苹果机和安卓机都能玩天翼云游戏吗?

作者 | 程潇熠 王妍

没有长幅PPT大屏,没有酷炫的灯光效果,也没有性感的故事和情怀。

4月23日举行的“华为HiCharger直流快充模块”线上发布会,更像是一档《走近科学》节目。华为把实验室搬到了现场,指着在实验场景下被灰尘埋了11天的新品,踏踏实实讲硬核技术。

甘当车企幕后人的华为,潜入车企最不敢碰的底层技术:从自动驾驶芯片、车载系统底层OS、激光雷达,到颠覆传统汽车架构的以太网关。亮相后备受瞩目的HiCar,不过是华为“汽车梦”的冰山一角。

罕见的频繁发声,让迟到者华为的雄心昭然若揭。

“未来汽车业务可为华为贡献500亿美元营收。”华为企业BG总裁阎力大曾在2019年初预测,到2021年汽车将开始带给华为不错的增长曲线。以庞大的技术根茎做支撑,华为距离整车也许只差一个壳子。

触角越伸越广,根越扎越深,朋友圈越来越大。反复强调不造车的华为,胃口比想象中还要大。

4月9日,华为消费者业务CEO余承东心情不错。一天前的春季新品发布会刚结束,早早吊足用户胃口的华为吸睛无数,点击量上亿,在不少视频网站流量爆表。

高潮迭起的发布会上,华为亮出了进军汽车界的“杀手锏”——华为HiCar智慧互联系统。实机演示画面中,HiCar调用车内摄像头与手机进行联动,开关车门、视频通话、疲劳驾驶安全提示等功能一应俱全。

华为消费者业务CEO余承东在2020年发布会现场介绍HiCar  来源:直播截图

“从一个在中国排不上号的公司,成长为全球第二大智能手机厂家”的华为,下一个野望在汽车上。

华为前轮值董事长徐直军的期望,是让华为在裹挟着巨大商机的智能网联汽车市场里分得一杯羹,并成为搅动这池春水的头号玩家。他曾用手机业务打比方:“可能10年以后的汽车行业,华为又很厉害,像现在的手机行业一样。”

距离华为公布挺进汽车腹地的计划不过半年时间,完备的智能网联操作系统尚未完成,华为却一反常态地早早探出水面,要在车机系统上和苹果、百度一决高下。

华为表示,通过HiCar这种手机映射方案,可以实现与车辆的深度结合,将手机的应用和服务延展到汽车,让汽车和手机及其他IOT设备之间实现全互联。一位手机相关从业者对未来汽车日报(ID:auto-time)表示,“HiCar的出现肯定能吊打(百度的)CarLife,流畅度上虽然可能不及(苹果的)CarPlay,但在本地化和扩展性上肯定更有优势。”

不造车的华为,比以往任何时候都急着“上车”。

进军汽车圈一年来,高调宣布要帮助车企“造好车”的华为积极拓展朋友圈,尽可能地跑马圈地,拉拢盟友,先后与上汽大通、广汽集团、比亚迪、奇瑞汽车等国内外共30家车企达成合作,确认支持华为HiCar的汽车达到120多款。

华为的动作还在不断加快。

4月22日,北汽新能源推出了旗下高端品牌ARCFOX的首款量产SUV,它搭载着华为新一代5G芯片巴龙5000。北汽集团董事长徐和谊曾透露,ARCFOX的控制系统基本都来自华为。“我相信随着华为汽车产品的相继面世,包括车规级芯片,华为很快就会成为中国的博世全球最大的汽车技术供应商。”

腾讯一线此前援引知情人士说法称,支持华为HiCar的汽车车型已基本确定,进入最后调试阶段,今年有望推向市场。比亚迪方面告诉未来汽车日报(ID:auto-time),目前正在就与HiCar的合作积极调试,预计三季度将会在比亚迪的车上体验到HiCar的服务,“DiLink与HiCar也会形成完美的交互契合”。

余承东直言,华为打造的生态体验远超苹果,同时也是国内外安卓阵营玩家都做不了的,“因为他们在操作系统上没有能力干这样的事”。

“现在全球几大车厂和中国几大品牌,未来的新车上都会集成HiCar”,在国内车企都投向安卓怀抱之前,余承东用共赢的说法为华为争取时间和空间。“我们有芯片能力、有软件操作能力、有通信协议、互联标准的制定,大家要想生态发展,加入华为的生态阵营,能给大家带来好的收入和利润的持续增长。”

