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兼容PC和移動AR,這款輕便型AR眼鏡還能巨幕觀影

德江| 撰文

AR智能眼鏡被認為是手機之後的下一代計算平台,尤其在近幾年,隨著智能手機市場趨於飽和,眾多科技公司也開始在尋找新的硬體平台,智能眼鏡產業似乎將迎來爆發前夜。

互聯網巨頭們早已開始了各自的探索之旅,近幾年穀歌、微軟、蘋果先後發布了各自的AR軟硬體產品。

谷歌眼鏡從最開始被媒體爭相報道到後來項目被取消,再到以企業版回歸,這款產品的發展可謂跌宕起伏。

微軟於2015年推出的智能眼鏡HoloLens,從綜合性能來看,應該是目前最強大的AR設備,但由於價格過高,只能定位於B端市場,短期內還沒有走向消費市場的可能。

微軟HoloLens眼鏡概念圖

與此同時,谷歌和蘋果開始另闢蹊徑開發適合智能手機的移動AR平台如AR Core和AR Kit,在數以億計的移動設備上實現AR成為了可能,也因此吸引了不少開發者為此研發移動AR應用和內容。這不僅加速了大眾對於AR的認知,某種意義上,對於整個AR生態也起到了推動作用。

國外眾多互聯網巨頭和創業公司早已開始押注AR,紛紛布局AR軟硬體產業。國內也有一批致力於AR事業的企業如聯想、京東方、耐德佳、睿悅、視+、亮風台、悉見等,他們在AR軟硬體領域如供應鏈、光學模組、操作系統、平台、內容等方面做出了不少成績。

青亭網也拿到了耐德佳首款量產高清自由曲面AR智能眼鏡——NED+Glass X2,這款智能眼鏡具有大視場角、高解析度、重量輕、成像效果出眾等特點。

下面青亭網將從外觀、佩戴、顯示、應用等方面來聊聊這款產品。

外觀配置

NED+Glass X2 頭顯和部分配件

NED+Glass X2採用分體式設計,AR頭顯和計算操作單元分開,這樣的設計在不少AR頭顯上得到採用,主要是為了提升佩戴舒適性。

X2 開發者版本主要分為:頭顯、操作手柄(電池和計算單元整合到手柄中)、快充、數據線、頭帶、Fingo手勢識別模組及SDK、耐德佳AR系統基礎版等。AR頭顯還可連接PC,可運行大型AR應用。

NED+Glass X2 頭顯

硬體參數方面,X2 頭顯部分重量為370克、採用OLED微顯示屏幕、亮度最高達到300尼特;解析度達到1920×1080、視場角為45度,支持第一視角拍照和錄像功能。

們的自由曲面鏡片比傳統光學鏡片薄二分之一,採用光學樹脂材料,重量是玻璃材質的七分之一」,耐德佳工作人員介紹。

與AR眼鏡的顯示體驗相關的參數主要有視場角和解析度,作為對比,谷歌眼鏡的視場角約為15度,解析度為640×360;微軟HoloLens視場角約為34度、解析度為1268×720。

視場角太小的劣勢是無法獲得較強的沉浸感,因為人們戴上AR眼鏡後只能看到虛擬圖像的部分,需要不斷上下左右移動頭部去查看虛擬圖像的其他部分。解析度以及亮度的增加,對於成像效果的提升顯著,筆者在下面會詳細說明X2的顯示成像體驗。

X2 眼鏡的虛擬圖像顯示效果,本圖為手機拍攝

耐德佳45度視場角產品基本保證了在近眼顯示下,AR眼鏡多數虛擬圖像的完整呈現,使得用戶能夠獲得一定的沉浸感。

耐德佳CEO程德文也向青亭網透露,除了45度視場角模組外,公司還有60度視場角等產品,100多度視場角的產品也在研發之中

X2 眼鏡桌面系統體驗,視頻為手機拍攝

這點,相信體驗過谷歌或者微軟AR眼鏡的人來說,是有切身體會的。畢竟微軟HoloLens的優勢在於強大系統集成、光學和SLAM方案,不過外界一直對其顯示成像體驗有所抱怨。

