談到VR、AR技術發(fā)展，目前市場上各種VR頭顯可謂“各顯神通”，然而一旦談及核心技術，眾多死命吆喝的創(chuàng)業(yè)公司就會出現(xiàn)吃癟一幕。

　　原因是這些VR頭顯硬件廠商多半是在使用現(xiàn)有的已量產元器件DIY一套VR、AR硬件解決方案，稍稍優(yōu)化下延遲、做套UI和store，再套上個打扮精美的眼鏡盒，做產品的方式本質上跟山寨手機沒有太大的區(qū)別，最終落到實處，大量硬件公司PK的是品牌、PK的是誰能最快消化掉新出現(xiàn)的元器件，而高端的Oculus、VIVE、PS VR則上升到PK生態(tài)。

　　那么真正引領VR、AR迭代升級的核心技術是什么呢?綜合來看，有8個技術方向，其中一些方向科技界已取得了很大的突破，但因為其他幾個關鍵方向的落后，導致現(xiàn)有的VR、AR體驗還不盡人意。

　　下面就一一道來，說的不準確的請多包涵，如果您是關注VR領域的投資者如果看到以下方向的實力創(chuàng)業(yè)團隊、一定不要錯過：

　　超高清顯示屏：4K很快實現(xiàn)、8K也不遙遠

　　現(xiàn)如今，最影響VR體驗的關鍵技術是什么?首先送給VR頭顯的顯示屏。

　　目前無論是Oculus、VIVE、PSVR都只能實現(xiàn)單眼1080P、雙眼勉強達到2K的分辨率，稍關注手機設備的同學會注意到一個詭異的現(xiàn)象，就是目前主流的智能手機的分辨率也是2K，事實上PC/主機VR所廣泛采用的OLED顯示屏與手機廠商采用的顯示屏是一個標準，本質上來看，獨立頭顯相比智能手機在成像質量上沒有差別。

　　造成移動VR圖像質量差于獨立頭顯的原因是，獨立頭顯是為VR定制的，在同樣性能的屏幕使用上獨立頭顯更為科學、實現(xiàn)的VR視場角更大罷了，目前來看，以VR頭顯較低的出貨量還不可能出現(xiàn)所用屏幕元器件高于智能手機平均標準的情況，像市場上出現(xiàn)的號稱5K怪獸級的VR頭顯，本質上并未提升多少畫質、增加的是視場角，但畫面模糊視場再大有個鳥用，畫質關鍵要看屏幕的PPI。

　　要模擬人眼有效視場角內的圖像清晰度，根據(jù)AMD的測算，屏幕需要達到單眼16K的分辨率，而目前三大頭顯的單眼分辨率僅1K，差距還有16倍。從VR設備升級的方向來看，最為標準的升級路線是單眼2K、4k、8k，每一代產品間隔2-3年的時間。從現(xiàn)在已出現(xiàn)的量產智能手機來看，SONY已發(fā)售了4K分辨率的智能手機、兌現(xiàn)到VR其等于單眼2K分辨率，而隨著未來1年內4K屏開始迎來大量出貨(希望國內手機廠商不再提什么4K屏性價比)，那么VR將迎來一次關鍵性的畫質升級。

　　如果說單眼16K是最 畫質、甚至堪稱浪費，那么8K能叫非常 ，4K已經叫 ，在我們看來，VR達到單眼4K畫質是將是步入成熟階段的標志，而目前從OLED的技術工藝來看，已具備很強的可行性。據(jù)媒體報道，富士和納米電子研究機構IMEC的合作實現(xiàn)了全彩OLED的光刻膠(photoresist)技術，有望將OLED屏幕突破1000PPI，IMEC研究人員已樂觀估計實現(xiàn)手機屏幕8K分辨率的可行性。

　　在這里我們談下光刻技術，目前intel公司正在突破10納米芯片生產工藝、運用的正是光刻技術，而OLED達到8K屏幕的像素密度距離是多少呢?15μm，而15μm=15000nm，采用光刻技術，未來屏幕分辨率未來的提升的速度也許會比我們想象的要快的多。

　　光場成像技術

　　實現(xiàn)更加接近人眼的虛擬環(huán)境，一個很重要的技術方向就是光場成像，這也是全球估值 的AR公司Magic Leap公司的看家本領，而Magic Leap公司為了兌現(xiàn)這個概念，不同于VR的硬件同行，他們自行開發(fā)最基礎的元器件，這也是他們牛的地方，也是全球最值得期待的創(chuàng)新，所以公司員工人數(shù)超過了1000人。