资料来源:国信证券经纪研究所 制图:未来汽车日报

汽车分析师冯亮对未来汽车日报(ID:auto-time)表示,华为的巴龙5000自动驾驶芯片,一般车企和自动驾驶技术公司“做不出来”。如果不用华为,目前只能使用英伟达等国外供应商芯片,非市场因素的风险很大,车载操作系统也是如此。“市场上能满足车规级别的工况环境芯片本就寥寥无几。”

造车新势力从业人员赵天则看好华为涉足充电桩,认为该领域红利变现相对比较容易,“不像百度搞智能驾驶、无人驾驶,成果转化周期太长。腾讯阿里主要的发力点在车机互联,百度的发力点在智能驾驶,华为还是胃口更大。”

但这场汽车行业的变革风暴,比以往来得更变幻莫测。

合资品牌从业者蒋迪在接受未来汽车日报(ID:auto-time)采访时表示,汽车主机厂在洗牌的同时,华为的技术也不是很成熟,亮相的时机并未到。应该先闷头搞技术,再真正入局,“华为有这个实力,也应该有这个战略耐心,蛋糕很大,但现在还未到切蛋糕的时候”。

另一位行业人士则认为,手机业务内忧外患,面对安卓的封锁,一直以来态度谦和、毫无攻击性的华为先声夺人地公布成果、刷存在感,“这也是不得已而为之”。

犹如猛虎下山的华为,能在多大程度上在汽车界实现其愿景?

去年5月,顺利通过TISAX(欧洲汽车安全标准)认证审核后,华为消费者业务产品质量保证工程师董景林即将登上回国的飞机,悬了9个月的心终于放下。

据董景林在华为心声论坛上的记录,2018年6月,华为消费者业务的IoT车载业务接到客户通知,要求通过TISAX才能与客户的网络实现对接。“太难了”,第一次接触车规级认证的董景林和同事花了半年时间才搞清认证的要求和审核机制,但审核要求必须在9个月内完成。

德国子公司“TISAX应审特别小组”和3名华为员工集中到一个专用会议室“闭关”办公,5天吃透了80多名专家准备的应审内容。“就跟打仗一样,所有人各司其职,又相互支撑,不管三七二十一往前冲。”

面对汽车赛道上的重重阻碍,华为这个ICT巨头也得从头学起。

华为过五关斩六将的决心和急迫不难理解。

市场逐渐饱和的智能手机接近发展的天花板,自2017年以来连续3年出货量下滑,华为不得不寻找下一个增长点。被徐直军认为最具颠覆性、产值16万亿的汽车行业,有望满足华为未来数年千亿规模增长的渴望。

时势造英雄。谷歌早在2009年便投身无人驾驶,苹果的CarPlay 2013年就已面世,小米早早成为了造车新势力的股东。相比之下,去年才正式入局的华为显得有些姗姗来迟。

面对现实存在的时间差,华为也在暗自加速。

徐直军曾在接受包括未来汽车日报在内的多家媒体群访时坦言,华为在软件方面确实存在短板,但他仍旧充满信心,因为华为“最不缺的就是工程师”。华为创始人任正非曾在2019年1月的采访中透露,华为至少有700多个数学家、800多个物理学家,还有6万多名工程师。

这些人才,是华为跨界进军汽车的最大筹码。

“部分国内车企有薪酬限制的规定,导致他们没法高薪挖人。”华为前员工林涛告诉未来汽车日报(ID:auto-time),华为的薪酬水平在整个IT行业很少有公司能比,完全可以组建一支既懂汽车又懂算法的团队,“之前很多业务也是这么开展的”。这意味着,华为的赢面在于能够在短时间之内召集数量庞大的工程师,“目前国内基本没有具备同等研发实力的公司”。

华为是最舍得在研发上花钱的中国企业之一。过去10年,华为累计投入研发费用超过6000亿元,2011年以来研发费用占比始终保持在10%以上。任正非在接受《华尔街日报》采访时透露,2020年华为研发经费可能超200亿美元。