此前青亭網採訪微軟全球混合現實工作室主管Lorraine Bardeen時,她表示微軟的客戶當中沒有任何一家要求他們「提供更大的視角來獲得這種更加沉浸式的體驗」,因為他們的客戶主要是用HoloLens來解決實際業務中的一些具體問題,比如像遠程技術支持等。

佩戴及顯示

工作人員佩戴 X2 頭顯,手中為手柄

耐德佳 Glass X2 頭顯的分體式設計加上採用了柔性材料,筆者長時間佩戴體驗下來並沒遇到不適。

如果把計算單元和電池整合到頭顯中,那麼頭顯的重量勢必大幅增加,雖然便攜性增加,但是長時間佩戴下來用戶的體驗感總會打折扣。總的來說,二者設計各有所長,所針對的應用場景也有不同。

長按手柄左上角電源鍵開機鍵3秒開機,耐德佳AR虛擬桌面系統設計比較簡約。左側菜單主要有:本地播放器、遊戲、相冊、商店、在線影院和更多選項,右側菜單有時間、電量、拍照、工具等選項。

X2 眼鏡桌面和菜單,本圖為手機拍攝

上面列舉的那些參數配置,在顯示和成像方面就發揮了重要作用。由於採用全內反射光學技術,成像基本無色差,雙目還可呈現3D立體圖像,筆者於是躺在座椅上用 X2看了約20分鐘高清3D影片,彷彿在有一個投影儀將大屏幕畫面投射在你眼前正前方的位置。官方表示,X2可以實現3米處投射100英寸全高清影像

如果室內有光線干擾,那麼可以調節亮度改善顯示效果。X2 眼鏡設計上也比較人性化,可以調節瞳距,還可以調節虛擬畫面的遠近,從而達到一個最佳觀看角度。

工作人員正在演示調節瞳距,通過旋轉調節兩隻鏡片的距離

具體顯示效果請看下面的視頻,因為AR眼鏡成像的特殊性,無法像手機和VR一樣錄屏。目前通常的辦法是用手機模仿人的雙眼貼在鏡片前面錄像,所以效果不及人眼直接用AR眼鏡觀看,但即使用手機錄像也能清晰的看出在顯示上的出眾效果。

舉個例子,就好比你用手機錄電視畫面,手機錄完後的畫面依舊清晰可看,說明電視成像和畫面質量都不錯。

X2 眼鏡第一視角畫面體驗,視頻為手機拍攝

應用及內容

AR智能眼鏡產業尚處早期階段,主要應用領域集中在B端,例如工業、軍事、醫療、教育、展示培訓等行業。

內容方面,由於沒有大規模推向市場,缺少開發者和受眾,可以體驗的內容其實並不多。目前能體驗到的內容多為廠商自己開發用於對外展示和科普,或者是AR內容解決方案商給B端客戶專門定製的內容。

為了方便開發者製作內容,今年1月初耐德佳聯合睿悅發布了X2 AR 眼鏡開發工具專業版 SDK Pro。

耐德佳研發總監辛承才告訴青亭網, Pro版SDK適於應用開發的 Android 版本和遊戲開發的 Unity 版本。開發者只需專註自身的業務邏輯即可,性能、交互、適配等難題在開發流程中都被簡化。目前Pro版SDK支持手勢識別、語音識別和6Dof追蹤三大交互技術。

筆者除了體驗用X2觀看幾部3D影片、第一視角拍照錄像外,還體驗了兩個比較有趣的應用,一個是AR掃一掃;另一個是搭配手勢識別模組,玩起了一個手勢操控小遊戲。

AR眼鏡掃一掃功能演示,視頻為手機拍攝

據工作人員介紹,AR掃一掃用到了亮風台研發的圖像識別技術和AR顯示SDK。在更多應用里打開指定的軟體,眼前會出現一個類似手機掃碼窗口,接著掃描桌子上的特定卡片,卡片上方會出現一個虛擬的機械設備,通過手柄來控制虛擬設備的結構變化,這應該是為工業場景定製的內容。

