资讯
展览资讯 大型展会 灯光节 大型盛典 赛事 中标捷报 产品快讯 热门话题 艺术节 活动 演出 新闻 数艺报道 俱乐部签约
观点
大咖专访 观点洞察 书籍推荐 吐槽 设计观点 企业访谈 问答 趋势创新 论文 职场方法 薪资报价 数艺专访
幕后
幕后故事 团队访谈 经验分享 解密 评测 数艺访谈
干货
设计方案 策划方案 素材资源 教程 文案资源 PPT下载 入门宝典 作品合集 产品手册 电子书 项目对接
  • 0
  • 0
  • 0

分享

Matthew Ball:十多年后AR/VR为何依然发展缓慢?

原创 2023-02-22

Esther | 编辑

2010年,Magic Leap和微软就开始研发AR技术,直到2012年Oculus才成立,AR/VR经过了13年左右的时间,虽然受到越来越多人关注,但发展依然缓慢。VR的主要应用场景还是游戏,但VR游戏只是游戏市场的一个分支,规模始终有限。相比之下,AR面临更多技术和成本问题,发展进度远不及VR。回顾过去的AR/VR发展,投资人Matthew Ball发表了万字长文,详细分析了我们想知道的许多问题,比如:为什么AR/VR头显还没有取代手机,这项技术差在哪,到底还要走多久?此外,也解释了许多人对AR/VR技术的一些误解。

以下是这篇文章全文,青亭网针对部分内容进行了修饰:

过去13年AR/VR大事件

当前的AR/VR发展热潮已经持续约13年之久,回顾这十几年有许多大事件,比如:

  • 2010年:Magic Leap成立;微软开始开发HoloLens;

  • 2011年:索尼开发PS VR;谷歌开发Google Glass原型;

  • 2012年:Oculus成立;

  • 2013年:Google Glass探索者版;

  • 2014年:Meta收购Oculus;谷歌发布VR盒子Cardboard和SDK;Snap收购智能眼镜公司Vergence Labs;

  • 2016年:Oculus Rift、PS VR、Daydream VR、HoloLens问世;Snap发布初代Spectacles眼镜;亚马逊开始开发Echo Frames;

  • 2017年:Meta发布Oculus Go;

  • 2019年:微软发布HoloLens 2;Google Glass企业版;Oculus Quest和Rift S;亚马逊Echo Frames;

  • 2020年:Meta Quest 2发布;

  • 2021年:谷歌实验室回归,再次开发AR眼镜;字节跳动收购PICO;

  • 2022年:Meta发布Quest Pro;Magic Leap发布ML2;索尼公布PS VR2;谷歌演示AR眼镜原型;字节跳动发布PICO 4。

展望2023年,许多消息灵通、财力雄厚的公司发现,XR技术比预期的要难得多。谷歌在发布Google Glass时曾预测,80%的人都戴眼镜,因此到2015年AR眼镜年销售额有望达数千万台。然而实际上,Google Glass只卖出几万个。而在2015到2016年时,Meta CEO Mark Zuckerberg曾坚信,十年内外观自然的AR眼镜将成为日常生活的一部分,并取代智能手机的各种功能,比如接听电话、分享照片或浏览网页,而大屏幕电视将变成一个1美元的AR应用程序。现在看来,Meta在2025年之前可能都不会推光学透视的AR眼镜。

2016年,Epic Games创始人/CEOTim Sweeney曾预测,在5到7年内VR将发展至PC般的规模,外观也会缩至太阳镜大小。然而7年过去了,这一目标可能还需要至少另一个7年才能实现。另外最新报道称,苹果的AR眼镜曾定于2023年首次亮相,后来推到2025年,现在已经被无限期推迟了。而Snap刚推出Spectacles时,引发众人排队购买,但在后续迭代三次后,Snap却不得不裁掉大部分AR硬件部门,将重点回归移动端AR。

2019年,Magic Leap的估值为70亿美元,而到了2021年缩水了66%,估值仅剩25亿美元,而这比它的累计融资额(35亿美元)还低3亿美元,足以说明AR开发烧钱且进度缓慢。到了2022年1月,沙特阿拉伯的主权财富基金在向Magic leap投资4.5亿美元,并获得了Magic Leap多数控制权,而Magic Leap的估值此时似乎已降至5亿到10亿美元。

技术方面,AR/VR在过去13年时间取得了实质性进步。商业案例部署也越来越多,比如应用于土木工程和工业设计、电影制作、装配线和工厂车间、VR虚拟教室/实验室等等。通过Avatar参与者可在VR中与同伴进行眼神交流,其效用是显而易见的。VR在安全培训中也越来越受欢迎,特别是在石油钻井平台等高风险场景,可培训员工安全作业,避免生命危险。另外,约翰霍普金斯大学已经用XR设备辅助手术现场一年多,曾用于恶性脊柱肿瘤切除手术。而如果在高端VR头显Varjo Aero上玩微软飞行模拟器,便能感受到未来VR的样子。

这些案例在技术上给人留下深刻印象,意义重大,而且比以往任何时候都要好。尽管如此,按照十几年前的预期,AR/VR的未来现在早该实现,然而时至今日,依然没有被主流消费者或企业广泛采用,也没有足够多的"杀手级应用场景 ",市面上已有的各类AR/VR应用前景,依然还需要几年时间发展,而距离AR/VR取代手机、电脑还有很远的距离

的确,部分VR游戏销量比往年大幅增加,甚至有几款营收超1亿美元,但几乎没有任何一款有可能被大量人群定期使用的可能性。另一方面,在VR交流、发表演讲比Zoom体验感更好,但使用起来麻烦,功能有限,且很难劝说其他人也使用,因此在VR上能做的事少,VR没有达到iPhone那样多功能。

硬件方面,Meta Quest 2销量很好,自2020年11月发布以来,预测已卖出2000万台以上,与Xbox Series X和PlayStation 5的销量大体相当。实际上,这三个游戏设备几乎是同时发布的,但相比之下Quest 2发展之路要难得多。举个例子,自1994年以来,PS1-PS4已售出近5亿台,为PS5带来很好的基础和动力,而且Xbox、PS产品在推出三年后也还在增长,相比之下Quest 2在第二年销量就有所下降。