一掷千金的底气,在于华为强大的盈利能力。2019年,华为全球销售收入8588亿元,净利润627亿元,经营活动现金流914亿元。“华为是一个以销售为导向的公司。”林涛向未来汽车日报透露,华为除终端外的主要业务均是To B业务,销售的话语权很高。赵天则认为,“华为是亿万富翁的话,格力顶多算是个百万小土豪。”

这意味着,华为不是纯粹工程师文化的技术达人,而是凡事讲究投资回报的精细商人。

从2019年8月至今,华为投资项目数量已超过去10年总和的一半,这10起投资项目里,有8家是半导体芯片产业链企业,6家涉及汽车领域,足以看出华为要做“汽车芯”的决心。

哈勃投资为华为旗下投资机构  数据来源:天眼查 

“从手机业务来看,华为的供应链管理做得不错。”林涛向未来汽车日报(ID:auto-time)表示,而手机与汽车智能化的供应链有相似和共通之处。

林涛认为,华为的供应链管理周转效率高,关键在于无缝衔接。一个产品需要10个零件,差一个零件没到货就会花费时间、仓储、资金成本,延误工期,“一般整车需要上千个供应商,对管理的要求很高”,而华为在这方面优势明显。

谋定而后动,利用技术、供应链及本土优势等后发制人,是华为再熟悉不过的玩法。 但这套玩法在汽车领域,能否玩得通?

很长一段时间,华为虽然在汽车业务的边缘疯狂试探,但直到2018年,公司内部对“是否以及如何进军汽车业”仍有分歧。在无法确定能打出多少粮食之前,“不轻易放过任何一块盐碱地”的任正非,态度保守谨慎。

但新玩家华为不得不面临一个关键问题:它是否有足够的时间窗口,上演一场围剿反扑。

“特斯拉现在能做到的,我们都能做到”,半年前,徐直军宣布华为将深入智能汽车腹地时曾如是表态。但和深耕汽车十几年的硬核玩家相比,华为想要切分的这块大蛋糕上的每一个位置,几乎都被对手们建起了铜墙铁壁。

在理想汽车CEO李想看来,手机厂商进入智能汽车领域有自己的优势。但特斯拉用三代产品才分别建立了开发终端、实时操作系统和芯片的能力,牢牢把握关键零部件主动权,建立起碾压式的高门槛。

汽车供应链上最亮眼的明珠——智能芯片领域,如今叱咤风云的主角仍是传统一级供应商,想取而代之并非易事。

芯片巨头英特尔、英伟达、高通对各自的地盘严防死守,靠并购不断加码实力。专注研究自动驾驶21年的英特尔子公司Mobileye,EyeQ芯片已飞速“上车”,被搭载在全球超过5000万辆汽车上,占据全球70%的智能辅助驾驶(ADAS)市场份额,形成垄断之势。主机厂和造车新势力各展拳脚,也试图从涵盖软硬件、数据和用户的千亿级ADAS市场里分一杯羹,把控智能汽车的大脑。

英特尔测试车  来源:路透社

华为的出现虽然搅动市场竞争格局,但它在汽车半导体领域的密集投资押注,也从侧面佐证了芯片制造的赶超难度之大。

云服务则是互联网巨头的主战场。据艾瑞咨询数据,2018年国内公有云Iaas中,阿里云、腾讯云和天翼云共占据约60%的市场份额,华为云的市场份额仅为4%。其中份额占比最多的阿里云(42.8%)比华为云早8年建立,地位难以撼动。

华为最先亮相的车载智能解决方案领域,国内外科技巨头也已在相同的赛道里拔足狂奔许久。

苹果和谷歌早已走上争夺铁王座之路,BAT也凭借快速迭代完成了数轮圈地运动。腾讯AI in car与广汽集团抱团,百度CarLife已适配60多家车企的400多款车型,阿里脱离了车机手机互联的过渡方案,斑马网络AliOS已成功上车。

焦虑弥漫在整个行业,窗口转瞬即逝,华为不得不和时间赛跑。

至少在手机上车的首轮攻势中,华为的机会显而易见。据研究机构IDC数据,2019年华为智能手机出货量2.41亿部,居全球第二。与互联网企业相比,手机OEM更具有硬件和生态优势,同品牌的车机手机互联更为方便,打造“人-车-家全场景生态”也正是华为的规划。