眼鏡正前方黑白長方體為手勢識別模塊

此外,X2眼鏡還可以通過外設的方式與凌感的手勢識別模塊Fingo搭配使用,為AR眼鏡增加手勢識別功能。他們解釋稱因為有的客戶不需要手勢,如果需要就通過外設的方式提供。X2並沒有內置手勢識別攝像頭以及深度攝像頭等模塊,但可以借用單攝像頭進行簡單的手勢識別。

去年7月,在聯想全球創新科技大會上,聯想正式發布了AR一體機:晨星AR(DaystAR)。

經過近一年打磨和小批量產品驗證後,聯想研究院近日宣布將正式推出試商用版晨星AR智能眼鏡,以滿足中國市場對AR應用場景的急速增長需要。

據悉在光學引擎方面,晨星AR採用的是耐德佳自由曲面光學系統,筆者也提前體驗了該款設備,顯示效果與X2相當,無需外設即可實現手勢操作。

值得注意的是,聯想晨星AR智能眼鏡採用了獨立的計算機視覺處理單元(英特爾movidius圖像處理晶元),可實現自然手勢交互和高精度SLAM,以及本地和雲端物體識別。

聯想晨星AR產品發布會

耐德佳聯合創始人兼COO段家喜表示,晨星AR一體機採用由耐德佳定製的自由曲面光學引擎,作為AR智能眼鏡核心元器件供應商,耐德佳依託北京理工大學多年在自由曲面光學技術和近眼顯示技術方面的專利技術輸出,並不斷進行創新發展。

在應用領域,耐德佳也將目光瞄準了工業、軍事、醫療、教育培訓、展覽、文娛影游等B端市場。耐德佳表示,公司智能眼鏡已經獲得數萬訂單,在國防AR模擬訓練領域公司已簽單數千萬。

醫療領域,公司已經與北京某大型醫療公司合作,為他們開發了定製款AR眼鏡。在弱視治療方面,他們還與中美前三大的弱視眼鏡設備公司展開了合作。

耐德佳CEO程德文告訴青亭網,公司與谷歌、聯想、華為、三星、小米等知名企業保持合作,此外還有眾多AR初創公司。客戶從2016年的10家增長到2017年的近100家,公司已經建立起穩定、高效、量產化的VR/AR光學鏡片生產加工產線。

耐德佳成立於2015年,目前擁有積累目鏡、非球面、自由曲面、波導等核心光學專利43項,其中美國專利10項,授權3項。

平昌冬奧會閉幕式上的熊貓表演

大熊貓演員使用 X2 AR眼鏡進行模擬測試

今年2月25日,平昌冬奧會閉幕式上,張藝謀團隊製作的閉幕式北京八分鐘文藝表演震撼全場。為了幫助2位大熊貓玩偶演員進行訓練以及精確完成複雜的動作,張藝謀團隊運用了耐德佳的 X2 AR眼鏡進行了相關試驗。

在文旅方面,今年4月28日,小簽科技在台州與景區合作落地AR互動體驗館,耐德佳提供AR硬體設備和支持。遊客在體驗館內佩戴AR眼鏡,瀏覽戚繼光抗倭戰鬥畫面時,AR眼鏡會在畫面上面自動生成虛擬的動態圖像,遊客可邊走動邊欣賞虛擬影像。

耐德佳聯合創始人兼COO段家喜告訴青亭網,公司核心基礎在於光學顯示技術層面,在光學這塊公司擁有6位博士。公司從自由曲面、波導、全息到光場等光學技術上都有涉及。「我們在不同的階段落地不同的技術,現階段我們認為自由曲面的技術發展能夠確保量產和產品的性價比」他表示,後續公司會在波導、全息和光場方面進一步投入,公司也進行了相應的專利布局。

對於AR眼鏡何時能夠得到大規模應用,除了軟硬體的升級迭代,程德文認為至少要等到5G普及之後。

AR眼鏡這種以圖片、視頻的方式來呈現,對於帶寬要求非常高,特別是在戶外條件下去大規模應用,產生的數據量非常高,基礎網路設施也是制約AR進一步應用發展的問題。所以,從大的層面看,AR產業面臨的問題,不僅僅是企業需要考慮的,有時也需要國家力量的投入和支持。

(END)

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