值得注意的是,虽然Quest 2、PS5、Xbox Series X的用户规模相当,但活跃用户数量、体验频次/时长还是存在差异。截至2022年3月,PlayStation 5的用户平均每月使用该设备50小时,或每天大约2小时(比PlayStation 4在其生命周期的同一时刻多15%)。严格来讲,Meta Quest 2对AR/VR并不像iPhone对智能手机的意义。而且在iPhone出现之前,智能手机也定位在明确、大规模的市场,并非只有前景。更重要的是,AR/VR在电脑、智能手机、平板电脑、游戏主机后才出现,人们已经拥有多样化的计算设备,除非AR/VR可以替代其中的一个,否则不太可能被大规模采用

当然,XR设备不会一下子取代现有的设备。最初,可能会有数以亿计的人将AR/VR与游戏机、PC和智能手机一起使用,其中可能有数千万人放弃后者中的一个,另外数亿人将在更长时间内继续使用AR/VR和2D设备,在合适的时机,这种转变才会来到。

另一方面,也有人认为AR/VR将补充现有的计算设备、为人们带来更多便利。比如霍普金斯大学脊柱融合实验室主任Timothy Witham博士认为,用AR做手术就像是用GPS驾驶汽车,GPS不会代替汽车或是车载电脑,同样AR/VR也不会取代现有的计算设备。AR/VR要想成功,需要的不是颠覆传统,而是变得更好、更快、更便宜或更可靠,但这一目标似乎还很遥远。相比之下,GPS已经有更多应用场景,不只能用于导航,手机上很多app也需要GPS定位,比如Siri、Tinder、Yelp、Spotify等等。然而GPS也经历了30多年(上世纪90年代才进入非军事领域)才在成本和质量方面成熟,成为日常生活的一部分。

表面上看,XR进展缓慢并非由于缺乏投资,过去15年里,已经看到多次大规模投资。比如Meta公司每年在XR上投入100-120亿美元,而且已经持续了几年,目前累计支出约400-500亿美元,并还在增长。然而,Meta第一方VR应用Horizon Workrooms、Horizon Worlds质量却不尽人意,受到广泛吐槽。尤其是Meta Avatar只有半身形象这件事,经常被人关注。苹果在XR上的投入规模不能确定,但它是美国前20名的专利申请者,多年来,这些专利的30-50%都与XR等沉浸式技术相关。据The Verge报道,苹果有数千名员工在研发XR头显,而且已经有好几年了。Snap和谷歌仅在XR相关的收购上就花费了数十亿美元。

微软的投资也不得而知,但在2021年,美国陆军曾计划以220亿美元购入12万台HoloLens(按阶段交付),相当于每台设备18.3万美元(包括软件、维修、数据中心服务),无疑为广泛的研发提供了资金,然而首批产品在2022多场实地测试中得到良好结果,其中80%产品会导致 "影响任务的身体损伤",如头痛、眼疲劳和恶心。因此截至目前,陆军仅实际购入5000台HoloLens,花费350万美元,而在2023年1月,国会拒绝了陆军为该项目申请的4亿美元预算,仅批准4000万美元(10%),用于开发新版HoloLens。一周后,微软宣布裁员1万人,以广泛削减成本。据彭博社报道,HoloLens部门受到的影响很大。

许多企业家、开发者、高管和技术专家仍然相信XR是未来(包括我),并且最终取代大部分PC和电视屏幕。当然,从计算设备发展趋势来看,显示设备越来越接近我们的脸,UI/UX体验也更加自然和身临其境,进一步提升使用率。但为什么这个未来还没有来到?AR/VR依然如此落后?钱都去哪儿了?都取得了哪些进展?最重要的是,我们还要经历多少次寒冬,才能看到XR的春天和夏天?

VR就是体感游戏主机吗?

在美国,一半以上的家庭都拥有一台游戏主机。通常,游戏主机是用户在家能拥有、使用、接触到的最强大的计算设备,甚至超越iPad Pro。即使你平时用企业级PC/Mac来办公,这些设备也主要放在办公室。相比于高性能游戏PC,游戏主机的优势是价格更实惠,有时候只是购买和主机性能相当的PC显卡,价格都会更贵。受益于巨大的规模经济,十年多来,标准的游戏主机出货量达到了50-150MM(MM即百万,相当于5千万到1亿5千万),因此成本更低。另一方面,厂商通常采用“剃刀和刀片”商业模式,为游戏主机提供100-200美元左右的补贴,再通过应用抽成将收回补贴的成本。相比之下,显卡或显卡厂商没法从游戏交易中赚钱。

与其他主流电子设备相比,游戏主机算力曾一度更加强大。以至于在2000年,日本政府由于担心索尼PS2被用于全球规模的恐怖主义,甚至曾限制该设备出口。而到了2002年,美国商务部长Don Evans甚至指出,"昨天的超级计算机就是今天的PlayStation"。埃文斯的观点是强有力的,但说反了,应该是:今天的PlayStation将是明天的超级计算机。在2010年,美国空军研究实验室曾用1760台索尼PlayStation 3,建立了世界上第33大的超级计算机:秃鹰群(Condor Cluster)。据预测,该计算机只有同规格系统成本的5%到10%,功耗节省90%,同时功能也足够强大,可用于雷达增强、模式识别、卫星图像处理和人工智能研究。

然而在许多方面,市场对游戏主机的包容度高。2020年发布的PS5和Xbox Series X重量接近9斤,体积比鞋盒还大,但这似乎并不影响其受欢迎程度。在这一点上,用户对游戏主机没有像其他消费电子设备那么高。当然,游戏主机通常放在固定的位置,体积大也没关系,甚至有一定优势,那就是可以集成大风扇和大面积进气/排气口来增强散热。而这将有效降低硬件成本,因为不需要像手机那样需要特殊的小尺寸元件。另外,索尼微软的游戏主机直接插电,不需要电池,因此也缩减了体积和产生的热量(甚至缩减风扇体积),而且不用担心续航问题。

网络连接方面,游戏主机通常支持Wi-Fi和以太网两种,不需要移动网络。此外,游戏主机也不需要自带显示器,可连接电视,进一步“节省成本”,同时也给用户更灵活的选择(比如1K或4K分辨率、LED或OLED屏幕)。通常,大多数电视放在人面前6-10英尺距离,除非电视尺寸超70英寸,否2K以上的分辨率往往不实用。相比于AR/VR头显,电视显示质量稳定,因为它一般放在环境光可控的固定环境中,而不是随身携带或在户外使用。