赵天告诉未来汽车日报(ID:auto-time),他现在买手机基本只考虑华为,原因是“如果华为智能汽车成功跑出来了,除了车壳子是整车企业造的,车机系统、智能化配置、充电设施都与华为有关系,那还不如提前准备切换华为产品”。

华为云端展厅  来源:华为官网

在他看来,中国是最大的新车市场,几年以后也将是最大的汽车保有市场,“这块蛋糕够吃”。

合资品牌从业者蒋迪则认为,“华为也会有迭代过程,不可能立刻做得很好,但是它的迭代和发展可能会超出大家的预期。”

过去数年来,华为不管在哪个领域都试图挑战“世界第一”:做无线基站要超越爱立信,做手机终端瞄准三星和苹果,做智能家居的目标是谷歌和亚马逊。如今,“迟到者”华为又点燃了下一个战场。

(应受访者要求,本文中赵天、林涛、蒋迪为化名。)

根据Gartner的数据,在过去的两年中,智能手机的销售量已呈连续下降趋势,这也促使大型科技公司都在为下一个重大目标而奋斗。Facebook的CEO马克·扎克伯格就曾表示,VR/AR技术在未来将会取代智能手机。对于这个观点,苹果、谷歌、微软、亚马逊等国外科技大厂在AR上的布局透露出他们也有相同的看法。

根据Gartner的数据,在过去的两年中,智能手机的销售量已呈连续下降趋势,这也促使大型科技公司都在为下一个重大目标而奋斗。Facebook的CEO马克·扎克伯格就曾表示,VR/AR技术在未来将会取代智能手机。对于这个观点,苹果、谷歌、微软、亚马逊等国外科技大厂在AR上的布局透露出他们也有相同的看法。

2020年VR/AR产业投融资活跃(因为MR还不是单独的产业,当前更多作为VR和AR增强的功能,不单独讨论),金额和数量回到了2017年的高点水平,AR眼镜、工具软件、VR/AR游戏、教育培训等成为投融资的热点领域,苹果仍在完善自己的VR/AR产业链,谷歌意图重回消费级AR市场,Facebook则补充自己的VR内容生态。

VR产业当前已有较为成熟的产品技术、完善的供应链体系、消费级的价格,逐步向C端市场渗透。2020年发售的高性价比Oculus Quest 2从舒适度、清晰度、续航能力、延时等能力上都表现不俗,预计2021年销量将超过 600万台,Quest热销带来了VR内容消费的繁荣,Quest平台自2019年5月上线以来,累计销售收入已经超过1.5亿美元,超60款VR游戏收入达100万美元,2021年全年预计3倍増长,年收入规模超3亿美元,在B端领域上,VR在教育培训、文化旅游、展览展示等领域展示出了强大的产品效用和商业前景,整体来看,VR整个软硬件生态已经进入拐点。

AR产业因产品形态和价格尚未达到消费级的水平,仍在B端商业场景落地,2021年预计光波导镜片和MicroLED微显示屏幕良率和量产难题被突破,AR眼镜在功耗、体积、重量、视场角会有大幅的改善和提升,AR眼镜将越来越接近普通眼镜形态,整体来看,AR产业进入C端市场尚待时日,需产业界各方共同努力。

中国VR/AR市场整体比海外晚一到两年,但政府和行业的高度重视,产业扶持政策不断出台,传统企业华为、歌尔等稳扎稳打,此外Nreal、亮亮视野、珑璟光电、小派、睿悦、MAD Gaze等产业链具有核心技术和关键地位的初创企业纷纷完成大额融资,2021年预计国内VR产业在消费端迎来变量和拐点,AR产业也将看到新的突破,2021年中国VR/AR将会缩短差距,更上一层楼。

下面我们将围绕全球VR/AR产业链(如图1),硬件、软件、内容、应用和服务等方面,以及科技巨头的现状展开讨论,并展望一下XR产业未来发展趋势。 

VR头显产品形态一体化轻量化趋势,消费电子核心特征和趋势之一是轻量化和移动化,VR一体机重量普遍在500克上下,逐渐成为主流形态。2020年全年13款VR头显中有7款是一体机,重量轻、便携性好、应用场景更丰富广泛,符合消费电子进化的路径。

