AR增强现实的技术实现及案例

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-AR

增强现实技术实现及案例AR增强现实的技术实现及案例第1页AR先烈：谷歌眼镜（GoogleGlass）204月公布，它能够经过声音控制拍照、视频通话和辨明方向，以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等。先锋：微软HoloLens全息眼镜于北京时间201月22日凌晨与Window10同时公布，6月15日微软在E3游戏展上展示更完整现实增强版《Minecraft》游戏。新锐：MagicLeap成立于年，20取得谷歌领投5.42亿美元投资，MagicLeap曾在209月公布过一段“直接利用MagicLeap技术”实现视频，没有添加任何特效，但样品一直没有曝光。AR增强现实的技术实现及案例第2页-

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-AR提到AR，可能想到应用：

战斗机平视显示器

汽车HUD（Head

Up

Display）抬头显示（或称平视显示器）（宝马汽车高

端车型均已应用这类技术）图片起源：AUTONETAR增强现实的技术实现及案例第3页-

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-ARAR其实一直在我们生活中

购物比价软件；

点读笔；

谷歌对译；

语音翻译软件APP；

导航软件APP；

旅游景区介绍景点APP；等等国内企业机会不在于平台，而在于找到用户痛点，从小功效突破。汽车后装HUD生产商Navdy年8月众筹引发轰动效应，当前国内在汽车HUD领域创业正如火如荼，能够连接汽车OBD接口显示汽车状态数据、可连手机接电话及语音回短信、可导航、可语音或手势交互，渐渐将成为汽车智能平台。该领域技术难点在于台式机散热、强日光下呈像清楚度，或者要抛弃Navdy路线。

Navdy采取DLP技术，

配置了5.1英寸透明HUD“Feels

Like

Driving

In

The

Future”AR增强现实的技术实现及案例第4页-

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-ARAR有两类，一类是不融合现实，只从旁提醒信息用，像Google

Glass，一类是与现实融合，而融合方式又分两种，一个是透明AR（optical

see-through)：透过镜片直接看到现实世界；另一个是视频叠加AR（video

see-through或videooverlay）：经过摄像头捕捉前方现实世界，以视频加其它增强信息共同展现给用户。AR能够看成VR超集，镜片前面一遮就成了VR，不过当前ARFOV还是太小了，反过来，VR加个前置摄像头也可实现视频叠加型AR，现在手机和平板上已经出现了很多video

overlayAPP，比如上海小熊尼奥（获纪源资本GGV

Capital领投、高通等跟投1.2亿人民币）。两种融合AR遭遇挑战都是刷新延迟，视频叠加AR相比透明AR，优势在于算法简单、劣势在于多为2D视频，假如是3D沉醉式，延迟问题更大。视频叠加AR两大底层引擎，德国Metaio于5月22日被苹果收购后暂停对外服务，Vuforia于随即

10月12日被高通卖给了物联网企业PTC还对外服务，其它引擎还有法国TOTAL

IMMERSIOND‘Fusion、国内Realmax、亮风台HiScene等。图片起源：小熊尼奥《口袋动物园》AR增强现实的技术实现及案例第5页-

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-AR·《Sight》（以色列）导演兼编剧：丹尼尔

拉索AR增强现实的技术实现及案例第6页-

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-Google

Glass谷歌眼镜最初在年4月5日公布，10月30日又公布了第二代，加了微型耳塞（前代骨传感耳机在嘈杂背景下听不清），并对小型近视眼镜架做了适配处理，4月15日正式限量以1500美元出售，7月正式开放直播功效。GoogleGlass可抬头唤醒或者“OKglass”语音唤醒、摘除锁屏，可手势L型比划或眨眼拍照、可录像分享、收发短信、上网、处理电邮、查询天气路况等，只是应用市场Glassware中APP不到50款，均无偿。AR增强现实的技术实现及案例第7页-

