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隐形AR眼镜横空出世:回顾AR技术60年发展史

隐形AR眼镜横空出世:回顾AR技术60年发展史

作者: 岭南松罗家庆 | 来源:发表于2022-02-20 02:13 被阅读0次

来源:世界风情画(ID:finkeeper)

作者:杂杂妹

2011年, 英国电视4台 (Channel 4) 及美国NetFlix公司出品的迷你电视剧 《黑镜》(Black Mirror)一经上映,便掀起了热议狂潮。

因为其中的黑科技揭示了“元宇宙”和增强现实技术的巨大应用前景,和以此带来的社会问题。

会杀人的“宠物机器人”。

插入受试者颈椎,便能让人从二维码中看到真实的3D图像

还有,旁人看不出的,自己戴上后视域大开的隐形AR眼镜——

这种“黑科技”,如今已成现实。

在2022年国际消费电子展上,InWith公司宣布他们已成功开发出世界第一款具有增强现实功能的软性隐形眼镜。

InWith是一家专门从事眼科和MEMS (微电子机械系统)技术的公司。InWith表示,他们为大众设计的软性电子隐形眼镜可能是观察未来元宇宙的最终方式,佩戴的用户可以随心所欲地从现实世界过渡到各种虚拟现实、增强现实、扩展现实的元宇宙世界。

在InWith的公布中,他们称自家的研究团队开创了将固体元件和电路集成到水凝胶材料中的关键技术,从而能够将相关的增强现实(AR)显示模组融入至市场主流的隐形眼镜材质中。

该公司称,这项技术可以让开发者将AR显示芯片应用到任何软性水凝胶隐形眼镜中。首批应用途径,将是由智能手机等移动设备操纵眼镜片的「可调视觉」,和与智能手机等移动设备结合互动的「增强视觉」。

例如在导航情景中,系统可以将智能手机的地图软件的导航信息传输到隐形眼镜,「你可以看到一些东西,比如,这条路的限速是多少?我朝哪个方向走?下一个出口在哪里?还有多少英里到达?」

这其实是起源于1962年的AR(增强现实)技术的最新展现。在过去的54年里,AR技术又经历了怎样的发展历程呢?

一、从“头”开始的革新

正如文艺界总是最早的预言家,如果要追溯AR科技的史前史。美国作家、石油商人L·弗兰克·鲍姆(Lyman Frank Baum,1856—1909),不是别人,正是《绿野仙踪》的作者,他最早提出了增强现实(Augmented Reality)的雏形和技术路径:在他的小说《万能钥匙(Master Key)》中,描述了谷歌眼镜的一些特征……它将在100年后出现。在他的小说中,鲍姆谈到眼镜可以让佩戴者看到出现在遇到的人额头上的一个字母,这个字母对应着他们的个性。

它包括这副眼镜。当你戴着它们的时候,你遇到的每一个人都会在额头上留下一个字母来表明他或她的性格。善良的人标有字母G,邪恶的人标有字母e,智慧的人标有W等等。…”这样,你就可以通过一个眼神来判断你所遇到的所有人的真实本性。

由于科技限制,许多当年的作者也许不是认为这种科技成果只是作者的突发奇想,便是以为会如1930年代即可建立月球殖民地一样,没多少人能猜到“神奇眼镜”真正的问世日期。然而,人们还是从鲍姆天马行空的想象中,看到了努力的方向。

二、计算机带来的便利

1960年代初,随着计算机从电子管进入电子管和大规模集成电路混用的时代,加之当年军备竞赛的现实需求,为飞行员开发更能在平时训练和战时增强感知能力,提升射击、投弹等的精确度,便催生了第一代AR设备——Sensorama。

然而,他的发明人不是一位科学家,仅仅是位美国摄影师。

这是Morton Heilig在20世纪50年代想象的,它应该吸引五种感官(因此得名),以便将观众纳入屏幕上的电影中。原型于1962年完成,包括彩色屏幕、风扇、气味发射器、立体声音响系统和可移动椅子。这些不同的元素根据投影在屏幕上的电影而被激活。这个概念更接近于虚拟现实(模拟人工环境中的物理存在),但它是AR的第一种方法。

为此他还申请了专利,并打出了广告。严格来说,这并不是真正的AR,更像是1980年代至90年代中期各地流行一时的大型电游设备。目前,已很难考证站立式大型游戏机和Sensorama的亲缘关系,只是鉴于技术路径依然正确,1962年可以说是“AR元年”。

而美国工程师伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland)通常被认为是增强现实历史上的先驱之一。事实上,在20世纪60年代,他设计了3D建模和视觉模拟软件画板。这是他在著名的麻省理工学院波士顿技术大学的论文的一部分。

1968年,“头戴式三维显示器”设备被部署在犹他州的盐湖城大学(美国),这是一副观看3D图像的眼镜。这些是Google眼镜的真正祖先。这个装置如此沉重和壮观,以至于它被戏称为“达摩克利斯之剑”。它需要悬挂在天花板上以支撑其重量,用户必须被绑在设备上以创造更好的沉浸感,这使得体验非常不舒服。虽然我们距离谷歌眼镜的轻便和移动性还有很长的路要走,但这项创新仍然被认为是增强现实历史上的一个重要部分。

