AR/VR新体感市场爆发 应对设计挑战如何挖掘商机
发表时间：2016-12-02
依据市场研讨机构Digi Capital预估，2020年AR/VR的市场产值将到达1，200亿美元。事实上，今朝AR/VR/MR技巧曾经在直播、地产、时髦、医疗及军事等范畴中展开相干应用或试验，虚构应用市场后劲无限，各行各业都有发展空间，若何切入并发掘进而节制此中的大商机，是现阶段伎痒厂商们最主要的挑衅。
扩增实境（Augmented Reality， AR）、虚构实际（Virtual Reality， VR）、混杂实境（Mixed Reality， MR）应用在本年刮起一阵飓风。虚构实际技巧自1950年月开端发展以来，科学家与工程师们无不竭尽所能盼望可以或许或许打造出另一种体验感触感染，而从Google Glass掀起智能型眼镜及穿着装备风潮后，包含Facebook、HTC、Sony、Samsung与Microsoft等科技大厂都接踵推出穿着式产物，盼望借着AR/VR/MR等虚构实际技巧，发明前所未有的感官体验。
依据市场研讨机构Digi Capital预估，2020年AR/VR的市场产值将到达1，200亿美元。事实上，今朝AR/VR/MR技巧曾经在直播、地产、时髦、医疗及军事等范畴中展开相干应用或试验，虚构应用市场后劲无限，各行各业都有发展空间，若何切入并发掘进而节制此中的大商机，是现阶段伎痒厂商们最主要的挑衅。
AR/VR市场热度直线回升
由于智能型手机市场发展饱和，以是相干业者比年纷繁停止多元结构，穿着式装配就成为热点的投资项目，资策会智能网通体系研讨所组长林敬文（图1）表现，典型的VR应用以文娱为主，供给应用者一封闭式空间操纵，夸大沉迷式（Immersive）体验；而AR还可以或许或许更广泛延伸到事情、导览等范畴，是在其实天下中停止虚构工具的迭加，夸大穿透式（See through）体验，一样平常觉得市场发展后劲比VR更大。
国内大厂这两年也纷繁投入颁发自有的穿着式产物，而且踊跃布建自立生态系（ecosystem），微软应用其节制之操纵体系上风推进MR软硬件平台，产物HoloLens近期在市场上惹起很多存眷；Sony凭仗PS4环球贩卖跨越6，000万台的根基与搭载数十款游戏鸿文，PlayStaTIon VR 10月13日甫正式上市，据媒体报道首卖日就热销数十万台；而Facebook执行长祖克伯极看好此范畴，是以2014年豪掷20亿美元买下后劲公司Oculus，并投入大笔资金，以技巧领先者的脚色踊跃树立平台与生态系。
图1 资策会智能网通体系研讨所组长林敬文表现，典型的VR应用以文娱为主，供给应用者一封闭式空间操纵，夸大沉迷式（Immersive）体验。
别的，Google可以或许或许说是最先投入这个范畴的厂商，Google Glass固然激发一些争议，但也顺遂率领风潮，透过Android在智能手持装配的上风，近期连续推出Daydream、Tango平台，要将每一个手机都酿成AR/VR载具；HTC在Valve技巧支持之下发展Vive平台，两边配合推进生态系，也各自发展VR应用市肆。别的Epson的Moverio、Samsung的Gear VR也都没有在虚构应用财产出席，各自鸭子划水傍边。
在AR/VR/MR产物的应用上，林敬文指出，表现成像、体系接口/操纵、续航力、运算能力、价钱与市场应用，是开辟进程必要留意的重点。此中，头戴式装配表现成像今朝有两种较罕见的技巧：曲面反射与波导技巧；在操纵方法上，有八大互动节制技巧，包含：触控、语音、感测、眼动节制、骨传导、手势节制、脑波节制、工具辨认等。
