2020增强现实(AR)C 端应用研究报告.docx
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2020增强现实(AR)C端应用研究报告
目录
一.市场背景 5
1.AR发展现状 5
1)AR市场规模 5
2)资本动向 6
3)核心技术发展初步达到消费端标准 8
4)AR开始走向大众 12
2.主要载体和形态 13
1)硬件形态:
智能手机和AR眼镜 13
2)内容及应用 16
二.AR眼镜在C端的应用现状 24
1.聚焦在C端的AR眼镜企业 24
1)MagicLeap 2.4
2)NorthAR 2.5
3)太平洋未来科技 25
4)Nreal 2.7
5)Rokid 2.7
6)0Glasses 2.8
7)耐德佳WatchAR小灵镜 28
2.聚焦在C端的AR产品 29
1)BoseAR 2.9
2)SnapSpectacles眼镜 29
3)FORM 3.0
4)联想MirageAR 31
3.C端落地场景 32
1)娱乐 32
2)观赛 33
3)购物 33
4)营销 34
5)文旅 36
6)艺术时尚 38
7)与运营商合作 38
4.C端落地存在的问题和解决方案 39
1)存在问题 39
2)解决方案 40
三.5G时代AR体验变革 41
1.5G业务及发展趋势 42
2.MEC边缘计算支撑AR业务需求 43
1)低时延 43
2)计算 43
3)用户体验 43
3.5G边缘云技术助推AR应用落地 44
1)AR硬件端 44
2)基于手机的AR应用端 45
四.结语 4.6
前言
被誉为第四代计算平台的虚拟现实/增强现实(本白皮书中简称VR/AR)设备,在这一轮热潮中经历5年发展,正朝着消费级产品的终极目标循序渐进发展着。
相较于VR,AR的拓展空间、想象空间更大,近年来吸引了越来越多巨头的目光,不论是底层技术、硬件形态还是应用落地都有了长足的发展。
AR头显&眼镜也在军工、营销、教育、企业培训等领域广泛应用,逐渐成为生产力工具的重要一部分,帮助企业降本增效。
随着5G正式商用,网络延迟的桎梏被打破,成为了AR走向消费端的最佳推动力
,运营商在其中也起到了至关重要的作用。
而2019年,对于眼镜形态的AR产品来说是在消费端落地的具重大意义的一年,市场上也出现了非常多面向消费端的产品,在各行各业落地开花。
本白皮书从AR在消费端的发展现状、硬件形态、应用场景,以及5G带来的影响等等多个方面,阐述AR在消费端发展应用存在的问题和未来潜力。
本白皮书由太平洋未来科技联合欢乐谷文化旅游发展有限公司、中兴网信旅游研究院、深圳大学国家级传媒实验教学示范中心和陀螺研究院共同撰写发布。
一.市场背景
1.AR发展现状
1)AR市场规模
据Greenlight预测,2020年全球XR产业规模将超2000亿元,其中AR市场规模将超过400亿元。
对比2018年和2019的Gartner新兴技术成熟曲线(HypeCycle)可发现,连续两年
出现的AR从曲线中消失,这意味着增强现实技术在经历热炒、泡沫化的底谷期后,已经逐步成熟。
业界投融资回归理性,产业踏上稳步发展的道路。
据Gartner预测,到2028年,改变用户与世界交互方式和感知方式的VR/AR/MR等技术将带来新的沉浸式体验,并具有提高生产力的潜力。
到2022年,将有70%的企业尝试使用沉浸式技术服务于消费者和其他企业,而将有25%的企业把该技术完整部署到生产中。
普华永道在其《Seeingisbelieving》报告中预测,到2030年虚拟现实和增强现实有可能为全球GDP带来1.5万亿美元的增长,其中AR占据大部分,达到1.09万亿美元。
在中国,预计将会带来1833亿美元的增长,其中AR的贡献为1295亿美元。
普华永道分析,与VR相比,到2023年,AR将继续为GDP提供更大的推动力。
2)资本动向
随着5G的到来,AR成为5G重要的落地应用场景之一,也迎来了更加广阔的市场。