　　但需要強調的是，光場成像并不能有效解決圖像分辨率的問題，也許這句話說的不完全準確，圖像的質量依然得看類似的顯示屏的突破。光場形成圖像的原理，較多媒體都提到了Magic Leap借用了醫(yī)用內窺鏡的成像原理，說的簡單點，就是一個投影儀，只是Magic Leap把這個投影儀元器件做的足夠的小，甚至用到光纖傳輸圖像，但生成圖像我們認為其還是在使用成熟的LCD、LED來實現(xiàn)，而只要使用這類技術又回歸了第一個問題：像素密度的提升、PPI的提升。從Magic Leap之前放出來的多段演示視頻來看，Magic Leap并未能解決圖像質量的問題。

　　光場成像最重要解決的是虛擬圖像對人類的真實性，技術上來說，它實現(xiàn)了三樣東西：立體視差、動態(tài)對焦、運動視差，有了這三樣圖像才算真正騙過了人腦，用戶在身處虛擬世界的時候才不會認為假。

　　光場成像毫無疑問對VR/AR來說是革命性的、算得上核心技術，但在我們看來，對已經實現(xiàn)3D空間建模的VR游戲來說，光場卻未必是必備項，依靠游戲引擎的實時渲染、和眼球追蹤可以通過變通的方式來忽悠到大腦，因此光場對游戲來說是一個體驗的增強功能。不過，光場對于AR增強現(xiàn)實應用來說，卻是非常重要的功能，如果不能與現(xiàn)實嘲有效融合，AR體驗將非常古怪。

　　眼球追蹤及圖像算法：對VR游戲至關重要

　　上文提到了光場，其中提到了光場實現(xiàn)立體視差、動態(tài)對焦、運動視差，而要實現(xiàn)光場成像，一個最基礎的技術就是對用戶的眼球追蹤。

　　眼球追蹤看似比較高大上，其實實現(xiàn)的原理也是很簡單的，就是通過攝像頭捕捉人眼瞳孔的位置，這個其實目前已經有手機應用實現(xiàn)了這個功能，我們推薦大家到appstore下載一個老外學生團隊做的app，名叫：i3D，基本展示了如何捕捉眼球的原理和實際效果，只是這個app較為簡陋捕捉的是人眼的位置，而不是瞳孔的 位置。而眼部追蹤，在用戶體驗研究領域已經有了現(xiàn)成的眼動儀設備，國內一些大的游戲公司都有裝備。

　　在眼球追蹤技術方面，國外有一家代表性的德國公司，名為SensoMotoric Instruments(簡稱SIM)，成立于1991年，是一家眼球跟蹤技術老牌公司。SIM的眼球追蹤工作原理是使用紅外線發(fā)射器包圍每一個鏡頭的邊緣。紅外線人眼不可見,但會被安裝在頭顯內部的兩個Omnivision 250Hz相機傳感器收集。使用SMI專有的Oculus跟蹤SDK可以告訴計算機當前用戶聚焦的具體位置。所有這些信息由硬件和軟件在低于2毫秒的時間里處理完成,不但流暢,最為重要的是很 。

　　基于 的眼球追蹤，SMI提出了Foveated rendering漏斗渲染技術,旨在讓計算機重點處理用戶眼睛所關注的畫面。當你觀察一個物體,事實上只有一部分是完全清晰的,大約在你視線中心的10%~20%范圍,然而周邊視覺是越來越模糊。使用眼球跟蹤結合Foveated rendering技術能夠只渲染你看到的全部畫面的一部分,但關鍵的地方在于它速度必須要快,快的連用戶不會察覺到它,否則會有一堆模糊的區(qū)域在追趕你眼球所到達的地方。適當使用foveated rendering技術,SMI可以讓圖形性能提升至“2~4倍”，有效減輕了GPU的負載，這項技術對VR游戲來說至關重要，畢竟游戲是實時渲染、尤其是3D游戲隨著畫質的提升渲染圖像將成為VR游戲不可能完成的任務。

　　通過3D游戲引擎空間建模來模擬光場成像、結合眼部追蹤、foveated rendering，可以說即使沒有Magic Leap的存在，游戲產品也能達到以假亂真的最真實體驗。

　　高速無線WIFI技術

　　現(xiàn)如今Oculus、VIVE、PS VR頭盔都有一個重大的BUG，那就是頭上一堆纜線，極影響用戶體驗，為什么不能廣大用戶普遍默認的無線傳輸?shù)姆绞�，原因出在無線WIFI的數(shù)據(jù)傳輸速度上已滿足不了VR的數(shù)據(jù)傳輸要求。

　　目前1080p高清格式需要傳輸速度為2.2Gbps，能滿足如此高速圖像傳輸?shù)闹挥蠬DMI接口，依靠現(xiàn)有的WIFI和4G技術很難把圖像實時傳輸?shù)絍R頭顯或手機上，而沒有高速的傳輸，無論是用戶觀看VR視頻、還是游戲都存在數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i，必須犧牲圖像的質量，而隨著VR圖像可預見的繼續(xù)提升畫質到4K乃至8K，無論是圖像的無線傳輸、還是圖像的編解碼難度還將進一步的加大。