从硬件设计来讲,游戏主机也比AR/VR更容易,它可以将很多功能转移到其他外设上,比如可单独购买的手柄、耳机、蓝牙模块等等。而且游戏主机是娱乐设备,一些高端功能对它并不重要,比如运动追踪、精准物理模拟、照片级逼真感、办公协作等等。游戏主机的用途主要就是玩游戏,不需要像电脑那样同时运行多个程序或进程,而且游戏即使不支持物理模拟,也能足够好玩,因此不需要特别高端的配置(相比之下VR更需要物理模拟来实现沉浸感)。

当我们讨论VR/AR/MR时,经常拿游戏主机进行对比。经常有人评论,AR/VR体验看起来比十年前的游戏主机还要差,但价格确实后者二倍。这是因为3D场景的视觉渲染工作比2D要难得多,受到很多因素制约,所以VR/AR/MR头显的画面将永远比游戏主机差,毫无疑问。

限制AR/VR的因素都有哪些呢?首先,重量。任何设备都需要足够轻才能适合经常、长时间使用。通常,人们对AR/VR头显的可承受重量为300-700g,理想的重量视应用场景、使用时长而变化。因此,VR设备要比PS5或Xbox Series X轻90%左右,比任天堂Wii轻60%,甚至比任天堂Switch还小一点,外观还要美观舒适。而AR眼镜则必须更轻,虽然它可能很难像普通眼镜那样只有15-40g重,但仍然必须低于150克。重量局限自然也严重限制AR眼镜能具备的计算能力。

更重要的是,AR/VR硬件通常需要搭载电池,进一步增加了重量/体积和成本,而续航则决定了设备的使用时间。此外,电池会产生大量热量,长时间戴在头上并不输入。因此AR/VR硬件的电池需要体积小、重量轻,同时又要大功率、高效率。

其他的一些限制AR/VR的因素还包括:需要内置扬声器和麦克风,以及多个摄像头阵列(普遍认为至少要12个)、眼球/面部/手势追踪模组、陀螺仪等传感器。而且,AR眼镜还需要移动网络芯片,这又增加了重量和体积,并消耗电量、产生大量热量。

另外相比于传统游戏主机,AR/VR自带屏幕,而这将带来散热、重量、成本等问题。由于AR/VR屏幕靠近人眼,因此屏幕的像素密度需要足够密集(最低8K,16K更加理想),所需的像素数是普通电视屏幕的数倍,因此成本相当高。

AR/VR要做的工作远比游戏主机复杂得多,比如环境识别和理解、目标定位、颜色和形状预测、材料和纹理分析、物体分类、物体行为理解和预测等等。此外,还要识别反射、透明表面,提示用户周围的边界和风险。而在AR/VR社交中,还需要眼球/手势/姿态追踪功能,才能在Avatar上实时体现用户动作。AR/VR的主要用途是模拟和投屏,比如在VR中接入视频通话,实现手机的作用。相比之下,游戏主机不需要具备这些额外功能,只需将算力集中在图形渲染上。

而在图像渲染方面,AR/VR为近眼显示方案,因此屏幕分辨率至少要8K才理想,相比之下广受喜爱的Switch掌机屏幕分辨率只有720p。这意味着AR/VR每秒要渲染的像素几乎是Switch十倍。而Xbox Series X和PS5虽然可选择各种规模的屏幕,但最高也只支持4K。

然而,分辨率/像素数量只是AR/VR显示的一方面,另一方面还要看刷新率。大多数游戏的目标刷新率是60Hz,也有一些支持120Hz或更高,不过通常刷新率太高可能会牺牲渲染清晰度。比如,《堡垒之夜》支持60Hz、4K分辨率,如果将刷新率调高到120Hz,分辨率会下降至1440p。在Switch上,《堡垒之夜》最高刷新率仅30Hz。

此外,许多游戏更注重内容复杂性,而不是视觉规格,而运行复杂的内容则需要大量计算能力。例如2022年发布的《哥谭骑士》(Gotham Knights),它是3A级游戏,但却仅在30Hz刷新率运行,而这个刷新率对于AR/VR来讲远远不够。由于AR/VR的目标是模拟逼真的现实,人们普遍认为AR/VR头显的刷新率须达120Hz到240Hz,才能避免用户产生眩晕。用户在AR/VR中通过手柄、手势交互,但这些活动主要以视觉呈现,当屏幕非常靠近人眼时,输入和输出之间的任何滞后都会更加明显,从而出现感知差异。因此,AR/VR每秒渲染的像素要比传统显示设备多很多,而这意味着很多热量、需要大量电力、硬件体积也更大。最重要的是,占用了大量算力,甚至可能牺牲游戏的视觉保真度和内容复杂度。

相比于VR,AR受光学技术的限制更多。大多数消费级笔记本可实现300-600尼特亮度,企业版通常可达1000尼特,而电视的亮度则为600-1500尼特。这些设备主要放在室内,因此不需要特别特别亮,相比之下,智能手机要在室内、室外都能用,因此屏幕亮度要达到2000尼特才能在阳光下清晰显示。然而在实际情况下, 即使阳光没有那么亮,也会让手机屏幕看起来很暗。AR眼镜面临同样的问题,如果要全天候使用,它必须支持更大亮度,但这很耗电,会影响续航。另外,AR眼镜需要足够透光,用户才能看清楚周围的物理环境,因此AR需要在两种光学设计中做选择。一种是提升AR图像的亮度,避免因透过环境光而变暗,而另一种则是降低环境亮度,比如采用遮光罩或将透镜调暗。然而,有选择性的调亮或调暗很困难,计算量很大,目前还没人能解决。

当然,AR的续航问题也有一些解决方案,比如将计算单元和电池拆分为分体式模块(可放在包里、台面上等等),好处是能减轻佩戴在头上的重量。在医疗场景中,AR眼镜计算单元可放在手术台上,眼镜仅配备摄像头、扬声器、显示模组和麦克风。VR也有这样的设计,比如PC VR,或是PS VR。尽管PS5主机体积大、重量重、功能强,但好处是散热好,直接插电,没有续航问题等等。一些专利表明,Meta的AR眼镜将配备一种类似心脏起搏器的装置(计算单元),可挂在佩戴者的腰带上或放在口袋里。而一些传闻显示,苹果AR/VR头显将采用专用的"中继站",可放在用户客厅或办公室周围,功能类似于AR/VR的主机。尤其是企业级AR头显,它在办公场所为员工共享,不需要配备通用组件、无线芯片、长效电池,或有美感的外观。这些AR头显通过企业的充电站换入和换出,并统一进行维护。尽管这种设计成本不低,但足以为企业客户接受,因为它们是共享的,还可以带动收入,而不仅仅是有趣。

AR/VR体验感更好?

