從5G和3D結構光，看OPPO技術驅動引擎如何加速度

文 | 壹觀察 宿藝

《頭號玩家》是斯皮爾伯格導演的2018年度大片，故事設定在2045年，處於混亂和崩潰邊緣的現實世界令人失望，人們將希望寄託於虛擬現實遊戲「綠洲」，後因繼承者問題爆發了一場在虛擬與現實間的爭奪戰。

「綠洲」遊戲所使用的遠程VR和AR技術，讓每個觀影者都充滿了嚮往。《頭號玩家》上映後兩個月，OPPO在深圳實現了全球首個採用3D結構光技術的5G視頻通話演示，向外界展示了5G可以帶來的突破性應用體驗，「綠洲」從技術上看起來似乎距離我們並不遙遠。

OPPO的「綠洲」

此次演示在深圳的OPPO研究院進行，由集成3D結構光攝像頭的定製版OPPO R11s智能手機，通過手機的RGB和結構光攝像頭分別採集人物色彩和3D信息，經過5G傳輸，最終在遠端接收顯示器實現三維人像畫面的還原。

這其中涉及了面向未來的兩個核心技術：3D結構光和5G。

3D結構光是一個技術術語。傳統RGB攝像頭把環境光、自然光、太陽光呈現出來的光線效果採集起來，形成2D圖像。與之相比，3D結構光可以實現高準確度的深度信息採集，快速掃描，根據物體光信號的變化來計算物體的位置和深度等信息，進而復原整個三位空間。比較容易理解的場景就是類似《星球大戰》中的全息影像設備，可以實現不同遠程人物在同一位置的視覺3D成像。

傳統單攝就像人的一隻眼睛，可以準確成像，但很難確定距離和景深。現在智能手機也可以通過單個攝像頭採集多張圖片，通過SLM技術合成實現3D環境的建模，但是計算複雜度非常高，精度非常低。常見的雙攝像頭採集3D信息可以達到厘米級別，計算複雜度相對降低。而3D結構光的優勢在於可以實現快速毫米級別的深度信息檢測，計算複雜度遠遠降低，並且能夠提供高精度的3D點雲數據，這對於遠程VR和AR技術的實現非常重要。

在具體應用方面，除了三維重建，3D結構光技術面向用戶端在安全支付，AR和遊戲等突破性應用場景上都會帶來完全不同的體驗和更多可能性。

比如在人臉識別上，OPPO 3D結構光點陣投影器可以投出來 1.5 萬個物理點、達到30萬的解析度。在軟體端目前實現的精度達到正負0.6毫米的級別，安全等級上完全可以做到百萬分之一的支付精度，遠超目前指紋識別大約5萬分之一的精度。因此，從人臉解鎖或者人臉支付角度來看，3D結構光技術一定會成為主要科技企業重點投入研究的方向。

有意思的是，OPPO一直擅長的手機拍照，也會因3D結構光技術帶來重要突破。目前一些智能手機基於AI技術也推出了類似「攝影棚」3D補光功能，但真實成像效果中會發現人像與背景間的摳圖非常生硬，問題就在於基於雙攝像頭和演算法，而非真正的結構光技術建模對人臉進行精確的3D重建還原。伴隨3D結構光技術的突破，OPPO手機未來在人像3D立體美顏、3D補光等方面都會給用戶帶來全新的體驗，甚至會真正實現單反級的人像效果。

很多直播平台目前也在使用2D AR貼圖技術，比如在人臉上貼上鬍子、眉毛、兔子耳朵等，但由於缺少準確的3D人臉信息，這些貼圖往往不真實甚至錯位，通過3D結構光技術帶來的人臉精確重建就可以完美地解決這一問題。

遊戲方面，目前很多AR遊戲都是基於屏幕技術來實現的，更多是所謂的「2D AR」，3D結構光技術帶來的整個三位空間復原，可以將虛擬世界與現實世界更好融合，帶來沉浸式三維AR體驗，大幅提升AR遊戲等內容的普及，並且有效降低開發者的難度。