B端对AR应用的需求不断增长,主要用做企业解决方案和跨部门的内容创建工具,包括汽车、制药和医疗保健领域等。
例如在2018年末,美国军方与微软HoloLens签订了价值4.79亿美元、共10万台设备的合同,在2019年又追加10万台HoloLens2,订单总价超8.3亿美元。
HoloLens2
而随着5G正式商用落地,AR也将提供更多使用场景,迎来更多机遇。
在资本方面,回顾2019年上半年,AR领域获得的投资不管在数量上还是金额上都非常引人注目,据VR陀螺统计,截至2019年11月,AR领域的融资高达87亿元人民币。
在2019年上半年高达124.69亿元人民币的融资中,AR占比近60%。
在2019年上半年中,AR硬件融资达13例,34.82亿元;AR光学模组融资达5例,
4.72亿元;芯片融资达2例,3.8亿元;AR平台类融资4例,3.2亿元。
在内容方面,
《精灵宝可梦Go》的开发商Niantic两次融资,达29亿元,占据VR/AR游戏内容融资总额的90.8%,另一家LBS+AR游戏开发商WarDucks也获近2650万融资。
对比2018年上半年和2019年上半年的融资案例数量,2019年AR领域的融资较2018
年同期相比数量增加3笔,投资方向上也有不小的变化。
从数额上来,截止2019年上半年,仅在AR领域的融资额就已超过51亿元人民币,其中AR硬件约合27.9亿元,占比约为55%。
AR内容方面金额约为18.8亿元,占比约37%。
而AR平台方面的融资额约为4.08亿元,占比约为8%。
3)核心技术发展初步达到消费端标准
伴随多年发展,AR在技术上取得了非常大的进步,并初步具备了推向消费端的标准。
a.光学技术
光学显示技术是AR设备的核心,自2012年谷歌的GoogleGlass推出以来,到如今的MagicLeapOne、HoloLens2等等,市场上主流的AR产品主要可以分为5种不同的技术路线。
l棱镜方案:
代表产品GoogleGlass
l曲面反射镜(虫眼)方案:
代表产品Meta2
lBirdbath方案:
代表产品联想MirageAR头显、ODGR9
l光波导(OpticalWaveguide)方案:
代表产品HoloLens、MagicLeapOne、Lumus、
Vuzix、Waveoptics、Digilens
光波导方案又分为全息波导(代表产品Hololens),从光学层面来讲也可称为衍射波导;阵列波导,从光学层面来讲也可以称为反射波导(代表产品Lumus)。
光学显示系统是影响AR硬件设备体积和显示效果的最大因素,大FOV意味着AR光学显示系统的体积也不会太小,而体积大的AR眼镜虽然能获得大FOV,却往往体积过大,或者视线完全被遮挡,不便于在现实空间内移动。
近两年出现了一些新的光学显示技术,包括光场显示、共轴曲面等。
共轴曲面应用广较,不仅能将视场角扩展到50度以上,在光学显示效果、产品轻薄度、量产性、成本控制各个方面较为平衡,成为了面向C端的AR眼镜产品主要的光学方案之一,代表产品包括国内的amglass、RealX等等。
b.屏幕技术
得益于微型显示技术的进步,AR体验效果从清晰度、视场角、亮度都得到了提升。
各类屏幕材质对比:
AR眼镜所用微型显示屏厂商及产品参数(部分):
目前市场上面向C端的AR眼镜产品分辨率均达到了720P或1080P,视场角基于不同的光学方案,最高达到120度,光波导方案的视场角也达到了对角5线0度以上的效果。
在AR眼镜屏幕技术研究上,苹果、索尼、京东方、Kopin等海内外公司都在不遗余力地研究推进中。
c.处理能力
好的AR体验不仅需要强劲的性能处理位置信息,还需要对画面进行实时渲染,经历几年的发展,移动端芯片的处理性能已经比2012年GoogleGlass出现时提高了百倍,并且多个芯片平台针对VR/AR进行了优化,甚至专门面向VR/AR产品。