根据VR陀螺的统计,2020年全球VR头显出货量为670万台,较2019年增长了72%,预计2021年全球VR头显的出货量増长46%,达到980万台出货量规模,2022年能达到1800万台年出货量。

VR头显2020年销量増长主要得益于Oculus Quest 1代和2代的销量大涨,Quest 1代自2019年5月份发布以来,销量一直稳歩攀升,整个生命周期销量达到250万台,预计Quest 2代全生命周期销量能达到800万-1000万台,Quest的成功主要得益于采用一体化设计,采用CV方案集成了Iside-Out 6DOF技术,并且把价格定位在299美-399美元区间,同时采用精品的内容的平台战略,相较于PC VR, 一体机Quest无论在消费者体验和价格,都具备有很强的C端市场能力,Quest是推动VR产业走向消费端市场的核心变量。

图2 全球VR头显出货量

AR头显产品形态尚未统一,当前分体式、一体式眼镜共存,分体式又分为手机+眼镜和DOCK+眼镜方案。针对B端的眼睛不同业务有不同形态,有头戴式,眼镜式等,总体而言尚不统一。轻薄化、类普通眼镜很可能是AR在消费端普及的必然选择。但是当前还仍需等待底层核心技术,特别是光学、显示技术和电池续航等技术突破。

2020年全球AR眼镜岀货量为40万台,较去年增长了33%,预计2021年全球AR眼镜岀货量为70万台,2022年岀货量达到140万台的规模。AR行业当前仍属于产业链核心零部件攻关阶段,产品形态和成本价格尚未达到消费级,行业仍集中在B端应用市场,整体出货量较VR头显差距较大。

图3 全球AR眼镜出货量

高通XR芯片成为VR主力芯片

在高通XR芯片推出之前,高通针对手机的SoC方案都已经在VR/AR设备中有应用,特别是835以后的方案,都专门针对VR/AR做了优化,目前也有部分VR仍在使用。2018年5月,高通推出了首款针对VR/AR的专用芯片骁龙XR1,大朋VR—体机P2为首款搭载XR1芯片的VR头显。相较于骁龙手机芯片,骁龙XR1少了基带集成,使得其成本相较手机SoC有着较为显著的下降,其它如CPU+GPU+DSP+ISP+WiFi等与骁龙手机芯片别无二致,性能与骁龙660相近。

2019年12月,高通发布了基于骁龙865衍生的XR2平台,集成髙通的5G基带, AI和XR技术,提供了一系列定制功能。对比骁龙当时主流芯片835,XR2的CPU和GPU性能提升2倍,视频处理能力提升4倍,分辨率提升6倍、AI性能提升11倍;视觉方面最高支持单眼分辨率/90Hz刷新率或分辨率/120Hz刷新率输出,支持本地8K/60帧全景视频,支持HDR10和HDR10+,XR2像素填充率提升1.5倍,纹理速率提升3倍,支持眼球追踪及注视点渲染,高刷新率可变速率着色。

交互方面XR2最大的升级点在于支持7路并行摄像头处理,以及定制化CV处理器。这7路摄像头包括用于头部定位、身体追踪、嘴唇和眼球追踪、26点手部骨骼追踪等,强大的CV能力可增强场景理解能力,实现3D重建功能。音频方面包含始终开启的低功耗Hexagon DSP,支持3D空间音频和语音实时激活能力。AI和5G方面,AI能力侧重于提升视觉、音频和交互体验,而5G能力则是指XR2支持5G接入(应该是X55基带),宣称支持Sub 6GHz和毫米波,选择权在厂商自己手里。2020年,Oculus Quest 2首发了XR2芯片,国内爱奇艺奇遇2S使用了该芯片,2021年XR2将成为VR主力芯片。

国产VR/AR芯片待突围

当前VR/AR终端产品的芯片高通一家独大,但部分机型开始使用国产芯片。2020 年上半年电信推出的天翼小VT一体机使用了VR9芯片,主打低端观影市场,头显定价在699元;Rokid Glass 2使用了晶晨Amlogic 905D3芯片,12纳米制程;Dream Glass 4K使用了瑞芯微Mali-T864GPU,这些芯片在性能上与高通XR2尚有较大差距。