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-Google

GlassLCOS

硅基液晶微投影技术。Google

Glass实际上就是微型投影仪+摄像头+传感器+存放传输+操控设备结合体，用是HimaxColor

Sequential

LCOS显示器（类似于DLP，用硅基液晶反射光线），型号HX7309，分辨率640x360

，显示区尺寸4.8*2.7毫米，经曲面镀膜棱镜反射后，显示效果如同2.4米外25英寸16:9屏幕，摄像头像素为500万，可拍摄

720p视频，16G内存，支持WiFi与蓝牙连接；全镜重50g，电池570mAh，藏于右镜架脚，

一次充电6小时可用，但拍照只能用2小时，拍视频撑不到40分钟。图片起源：谢煜，知乎AR增强现实的技术实现及案例第8页-

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-Google

Glass年1月19日，谷歌正式停顿了谷歌眼镜“探索者”项目，即使成了先烈，索尼、三星、联想以及国内很多初创企业也在跟进发展自己Glass。GoogleGlass得到了外科医生、建筑工人、机修工程师等技术人才认可，但失败原因有三点：1、1500美元价格太贵，应用少显得性价比不高；2、挂在右眼上方小屏幕，与现实世界分离，斜眼分散注意力，轻易有出行风险；3、助长了偷拍、偷录等不法行为，触及了隐私与版权底线，有些酒吧、餐厅、影院等公共场所明确禁止使用，用户甚至得到了“眼镜混蛋”（Glassholes）不雅称呼，有些人认为正是谷歌极端限售造成了拥有眼镜人成为少数派，所以被社会孤立。AR增强现实的技术实现及案例第9页-

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-Google

Glass谷歌眼镜应用：Emotient经过表情分析情绪，即使有认为GoogleGlass应用场景太少，但类似Emotient这么系统在商业营销分析中还是很有帮助。第三方Emotient203月7日推出了一体验款全新应用，能够利用谷歌眼镜分析其它人心理感受。Emotient起源于加州大学“机器感知试验室”(MachinePerceptionLab)，它能分辨出类似于喜悦、愤恨、悲伤、诧异等等基础表情，以及焦虑、沮丧等复杂表情，普通网络摄像头就能支持分析。这家企业已经于1月8日被苹果收购。AR增强现实的技术实现及案例第10页-

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-Google

Glass·谷歌眼镜工作被分配至托尼

法戴尔(Tony

Fadell)领导消费类硬件部门（Nest）智能家居，Tony是iPod之父。年5月原Glass项目责任人AdrianWong投奔OculusVR，由曾在博士伦担任高管负责太阳镜OutlookEyewear设计推广营销人才IvyRoss接任。眼镜研究并未停顿，未来可能更关注用户需求，新款GoogleGlass可能很快就见面世，6月Google又公开招聘Glass项目高级生产技术工程师，1月据《华盛顿邮报》报道，有些人在FCC（联邦通信委员会）网站上找到了Google

Glass

材料，增设了录制视频闪烁提醒灯以躲避隐私侵犯问题，另有消息称，眼镜复出将主打2B路线，以尽可能躲避隐私争议。不过看图还是单目标！AR增强现实的技术实现及案例第11页-

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-微软HOLOLENS微软HoloLens于北京时间年1月22日凌晨与Window10同时公布，快速赢得舆论关注，6月15日微软在E3游戏展上展示更完整现实增强版《Minecraft》游戏。HoloLens利用3D投射，在现实场景之上叠加一层立体虚拟展示界面，通过手势、语音、蓝牙点击配件Clicker交互，支持眼球追踪，能够在墙上获取消息、查找联络人，在客厅墙上直接进行Skype视频通话、观看球赛，在地上、家俱间玩Minecraft等游戏，甚至于能够将创造虚拟物品经过3D打印变为实物。“Because

when

you

changethe

way

you

see

the

world,

youcan

change

the

world

you

see.”Hololens不认为自己是AR，而认为自己是MR（Mix

Reality）AR增强现实的技术实现及案例第12页-

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-微软HOLOLENS微软Hololens项目由前Xbox孵化项目总经理、被誉为Kinect之父AlexKipman负责，他是巴西裔，年加入微软后成为100多项专利第一创造者，被誉为美国高科技行业25位最具创新人才之一。酷产品Kinect是微软在206月2日E3大展上公布Xbox360体感外设，206月14日更现名，11月4日在北美正式出售。它是一个3D体感摄影机，可即时动态捕捉、影像辨识、语音辨识、社群互动。205月28日XboxOne公布会上，微软展示了第二代Kinect，11月22日正式出售，捆绑销售。AR增强现实的技术实现及案例第13页-