　　先不談無線通信網，哪怕只要實現(xiàn)室內的WIFI高速數(shù)據(jù)傳輸，那么VR頭顯就可以去掉那一堆線纜，可惜從目前來看，5G無線傳輸也只是剛夠目前的VR硬件的數(shù)據(jù)傳輸要求。從目前的技術條件來看，獨立VR頭顯的一把線短時間是剪不斷了，對移動VR來說、高質量的在線VR視頻短期還難以實現(xiàn)，更多只能靠用戶提前下載。

　　高速無線傳輸?shù)碾y題如何解決呢?得看華為、中興、思科這些通信設備商的研發(fā)速度了，從目前科研人員的實驗成果來看，intel本月剛展示了使用WiGig標準的WiGig VR設備，而WiGig可實現(xiàn)7G的傳輸速率，但延遲問題還有待解決。

　　體感技術

　　在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，用戶看到自己的雙手、能用自然動作進行交互只能依靠體感技術。

　　現(xiàn)如今，可以說VR核心技術中最為成熟的就是體感技術，無論是VIVE率先實現(xiàn)的激光定位、還是PS、xbox kinect、Wii較早實現(xiàn)的體感技術都可以成熟的實現(xiàn)用戶所需要的體感功能。

　　在這個領域，對VR/AR硬件來說，最迫切需要的是低成本的體感技術，這里已經炒作了數(shù)年的Leap Motion毫無疑問是一個現(xiàn)有的 選擇。而Leap Motion經歷了一輪低于預期的發(fā)售之后、也開始日益重視其在VR/AR應用環(huán)境中的使用，過去一年一直在這個VR領域發(fā)力，其高管曾表示，未來Leap Motion主要賣體感模塊、單個售價5美元，可以跟廣大的VR硬件公司合作，目前國內暴風魔鏡5 plus已采用這項技術，不過實際測試下來Leap Motion的體感準確性、相應速度還有待進一步提升。

　　在我們看來，現(xiàn)在比較奇葩的是，體感技術的多樣化和復雜化，除了現(xiàn)有的手柄之外，現(xiàn)在比較出名的體感設備有Virtuix Omni的跑步機，Thalmic Labs公司推出的捕捉人體肌肉信號的MYO腕帶，Manus公司的體感手套，還有日本各種體感成人玩具。只能說在體感這條道路上，蘿卜青菜各有所愛，用戶各取所需，但一個標準化、廉價、具高精準性操控的體感方案對行業(yè)更為重要。

　　實景3D建模

　　實景3D建模其實是一項發(fā)展比較久的技術，最早主要運用于軍事、遙感測繪領域，而隨著AR的崛起，尤其是Magic Leap、微軟大力推動AR，民用AR極其迫切的需要實景3D建模技術的突破。

　　在這里，我們推薦一個比較牛的歐美公司，PIX4D，這家公司主要是地產、建筑行業(yè)服務，筆者第一次見到這家公司的建模演示還是在大疆的新品發(fā)布會上，其通過無人機航拍可以快速對城市、建筑進行3D建模，看完那個效果簡直驚呆了。

　　而對AR來說，需要的是實時、高速、準確的真實嘲的3D建模，在快速形成的真實空間模型上、疊加虛擬圖像，二者結合才會是 的AR體驗，像pokemon Go這樣的低質量AR效果顯然是不合格的。很有意思的是，Magic Leap公司剛剛收購了一家由兩位清華畢業(yè)生創(chuàng)建的3D建模公司，看來中國團隊在這塊并不落后于海外同行。

　　建模的重要性毋庸置疑，在AR重要的應用嘲上，尤其是電子商務、地產、醫(yī)療、科研、軍事等領域，急需要這項技術的突破。

　　GPU與CPU與存儲

　　再來說說制約VR/AR的一項核心技術，就是芯片了，包括GPU、CPU、存儲芯片，圖像渲染靠他們、存儲超大容量的VR游戲、VR視頻得靠他們，目前來看，GPU對VR來說瓶頸更為明顯一些，尤其是是智能手機上體現(xiàn)的更為明顯，目前GTX970、GTX 1070這些VR入門獨立顯卡售價依然在2000元以上實在是讓用戶很受傷，性價比非常重要。

　　高容量電池

　　對VR設備、尤其是移動VR來說，沒電玩?zhèn)�球。高能量、低重量的電池勢在必行，以目前的SONY 4K手機來說，開啟4K播放視頻手機只能支撐2-3個小時就宣告沒電，這還只是播放視頻，如果運行VR游戲耗電量還得飆升。

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