图2 Unity科技业余讲师罗志达坦言，今朝财产AR/VR/MR的应用发展还很开端，估计2019∼2020年才会出现比拟好的商业化产物、应用。
AR/VR软件计划担当产物成败
越来越多虚构应用体验的产物上市，对消费者来讲曾经到了目迷五色、目不暇给的田地，事实上，AR/VR/MR应用要得到症结性的胜利，软件才是症结，由于有良好的虚构体验能力动员财产的发展，Unity科技业余讲师罗志达（图2）觉得，透过软硬件的完善搭配才可以或许或许发明VR应用讲究的沉迷感，一样平常来讲，沉迷感越重装备也越多，产物的品质、效力较高，像是Vive、Gear这种产物，但却就义了方便与遍及性，由于价钱绝对较高，以是像Daydream、Carboard就盼望消费者可以或许或许很轻便的体验VR应用。
VR严厉说起来是一种诱骗感官的体验，以是人体对付VR体验异常灵敏，不好的软件计划轻易让人体发生不舒适感，罗志达坦言，今朝财产对付AR/VR/MR的应用发展都还在开端的阶段，估计2019∼2020年才会出现比拟好的商业化产物、应用。而且，不论是厚重或轻盈的穿着式装配，无装备才是最好的VR体验，人的视角可以或许或许聚焦的目标其实只在双眼后面高低与阁下25∼30度的范围内，以是应当透过精准的眼球追踪技巧，让核心范围内的影象清楚，别的隐约表现便可以或许或许。
图3 台北科技大学互动计划系王圣铭副教授阐明，从AR/VR供给体验基本上的分歧来看，AR扩增了实际的状态，VR则是令人抽离实际。
若何从人类的感官中计划出纯真愉快的体验？台北科技大学互动计划系王圣铭（图3）副教授阐明，从AR/VR供给体验基本上的分歧来看，VR只专一在供给的内容上，具备高度沉迷的特征，而AR则是与实际联合，简略的说AR扩增了实际的状态，VR目标则是令人抽离实际。今朝已有很多其实案例表现，过于沉迷的体验对暂时的外力参与将发生后遗症，也有很多计划思虑不敷周延的软件或产物，让用户发生显著心理不适征象。
透过计划思虑的跨范畴整合架构，可以或许或许发明快乐感的计划之道，王圣铭阐明，该架构有几个要点：发展趋向与前瞻性应用阐发、跨范畴脑力荡漾与整合、并节制以应用者为中间的洞见与计划、再以技巧应用发展与界面计划整合、末了导入体系应用标准与科学性量测，以谨严的方法确保计划的品质。
图4 台湾虚构实际科技技巧长王铨彰指出，如今罕见采纳标志（Marker）的AR应用，其实是一种窄化的AR技巧，也是MR应用的一种。
AR/VR/MR计划挑衅分歧以往
为何人们要发展虚构实际技巧？基本的缘故原由照样来自于人的愿望，盼望满意无限无尽的愿望，将不会发生的理想其实在面前目今演出，台湾虚构实际科技技巧长王铨彰（图4）指出，VR其实便是3D的动画、互动操纵与沉迷体验构成，业界如今评论辩论的AR/VR/MR早在多年前就出现了，如今罕见采纳标志（Marker）的AR应用，其实是一种窄化的AR技巧，也是MR应用的一种。近来收集上出现一段广为流传的影片，有一只鲸鱼平空从体育馆的地板跃出水面，而现场的观众并无带着3D眼镜或别的装备，被称为戏院实境（CinemaTIc Reality， CR）。
一个财产会鼓起跟技巧的渐进发展与冲破无关，智能型手机便是最显著的例子，王铨彰表现，晚期VR财产被提出却没能发展，与部门症结技巧还未到位无关，他觉得2000∼2010年是VR的冬眠期，这些年包含画图处理器（GPU）、着色器（Shader）、智能型手机、高阶游戏引擎、物联网（IoT）、电池技巧、机械视觉、机械人等技巧的发展都在酝酿虚构应用迸发必要的营养。