AR/VR有很好的机会,不管这项技术在商业上是否成功,它都代表了令人难以置信的技术进步,随着行业不断推进AR/VR,它将展现出惠及所有人的价值。

实际上,所有消费技术都曾面临困难,并做出权衡。不同的是,AR/VR需要的优化有很多方面,包括散热、重量、续航、分辨率、刷新率、摄像头、传感器、成本、尺寸等等。马克·扎克伯格多年来一直坚持AR/VR技术,并年复一年为其花费100多亿美元,正是因为要解决这些问题。Meta的钱被投入到光学、LED、电池、处理器、相机、软件、操作系统等方方面面。如果扎克伯格能够解决AR/VR技术问题,并且竞争对手落后于Meta多年,那么AR/VR的资金回报可能会非常大。在2021年初,扎克伯格曾表示:"我们这个时代最难的技术挑战,可能就是将一台超级计算机装进外观普通的眼镜框里。这很难,但它是将我们的物理世界和数字世界结合起来的关键。"

考虑到AR/VR面临的技术难题,那么即使有人觉得AR/VR画质起来像来自Wii,这也能算是一种恭维。这就像是再说,一个成年人背着一个50磅的背包,一边解数学问题一边跑100米,速度和一个12岁的孩子一样快。当人们评判Meta第一方VR应用的视觉完成度时,却不知道这种设计背后的权衡。人们普遍认为,Horizon、Meta Avatar很糟糕。然而,将它们的图形与第三方VR游戏(如VRChat或RecRoom)相比较,并不十分公平。Meta可以提升第一方VR应用的保真度,但却没这么做,因为图形"只是计算方程的一部分。牺牲了图形质量,Horizon Workrooms可将会议规模从2人扩大到8人,而这可能会将刷新率、Avatar清晰度、眼球追踪的准确性减半,同时也更耗电。而Meta Avatar,尽管只有半身形象,而且图形比较粗糙,但它的优势是跨应用通用,这样你就不用在每个不同的应用中切换形象。

实际上,Meta的AR/VR技术已经有很多进展。最初,Oculus Quest是纯VR设备,但Quest Pro扩展了VST混合现实模式。在2016年时,Meta的VR产品是Oculus Rift,它的分辨率只有1K,刷新率90Hz,重量达500g,价格为400美元,且不配备光学定位系统,需要使用外部基站。在2020年Oculus Quest 2问世,它和Quest 1的续航和价格一样,但像素数量翻了两番,并支持120Hz刷新率。相比于Rift,Quest系列头显加入了4颗Inside-Out摄像头,可通过这些摄像头透视周围的物理环境。2022年,Quest Pro将分辨率提高到大约5.25K(色彩对比度提高了75%),并加入RGB摄像头,用彩色透视取代了原来的灰度透视。Quest Pro的传感器数量增加了3倍,共有12个(支持手部追踪、面部和眼部追踪)。Quest Pro也是Quest系列首个支持 "注视点渲染 "的型号。通过跟踪用户的眼睛,Quest Pro可将重点渲染在用户正在看的地方,并降低余光部分的保真度,从而优化计算。这种方案仍需要将显示屏提升至8-16K,这样余光部分的分辨率可达2-4K。

当然,Quest 2和Quest Pro的进步是有代价的。Quest 2只能选择性支持120Hz模式,较复杂的游戏被限制在90甚至72Hz。Quest Pro的最大刷新率为90Hz,而且续航比Quest 2足足缩短了三分之一,只有两小时。而重量则重量增加40%,达到700克。价格也翻了几倍,达到1500美元。相比于更理想的8-16K分辨率/120-140Hz刷新率,4K分辨率/90Hz刷新率仍有数倍差距。这还只是渲染的像素数量,我们还没谈到保真度,甚至模拟的复杂程度。更重要的是,Quest的摄像头依然不能很好的理解周围的世界。

随着时间的推移,AR/VR的技术差距将有望缩小。如果苹果在今年春季公布AR/VR头显,这将成为一个重要的时间点。苹果生产了在生产世界一流的硬件,尽管依赖第三方代工厂,但其能力是无与伦比的。同样,苹果的硬件、操作系统和界面协同工作,如果苹果正式进军AR/VR硬件,将有潜力向整个行业展示这项技术的最佳实践。苹果擅长并经常打破长期停滞不前、发展缓慢的计算方式,比如GUI、MP3播放器、智能手机、平板电脑和智能手表。

在00年代初期,苹果的两大热门产品iPod和iPhone,主要是采用外部元件,尤其是计算芯片。其制造规模和专业知识够用,用户群和开发者生态规模较小。相比之下,苹果在2023年变得不再一样。现在苹果有能力制造世界上最强大的微型系统芯片,其手机、平板电脑、智能手表的出货量超越世界上任何其他设备制造商,这反映了其制造能力和产品的受欢迎程度。此外,苹果拥有世界上最赚钱的开发者生态,它也是其最受欢迎的品牌之一。

苹果可以将AR/VR头显也引入其硬件和软件生态,比如使用利用用户的iPhone为其供电,替代分体式计算模块,或用Apple Watch来实现手部追踪等等。因此,苹果AR/VR头显更有可能受欢迎,更有可能实现高性价比、配备最优质的UI和应用生态,每美元成本将产生最大的性能,并将配备最好的界面和最多的应用,这么说不是没有道理的。更重要的是,苹果AR/VR技术可能与现有技术不同,而是会带来更好、更多的功能。按照苹果一贯作风,其首款头显应该比现有的AR/VR技术不止好一点。尽管如此,其价格可能会达到2000美元甚至3000美元,这样的价格将限制苹果AR/VR市场,中短期内,使其不得不定位于电影、动画创作等专业3D开发场景。

