繼智能手機、平板電腦之后，虛擬現(xiàn)實(VR)與增強現(xiàn)實(AR)有潛力成為下一個重大通用計算平臺。
從當前來看，更多的公司選擇從VR領(lǐng)域進行切入，各大研究公司、投行針對VR領(lǐng)域的研究報告也層出不窮，相比之下，AR領(lǐng)域卻稍顯平淡。
騰訊科技旗下VR次元發(fā)布全球首份AR行業(yè)報告，在這份報告中，我們將對AR的發(fā)展趨勢、未來的挑戰(zhàn)、潛在應(yīng)用領(lǐng)域、可能創(chuàng)造和顛覆的市場進行分析和預(yù)測。
最后，感謝亮風臺研發(fā)總監(jiān)吳侖博士撰寫了AR工作原理、關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)章節(jié)。
特別提示：微信上搜索“qqtechvr”，關(guān)注“VR次元”微信公眾號，回復(fù)“AR”，即可獲得AR報告PDF版。
第一章：AR與VR
第二章：AR的工作原理
第三章：布局
第四章：AR市場潛力
第五章：AR面臨的挑戰(zhàn)
第六章：順應(yīng)AR潮流
第七章：AR的應(yīng)用案例
以下為VR次元整理的報告精華版：
AR與VR有哪些區(qū)別？
從技術(shù)角度來看，AR是將計算機生成的虛擬世界套在現(xiàn)實世界上，即把數(shù)字想象世界加在真實世界之上。最典型的AR設(shè)備就是谷歌(微博)眼鏡。這種智能眼鏡將觸控板、攝像頭以及LED顯示器結(jié)合起來，通過顯示器，用戶可以聯(lián)網(wǎng)，并在視野內(nèi)使用地圖、電子郵件等服務(wù)。其他知名的AR產(chǎn)品還有微軟的HoloLens，創(chuàng)業(yè)公司則以Magic Leap為典型代表。
VR是讓用戶置身于一個想象出來或者重新復(fù)制的世界，或是模擬真實的世界。VR領(lǐng)域主要的產(chǎn)品包括Oculus、索尼PlayStation VR、HTC Vive和三星Gear VR。(有關(guān)VR更多的情況，可關(guān)注VR次元微信公眾號，回復(fù)“高盛”和“德銀”，分別獲得高盛VR中文版報告和德銀VR中文版報告)
區(qū)分VR和AR的一個簡單的方法是：VR需要用一個不透明的頭戴設(shè)備完成虛擬世界里的沉浸體驗，而AR需要清晰的頭戴設(shè)備看清真實世界和重疊在上面的信息和圖像。
從目前來看，AR比較適合服務(wù)企業(yè)級用戶，而VR同時適用于消費者和企業(yè)用戶。有些情況下，兩者還會出現(xiàn)重疊市場。例如，目前大多數(shù)游戲基于VR研發(fā)，但微軟也用HoloLens重新創(chuàng)作了《我的世界》這樣的游戲。
AR的市場潛力有多大？
最新預(yù)測指出，到2017年，AR市場將增長至52億美元，年增長率竟逼近100%。隨著大量資金注入AR項目及AR創(chuàng)業(yè)公司，尤其是隨著谷歌、佳能、高通、微軟等大公司的入場，我們已經(jīng)看到第一批消費級AR產(chǎn)品的涌現(xiàn)。隨著實際商業(yè)利益的出現(xiàn)， AR將成為消費、醫(yī)療、移動、汽車以及制造市場中的“下一件大事”。
市場調(diào)研公司Digi-Capital給出的一組數(shù)據(jù)很值得研究：到2020年，AR的市場規(guī)模將達到1200億美元，遠高于VR的300億美元。
VR對于游戲與3D電影來說是一項非常棒的技術(shù)，甚至可以說這項技術(shù)可謂是專門為此而設(shè)計的。但這項技術(shù)的體驗主要是在客廳、辦公室或者座位上展開的，因為如果你戴著一個完全封閉的頭戴式顯示器走在路上，隨時都可能撞到路邊的東西。
雖然AR技術(shù)應(yīng)用在游戲也非常有趣，但在需要真正沉浸式體驗的時候，其所帶來的樂趣或許不如VR技術(shù)那么多，這就像是移動游戲與主機游戲之間的差距。但是，AR技術(shù)在游戲玩家眼中的這個缺點，恰恰是讓它可以同智能手機一樣，在數(shù)以億計用戶的現(xiàn)實生活中發(fā)揮重要作用的優(yōu)勢。人們可以戴著它四處活動，做任何事情。