现阶段AR/VR的应用另有一些技巧的挑衅必要降服，前述由于太甚沉迷的体验而发生不舒服的环境称为动晕症（MoTIon Sickness），王铨彰阐明，游戏计划要防止采纳第一人称的射击游戏，由于传统LCD面板的表现道理，形成的余辉（Image Persistence）征象也会对人眼形成不适，透过采纳自动式发光的OLED面板，可以或许或许有用的削减余辉残影，但OLED在制程上有单元面积分辨率下限，ppi（pixel per inch）较低，颜色色域窄不自然，必要分外调校。
相较之下LCD由于技巧成熟可以或许或许在异样的尺寸上供给较高的分辨率，屏幕残影可以或许或许透过参加黑画面（Backlight Blinking）的方法办理，不外都不是治标之道。在近来二∼三年，AR/VR/MR的发展将环抱在，低残影屏幕（Lower Persistence Screen）、低提早硬件（Lower Latency Hardware）、高分辨率（High ResoluTIon）、高效力GPU、更和睦的游戏开辟工具、定位技巧、新兴算法（New Algorithms）等面向停止发展与冲破。
图5 华硕计算机体系整合开辟处赖文政博士表现，头带式装配面板，两片式表现计划尺寸为2.9∼3.46吋，一片式表现最好尺寸为4.7∼6.7吋。
AR/VR装配表现症结零组件抉择
从现阶段最罕见的头戴式装配来看，其症结组件都是跟表现无关的，华硕计算机体系整合开辟处赖文政（图5）博士指出，面板抉择上，以双眼没有相互滋扰为准则，阁下眼的视线区不克不及交迭，并加之面板应用率优化预算，阁下两画面中间间隔即为视线区直径，两片式面板尺寸为2.9∼3.46吋，一片式表现最好尺寸为4.7∼6.7吋。在表现地位调剂上，两片式的计划可以或许或许应用机构调剂，一片式的计划只能透过软件调校；在面板应用率上，两片式计划由于尺寸较小，较轻易杀青经济切割。
透镜的资料以玻璃与塑料为主，塑料可以或许或许做非球面，模拟上非球面清楚度后果比球面好，赖文政表现，菲涅尔透镜（Fresnel Lens）又称为罗纹透镜，可以或许或许制作更大孔径的透镜，焦距短、分量轻、体积小、厚度低，但毛病是会低落成像品质，易出现光圈效应（Flare）、轻易卡尘土等，以是在VR的计划中，是为了配合既有的面板尺寸，最大化可视角度（Field of View， FOV），但却是以就义成像品质，菲涅尔透镜的光学优化计划，另有待进一步冲破。
图6 品臻联合体系董事长张国祥表现，AR进入门槛比VR高，初期以各垂直范畴的财产应用为主，将来将遍及于日常生活的消费型产物。
而在AR的装配部门，最先以Google Glass为代表，相较于VR业界广泛看好其应用范畴与财产发展后劲，品臻联合体系董事长张国祥（图6）表现，AR进入门槛比VR高，初期以各垂直范畴的财产应用为主，将来跟着价钱低落将慢慢遍及于日常生活应用的消费型产物，AR眼镜的表现会透过平面（Stereoscopic）与光场技巧（Light Field）来表现3D影象，不外平面成像技巧无奈自动抉择聚焦，长期配戴会出现晕眩，制作技巧尚未成熟，有视线太小、本钱高、良率低的成绩。