通常,新技术必须经历一段使用率有限,但不断增长的阶段。此前,计算机、网络技术仅在大型企业、公共研究实验室和政府应用,普通用户不仅负担不起,也不会很好使用。而对于VR来讲,最初的用户可能是以3D为核心的企业,以及儿童、年轻人中的游戏玩家。我们不能断言技术成熟的时间,或是技术成为主流的时间,你应该问的,应该是什么时候出现什么技术,谁在使用,为什么使用,有什么目标。而决定这些问题的因素有很多,比如AR/VR设备的组件成本、功能、零售价格,或是有价值的软件等等。这些也是Meta关注的问题,现阶段该公司为了降低售价、推动采用率,会为每台VR头显补贴100-200美元,因此希望通过VR商店收入来平衡补贴,这大量的用户使用率和应用交易收入。

假设Quest 2卖出2000万台,那么Meta大约补贴了30亿美元,更别提该产品的研发成本。而对于苹果来讲,即使其AR/VR头显的毛利率达到35%,也要被数千万甚至数亿用户使用,才能算成功。

AR/VR可以有很多应用场景,比如VR观影、VR体育直播、虚拟会议、虚拟教育、VR生产力工具、VR游戏等等。行业在这些场景已进行很多尝试,但目前为止这些应用的受众还未达到数百万级。而这就造成了一个鸡生蛋、蛋生鸡的问题。如果没有吸引人的内容体验,用户不会大规模购买AR/VR设备,但如果没有庞大而活跃的用户基数,AR/VR平台也吸引不到开发者。因此,我们可能看到很多3D应用开发者,但VR开发者很少。

硬件可能是阻碍AR/VR发展的原因之一,毕竟市面上还没有最小可行的VR产品。要想让VR起飞,它将需要配备8K显示屏,并支持120Hz刷新率,从而降低用户眩晕的可能。另外它需要搭载十几个摄像头、重量小于500克、价格低于1000美元,甚至500美元。现阶段AR/VR用户体验也有待优化。去年10月,前Reality Labs顾问CTO John Carmack表示:"Quest的基础可用性还有待提高",用户的VR体验经常 "莫名其妙中止",而且"应用程序启动时间很慢,场景切换存在异常"。卡马克还透露,在2022年Connect期间,Meta内部员工想在VR中参加活动,却用了20分钟,多次重启设备才进入。更重要的是,VR要想和其他替代品(手机、电脑等计算设备)竞争,它的规模可能要比最低规格要求要高得多,才能被看做可行的产品。

当下,游戏依然是VR的主要场景,尽管很多人吐槽Quest的图形粗糙,但图形对游戏并非最重要;游戏玩法和趣味性更重要。虽然VR玩家乐意吐槽Meta,但他们清楚VR游戏好玩。参考1959年的《太空站!》、它的图形并不完善,但依然受欢迎。1993年,即使是基于文本形式的MUD游戏("多用户地下城"),也吸引了互联网总流量的10%。而2016年,Niantic刚推出《精灵宝可梦Go》时,该作只能勉强算是AR游戏,它还不支持3D世界理解、物理交互模拟等具有AR特性的功能。尽管如此,该作还是在全球爆火,积累了数以亿计的玩家。六年后,Niantic为其加入越来越多AR功能,该作的终身收入超过50亿美元。

另外,目前最受欢迎的游戏如Roblox、我的世界、Free Fire、游戏里面、糖果传奇等等,它们的图形并没有照片级保真度,这是开发者对美术风格的选择,并不影响玩家对游戏的喜爱。值得注意的是,图形上的改进也从未将非游戏玩家转化为游戏玩家,而直观的交互(物理运动等)却有能力转化用户,比如Wii Sports、吉他英雄。

VR游戏的体验感需要超越其他娱乐方式,如电视、阅读、棋盘游戏、龙与地下城、PC游戏等等。这样才能吸引用户来玩。但在休闲娱乐领域,VR并没有打赢其他内容,仅仅只有几百万用户,这并不够回报VR厂商的投入。的确,VR游戏具有更好的沉浸感,更直观的交互,以及更精确、复杂的控制。但其缺点也很多。据预测,VR的用户基数大约是2500-3000万,相比之下3A级游戏设备的用户基础(Switch、PlayStation、Xbox、PC)大约是3.5亿。此外,世界上大多数最受欢迎的游戏大多在2D平台,而不是在VR上。因此,很多VR用户只有少数朋友能和他们一起玩VR,这对于VR游戏是一个重大缺失。梅特卡夫定律指出,随着一起玩游戏的朋友数量增加,游戏体验也会更好。因此,VR游戏需要足够好玩,才能弥补玩家不能和好友一起玩的缺失,从而吸引游戏玩家选择VR。也就是说,VR游戏的乐趣需要超过游戏的社交乐趣。

最受人们欢迎的游戏不是VR游戏,说明VR游戏内容还不够受人喜爱,这也对上游硬件产生影响。就拿PS VR2来讲,当玩家已经花费549美元购买PS5后,还需要再花400-500美元才能玩上VR,这很难推动VR被采用。更重要的是,VR还不支持大规模多人游戏。比如VR大逃杀游戏,每场比赛只有二十几个玩家,相比之下手游、PC、游戏主机的大逃杀游戏却能支持50-150人。另外,AR/VR头显的算力局限,也影响了AR/VR能实现的游戏玩法,以及续航、舒适度、重量、分辨率等方面。

正是由于这种现状,大部分大型游戏公司放弃开发VR游戏。不仅VR玩家玩家基础太小,已经拥有VR设备的用户也会将大部分游戏时间和支出集中在非VR平台上。的确,VR的保有量、使用量和收入都在增长,但速度还不够快,在可预期的3-5年内,游戏开发商还看不到VR足够大的机会,因此很难优先为VR开发游戏。虽然游戏公司曾将非VR的作品移植到VR上,但大多数游戏不适合这种方式。索尼移植《Gran Turismo》是一个很好的选择,因为它是第一人称游戏,有相对可预测的行为,而且多人模式规格少(同时渲染的数量更少)。因此,调整游戏的控制或体验并不困难,而且算力有限的VR设备仍然可以运行该游戏。相比之下,《生化危机7》没有赛车游戏结构良好,但仍采用第一人称视角,而且玩法仅限单人游戏,离线就能玩。