2020年5月份,华为海思正式发布XR芯片平台,推出首款可支持8K解码能力,集成 GPU、NPU的XR芯片,海思XR芯片具有一流的解码能力,可以提供更加清晰的内容呈现效果,它使用了海思半导体专有架构NPU,最高可以提供9TOPS的NPU算力,首款基于该平台的AR眼镜为Rokid Vision,目前由于美国对华为封锁,海思XR芯片后续进展尚不明朗,仍期待华为能够扛起VR/AR国产高性能芯片的大旗。

VR显示器技术相对已经比较成熟,产业链也比较完备,当前的Fast-LCD和AMOLED都可以满足需求。

Fast-LCD屏成VR首选,Fast-LCD屏幕量产稳定、 性价比高,目前成为消费级VR头显的主流屏幕,Quest 1代使用了AMOLED屏幕,而Quest2转而使用更为经济的Fast-LCD屏幕。

4K是主流,目前大部分VR头显都达到了单眼2K、双眼4K的分辨率;刷新率达到70Hz至90Hz水平(Quest 2据说可达120Hz),有效的降低了VR头显窗纱效应和眩晕感。

AR眼镜显示器要求更高,需要优化空间比较大,成熟度低,Micro-LED+光波导是AR眼镜轻量化的最佳搭档。Micro-LED微显示屏幕当前量产的难点在于巨量转移技术,2020年11月份,国内Micro-LED微显示企业JBD宣布采用混合集成技术实现量产0.13英寸Micro-LED单色微显示屏,分辨率为640×480,同时通过X-cube合色棱镜、单色光机合光两种方案实现全彩显示,2021年1月份与AR眼镜商Vuzix签订了联合制造和供应协议,并将于今年夏天推岀首款使用了JBD模组的AR眼镜。此外,加拿大VueReal,瑞典Gio两家MicroLED公司均在近期宣布实现了Micro

6DOF追踪定位技术轻便易用,为游戏等内容提供更极致的体验,VR头显逐步升级到6DOF。

6DOF追踪需要较复杂的方案。之前主要是Outside-in(由外而内的追踪)的方案,需要依赖外部传感器,以及复杂的调试和设置。而Inside-out方案(由内而外的追踪),可以降低硬件成本,简化安装设置过程,当前计算机视觉算法越来越成熟,inside-out方案已成为大多数头显的追踪方案首选。

什么是Inside-out空间定位技术,简单来说就是利用设备自身,而不依靠外部的传感器等配件,实现虚拟场景里的空间定位,以实现人机交互。在VR设备领域,主要是在头显上安装摄像头,让头显自己检测外部环境变化,借助计算机或者自身的算法芯片计算出VR头显的空间位置。

微软的AR头显hololens,采用的就是inside-out方式,它拥有一颗深度摄像头,一颗用以拍摄图像/视频的200万像素摄像头,以及4颗环境感知摄像头,采集环境中的特征点进行匹配,利用SLAM算法获得空间位置信息。VR头显Quest 2头显配备了4个摄像头,采用黑白双色调设计,可以实时展示现实场景的黑白影像,并结合手柄提供更精准的定位追踪。

VR操作系统当前安卓独大

分体式VR依靠主机系统生态,早期的VR头显主要为投屏和感知交互功能,计算处理和内容平台仍在主机端,包括PCVR、PSVR和华为VR Glass、创维V601等超短焦手机VR,这类VR设备统称为分体式VR,其运行的操作系统仍以连接的主机为主,例如微软WMR、索尼PS和安卓手机,VR头显承担的是显示、感知交互等功能。

VR一体机安卓系统一统江湖,Facebook欲构建自己的操作系统

VR一体机具备了独立运算、输入和输出的功能,早期的VR一体机由于成本的和产业链状况,沿袭了手机端的计算芯片和操作系统,例如OculusGo采用高通骁龙821芯片,Vive Focus一体机采用了高通骁龙835芯片,基于手机芯片的VR—体机自然就沿袭了移动手机市场开源的安卓系统。当前市场上VR—体机的操作系统基本上是在安卓系统的基础上优化和定制,包括一些品牌机型的深度定制的UI,仍然是基于安卓底层。出于商业竞争和战略安全的考虑,Facebook已经加大投入构建围绕空间计算和3D完整VR/AR操作系统,以防止对安卓系统的依赖而受制于谷歌。

