增强现实AR研究报告 1. 增强现实(AR)的现实之路 增强现实的技术现实 增强现实(AR):一种基于现代计算技术生成附加信息以认知增强或增强人们所看到的现实世界的方法用户。 扩大技术。 增强现实的核心技术要素主要包括:光电显示技术、交互技术、配准技术和计算机图形技术。 显示技术:目前常用的透明头盔显示器包括视频透明头盔显示器和光学透明头盔显示器。 配准技术:为了在增强现实中无缝融合虚拟现实和现实现实,3D配准发挥着重要作用。 主要有两种: A.基于跟踪器的三维配准技术主要记录现实中观察者的方向和位置,保持虚拟环境与真实环境的连续性,实现精确配准。 主要使用的跟踪器有电磁跟踪器、惯性跟踪器、测距仪、超声波定位器、全球定位系统等。 B.基于视觉的三维配准技术主要通过确定摄像机与目标在现实世界中的相对位置和方向。给定的图像。 交互技术:交互技术满足了人们在虚拟世界和现实世界中自然交互的愿望。 AR中虚实交互的基本方式包括“视觉交互”和“物理交互”。 VR、AR 和 MR 技术的区别在于虚拟现实 (VR):一种可以创建和体验虚拟世界的计算机模拟系统。 它使用计算机生成模拟环境。 它是一个集成多源信息,使用户沉浸在环境中的交互式三维动态视觉和实体行为的系统模拟。

混合现实(MR):在虚拟场景中构建现实因素。 从技术要素上看,它更接近增强现实(AR),但弥补了增强现实视角有限、清晰度不够的问题,同时强化了现实和虚拟现实。 环境的交互机制也可以称为介于虚拟与现实之间的“第三世界”。 增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术差异对比: 沉浸感:VR系统强调完全沉浸感,使人类的感官完全处于计算机控制的信息空间中。 AR系统则完全相反,强调现实感知的增强,没有很强的沉浸感。 配准内容及准确度:在VR环境中,配准主要是指用户各种虚拟感官的准确匹配,如视觉、听觉由远到近的匹配,配准误差主要体现在视觉系统与其他系统之间的冲突。感觉系统。 在AR环境中,配准主要是指计算机生成的虚拟信息与真实视觉的精确匹配,包括静态和动态两个方面。 系统性能要求:由于VR环境是一个完全的虚拟信息环境,内容往往是预先确定的,系统要求是能够实时匹配用户的感官,这需要很高的计算能力。 AR 基于人类感官将虚拟信息与现实混合在一起。 这个过程需要系统计算并向用户实时显示虚拟信息、人类感官和现实世界。 增强现实(AR)产业现状 增强现实(AR)产业规模:AR技术最早的应用可以追溯到20年前,但直到近几年才形成了相当大的市场。

作为行业标杆初创公司,Magic Leap 累计获得 7.94 亿美元投资。 同时,据Digi-Capital统计,过去一年AR/VR行业投资总额约为20亿美元,涵盖视频内容、硬件、解决方案和服务、游戏、应用、广告/营销、技术、分销和外围设备。 整体市场规模预测:《Pokemon Go》游戏的火爆将加速资本进入。 虽然2011年全球AR营业收入仅为1.81亿美元,但按照目前的情况来看,2017年AR市场规模将增长至约50亿美元。 Digi-Capital的数据显示,到2020年,AR市场规模将达到900亿美元,远高于VR的300亿美元。 细分市场规模:由于全产业链的先发规模优势,AR硬件可以在早期快速打开市场。 参考智能终端市场结构的动态演变,我们认为,随着产业链生态不断完善,AR数据、消费、娱乐等细分领域占比将逐步提升。 增强现实(AR)产业链结构:根据增强现实的技术路径,增强现实的整体产业链可以分为硬件设备和软件应用两类。 硬件设备类别可分为通用设备和非通用设备。 软件应用又可以分为基础数据开发和场景化应用。 通用硬件设备:主要包括处理器、图形处理器、内存、摄像头、屏幕、位置传感器等基本电子部件。