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-微软HOLOLENSHololens借用了Kinect关键技术，准确说应该是头戴版Kinect+微投影。Kinect一代是基于测量红外光斑来进行深度检测，Kinect二代是基于time-of-flight技术。一代采取是以色列PrimeSense三维测量技术，该企业以后被苹果收购，而二代采取ToF技术是微软收购以色列企业3DV，微软之所以没有在一代产品中采取3DV技术，主要是3DV感光芯片要测量光飞行时间，须做到飞秒级快门，听说他们在芯片中用到砷化镓，使其时钟频率提升到上百G，但这么做成本太高。两代Kinect都是两个传感器，一个是红外传感器，主要用来监视人体动作、深度和温度，另一个则是用来识别颜色RGB摄像头，两代都有些人脸检测，3维重建等功效。

Kinect一代，彩色摄像头为640*480，深度摄像头为320*240，只能识别两个人骨骼数据；K二代，彩色为1080P，深度摄像头为512*424，能识别六个人骨骼、手指灵活运动，甚至能监控用户脉搏，识别稳定精度更高。一代二代AR增强现实的技术实现及案例第14页微软HOLOLENSKinect上市之初微软5亿美元营销，邀请美国脱口秀女王OprahWinfrey在节目中说“Youarethecontroller”口号，赢巨大关注。消费者能够150美元单买Kinect1，或以299美元同时购置Xbox360和Kinect1，销售一度良好。不过，Kinect叫好不叫座，20停产！XboxOne上市后与Kinect2捆绑499美元销售，问题是一直配套游戏多属家庭娱乐与健身，而且体感游戏对客厅空间有要求，缺重型游戏。难敌399美元索尼PS4，销售比拉开到1:3，微软只好于206月9日放开捆绑销售，能够399美元购置XboxOne，主机销售虽稍稍追回，因为价钱低了，且没有了Kinect资源占用，图像性能提升了10%，而Kinect则慢慢滑向深渊。微软为了扩大应用，还曾于年2月推出第一代KinectforWindows，售价为249美元，207月推出第二代KinectforWindows，售价为199美元，不过，最终到204月初宣告停产。Kinect家族累计卖出2900万部。Kinect团体转战Hololens，是新生，还是会重蹈覆辙？ -103-AR增强现实的技术实现及案例第15页-

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-微软HOLOLENSHoloLens是一款基于深度摄像头，高性能处理器和双屏幕显示头戴式计算机设备，能够独立使用，支持WiFi和蓝牙，内置CPU、GPU和一颗首创HPU全息处理器，具备立体音效系统以及一整套传感器实现各种功效。不过Hololens不像Google

Glass那样在室外用，而是设定为室内用，防止了Google

Glass隐私争议，我们认为一是室内光线较暗、利于其展现，二是Hololens室内预建模需要。图片起源：Imgur，作者不详AR增强现实的技术实现及案例第16页微软HOLOLENSHoloLens原理以下列图：微软凭借积累深厚Kinect深度摄像头技术，以及基于SLAM（实时定位与地图构建）技术打造Kinect

Fushion

3D建模技术，从原型机试用汇报看，3D渲染到达720P画质、刷新无延迟、定位精准。再下列图，感觉Hololens在识别方面用还是Kinect1光编码技术，假如能用上Kinect2ToF技术，产品就能够用于户外，不过，成本！功耗！资料起源：聂崇岭，36氪；徐浩，知乎