目前AR眼镜设备的主流芯片多采用高通835、高通845平台以及最新的能够支持5G网络的高通855平台,2018年、2019年高通分别发布了专门针对XR设备优化的XR1以及XR2芯片方案。
骁龙XR1分为三个档次,分别针对入门的Cardboard(需要配合手机,如GoogleDaydream、SamsungGearVR)、3DoF(3自由度)的主流级别产品,如OculusGo;以及6DoF(6自由度)的旗舰产品,比如联想Mirage等。
骁龙XR1最高支持QHD+分辨率的显示屏、6个头部自由度+6个手部自由度、4K60FPS视频回放、高通Aqstic/aptxHD音频技术、AR捕捉延迟在20ms以内等。
2019年发布的XR2,与XR1平台相比不仅支持5G网络,骁龙XR2平台还实现了性能的显著提升,包括2倍的CPU和GPU性能提升、4倍视频带宽提升、6倍分辨率提升和11倍AI性能提升。
骁龙XR2平台是全球首个支持七路并行摄像头且具备计算机视觉专用处理器的XR平台。
XR2还是首个通过支持低时延摄像头透视(camerapass-through)实现真正
MR体验的XR平台,让用户可以在佩戴虚拟现实设备时,在虚拟与现实融合的世界进行观察、交互和创作。
为了满足真正沉浸式XR体验的需求,在基础的AI和可选的5G连接支持之上,该平台已对视觉、交互和音频技术方面进行了定制优化。
d.交互方式
新一代的AR眼镜基本都加入了多样的交互方式,体验也从简单的叠加向更深度融合进阶。
基于算法技术提升,AR设备具备了对环境、光线感知、平面检测等功能,跟现实环境之前的交互不再只是以往单纯的叠加,通过对现实环境三维重构,实现了真正的混合现体实验。
此外,手势识别、语音交互、眼球追踪等相关技术与逐渐被融入到AR设备中。
如HoloLens2具备出色的手势识别系统,不仅能识别单手25个关节点信息,并且能够识别自然手势,自定义手势操作,支持捏、拉、按等动作,达到低延时的自然手势交互。
新加入的眼球追踪功能也为用户体验带来了新的交互性,此外语音指令、导航、与3D对象的交互、虚拟协作都带来了更为深度融合的体验。
来源:
HoloLens2
4)AR开始走向大众
AR不仅用于游戏和活动营销,还逐渐成为日常购物中常用的一种技术,尤其是在线购物。
越来越多的品牌开始选择使用AR来进行新的营销。
例如,总部位于美国犹他州的Seek公司为乐高和沃尔玛等公司提供AR技术,以提高购物满意度。
而宜家、可口可乐、阿迪达斯、耐克、星巴克、汉堡王、阿里巴巴、京东等品牌都开始使用AR技术。
来源:
可口可乐
随着5G正式商用,在运营商的大力推广下,AR逐渐走进人们的视野。
国内三大电信运营商在5G浪潮来临之际联合AR硬件厂商大力推广AR眼镜,通过依托通信层面和终端层面的技术,搭建全新的网络架构模式、拓展新的业务场景、重构出新的商业模式,将更快推动AR落地应用,促进产业成熟。
除国内的运营商之外,韩国电信运营商LGU+也在大力推动AR在C端的应用与落地。
2019年10月份,LGU+联合创企Eyecandylab在韩国推出了一款AR购物应用,电视观众可以用智能手机观看两个AR热门购物频道并进行互动。
此外,LGU+还与国内AR厂商Nreal合作,提供“ARGlass”试点服务以引领5G时代多样化的媒体消费模式。
来源:
LGU+
同时,面向消费端的AR硬件也频频出现,如North’sFocals智能眼镜、Form的AR游泳镜、Snap的Spectacles3和BoseAR音频太阳镜等产品。
更多消费者正在对AR产生兴趣,尤其是移动设备上的AR游戏。
例如Niantic的《精灵宝可梦Go》和《哈利波特:
巫师联盟》、腾讯的《一起来捉妖》以及《MinecraftEarth》等,这些游戏越来越热门。
2.主要载体和形态
1)硬件形态:
智能手机和AR眼镜
现阶段的AR主要有两种形态,一是以手机为载体的入门AR体验,包括基于苹果ARKit或谷歌ARCore开发的内容,如《精灵宝可梦Go》、《一起来捉妖》等移动端游戏。