根據國家知識產權局網站查詢顯示，OPPO已於2017年11月7日就3D圖像採集技術提交了名為「圖像採集方法及裝置、終端」的專利申請，該專利顯示OPPO可以通過設備的摺疊，用兩個攝像頭採集到的二維圖像生成三維圖像。而此次3D結構光技術的實現無疑是3D圖像採集和生成更有效、更實際的解決方案。

值得關注的是OPPO研究院硬體研究中心總監白劍博士透露的信息：支持多樣化應用場景的3D結構光技術「在6個月內正式商用」，由此OPPO將成為Android行業中首個使用上成熟3D結構光技術的廠商，這也給OPPO今年下半年推出的新品手機帶來了更多創新突破的可能性。

OPPO 5G研發的秘密

OPPO在3D結構光技術上的突破，已經給全行業展現了在人臉識別與安全支付、拍照、AR、遊戲等眾多應用領域的前景，但這更多基於終端對本地場景的應用，而如果要實現類似《頭號玩家》的遠程場景的VR和AR技術，必須與5G進行結合。

移動通訊歷史基本上是以10年為一個技術周期進行變革，第一代是模擬通信；第二代是窄帶通信系統，第三代則是相對寬頻，大約10Mbps/S以上的數據速率，可以做一些相對簡單的移動互聯網業務，而目前4G LTE網路於2013年後啟動大規模商用，也是主要通訊技術首次與全球變革基本同步，也由此引發了中國朝氣蓬勃的移動互聯網創新。不過要實現超大數據量的遠程VR和AR傳輸，目前4G網路在傳輸速度、帶寬、時延等方面還不能滿足要求。這也是為何OPPO將3D結構光技術與5G結合進行視頻通話演示，給行業帶來巨大衝擊力的原因。

簡單解釋來說，相比4G，5G顯著的特點有三個：

一是增強型移動寬頻，5G可以實現峰值速率10Gbps以上的速率，同時達到非常短的時延，相比4G都有10倍以上的進步；

二是大規模機器通信——mMTC，也是今天各行業看好的智能家居、智能汽車、智能製造、工業物聯網等泛IoT應用領域；

第三個是高可靠、低時延通信，主要面向的是工業控制和自動控制，比如無人駕駛、遠程醫療、遠程機器人等領域；

可以說，5G是人類無線通訊歷史上最重要的技術革命，涉及到各個行業和企業未來的全面革新，因此從標準制定初期就匯聚了全球最核心的科技企業，OPPO就是其中重要的標準、技術和應用貢獻者。

中國4G市場於2014年三季度之後開始爆發，而OPPO已經投入5G預研，並在2015年建立5G標準團隊，2017年成立通信標準部，並在2018年成立了OPPO研究院標準研究中心，在堅持投入研發的同時不斷提升研發部門的層級。

就5G通信基本技術儲備而言，OPPO深入的5G研究領域包括數據傳輸技術、信令控制技術、射頻指標、終端自干擾、語音業務支持、終端直連與中繼、終端節能優化等各個方面，目前OPPO涉及5G通信標準的全球專利布局已超過1000件。僅2017年OPPO在3GPP文稿提交數量為700+，排名3GPP參與公司前列。2018年1月16日，IMT-2020(5G)推進組在北京發布了第三階段技術規範，憑藉在5G核心技術研發和國際標準化上的實力和經驗，OPPO成為參與《5G技術研發試驗系統驗證——終端設備技術要求》標準研究制定工作的唯一終端廠商。

中國三大運營商也是5G網路標準的重要指定者和網路建設者，OPPO在5G方面與三大運營商都有非常緊密的合作。以中國移動為例，OPPO協助中國移動在5G標準制定過程中解決多項網路運營關鍵問題，並協助制定了5G終端技術規範和測試規範。2018年2月的世界移動通信大會期間，中國移動在GTI國際產業峰會啟動「5G終端先行者計劃」，OPPO在第一時間成為該計劃的重要成員。