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-AR增强现实的技术实现及案例第17页-

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-微软HOLOLENS全息波导呈像原理，国内也有论文研究（/R5Jxc3p），乃微投产生图像经透镜后变平行光，在光栅1衍射效应下满足全反射条件并沿波导方向无损前行，抵达光栅2后从波导射出进入人眼成像，这种垂直偏转传输方法降低了传输距离、降低了折镜使用，有利于简练轻型化。为了保障图像完整并给眼睛一些活动空间，需要扩展出瞳技术，即分屡次出射并屡次成像。需要克服是复杂像差形式与严重色散。Kipman则透露：“光粒子会在设备光引擎中跳动数百万次，然后进入头盔两个透镜，在里面蓝绿红玻璃层之间跳跃，而后进入你眼球后方”。据悉Hololens微投采取是双LCoS方案，也是Himax产品。这里借用Sony在研全色体全息波导眼戴显示技术图来说明，Sony把红蓝光栅置于一个波导内部，绿色置于另一波导内部，微软应该是全部独立了。（资料起源：中科院长春光学所曾飞）微投光栅1光栅2AR增强现实的技术实现及案例第18页-

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-微软HOLOLENS微软在底1.5亿美元向军工企业ODG收购了几十项智能眼镜方面专利，应该有所凭借，而ODG自己还在做眼镜，针对2B市场6月预售一款R-7眼镜，二季度开始发货，售价2750美元，重约125g，效果相当于在房间里看65寸电视。资料起源：刻度网AR增强现实的技术实现及案例第19页-

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-微软HOLOLENS微软年1月对少数媒体开放原型机体验，到达震撼效果，即使是线路板裸露很大很沉重产品，但性能上比Kinect要强大，能耗要相对较低，其左右各二深度摄像头视角到达120x120度，投影也是全视野。不过，5月Build大会开放体验开发者版反而tradeoff成40度视窗，就像在两英尺外观看15英寸显示器，被舆论一顿痛扁！企业称，因为制造全息投影所需要玻璃十分复杂，视野越宽、玻璃越大，废品率会提升不少，成本显著提升，另外电量也跟不上。该窄版在普通情况下续航最高可达5.5小时，但重度玩家可能撑不到2.5小时。AR增强现实的技术实现及案例第20页微软HOLOLENSHololens开发者套件于年2月29日开始预订，并于3月30日旧金山Build开发者大会正式推出，售价3000美元。套件包含开发工具及HoloStudio、Skype、HoloTour等软件，配套新游戏也被曝光，其中包含《Fragments》、《YoungConker》、《RoboRaid》三款游戏。《Fragments》犯罪游戏，玩家在起居室中调查案件并问询游戏角色；《YoungConker》将松鼠带到玩家房间；《RoboRaid》第一视角射击游戏，毁灭墙面上出现入侵外星人。购置者还将取得数百款Windows商店UWP应用，UWP通用应用平台，一次编译、可在各类微软系终端运行。 参数：显示器：透明全息透镜； 2xHD16:9光学引擎；自动校准瞳 孔距离；2.3全光点全息分辨率； 2.5K流明全息密度。内存：2GB； 存放：64GB；重量：579g；相机：200万像素照片，720P视频；电池：2-3小时活跃使用电池寿命，2周待机时间，被动冷却；OS：Win10。

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-微软HOLOLENSHololens到底有什么用？有些人说有了Hololens就不用买电视了，甚至开玩笑说家里也不用装修了，只要一张沙发床就能入住。当前Hololens问题包含价格昂贵、室内使用、视野窄。3000美元价格使得只能限于2B业务，假如要2C话，价格要砍剩一成才适当。我们认为AR价格应低于VR，AR不适合像VR一样玩重型游戏，在家中真实环境下打怪、日久会形成精神障碍，AR作用更多就是对现实增强，而非对现实虚幻。这么AR能够降低性能要求、降低成本与价格。尽可能应做到室外使用，室外对AR有刚需，实时3D建模对室外非2B项目非必需可简化，并可依据外部光线强弱自动调整亮度。窄视场、沉醉感差问题能够将就，把它当做双目版GoogleGlass就好了，最少不会有“GG眼”（右图）。耗电量：计算视觉、SLAM，以及反向3D建模，都很花费计算量，需要简化。总之我们认为，当前能够将就Hololens窄视场版本，但价格最好在300美元以内。宽视场版本要出来预计没有三年、五年不行，电池、镜片材料并不遵照摩尔定律。AR增强现实的技术实现及案例第22页-