AR的軟件與服務(wù)擁有可與如今的移動市場相媲美的經(jīng)濟效應(yīng)，它們都可以利用現(xiàn)有的其他產(chǎn)品的市場，并不斷擴張它們。AR龐大的用戶基礎(chǔ)將會成為電視電影、廣告以及Facebook的用戶應(yīng)用程序甚至《部落沖突》等游戲的主要收入來源。
換句話說，AR技術(shù)有可能觸及到更多的人，因為它是對人們?nèi)粘Ｉ畹臒o縫補充，而不是像VR那樣在現(xiàn)實世界之外營造出一個完全虛擬的世界。
AR面臨哪些挑戰(zhàn)？
對于AR而言，解決注冊任務(wù)是最核心的問題。注冊對精度的要求極為嚴格：由于AR應(yīng)以實時、六個自由度的形式將虛擬信息和現(xiàn)實信息相融合，即便是輕微的注冊失準都會造成組合視圖難以容忍的失真。因此，移動AR存在兩大難點：注冊必須極為精準，注冊對計算能力和內(nèi)存的利用必須極為高效。
這個問題是AR面向大眾部署所面臨的終極挑戰(zhàn)。我們斷言，目前大部分已知的注冊任務(wù)解決方案其實并不適用于智能手機——盡管看上去能用。因此，所有的AR研究人員都應(yīng)該為智能手機AR的大空間應(yīng)用問題開發(fā)專門的解決方案。
智能手機是AR大眾市場最具前景的平臺。智能手機生態(tài)系統(tǒng)為面向大眾部署AR的純軟件解決方案提供了一切要素。然而不應(yīng)忽視的是，盡管技術(shù)和邏輯取得了種種進步，但是AR應(yīng)用在智能手機上的大規(guī)模部署仍然存在著下列重大障礙：
1、相機質(zhì)量與成像處理。智能手機通常配備的相機傳感器在弱光條件下表現(xiàn)糟糕：圖像模糊，開始出現(xiàn)明顯色差。相機傳感器硬件通常禁止低層級訪問。API只提供了相機傳感器的高層級訪問，無法控制曝光、光圈及焦距。小型CCD傳感器導致相機采樣噪點增加，進而嚴重影響后續(xù)CV算法的發(fā)揮。圖像獲取過程中的質(zhì)量損失很難通過后期處理步驟補償。
2、電量消耗。電池電量近年來并沒有顯著提升。相機傳感器在以高幀率持續(xù)運行時耗電量很大，其主要原因是目前手機的設(shè)計用途仍然是拍照，而不是攝影。另外，傳感器和網(wǎng)絡(luò)接口也是耗電大戶。運行功能強大的AR應(yīng)用會讓電池迅速耗干。因此，AR應(yīng)用必須只能設(shè)計成供短時間使用，而不是一種“常開”功能。
3、網(wǎng)絡(luò)依賴性。遠程訪問大量數(shù)據(jù)受到幾個因素的影響。首先，網(wǎng)絡(luò)延遲會導致令人不爽的延遲，拖累AR應(yīng)用的瞬時表現(xiàn)。其次，訪問遠程數(shù)據(jù)僅在開了流量套餐時才有可能做到，而流量套餐可能過于昂貴或者無法開通。最后，某些地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋可能不滿足條件。于是完全獨立的AR應(yīng)用成為了唯一的可行選擇，這就意味著需要在設(shè)備上占用大量的存儲空間。
4、可視化與交互的可能性。智能手機的外形因素在購買決策中發(fā)揮著重要作用。實際上，可接受最大設(shè)備的尺寸嚴格制約了顯示屏的大小。交互技術(shù)同樣存在著類似的限制。多點觸控界面或許是最為先進的交互機制，但它在某些特定任務(wù)——如像素級的選取上表現(xiàn)糟糕。
理論上講，針對AR改進未來智能手機需從哪些方面入手已是眾所周知。在實踐中，AR應(yīng)用的開發(fā)者卻要看硬件廠商和服務(wù)供應(yīng)商的臉色，后者做出硬件發(fā)展決策的依據(jù)是市場預(yù)測，而其中可能不含對AR的需求。不過，硬件總體是朝著正確的方向發(fā)展的，尤其在移動游戲或移動導航系統(tǒng)的驅(qū)動下——而這兩者與AR在技術(shù)需求方面存在許多共通之處。此外，研究人員意識到目前相機控制方面存在限制，更好的相機API也會因此誕生，比如Frankencamera項目。
盡管平板電腦作為一種流行移動平臺也在不斷壯大，但它屬于放大版的智能手機平臺。由于尺寸放大，可視化與交互的限制有了些許放松，但這些設(shè)備的尺寸和重量同時也制約著它們在AR領(lǐng)域的應(yīng)用，原因是拿起來更加累人(比如說，把設(shè)備舉起來較長時間可能需要兩只手，反過來制約了交互的可能性)。除此之外，目前的平板電腦存在著與智能手機相同的問題。對于不同的AR應(yīng)用而言，智能手機和平板電腦可能前者更適合，也可能后者更適合。