而像《堡垒之夜》或《使命召唤》这样的游戏,根本无法被移植,因为它们是专门为非VR平台设计的。这体现在游戏许多技术决策上,比如大规模地图、高分辨率、100多名玩家竞技等等。而且,《堡垒之夜》是第三人称,在VR中容易引起眩晕。另外,建筑内部的设计方式、跳跃或射击的机制等游戏内容复杂,在PC和主机上操作起来已经很困难,在Switch、手机上更难,更别提VR。

一些2D多人游戏支持VR,但原本是为2D界面设计,并非专门针对VR,但这限制了游戏在VR中的玩法,不能很好的利用VR特性。即使是像Rec Room或VRChat这样的热门VR社交游戏,也不再只支持VR。据说,90%的普通用户在访问此类社交游戏时使用的是2D设备。可以肯定的是,这些游戏在VR中体验更好,但它们在VR之外却更受欢迎,这反而给了开发者更多动力,并说明用户购买VR设备的意愿较低。这也是为什么,Meta一直在收购VR开发团队。Quest的开发生态还不能吸引很多大型或初创游戏工作室,因此只能通过收购,来打造优质的第一方VR游戏。在Meta收购的VR工作室中,有许多是盈利的,并可以独立运用。Meta收购它们后,便可以更积极地投资,从而推动VR游戏收入,以及平台的用户规模。

对开发者来说,VR还存在另一个问题,那就是VR平台多、迭代速度快。VR产品迭代有助于推动技术目标,但这也将用户数量分散。Meta Quest Pro就是一个很好的例子,它比Meta Quest 2的性能强得多,但用户规模可能都不到Quest 2 5%。。因此,大多数开发者只能同时为这两个平台提供游戏支持,由于它们配置不同,这也限制了VR游戏对VR硬件特性的利用,同时也减少了用户购买Meta Quest Pro的必要性。

今年,Meta将发布Quest 3,它的发展预计会受到Quest 2制约,但Quest 3可能比Meta Quest Pro更畅销,因此将进一步打击专注于Pro的开发者。这也是为什么,游戏主机的迭代周期在6到8年,期间只会小幅迭代,比如PS 4 Pro。甚至于,相互竞争的游戏主机的功能差距也不大,重点是迎合主流2D游戏玩法,而非大幅创新。游戏主机厂商意识到,大多数游戏是为主流游戏主机和个人电脑而开发的,因此不太深入支持一些主机独有功能或性能。

现阶段,PS VR2展现了独特的功能,其依托于PS5的用户基础,未来将有足够大的潜力。相比于HTC Vive、Meta Quest,PS VR2在性能上具有优势。比如,它比Quest Pro轻100克,分辨率高10%,刷新率高33%,而且PS VR2游戏在技术上和视觉上都更加复杂。PS VR2的价格位于Quest 2(400美元)和Quest Pro(1500美元)之间,但你需要购买PS5才能使用PS VR2,这大约需要1100美元。

当然,PS VR2也存在不足,比如分体式设计不便携,以及色域预计比Quest Pro少40-50%,而混合现实模式也仅限于黑白单色。另外,PS VR2的屏幕还未达到理想VR的最低规格。

除了硬件外,PS VR2与众不同之处在于内容生态。首先,索尼可以说是本世纪最成功的3A级游戏开发商,比其他任何游戏公司推出的原创热门游戏更多。因此,可以期待PS VR2推出更多高质量VR游戏。对于VR平台来讲,内容是成功的关键因素之一。参考Valve在2020年推出的VR独占游戏《半衰期:艾利克斯》,虽然该作的质量在今天依然是VR天花板,但仅靠这一款VR大作,并不足以打动很多玩家。

在未来的几年里,PS VR2可以成为索尼重要的驱动力,为PS生态带来任天堂、Xbox不具备的优势。同时,索尼还可以通过为PS VR2构建第一VR游戏,驱动新的利润来源,并进一步吸引玩家。PS VR2还有一个意义,就是帮助索尼为VR打基础,以应对未来游戏平台向AR/VR转移的潜在趋势。

值得注意的是,索尼是屏幕和光学器件的领先供应商(据报道,索尼为苹果的大多数移动设备,以及AR/VR设备提供显示模组),因此PS VR2可借助索尼的内部制造和研发能力,共同推进显示技术和VR技术发展。

不过,由于PS VR2生态只是PS5的一部分,因此其用户规模不会超过PS5。截至目前,索尼已经卖出3000万台PS5,这一数字有望在2025年增长至6000万台。如果每四个PS5用户中就有一个购买PS VR2,那么到2025年,PS VR2的用户基数可能达到1500万台,这对于3A级游戏开发商来说仍不够,难以推动他们去开发VR独占游戏。而且开发者不太可能只开发PS VR2独占游戏,而是也会在Quest 2等VR头显上发布。

实际上,行业对VR游戏的关注有点偏离VR初衷。总体来看,游戏市场很小,每年收入不到2000亿美元,一些3A级游戏仅占其中3.5亿美元。这样小众的市场,并不足以让AR/VR设备进入全球数亿人的手中,更别提数十亿人了。然而,几乎每种潜在的VR应用都是类似的情况,在企业解决方案方面,甚至更艰难。企业特别不愿意接受新的平台,尤其是那些需要额外硬件的平台。因为这很昂贵,部署新的设备、培训员工、采用新的流程和软件模型、推动方案迭代成本很高,而且费时费力。因此,市场上大多企业都在等待VR商业案例规模化、更成熟,而现在还远未达到这一水平。事实上,大多数企业软件都没有VR模式,VR独占的软件方案也很少。即使用VR开会比视频会议更有效,也很少有企业愿意费力去采用VR头盔。VST头显可以在电脑屏幕周围显示虚拟的分屏,这个应用有一定潜力,但实际上,为员工配备多个显示器很容易,比购买Quest Pro更便宜,而且无需培训就能用。

前面内容主要讲了VR,接下来讲讲AR。很多人认为,AR眼镜更有潜力,甚至某天能取代智能手机,并成为全球最主要的计算平台,日活用户达到数十亿人。实际上,一些VR头显正在通过支持VST混合现实模式,为AR奠定基础。但由于AR发展较晚,技术远不如VR成熟,因此AR发展要更落后于计划。正是为了绕开AR的续航和光学问题,才诞生了基于VST透视的混合现实头显。