张国祥觉得，AR眼镜的电池、处理器、传感器等硬件机能另有待增强；别的，改良算法与导入成熟的深度进修机制，对付目标物体的检测、辨认及追踪定位功效都可以或许或许进一步强化。硬件症结零组件部门，AR眼镜平日必要搭载微型投影机、感测模块包含两个微型开麦拉与6/9轴加快度计、嵌入式处理器与操纵体系，全部眼镜以轻浮为准则，分量不跨越150公克。
图7 工研院服科中间技巧司理梁哲玮表现，AR必要发展疾速，品牌厂商纷繁应用AR技巧停止产物展示。
财产应用将更加多元广泛
在财产应用部门，AR应用在产物展示上的案例越来越多，今朝AR应用开辟以批发及营销、产物增强为大批，研讨发明以AR做产物展示可以或许或许供给更丰硕的主顾体验、低落产物预期落差、增长购置志愿。工研院服科中间技巧司理梁哲玮（图7）表现，AR必要发展疾速，品牌厂商纷繁应用AR停止产物展示。
比方积木大厂乐高（LEGO）应用AR技巧，让消费者免拆封便可以或许或许看积木制品，低落产物预期落差，也能够或许或许晋升消费者售后满意度；汽车厂福斯（Volkswagen）与铃木（Suzuki）也应用AR先容新车外部细节，以帮助贩卖。家具大厂宜家家居（IKEA）以AR出现家俱陈设在家里的感到，强化消费者购置体验，有助于产物贩卖；三菱（Mitsubishi）空调导入AR产物简介，动员营收增长3000万美元。
别的，意大利咖啡品牌Lavazza导入TryLive Retail及时可视化商用咖啡机装设后果，让该公司营业团队得以现场及时展示装设后果，进步客户抉择信念，加快成交。整合扩增实境陈设、电子目录、品项比拟、下订手续一次到位。而供给虚构家俱展示办事的SayDuck，应用家俱业者的2D照片或3D模子，将业者的内容酿成虚构家具并在消费者居家停止展示，办事推出六个月就增长了33个家俱品牌业者客户，藉由其AR技巧供给良好的应用者体验，并让消费者在购置前便可以或许或许先停止产物体验与互动。
图8 UL动力暨电力科技部奇迹发展司理陈立闵指出，穿着式装配长期与皮肤打仗，轻易发生「高温烫伤」，据研讨，人体打仗摄氏44度六小时是极限。
AR/VR产物验证更加重要
AR/VR为供给其实的感官体验，很多产物都是穿着式，与人体慎密打仗，以是产物的平安性更加重要，是以穿着式产物的验证也比过往3C产物更加急切，UL动力暨电力科技部奇迹发展司理陈立闵（图8）表现，穿着式产物的平安认证采纳防止潜伏风险的平安工程（Hazard Based Safety Engineering， HBSE）准则，防止潜伏风险为根基的全新思维，在产物开辟后期即应归入平安计划，比曩昔更夸大风险治理的观点。
在风险评估与治理的进程傍边，穿着式装配可以或许的迫害包含：机械性、触电、热、电弧、电磁波、光辐射、爆炸、化学品、打仗不良、人体工学、应用时间等。陈立闵举例阐明，穿着式装配长期与皮肤打仗，轻易发生「高温烫伤」，据研讨，人体打仗摄氏44度六小时是极限，再长就轻易出现高温烫伤，若跨越摄氏51度，就只能打仗数秒。
对付一样平常厂商来讲，产物验证可以或许比开辟还要辣手，陈立闵提出，很多厂商将产物开辟进去后，并不知道要不要做验证？也不知道有无标准存在？假如律例没有强迫，还要做验证吗？假如要做验证，是要做电气安规照样产物机能？停止产物验证一定要依循所谓的财产标准吗？而验证要找哪一个业余机构？以是他倡议在商机迸发的如今，厂商应当赶早做好验证计划与筹备，消费性电子信息产物电器平安可采纳IEC/UL 62368-1停止认证，功效性认证可以或许或许采纳UL Verify Mark停止，末了有鉴于收集诱骗、黑客变乱层见叠出，泰科连接器，收集平安认证将会酿成下阶段的挑衅。