在1980年,史蒂夫·曼开发了EyeTap,这是一部在用户眼前显示虚拟信息的头盔。这是第一款实用的增强现实耳机。EyeTap今天仍然存在:它被削尖,直到它变得像一副简单的眼镜一样谨慎和简约。

这一方面迅速被应用到了军事领域,美国直升机飞行员在1980年代便使用了眼睛旁的“战场视觉感受器”,让他们能够迅速从眼前闪过的各种符号中得知最新指令,并闪避地面飞出的火箭、子弹和导弹。这一设置在1991年海湾战争里出尽了风头。

这背后,都离不开电子计算机科技的进步。

三、迟来的商业应用

AR真正走进千家万户,还要等到21世纪后。

2006年2月,Jeff Han在TED演讲中演示了多点触控技术,当时多点触控界面还处在实验阶段。现在我们还可以在网上看到演示视频。回看视频,他所展示的技术平淡无奇,花50美元买一台Android手机就能做到。当时的观众大部分都是经验丰富、关注科技的老手,他们为技术喝彩。现在看起来平淡的技术当时却是惊人的。一年之后,苹果发布了iPhone,科技产业因为多点触摸重新归零。在2009年全球最具票房电影《阿凡达》中通过人类触摸可看到被投影物体不同细节的科技就是当年计算机科技的发展方向。

而进入21世纪10年代,增强现实在广告中占据了一席之地。像迪士尼、可口可乐或百事可乐已经占领了AR以便创建大规模的商业操作,例如使用放置在公共汽车候车亭的屏幕。还有通过手机摄像头识别物品后跳出相关动画等。这一时期也是AR和VR(Virtual Reality,虚拟现实)科技融合的时期。

比如,2012年,谷歌推出了谷歌眼镜测试,这是第一款大规模上市的AR产品,并使这项技术可以为所有人所用。然而,这款产品并没有满足它的观众,标志着增强现实历史上最大的失败之一。谷歌在2015年初迅速停止了这些眼镜的生产。2019年,谷歌眼镜的冒险又出现了一次转折,这家网络巨头决定重新开始生产眼镜,但这次只针对专业人士。

而在2016年,一款手机APP风靡全球,让许多人拿着智能手机对着空气虚拟“口袋妖怪”。谁没见过一大群口袋妖怪粉丝围着屏幕转来转去抓口袋妖怪呢?尽管2020年这款游戏不再是下载量最高的游戏,但它仍然非常受欢迎,并继续为开发这款游戏的公司Niantic带来利润:仅2019年,便有9亿美元进账。随后,许多其他游戏基于AR开发,如《哈利波特:巫师单位》、《愤怒的小鸟AR:猪岛》、《行尸走肉:我们的世界》等。

四、资本抢跑,AR/VR何去何从?

而进入2020年代后,AR已成为包括中国在内,全球资本竞相追逐的产业。

据申橙咨询2020年预测,全球VR/AR市场规模将在2025年超¥3500亿元。

其中,VR头显市场规模将超¥700亿元,2020年全球VR头显发货量将超400万台;VR其他硬件市场(非头戴式显示器)规模将超¥200亿元;VR应用市场(包括大众应用和行业应用)规模将超¥770亿元。

AR智能眼镜市场规模将在2025年超过¥300亿元,AR应用市场(包括移动AR大众应用,移动AR行业应用及智能眼镜端行业应用)市场规模将超过¥1500亿元。

而从融资角度来看,中国AR/VR产业还处于较为初级的阶段:

当然啦,元宇宙概念在2021年火遍全球,直接推动了VR/AR产业的发展。根据Statista预测,2024年全球VR/AR市场规模或将突破121亿美元。VR/AR快速发展的同时,背后问题也在不断凸显:内容质量低、沉浸体验差、成本偏高等依旧需要参与者共同解决。

与此同时,VR/AR商业化落地场景渐趋多元。除游戏、娱乐等大众熟知的应用场景外,VR/AR逐渐涉足医疗、教育、生产制造等新领域,行业渗透率也在不断提升。根据Perkins Coie数据,2021年VR/AR在医疗健康、教育、劳动力培训、生产制造场景中的渗透率已超20%,其中医疗健康渗透率高达38%。

值得一提的是,在元宇宙风潮席卷而来的今天,VR/AR继2016年来再次收获资本青睐,市场规模持续扩容。VR/AR应用领域也由天然需要沉浸感的游戏、娱乐场景向医疗、教育、制造等多场景拓展,“破圈”效应明显。未来,元宇宙概念将持续创新商业模式,为VR/AR产业发展带来更大的想象空间。VR/AR的规模化商业应用仍需产业各方参与者协同共创,突破技术、硬件及内容等现存制约。我们回顾这60年里AR/VR的发展历程,就是为了给将来的投资、创业、从业者找到更好的思路与方向。

好了,今天的“金钱永不眠”就讲到这里,如果您有什么需要分享或提问,我们评论区见!

参考资料:

1、A brief history of Augmented Reality(Numerzied)

2、全球首款AR隐形眼镜问世:是元宇宙窗口,还是广告弹窗捷径?(新智元)

3、AR 十年发展史:它会让你看到未来吗?(人工智能科学家)

4、比HoloLens贵1倍!《黑镜》的黑科技成真!(icamp360)

5、2021年全球VR/AR产业数据洞察|36氪研究院(36氪)

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