这种形态的优势在于终端数量庞大,便于触达用户,但局限也很明显,手机带来的体验仅是初级。
另一种形态以AR头显/眼镜为主,这类设备能带来更好的体验,并解放人们的双手。
相较于手机AR的入门级体验,AR眼镜的体验大幅升级,目前多用于B端如工业、军事等领域。
但其价格昂贵,且并没有统一的系统平台,不利于内容开发。
a.智能手机AR
■ARCore
ARCore是Google的AR体验构建平台,为AR应用的实现提供了良好基础。
ARCore于2018年正式发布,通过利用不同的API让用户的手机能够感知其环境、理解现实世界并与信息进行交互,并能够在Android和iOS上同时提供API支持共享AR体验。
自2018年ARCore发布以来,Google持续提升其中运动跟踪(MotionTracking)、增强脸部(AugmentedFaces)、环境光HDR(EnviormentalHDR)等功能,极大地方便了广大开发者使用。
目前,谷歌ARCore在全球支持了4亿设备,在国内已支持5大品牌手机及其应用市场。
ARCore使用三个主要功能将虚拟内容与通过手机摄像头看到的现实世界整合:
●运动跟踪:
让手机可以理解和跟踪它相对于现实世界的位置。
●环境理解:
让手机可以检测各类表面(例如地面、咖啡桌或墙壁等水平、垂直和倾表斜面)的大小和位置。
●光估测:
让手机可以估测环境当前的光照条件。
ARCore可以在运行Android7.0(Nougat)及更高版本系统的多种符合资格的Android
手机上使用。
从本质上讲,ARCore在做两件事:
在移动设备时跟踪它的位置和构建自己对现实世界的理解。
ARCore的运动跟踪技术使用手机摄像头标识兴趣点(称为特征点),并跟踪这些点随着时间变化的移动,将这些点的移动与手机惯性传感器的读数组合,ARCore可以在手机移动时确定它的位置和屏幕方向。
除了标识关键点外,ARCore还会检测平坦的表面(例如桌子或地面),并估测周围区域的平均光照强度,这些功能共同让ARCore可以构建自己对周围世界的理解。
借助ARCore对现实世界的理解,用户能够以一种与现实世界无缝整合的方式添加物体、注释或其他信息,而运动跟踪意味着用户可以移动和从任意角度查看这些物体。
■ARKit
苹果在2017年WWDC推出了AR开发平台ARKit。
ARKit也是一款用于AR开发的工具平台,支持两部设备分享同样的虚拟物品,让AR体验更有趣。
开发人员可以使用这套工具iPhone和iPad创建增强现实应用程序。
在2018年6月5日于加州圣何塞召开的苹果全球开发者大会WWDC2018上,苹果宣布推出ARkit2.0版本。
在WWDC2019大会上,苹果正式推出了ARKit3.0。
ARkit2.0中,增加了共享体验(允许不同设备的多名用户看到相同的AR环境)和持续性等新功能,允许开发者创建可与好友一同体验的创新增强现实应用。
对象检测与图像踪追为开发者带来新工具,可支持其在空间中移动时识别真实世界的对象并追踪图像。
苹果同时还提供了全新的官方Measure应用程序,支持用户利用AR来测量各种对象。
用于测量对象和空间的新款AR应用Measure可以在表面或自由空间中绘制线条进行测量,点击线条标签以看到更多的信息,可自动测量矩形对象,捕捉、分享和标记测量截图。
ARKit3.0则新增两个主要的新功能,其中PeopleOcclusion功能可以实时将人物抓取出来,从演示来看利用该功能可以将物体抓取到虚拟环境中,与其他的虚拟物体实现后前遮挡关系。
另一个功能则是动作捕捉,通过iPhone摄像头可以实时捕捉人体的动作,包括手臂、躯干等等。
b.AR眼镜
●AR一体机
AR一体机无需借助任何其他设备使用,如微软的AR硬件HoloLens、影创的JIMO、联
想的晨星AR等都采用了这种形式。
这类设备能带来更好的体验,并解放人们的双手。