就拿HoloLens来讲,微软在2016年发布首款HoloLens,2019年发布HoloLens 2,HoloLens 2的分辨率是上一代三倍,视场角增加了60%,处理器核心数量是原来四倍,但所有的重量和尺寸都一样,仍然是头盔大小。然而,价格却从原来的3000美元上涨到3500美元。

此外,HoloLens 2的视场角只有人眼正常视力的20%,分辨率2K但刷新率仅60Hz。而且是在2K分辨率和60赫兹的情况下。尽管支持环境识别功能,但HoloLens 2能识别的东西很少,分析的信息更少。

在消费级AR市场,Snap的Spectacles具有一定代表性。初代Spectacles于2016年发布,重45克,并不支持AR显示。后来在2021年,Snap推出支持AR显示的Spectacles AR眼镜,加入了GPS和3D渲染功能,分辨率达到1K,视场角仅26.3°,而设备重量却增加近两倍,达到135克。相比之下,普通眼镜重量不到50克。而且,其续航不到30分钟。然而,Spectacles AR眼镜的进步却不算多,只是加入了AR环境理解、入耳式扬声器所有这一切的好处都是适度的--基本的、有背景的AR覆盖(例如,田野上的蝴蝶),一个远不如任何AirPod的入耳式扬声器,以及穿戴式相机。

很多人认为,如果没有电池技术、无线电源、光学和计算机处理方面的非凡进展,我们根本不可能看到想象中的AR/VR设备,AR/VR也不可能取代智能手机,或是拥有几亿日货用户。对此,Epic老大Tim Sweeney的看法并不乐观,此前他曾预期AR/VR设备还需5-7年时间发展,但后来又改口称,虽然AR是未来,但从Magic Leap等公司的发展来看,AR不仅需要新的技术,还需要新的科学突破,才有可能取代智能手机。Sweeney还指出,他不清楚这需要多少年,也许是10年,也许30年。他只希望能在有生之年看到AR成功,对此他并不十分确定。

元宇宙是下个阶段?

文章开头我就提到,AR/VR发展速度令人失望,理想的AR/VR设备仍然需要很多年。读到这里,你可能对这一现状的原因有了更好的理解。重要的是,我们不清楚,是什么导致人们对AR/VR普遍存在错误的乐观情绪。答案可能有很多种,比如人们以为AR/VR也能像智能手机一样飞速发展,拥有数百万亿用户,从2G迭代到4G,并成为现代生活中通讯的关键设备;或是认为AR/VR也能吸引苹果、谷歌等大公司入局,为其构建如iOS、安卓的开放平台,或是在Meta努力下,成功构建新的AR/VR平台;而且,AR/VR是新兴的领域,人们自然对其有很大期待。在2010年,人们可能不会想到,AR/VR需要超高分辨率和刷新率,才能避免眩晕。这需要经过长时间的原型开发、测试,才能发现。

那么经过13年对AR/VR的投资,虽然我们无法预测未来还需要多久发展,但也许可以参考智能手机发展史来进行预测,毕竟AR/VR的目标之一就是取代手机。据悉,第一台移动电话在1973年问世,而第一个无线数字网络是在1991年,第一台智能手机则是在1992年推出(来自IBM)。苹果在1994年曾推出平板电脑,(缺少移动网络芯片组),而主打企业客户的黑莓手机在90年代末起飞,WAP在1999年跟进(该技术使大多数手机可访问原始版本的万维网),以及第一个D2C媒体服务在21世纪初在日本出现。苹果在2007年才推出初代iPhone,而安卓和苹果应用商店在2008年出现。很明显在2007年到2008年,出现了从PC/本地计算到移动/云计算的阶段性转变,这距离移动技术出现已经过30多年。后来直到2014年,才有一半的美国人拥有智能手机,到了2020年,拥有智能手机的世界人口才达一半。

现在看来,并不是所有普通人都拥有智能手机,因此认为AR/VR在几年前取代智能手机,是很大的错误。的确,以前出现过技术加速发展,超过中间技术的例子,比如在中国电子支付直接跳过了信用卡,在一些市场手机发展赶超了PC。但手机目前还有一定发展空间,在尺寸、屏幕分辨率、续航、亮度、成本等方面还有待提升。相比之下,主流AR/VR头显也建立在底层移动技术上,也许能比智能手机更快将新技术从实验室交付到消费者手中,但在提供给广泛消费者之前,它还需要更多时间来完善。

那么,当元宇宙这个新的热门概念被炒起来后,我们又将看到哪些些发展?这项技术又将在何时到来?它能否到来?通常,人们容易将元宇宙与AR/VR相关联或混淆。但重要的是,你要意识到设备只是设备,也许它们会成为访问元宇宙的最佳/首选方式,但设备只是访问元宇宙的方式。AR/VR与元宇宙的关系,就像是触屏智能手机与移动互联网的关系。设备无疑扩大了移动互联网的使用对象、时间、地点、内容、频率和效果。但移动互联网不是智能手机,移动互联网也不需要触屏。要访问移动互联网,你甚至根本不需要一个视觉界面,用语音助手就行。

这样看来,AR/VR硬件的局限反而可能影响元宇宙发展,抑制其增长。如果AR/VR是元宇宙唯一入口,那么它们将限制进入元宇宙的对象、时间、地点、原因、时长和效果等因素。而那些从未用过高端AR/VR设备的人,或是未体验过AR/VR过山车等复杂内容的人,可能会低估这项技术和元宇宙的非凡性。让老人使用和熟悉AR/VR很重要,他们在年轻时可能没玩过双模拟游戏手柄,在使用VR时也存在一定门槛。相比之下,从小就玩《塞尔达传说》、Roblox的这一代年轻人,似乎可以更快习惯VR的头部运动追踪等特性。

相比于VR,AR体验感有很大的不同,它在物理环境之上渲染3D虚拟物体,同时还需要扫描周围环境,并模拟AR与使用者、环境之间的物理交互。现阶段,AR在智能手机上得到迅速应用。尽管移动AR没有AR眼镜那样直观、沉浸,但它已经在全球拥有数十亿人用户,而且每年技术都在进步。现在的智能手机越来越擅长环境扫描,甚至可以将真实物体转化为3D模型。而通过机器学习算法,移动AR能进一步理解真实世界,并在此基础上渲染3D AR内容,或是将扫描转化的3D模型叠加在真实环境上。