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-Google

Glass可能之还击当然，谷歌也不是吃素，谷歌3D建模神器ProjectTango202月从GoogleX毕业，谷歌还成功为该项目研发出一款Android手机原型机，配置了一系列摄像头、传感器和芯片，它能在你走动时，自动扫描四面绘制出周围世界3D模型，每秒进行1500万次3D测量。项目其实是摩托罗拉移动以前研发团体负责，项目责任人JonnyLee曾在微软Kinect项目工作，年加入Google。谷歌也是内嵌Kinect使用PrimeSense深度处理芯片，矢量处理器使用硅谷创业企业Movidius芯片，后者已经公布了核数量从8个增加到12个“Myriad2”。AR增强现实的技术实现及案例第23页Magic

LeapMagicLeap成立于年，202月完成5000万美元A轮融资，2010月得到谷歌投资，203月企业公布过一段AR办公室打怪第一人称射击游戏视频，这是比微软更领先创意，一下子吸引了业界注意，不过该企业当初并没有附带真实性申明。顺带说一下，此举倒是刺激了微软不停去开发配套Hololens游戏，微软透露《RoboRaid》由一支8人团体用了短短12个星期就开发出来了，以显示其开发环境之友好

。Magic

Leap宣传语：Your

new

way

to

bring

magic

backinto

the

world.Magic

Leap也不认为自己是AR，而认为自己是CR（

CinematicReality）电影级现实。

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-AR增强现实的技术实现及案例第24页-

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-Magic

LeapMagicLeap于年10月20号《华尔街日报》WSJD展会上展示了一个视频，办公桌下担心机器人、办公桌上太阳系，视频注脚尤其强调，这是利用MagicLeap技术实现并实拍视频，没有添加任何特效。AR增强现实的技术实现及案例第25页-

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-Magic

LeapMagic

Leap随即很快又公布了一条新视频，体育馆中跃起大鲸鱼，视频中观众是裸眼，让人震惊裸眼全息时代到来，Magic

Leap总是用一个个视频撩拨大众神经，但产品为何至今还未揭晓，引发无数质疑，特效！骗子？这次确实是特效，Magic

Leap是需要佩戴眼镜，视网膜呈像，它还是给公众带来了新概念，数字光场技术(Digital

Lightfield），也是与Hololens最大不一样。AR增强现实的技术实现及案例第26页·MagicLeapMagicLeap年10月取得由谷歌领投5.42亿美元B轮融资，高通资本、KPCB、AndreessenHorowitz等大牌投资机构跟投，请注意是谷歌自己，而非其风险投资部门GoogleCapital和GoogleVentures，谷歌新任CEO桑达尔皮查伊(SundarPichai)（俗称劈柴）甚至出任了该公司董事。202月完成7.935亿美元C轮融资，阿里巴巴2亿美元领投，WellingtonManagement,T.RowePrice,JPMorgan,MorganStanley,FidelityInvestments,WarnerBros.,QualcommVentures,Google跟投，蔡崇信入董事会，估值达45亿美元（非之前传说120亿美元）。有些人质疑谷歌投资这是给微软Hololens逼急了乱投医，莫非这么多大佬捧场竟遭遇了皇帝新装？

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-·桑达尔皮查伊（1972-），印度裔，年8月就任谷歌CEOAR增强现实的技术实现及案例第27页-

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-Magic

LeapMagic

Leap团体堪称梦幻。创始人兼CEO，Rony

Abovitz曾是MAKO外科手术机器人企业联合创始人，这家企业最终作价16.5亿美元卖掉。朋友们评价Rony幽默幽默、思维活跃、善于说服人，也常会做出一些让人意想不到事情。

创始人Rony

AbovitzMagic

Leap其实聚集了很多计算视觉、数字光场技术大牛，比如感知研究高级副总裁

Gary

Bradski，他于1999年在Intel时就创建了OpenCV(开源计算机视觉工具库)，他还是Stanford顾问教授（可惜此人于5月正与企业互诉公堂），再比如计算视觉技术责任人Jean-Yves