就整个产业链而言,通用硬件设备市场目前处于相对被动的状态,直接受益于AR市场的扩大。 非通用硬件设备:主要包括AR设备、触觉设备、3D镜头、运动传感器等。此类电子元器件厂商的核心竞争力主要体现在细分技术方向,而AR设备厂商,如微软Hololens、Magic Leap等,需要系统设备集成、场景应用等方面。 系统开发工具:主要用于AR系统开发的工具包和API。 使用比较广泛的有ARToolkit、Vuforia、ARSDK以及各类商业软件开发包。 应用软件:主要包括AR设备、触觉设备、3D镜头、运动传感器等。此类电子元器件厂商的核心竞争力主要体现在细分技术方向,而AR设备厂商,如微软Hololens、Magic飞跃等,需要系统设备集成、场景应用等多个方面。 产业链的增长决定了硬件设备的走向:综合来看,AR产业链的结构与通用计算机产业链有很多相似之处。 由于通用设备制造商拥有较强的资本优势和研发优势,相应的行业壁垒较高。 而非通用设备则强调功能性和创新性,会随着需求方不断发生应用变化。 因此,除了现有的专业级设备领域外,还有很大的增长潜力。 软件应用方向:主要分为消费级和企业级。 基于未来整个行业将成为新的通用计算平台的判断,我们认为消费层面短期内将由过渡AR技术主导,充分平衡消费者体验和技术成熟度。 中长期来看,随着硬件设备的完善和软件应用的丰富,产品市场将出现全面更新换代。

相比消费端,企业端具有短期集中爆发的优势,中长期市场规模和可持续性可期。 因此,AR产业链未来将比现有的计算终端设备拥有更大的市场空间。 2、增强现实(AR)爆发元年,技术融合成熟,通用计算替代技术融合成熟:从2013年最早的Google Glass问世,正式向全世界引入AR技术,到2015年,谷歌眼镜被暂停销售。 从微软、百度、联想等开始加速布局AR硬件和内容开发,到2016年Pokemon Go引爆全球,我们可以看到AR技术的产品集成和商业变现正在逐渐成熟。 专利技术高增长后的产品变现:2016年,在专利方面,微软凭借其HoloLens VR平台和Kindle AR技术领先,共有141项VR/AR相关专利; 其次是谷歌(45 件)、亚马逊(33 件)和苹果(12 件)。 其中,Facebook的专利情况不明。 在所有公司的总体榜单中,总部位于佛罗里达州的混合现实公司Magic Leap位居榜首,占比22.6%。 然后是微软、索尼、三星、高通等。通过交叉比较智能手机的技术专利周期和产品爆发期、笔记本电脑的技术专利周期和产品爆发期、智能手机的专利周期和电视销量爆发期。电视机,在经历了第一轮技术专利高速爆发期和市场消泡之后,随之而来的是成熟产品的推出。

相比之下,AR技术专利在2010年至2013年经历了快速爆发期,近两年增速相对放缓。 不过,在产品方面,微软Hololens和Meta2已经开始放量,因此我们预计从2017年开始,产品量将会持续增长。 商业巨头介入加速技术转型:与2014年谷歌孤军奋战不同,随着AR技术在商业场景的优势愈发凸显,且其在通用计算设备中的潜力逐渐被商业巨头认可,2016年各大商业巨头也加速AR方向的技术和产品布局。 底层技术的深度探索:从微软、谷歌、Magic Leap单一的体感交互、光场显示,到如今Inter、苹果、百度等公司的人机交互、人工智能、计算机视觉。 AR的底层技术不仅得到了充分丰富,还探索出了更多的延伸方向。 抓住技术专利的关键环节:技术投入的直接结果是企业拥有相应的专利。 目前,全球AR专利申请量排名前五的分别是微软、高通、三星、Magic Leap和索尼,它们都处于现有的智能硬件生产流程中。 抓住关键环节,掌握核心技术。 硬件产品全面开花:2016年,除了微软通用设备产品外,联想还推出了搭载AR应用技术的智能手机PHAB2 PRO和New Glass系列。 百度还推出了基于人工智能场景深化的AR过渡产品“百度眼”。