相较于手机AR的入门级体验,AR一体机的体验大幅升级,目前多用于B端如工业、军事等领域。
来源:
影创
但其价格昂贵,且并没有统一的系统平台,不利于内容开发,因此对于C端用户来说并不是一个合适的选择。
分体式AR眼镜
除了一体机外,现在出现更多的是分体式AR眼镜,这类AR眼镜大多数与手机终端或配套设备相连接。
如MagicLeap、太平洋未来科技、Nreal等厂商推出的产品也是这种形式。
这种形式的优点在于,基于智能手机庞大的硬件基数,用户能够以相对低廉的价格买购搭配手机的AR眼镜,从而以相对较低的门槛获得更好的体验,这种形态的眼镜也是目前
最接近C端的产品。
根据群智咨询数据,2018年全球手机的出货量约18.2亿部,其中智能手机的销量约13.7亿部,预计2019年全球智能手机销量约13.6亿部。
amglass二代产品来源:
太平洋未来科技
从形态上来说,AR眼镜的外形越来越趋向于普通眼镜。
就近期推出的AR眼镜来说,它们大多为一体机和连接控制器或手机的眼镜形态。
可以看到近年来推出的A多R款眼镜如Nreal、Rokid以及Vivo的AR眼镜等都采用的是连接手机的设计。
手机作为运算载体,让AR眼镜的定位从计算平台先变成了一个配件,虽然现A在R还不足以代替手机,却可以先成为智能手表、游戏配件甚至办公配件般的存在。
可连接手机的AR眼镜:
2)内容及应用
a.智能手机AR:
以娱乐游戏和营销为主
目前来说,智能手机AR所覆盖的消费者数量最多,但由于设备和技术限制,目前智能手机AR更多以营销和较为轻度的娱乐游戏为主。
■游戏
根据SensorTower公布的2017-2018年游戏净收入增长图可知,AR/LBG类游戏增长47%。
然而真正的纯AR游戏应该是从头到尾都是以AR形式进行的,而不是一款游戏里面集成了少量的AR功能。
因此可以说AR游戏仍处于一个非常初级的阶段,虽然许多商店平台都大推AR游戏,给了他们很多展示机会,但大部分开发商似乎还没有真正去投入研究这个领域。
*数据均来自SensorTower前500名游戏的数据不包括中国、日本和韩国,来源SensorTower
●《精灵宝可梦Go》
《精灵宝可梦Go》是一款AR+LBS宠物养成对战类RPG手游,该作由Nintendo(任天堂)、ThePokemonCompany(口袋妖怪公司)和NianticLabs公司联合制作开发,于2016年7月7日在澳大利亚新西兰区域首发,登陆Android和iOS平台。
来源:
NianticSensorTower商店情报数据显示,目前《精灵宝可梦GO》在全球AppStore和
GooglePlay的总收入已经突破30亿美元。
美国是《精灵宝可梦GO》收入最大的市场,贡献近11亿美元,占该游戏总收入的
36.2%。
其次为日本,贡献8.845亿美元,占29.4%。
德国排名第3,贡献1.816亿美元,占6%。
平台方面,GooglePlay玩家在该游戏上花费超过16亿美元,占54.4%。
苹果玩家在该游戏上的消费超14亿美元,占45.6%。
下载量方面,美国市场同样领先,贡献9930万次下载,占该游戏总下载量的18.4%。
其次是巴西市场,贡献5840万次下载,占10.8%。
墨西哥排名第3,贡献3400万次下载,占6.3%。
GooglePlay在下载量方面同样领先,贡献4.246亿次下载,占比高达78.5%。
来自苹果商店的下载量为1.16亿次,占比21.5%。
●《DragonQuestWalk》
《DragonQuestWalk》是一款由SquareEnix推出的LBSAR游戏,据SensorTower的数据,游戏自推出后就登上了探索类游戏下载榜的第2名,仅次于《精灵宝可梦GO》。
自9月8日上线以来,《DragonQuestWalk》在iOS和安卓平台上获得了170万次下载,并带来了约8600万美元的收入。
来源:
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