球追踪和前置追踪相机、内置空间音频系统,并能够独立于手机或配备无线计算单元使用。
但大会上扎克伯格也直截了当的提到,想要打造理想外观的AR眼镜仍有很长的路要走。扎克伯格希望这款仍处于实验室阶段的产品能在2024年上市,但随着Meta近期开始裁员以削减开支节约成本,Project Nazare能否如期发布也被笼罩在一片阴云之中。
总体而言,在AR眼镜领域想要一口吃成个胖子是一件不可能完成的任务,但高通在2022骁龙峰会上发布的骁龙AR2平台,或许将为AR眼镜厂商们提供一块新的垫脚石,让它们能够在AR眼镜的发展过程中再次向前迈进一大步。
▲基于骁龙AR2打造的无线AR眼镜工作流程
剪断「脐带」,重塑消费认知
从有线到无线,带来的是体验的飞跃,这些年来消费市场已经见证了不少的成功案例。
苹果率先推出、后续其他厂商纷纷跟进的TWS耳机,已经成为人们购买耳机时的首选,让消费者告别了容易缠绕打结的线缆,迎来了即戴即听的流畅体验。在和AR更近一些的VR领域,早年有线式的PCVR体验在消费市场表现有限,还是Quest和Quest 2这样兼顾了无线体验和售价的产品最终赢得了消费者的认可,率先突破千万级的销量。
▲基于第一代骁龙XR2平台的无线AR智能眼镜参考设计
在2022年5月,高通曾推出了基于骁龙XR2平台的无线AR参考设计,但骁龙XR2平台并非专为AR设计和优化,在诸多特性上难以兼顾VR和AR设备间差异化的需求。高通技术公司副总裁兼XR业务总经理司宏国(Hugo Swart)在2022骁龙峰会上接受采访时也表示:“在骁龙AR2平台问世前,我们所看到的解决方案都不是专门针对AR而优化。因此以往推出的AR眼镜,无论是在外形尺寸,还是在性能、沉浸感上,都达不到我们理想的要求。”
因此,近期发布的诸多AR眼镜新品大多数仍为有线的形式,例如雷鸟Air 1S、Nreal Air、Nreal X等等;尽管也有李未可Meta Lens、亮亮视野听语者等无线AR眼镜新品问世,但这些产品更聚焦于细分垂直市场,功能较为单一,很难成为支撑消费市场的主力产品。
▲Niantic AR头显总经理和业务负责人Maryam Sabour
Niantic AR头显总经理和业务负责人Maryam Sabour在2022骁龙峰会上提到了AR眼镜的5个关键需求:终端需要性能强大,因为我们想要真正的增强显示体验;需要舒适,能够支持数小时玩乐,这意味着产品重量要低于250克;需要无线,摆脱线缆束缚才能不妨碍活动玩乐;需要便携,因为人们肯定会将终端带到户外;当然,终端也必须看起来好看,符合我们喜爱的游戏美学。
这些也正是基于骁龙AR2打造的无线AR眼镜相比基于骁龙XR2的无线AR智能眼镜参考设计提升最显著的几个地方。
性能方面,骁龙AR2采用了分布式架构,自身可以分为AR处理器、协处理器和连接芯片三部分,此外还需配合第二代骁龙8移动平台进行使用。而骁龙XR2平台则是基于同时代的旗舰SoC骁龙865打造的XR专用平台,在制程工艺、处理器架构、CPU与GPU性能、TDP功耗等方面二者已经有了较大的差异,在跑分方面参考外媒的数据可以发现,提升幅度还是相当大的。
▲图源:网络
除了第二代骁龙8带来的CPU、GPU性能提升,骁龙AR2自身则为用户和环境传感与追踪、照片和视频拍摄、视觉分析、手势追踪、图像处理、视频处理、显示处理、重投影、眼球追踪等AR核心功能设计了专门的模块,带来了更优秀的定位功能、更快速精准的手势识别以及更低的M2P延迟。
值得一提的是,甚至连第二代骁龙8新加入的硬件光追等功能,都将能够为骁龙AR2所利用。司宏国表示:“我们要做的就是进一步推动以及优化这两个解决方案,从而充分利用第二代骁龙8里面所有的相关特性,来打造出非常出色的应用,并将之运用在更多的AR产品之上。”
无线连接方面,骁龙AR2平台采用了高通FastConnect 7800芯片,能够完整的支持Wi-Fi 7的所有特性,实现了高频多连接并发技术,峰值传输速度可达5.8Gbps,延迟则降低至2毫秒以内,同时在功耗上也有所降低。高带宽、低延时,正是保证无线AR体验的关键因素之一。
同时,对Wi-Fi 7的支持也并非意味着抛弃了对前代无线网络技术的支持。司宏国告诉我们:“ Wi-Fi 7的确能够更好地满足我们在数据吞吐量、时延,以及像高频多连接并发等新特性的要求。但是,如果想通过Wi-Fi 6或者更早版本的Wi-Fi进行连接的话,也是没有问题的。”