一般设备变化:2016年4月,微软正式发布了HoloLens开发者版本。 通过两次发布会的对比,微软已经从最早的消费级产品定位(相对于谷歌眼镜)转变为“未来通用计算平台”的定位。 从“开发系统对开发者开放”和“Holographic对其他设备厂商开放”两个方面来看,微软未来的布局是构建新的Windows系统生态系统,重现Windows系统当年的成功。 AR 成为通用计算平台的潜力:我们回顾了计算机界面的演变,从命令行到窗口桌面,再到触摸。 二十年前,人们必须接受良好的培训才能使用命令行或编写代码才能使用计算机,但今天,要使用智能手机或平板电脑,根本不需要任何培训。 从根本上讲,AR 通过体感交互创造了新的、甚至更直观的与计算机交互的方式。 AR还可以为我们提供更大的视野。 虚拟桌面的概念不再需要通过物理显示器的屏幕。 由尺寸定义。 鉴于这种易用性和广泛应用的潜力,我们相信 AR 技术有望从特定用途发展到更广泛的计算平台。 PC/智能手机遭遇瓶颈:对比PC和智能手机的年度出货数据,2015年以来全球智能手机开始进入存量市场,平板电脑同比增速也开始出现负增长。 我们可以明显感觉到,传统计算的通用设备瓶颈已经越来越明显。

打破信息技术的物理边界:移动互联网的全面普及和快速发展,打破了信息交互的时间瓶颈和场景瓶颈,但人机交互中的信息可视化和信息实时性仍然存在界限。 随着通信带宽不断扩展的趋势,AR技术可以有效实现智能手机的产品变革,打破信息化的物理边界。 资本加速渗透,场景深度演进 资本加速渗透:早期融资包括种子轮、天使轮和A轮融资。 B轮及以后的融资属于后期融资; 前期和后期融资金额总体呈上升趋势; 后期融资轮次增长速度快于早期融资轮次,表明越来越多的AR公司产品日趋成熟。 全球AR市场投融资:2014年和2015年AR行业融资主要集中在天使轮和A轮融资,2014年早期融资总额达到近7亿美元的峰值。 2016年后期融资接近12亿美元,我们认为AR行业的资本渗透已经开始加速向后端,即产品和商业模式接近盈利实现期。 中国AR市场投融资:从AR企业数量来看,2015年、2016年AR行业融资主要集中在A轮前后,但A轮前融资整体占比呈下降趋势,资本AR行业的渗透率也在下降。 开始向A轮及A轮之后靠拢。 场景深度进化:2016年,从全球热播的《Pokemon Go》到支付宝的AR场景红包,一直停留在理论技术层面的AR技术引入商业应用场景。

7 月至 9 月期间,Pokémon Go 开发商 Niantic Labs 创造了超过 6 亿美元的收入。 此前热门的《糖果粉碎传奇》花了200天的时间才实现这一目标,而另一款热门游戏《部落冲突》则用了500天的时间。 AR应用场景广泛:无论是2B端还是2C端,AR眼镜的应用领域都极其广泛。 B端应用可以直接提高企业工作效率、提高安全系数甚至突破容量限制,带来意想不到的价值; 在2C端目前主要集中在教育娱乐,或者说是企业基于AR技术推出的营销方式。 场景辅助向场景载体演进:与AR技术最早在商业场景的应用主要集中在视觉效果提升、认知辅助、信息可视化等相比,传统AR技术的应用总体上是基于现有的电子信息设备。 在屏幕上进行场景辅助。 未来,随着AR技术在游戏场景、消费场景中全面独立,它将作为场景的主要载体,打开增量需求的市场。 从静态场景向动态场景演进:随着LBS+AR技术的逐渐成熟和商业化,一方面解决了AR技术在现有设备上的技术过渡,另一方面也将原来静态的应用场景推向动态应用场景。 商业空间进一步开放。

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