按照OPPO公布的計劃，預計2019年下半年會推出預商用的手機版本，2020年實現5G手機的商用，與中國5G牌照和大規模建網時間保持同步。OPPO CEO陳明永之前也透露稱：在5G手機方面，OPPO即使不是第一個，也會是前一兩個做出產品的手機廠商，而且是體驗很好的產品。

OPPO研究院標準研究中心總監唐海認為，OPPO長期堅持5G投入，是因為OPPO作為擁有超過2億全球年輕用戶的終端手機企業，是5G產業鏈最了解用戶需求的環節，所以OPPO從保證終端質量和用戶體驗出發，也要堅持和加強5G投入，為未來提供基礎創新方向。

OPPO技術驅動引擎啟動加速度

作為全球前四大智能手機企業，OPPO曾長期被外界誤讀為「缺乏科技力的公司」。

但實際上，OPPO是一直強調技術投入和研發的手機企業。造成誤讀的原因，我認為主要有三點：

一是OPPO企業文化中的核心理念是「本分」，即使成為國內份額第一、亞洲份額第一的智能手機品牌，OPPO也在內部刻意保持低調，不主動做市場營銷的概念傳播。在技術研發上也同樣如此，當很多手機企業不惜使用供應鏈合作夥伴的創新來標榜自身「黑科技」、做各種營銷炒作時，堅守「本分」理念的OPPO並沒有跟風，而是不斷在北京、上海、深圳、東莞、日本東京、美國矽谷設立研究所機構，聚合全球最具優勢的研發資源與人員，構建成了產研銷全球一體化體系。

來自國家知識產權局網站數據顯示，截止目前OPPO提交的「發明公布數」已達14282件。從公開數據來看，OPPO 2013年首次進入國內專利申請人TOP10榜單，2015年位居中國通信業專利排名第二位，2016年成為純手機終端公司國內專利申請量第一，2017年再次成為純手機終端公司專利授權量第一。

二是相比營銷和渠道建設，技術能力更需要長期的基礎積累，並且往往呈現「滯後」效應。比如OPPO在2015年開始建立5G標準團隊，距離2018年實現了全球首個採用3D結構光技術的5G視頻通話演示已過去三年，距離2020年實現5G手機的商用更是長達5年時間。這種核心的基礎通訊技術，沒有長期投入的決心和耐力是不行的。

不過一旦完成核心技術的積累和突破，往往也意味著會帶來巨大的創新加速度。OPPO在3D結構光技術和5G技術上的結合，以及「前一兩個做出5G手機的廠商」的決心，正是這種長期研發投入形成的技術引擎帶來的強勁驅動力。

三是OPPO的技術投入往往更以用戶實際需求為導向。VOOC閃充、5倍潛望鏡攝像技術、遊戲優化、3D成像技術等，由於非常貼近用戶的日常痛點需求，OPPO也經常「樸實」的將其作為產品核心特徵，而不像有些企業動輒做「要改變世界」的宣傳炒作，這也給普通用戶留下了「OPPO強於產品創新而弱於科技投入」的印象。實際上，反過來看，如果沒有持續和踏實的科技創新，OPPO如何完成在智能手機上面向用戶核心痛點的連續創新突破？

好消息是，伴隨OPPO技術創新力在「後智能手機時代」開始逐漸突顯出加速度，特別是3D結構光技術與5G結合帶來的眾多突破性應用體驗，OPPO這種技術和用戶需求的「雙驅動」模式帶來的產品差異化和技術「鴻溝」優勢將會越來越明顯，這讓用戶和業界對OPPO接下來的新品迭代充滿了期待。

可以說，4G與智能手機造就了2D移動互聯網時代，而在即將到來的5G時代，以OPPO為代表的科技企業，正在點燃新的「科技樹」，打造現實與虛擬世界密切連接的3D數字時代。

《頭號玩家》中的「綠洲」，確實並不遙遠。

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