司宏国也指出,对于无线AR体验来说,最重要的一点还是需要让无线连接保持极高的稳健性。也就是说,应当关注的是在同样的房间里面,到底有多少人能够通过Wi-Fi进行连接,以及他们连接的时候使用什么频段。而在这些方面,新的Wi-Fi标准能够给我们提供更稳健的连接体验,因此更加推荐使用Wi-Fi 7进行连接。
此外,在Wi-Fi 7网络的支持下,骁龙AR2全新的创新性分布式处理架构,可以合理分配AR眼镜和智能手机或笔记本电脑等主机设备之间的处理任务。它也能利用AR处理器和AR协处理器分配眼镜内的处理任务,改善时延敏感型感知数据处理,例如头部和手势追踪。
最后,骁龙AR2创新性的分布式处理架构,在功耗上相比XR2降低了50%,PCB尺寸相比单处理器设计减少40%,让AR眼镜在变得更加小巧轻便的同时,还能够拥有更长的续航时间。
剪断「脐带」,让通用型AR眼镜完成从有线向无线的进化,将为AR眼镜带来更大的想象空间。在生态位上来说,与计算终端无线连接的通用型AR眼镜,与智能手表、TWS耳机有一些相似且可实现的功能更加强大,有希望重塑过去各种形态AR眼镜给消费者带去的一些陈旧印象。
推动手机厂商入场,加速AR向消费市场渗透
根据IDC数据,2022年1月至9月,全球智能手机出货量为9.02亿台,同比下降8.88%。国内市场的数据要更为惨淡一些,工信部数据显示,2022年1月至8月,国内智能手机出货总量仅为1.71亿部,同比下降达到22.94%,下降幅度远高于全球平均水平。
智能手机销量的持续衰退,意味着目前全球智能手机市场已经进入了存量市场阶段。因此,以手机为中心拓展多端协同、跨屏协同生态,也是手机厂商应对市场趋势的一大探索方向,其中的佼佼者是苹果和华为,但其他手机品牌也在迅速的跟进。
▲高通技术公司副总裁兼XR业务总经理司宏国(Hugo Swart)
司宏国在演讲中提到,高通认为智能手机是面向AR眼镜的关键主机设备,让丰富的沉浸式体验成为可能。
此前手机厂商在AR眼镜领域的布局并不算太多,一方面是因为彼时想要打通一体式AR眼镜与手机间的互联,对于手机厂商在操作系统层面的研发能力要求较高,且设备昂贵难以向消费者进行推广;另一方面则是有线AR眼镜虽在成本、便携性和外观上较一体式AR眼镜有较大进步,但因线缆限制在佩戴体验上进步有限,也存在着阉割核心AR功能的状况,吸引力并不出色。
司宏国认为,作为扩展屏使用的AR眼镜,是AR相关技术发展程度的体现。诚然它可以更好地激励消费者去更多地使用AR眼镜,但是将AR眼镜作为第二块屏幕观影,只是AR能实现的丰富功能的冰山一角。而现在有了第一代骁龙AR2平台,相信中国市场的内容应用生态系统也能够更好地展示如今的AR技术所能实现的丰富可能性。
根据高通公布的信息,目前手机厂商中,OPPO、小米、夏普均已在基于骁龙AR2平台研发无线AR眼镜产品。高通还在着重扩展搭载骁龙AR2的AR眼镜对智能手机和主机设备例如PC等的可用性。例如荣耀、摩托罗拉、努比亚、一加、红魔、Vivo、中兴等手机厂商将会通过第二代骁龙8支持的Snapdragon Spaces Ready来轻松的集成Snapdragon Spaces XR开发者平台,向消费者提供以无线方式连接AR眼镜的更多选项。
通过Snapdragon Spaces XR开发者平台,高通可以将原本由苹果、谷歌这样的操作系统开发商负责的AR功能实现细节和优化工作转移到自身,这也意味着Snapdragon Spaces可以随时更新而无需等待完整的移动操作系统版本发布,让高通的技术能够直接为开发者所用,行成更紧密的内容生态。
可以预见的是,随着更多搭载第二代骁龙8芯片的手机推向市场,无线AR眼镜有望凭借更优秀的体验、更普适的应用场景在消费市场掀起一波热潮,迎来专属AR届的「Quest 2」。
而围绕智能手机生态展开的无线AR眼镜,或许还能给VR设备的迭代提供一种新的思路。
“VR头显的体积比较大,有充分的空间,可以实现更好的散热,也放得下单独的芯片来驱动显示单元与摄像头,所以我们能够在VR头显上做更多本地的计算。但是AR的挑战是,在理想的AR外形设计下,我们要将它的整体功耗控制在1瓦。当然我们所用的分布式处理架构也是适用于VR的。也就是说,内容既可以在VR头显本地进行处理,也可以配对到一个功能更加强大的主机或者游戏PC上面,借助更加强大的GPU以更高分辨率的形式来处理内容,然后再把内容传回头显。这两个方案都是可行的”,司宏国向我们表示。
换而言之,如果借鉴骁龙AR2的分布式处理架构,VR眼镜或许能够实现更小的体积、更低的功耗,并从迭代更快、性能更强的高通骁龙旗舰级手机SoC中受益。