Bouguet，原来在Google负责谷歌街景车制造。团体还有著名游戏设计师Graeme

Devine、著名科技市场首席营销官Brian

Wallace、Beats企业前CFO

Scott

Henry，还有一位科幻传奇小说作家Neal

Stephenson被任命为“chief

futurist”，他是《雪崩》、《钻石年代》、《编码宝典》、《巴洛克记》等经典科幻小说作者。AR增强现实的技术实现及案例第28页Magic

LeapMagic

Leap产品原理分为四个步骤：1、数字光场拍摄（光场相机）；2、3D信息感知-SLAM-3D场景识别-3D反向建模-实时CG图像渲染；3、光场显示；4、交互。第2步在微软Hololens中做过介绍，Magic

Leap露了一手，初始校准、传统方法是对着国际象棋棋盘重复校准，他们对着一个特制奇形怪状物体一次快速校准；第4步前文介绍较多，

Magic

Leap开发了手套，申请了一些手势指令专利。Magic

Leap光场显示想到达效果：1、从眼镜中看出去无法辨真假，因为所见都是从真实光场中采集光线集，传统显示没有保留光线方向信息，屏幕是漫反射，从屏幕上某一点发出全部射线都是相同颜色，而光场显示要求从同一点出发不一样射线含有不一样颜色；2、眼睛长时间不疲劳，因为光场信息完整、人眼想看哪里、哪里就能自动对焦，而不是屏显3D、眼睛一直聚焦屏幕上。公司称，他们开发了一个全新光场芯片，并将在佛罗里达用废弃摩托罗拉工厂做生产。

资料起源：顾险峰

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-AR增强现实的技术实现及案例第29页-

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-Magic

Leap数字光场拍摄：描述一个光场需要7个维度：3个三维坐标，2个极坐标表示这个点上经过光方向，1个波长表示光颜色，还有1个是时间t。假如只考虑光场被投射到二维平面（如视网膜）话，关键维度只有4个：2个是平面上点坐标，2个是入射光方向，相比2D拍摄多了后2维。光场魔盒解释：假设用一个玻璃盒子罩住一只兔子，我们统计下盒子表面任意一点向三维空间任意一个方向发出一条射线，这时即使挪走这只兔子，我们观察光场信息还是会认为兔子在原处。早期光场采集方法简单粗暴，就是用大规模相机阵列，伴随数字相机技术成熟，开始密集针孔相机，最终是按照仿生学昆虫复眼来取得光场。资料起源：顾险峰AR增强现实的技术实现及案例第30页-

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-Magic

Leap光场相机（Camera3.0，1代是胶片相机，2代是数码相机）代表产品Lytro可先拍照、后取焦，年斯坦福毕业吴义仁(Yi-RenNg，马来西亚裔，1979年9月21日－)创办，博士论文终孵化出202月第一代产品，价格399.99美元（后折价到139.99美元），玩具型产品，年7月第二代Illum，价格1599美元，有点专业派头。二代4000万像素光场解析度（40-megaray光场感应器），一代为1100万像素。镜头与传感器中间有9万颗微镜头阵列，统计全部光场原始信息包含大量不一样方向光信号叠加在一起，Ng利用傅立叶变换把不一样信号分解开，再依据使用者需要重新组合，名为“傅立叶切片摄影”后期处理方式合成出聚焦于任意一点照片。吴义仁与Lytro第一代产品AR增强现实的技术实现及案例第31页Magic

Leap不过，Lytro至今销售不佳，原因：1、单看2D画质仅4百万像素，还不如手机镜头（2D照片大小5M，RAW格式则是50M，xRAW格式142M），因为要储存多个深度层面信息，单层分辨率就低了；2、用途有限，后取焦需求少，媒体记者暗光偷拍、抓拍算是一个小众需求；3、光场信息量大，抓拍时又轻易因成像时间长而错过最正确时机；4、没有可变焦视频录制功效，因为信息量太大了；5、先拍照后对焦功效被对手快速模仿并推出廉价替换品，比如有软件一次拍多张不同焦点画面、松下推出一次拍1秒不一样景深4K视频，以及谷歌推出无偿拍照应用可调整照片景深。

总之，我们认为Lytro嫁接上

Magic

Leap才有望带来需求井喷，不过也要先处理光场信息压缩问题，当前已经有MITTesseract等研究压缩感知，类似于唱片-WAV-MP3等有损压缩-FLAC等无损压缩。且等着！

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-Lytro第二代IllumAR增强现实的技术实现及案例第32页-