随着AR/VR被证明存在诸多挑战,越来越多人开始发掘元宇宙在智能手机上的可行性,这超出人们预期,但也很重要。在2022年,元宇宙概念提出者Neal Stephenson就曾表示:我在《雪崩》一书中创造了元宇宙一词,这本书于1992年出版,当时我曾预想元宇宙基于VR平台,但这并不是一个疯狂假设。后来,我还曾进入AR公司Magic Leap,推动以AR为基础的Magicverse。值得注意的是,我在写《雪崩》时,游戏并没有成为主流。而现在随着游戏技术发展,数十亿人可以在2D屏幕上轻松浏览3D内容。尽管基于键鼠的2D UI并不符合大多数科幻小说的预测,但科技发展常常基于现有的技术。比如,人们普遍使用的键盘就是基于机械打字机设计。考虑到人们已经对现有技术产生依赖,如果开发者在构建元宇宙平台时,没有考虑到这些用户,那就会走错路。因此我预计,前期大量元宇宙内容将主要基于2D屏幕(主流市场),而AR/VR将作为可选项,为未来更便宜、更先进的AR/VR硬件作准备。
的确如此,Stephenson在《雪崩》中曾预测,本世纪10年代中期,经常使用AR/VR眼镜的人将超过一亿。然而到了2023年,AR/VR依然难以打开主流市场,2D设备依然是元宇宙最有潜力的平台。比如,世界上最受欢迎的3D平台Roblox就是主要基于2D,截至2022年底,其日均用户已突破6100万,月均用户超250万,月均使用时间近50亿小时。而平台的UGC世界则近1亿个,每个世界都具有货币交易、通信套件、虚拟化身、门户等功能。值得注意的是,Roblox的增长并非短期,即使在疫情缓和后,它仍在增长,日活用户同比增长了18%,每日玩家使用时间增长3%,相比于2019年第四季度,该平台整体增长了近100%。
实际上,2D界面足以满足许多3D体验,Roblox就是众多例子之一。尽管Roblox支持VR模式,但从根本上说,它并非专为VR设计,VR只是其支持的设备中一小部分。值得注意的是,Roblox用户中有90%来自智能手机和平板电脑端,使用触屏来交互。与Meta的VR社交平台Horizon Worlds相比,Roblox的月活用户是前者的1250倍以上。此外,Roblox的用户规模也相当于VR社交应用Rec Room和VRChat的20-60倍。
尽管如此,Roblox的成功值得AR/VR学习,因为它在2004年就开始开发,2006年正式推出,而直到2020年之后才被大家广泛关注。实际上,是在硬件技术发展后,Roblox才实现了更多样化的体验。同样,将AR/VR作为虚拟社交平台的选项也很重要,这可以让软件应用尽量与AR/VR硬件发展同步。实际上,随着VR设备被更多人采用,Roblox似乎也在筹备专门的VR应用。
驱动Roblox发展的另一个主要因素,是游戏在青少年一代的普及。随着iPad平板电脑普及,越来越多小孩学会了使用它看视频、玩游戏,并养成了刷屏的手势,甚至看书、看杂志都想用手势放大或翻页。现在,一些从小使用iPad的孩子大概已经12到13岁,甚至有一些即将成年,而他们则构成了一群内容消费者,愿意为内容付费,或原创内容。这些媒体消费者现在正在花自己的钱购买内容--有些已经在自己创造内容。在这些内容消费者眼中,这个世界是互动式、沉浸式的,他们想要不再只是看视频、分享视频这种被动体验,而是交互式的游戏和社交,比如Roblox或我的世界。他们喜爱社交互动,因此更愿意拥抱VR等还在发展初期的新技术。每年,交互式社交的目标平均增长1.4亿儿童,这些儿童年龄在8到9岁之间,都是iPad活跃用户,他们的出现抵消了2021年以来不再使用或减少使用iPad的用户。
因此,我们也许可以将计算平台发展分为三大基本阶段:
第一个阶段,是出现基于该技术的最低可行性产品;拿iPad来讲,它在2011年实现了第一阶段;
第二阶段,则是有一代人从小使用这项技术长大;直到过去几年,才看到一代iPad用户的影响力;
第三阶段,是从小接触新技术的用户,成为创业者,比如在20世纪90年代互联网时期成长的马克·扎克伯格,就靠开发Facebook成立了大型科技公司,或是移动互联网时代的90后企业家Evan Spiegel。从小体验沉浸式社交平台的一代人正靠近第三阶段,因此该技术有正向发展的潜力,但VR的发展时机就还无法确定。
VR可能已经进入第一阶段,或者,它可能即将到来,又或者可能还需要十年。当然,VR也可能永远不会成为主流(以数十亿台设备来定义),而是成为主流AR背后的技术积累。与其问一项技术何时成功,更应该问何时会发生什么,谁会来使用,为什么会这样,要达到什么目的等细节问题。因此,我们也无法确定某家公司何时采用某硬件或某服务,或是建立某项业务的时间点是否太早或太晚,这并没有固定的答案。智能手机在本世纪00年代兴起,尽管黑莓、Palm、诺基亚、Windows Mobile等品牌已经问世十年,智能手机出现的节点也不晚,因为它找到了正确的手机界面、交互方式(触屏)、价位和核心市场(消费者)。而到了10年代初,再进入智能手机市场(比如Windows Phone)已经太晚了。另外Snapchat、Instagram、TikTok等社交应用,在智能手机出现至少7年后才问世,但依然获得广泛应用。尽管如此,它们还不能取代Facebook,因为Facebook比iPhone、安卓手机更早亮相。
那么最后,元宇宙的发展进展到了哪里?只有时间能给我们答案。

参考:

https://www.matthewball.vc/all/why-vrar-gets-farther-away-as-it-comes-into-focus

( END)



 
每天五分钟,轻松了解前沿科技。    
         —— 青亭网  

阅读原文

* 文章为作者独立观点,不代表数艺网立场转载须知

本文内容由数艺网收录采集自微信公众号青亭网 ,并经数艺网进行了排版优化。转载此文章请在文章开头和结尾标注“作者”、“来源:数艺网” 并附上本页链接: 如您不希望被数艺网所收录,感觉到侵犯到了您的权益,请及时告知数艺网,我们表示诚挚的歉意,并及时处理或删除。

数字媒体艺术 科技艺术 AR/VR

10652 举报
  0
登录| 注册 后参与评论