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-Magic

LeapLytro年6月取得5000万美元A轮投资，2011月取得4000万美元投资，202月取得5000万美元投资，恺英网络2月18日公告称拟400万美元投资Lytro，持股1.27%，总估值3.15亿美元。但当前Lytro每年都要亏损掉4000万美元。Lytro20宣告转战虚拟现实，11月公布了全新可拍摄360°全景光场相机LytroImmerge，产品还未正式出售。AR增强现实的技术实现及案例第33页MagicLeapMagicLeap光场呈像方式采取光纤投影显示(Fiberopticprojector)，责任人BrianSchowengerdt，导师是华盛顿大学EricSeibel教授，导师团体研究内窥镜数十载，Brian想法很聪明，把过程倒过来能够做成一个高分辨率投影仪，他早在年就发了相关论文，年曾公开展示一个直径1毫米、基于光纤扫描内窥镜，原理是微电脑经过基于微机电系统MEMS驱动器Actuator，准确控制超细光纤末端，在1毫米直径管子中高速旋转，由小变大画同心圆来完成扫描，1mm宽9mm长光纤能投射几寸大高清蝴蝶图像，有些人发觉它现在已经在为美国国防部研制分辨率到达4K级别光纤扫描显示设备。视频链接：/RqOntaZ

资料起源：聂崇岭，36氪；胡伯涛，知乎

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-AR增强现实的技术实现及案例第34页-

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-Magic

Leap光场显示主要是两种方法：空间复用（space

multiplexing）和时间复用（timemultiplexing）。有研究表明用6个聚焦距离加上一个线性混合（linear

blending）渲染算法就基本能实现从约30厘米到无穷远让人眼自然对焦。“空间复用”用一根光线实现不一样聚焦距离，Nvidia做原型属于这种，Magic

Leap公布专利也是这种，因为光纤输出只是2D画面，要还原光场，Magic

Leap在光纤外端放上一个弯曲微镜阵列，镜面受光线方向2维数字信号控制磁场来快速调整，每个小单元反射光纤2D光一部分来生成3D空间中一个特定点光场，最大问题是分辨率大打折扣；

“时间复用”就是用高速原件快速产

生不一样聚焦距离，这么分辨率不损

失。另外用光纤束位置差来得到不

同聚焦距离效率更高，光纤束也能实

现更大FOV。Magic

Leap可能实

际上用后种。

资料起源：谷歌吴博士，钛媒体；胡伯涛，知乎图片起源：金色葡萄，果壳网AR增强现实的技术实现及案例第35页-

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-Magic

Leap光场显示难点：这是很多技术派人士关心，当前释放出来视频都是在昏暗环境中，用3D图像高亮来遮挡真实环境。怎样能在一个明亮环境中渲染黑色图像？或者说，怎样将真实环境物体完全替换掉？Magic

Leap也申请了相关专利，用凸镜形成虚像、同时遮蔽现实实像。图片起源：金色葡萄，果壳网AR增强现实的技术实现及案例第36页Magic

Leap

总之，Magic

Leap原理中技术都有多年学术界研究，并被证实是可行，

Magic

Leap把它们组合起来，有创新之处，但比Hololens还要大一个数量级

计算量怎样才能做到小型化，这是最大问题，当前体验者反应一个词是

“Bulky”，所以我们认为Magic

Leap开发者版本要出来最少需要五年以上、

甚至十年时间，Magic

Leap连续融资就是为了打好持久战。

光场技术处理是真3D、眼部无疲劳，当前技术到达是假3D、无眩晕，

性价比上也不差，用户真会为价格昂贵光场显示买单吗？

光场其实是一个古老概念，

1846年法拉第给出定义，光场拍摄早在1936

年就有开始研究，光场显示在1996年被微软和斯坦福学者引进到计算机图形

学领域，发展到今天已经了。

据悉微软曾经出过一版基于光场游戏，类似孤岛寻宝，全部场景都是从真实

自然中采集，非常逼真，不过最终没有引发任何反响，无疾而终。我们认为微

软光场试验失败于当初还没有沉醉式头盔设备配合，现在有些不一样了，如

果这条路能成功，我们预计微软利用技术积淀追上来机率也存在。

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-AR增强现实的技术实现及案例第37页-

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-全息3D投影3D全息投影因为是裸眼3D被人看好，该技术利用光线干涉原理统计物体光波信息，再利用光线衍射原理再现物体光波信息实现成象，1947年英国物理学家盖伯创造，1962年苏联科学家丹尼苏克拍摄得第一张实际统计了三维物体光学全息投影照片，技术发展并不快，当前有些应用如在博物馆中展示、舞台晚会演出如羊年春晚李宇春演出《蜀绣》、日本初音未来演唱会等，但直到当前全部全息成像都需要一个成像介质，比如透度很高成像膜、纱、雾气、塑料、玻璃等，所以被称作伪全息。网友DIY成像罩子，利用手机实现全息投影全息展示柜AR增强现实的技术实现及案例第38页-

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-全息3D投影Bleen号称是“世界上第一款真正意义上全息3D投影仪”，可在上方8.3英尺范围内投影出实时动态全息影像，并能触摸实时交互，Bleen称不是喷水雾做介质。它在Indiegogo上众筹，225美元预定，拟年10月上市，价格400美元，不过它跳票了！日本AerialBurton研发了一套系统，使用了一系列精准调整激光发射器，有选择地电离空气分子全息成像，并能触摸交互，产品也是原型，像素低。可穿戴、高清楚度、空气介质真全息投影技术要走入生活还需要相当长时间。Bleen效果图Aerial

Burton触摸交互演示AR增强现实的技术实现及案例第39页-

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-VR/AR二合一（VR+视频叠加式AR）Oculus于5月收购英国一家计算机视觉企业Surreal

Vision，擅长3D场景技术，三位创始人博士都是大牛，

Richard

Newcombe、Renato

Salas-Moreno

和Steven

Lovegrove，第一位是KinectFusion

创造者之一，第二位则创造了SLAM++，我预计Oculus在打VR/AR二合一主意，但它还没有亮出新产品。AMD联合加拿大Sulon企业于GDC大会上推出一款Win10VR/AR一体机Sulon

Q。配置AMD

FX-8800P

处理器、Radeon

R7

显卡、内存8GB、SSD256GB、VR指标上，2560×1440

OLED

屏幕，刷新率

90Hz，可视角度

110°。uSens凌感科技uSens一群美籍华人创业企业，以手势识别起家，GDC大会推出VR/AR手机架式产品

Impression

Pi印象湃，计划2季度出货，企业提出SR(SuperRealtiy)即VR与AR间无缝切换。我很观赏他们努力，尤其是把手势

识别结合进头盔

中，但我们不认

同二合一这一战

略思绪，因为这

样会分散研究精力。AR增强现实的技术实现及案例第40页-

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-BaiduEye介绍完国外各种炫技术，感觉国内技术水平还差几个数量级，即使也有国内初创企业做出类似GoogleGlass产品了，效果怎样尚不可知。但也不用泄气，国外技术牛又怎样？技术+应用场景才是王道。BaiduEye年9月baidu世界大会上公布，可拍照导航、可手势语音识别，以手机充当显示器幕。因为无类似GG显示功效，连智能眼镜也算不上，加之体积太大，被网友一阵吐槽，不过我们认为BaiduEye+baidu大脑组合是个好开始，设备上假如能微缩到蓝牙耳机+针孔摄像头组合则更加好。AR增强现实的技术实现及案例第41页AR小结VR已经进入成长起点，我们认为AR在年始第一个十年无足轻重，第二个 十年逐步追赶VR销量，第三个十年有望成为手机一类主要载体，需要处理价格廉价、移动化、AI配合。我们认为VR/AR应独立发展，尽管技术有共通性、 AR采取微投影技术可认为VR借用，但毕竟成熟度、用途不一样、最终形态有 差异。较终极产品形态，VR将轻如眼镜架，AR将薄如隐形眼镜，再终极就 要做生物体植入了，适当时候二者可以融合为一，但做早了会牺牲掉；VR对渲染计算量要求很大（FoveatedRender注视点渲染技术将大幅降低计算 量）；AR不在于计算量（尽管反向3D建模、动态定位计算