产业界将AR视为下一代通用计算和人机交互平台,AR操作系统必将成为抢夺AR生态的战略制高点。目前市场上创业型公司AR眼镜由于自身缺乏系统研发实力,多数仍是基于安卓系统的优化和定制。微软雄心勃勃,首代AR眼镜Hololens采用以Windows NT内核基础建立起来的Windows 10 Holographic系统,并开放给其他VR/AR设备使用,Hololens

国产AR系统奋起追赶,国内企业虹宇软件于2020发布了自研的VR/AR全新3D多任务系统Iris OS,可以呈现2D、3D的窗口应用和全景应用,包括安卓原生2D应用,3D引擎(如Unity)开发的3D应用和Web开发的3D小程序,支持多人多设备协作,兼容各类芯片平台和光学模组。公司致力于打造成开放的VR/AR操作系统,目前与OPPO、VIVO、TCL等厂商展开合作,并装载在部分AR眼镜上。

行业巨头积极加入统一标准Open XR,XR软硬件统一时代即将来临。OpenXR是一个开放式、无版权费的XR行业标准规范,其由Khronos组织联盟开发,旨在简化AR/VR软件开发,打通游戏引擎和内容底层连接,从而具备互通性开放生态。OpenXR的核心元素是游戏开发者使用一个API接口就能让游戏在多个不同品牌的VR/AR设备及环境中运行,软件开发者的应用程序只需最少量的移植工作即可兼容多个XR系统。对于硬件厂商好处是可利用现有OpenXR内容降低进入市场的门槛,为消费者提供更多内容支持。如果没有跨平台标准,VR和AR应用程序和引擎必须使用每个平台的专有API,新的设备需要定制驱动程序集成,这会增加硬件、软件和内容开发者的工作量和难度。

如果没有跨平台的标准,XR应用程序,游戏和引擎必须移植到每个供应商的API。这意味着每个XR设备只能运行已经移植到其SDK的应用程序。结果是高昂的开发成本和兼容问题限制了市场的增长,如下图左侧所示,适配关系是网状的。

跨平台的XR标准除了不同实现的差异,解决方案如上图右侧。

行业巨头逐步加入改标准,2019年7月30日,Khronos组织发布了正式版OpenXR

国内厂商目前只有华为、兆芯、Pico等几家企业加入OpenXR联盟参与标准的讨论和制定工作,但尚未在产品有具体的落地措施。国内其他硬件、软件厂商重视程度不够。

图8 公开支持Open XR标准的公司

3.1 VR内容已经开始放量

VR内容迎来消费端逐步放量,内容开发进入良性循环阶段。随着VR上游产业链的逐步成熟,一体机、6DOF、Inside-out等硬件发展路径逐步清晰,Quest销量大涨的带动,全球VR用户2020年已经超过千万,预计未来几年用户规模还将保持50%以上的增长,逐步壮大的用户群体为VR内容提供了市场前景和商业空间,形成了VR头显良性循环状态。目前来看,VR内容端呈现出快速增长的趋势,PC VR内容平台Steam上VR游戏达到5554款,第三方开放应用平台Quest自2019年6月份推出以来游戏和应用程序已经接近1000款,每个月都有超过50款新的内容上线,Quest平台内容收入规模已超过1.5亿美元。

图9 主流VR平台内容数量

Steam平台VR活跃用户和游戏销量大涨

2020年4月份海外疫情开始爆发,居家隔离禁令促使线上游戏和内容消费大增,VR也因此受益,同时Steam母公司Valve于3月底推岀3A级VR游戏《Half-Life:Alyx》 (半条命)刺激了VR活跃用户大幅增长,预购人数超30万,游戏历史同时在线人数峰值达42858人。两大因素推动了Steam平台VR用户占比由1.16%増到1.91%,随后持续维持高位。

根据官方数据,SteamVR的会话数量达到1.04亿次,平均每场会话持续约32分钟,使得总游戏时间增长30%,新增用户达到170万(初次使用SteamVR的用户数量), VR收入同比增长71%,Steam的VR月活超过200万人。同时疫情造成Valve Index头显的需求居高不下,库存供不应求的情况持续到了2020年底,此外由于Steam平台新增支持VR一体机串流技术,Steam平台优质的PC VR游戏内容也吸引了Quest等一体机用户,其在Steam平台VR用户占比中大幅提升,推动了VR活跃用户不断提高。

精品战略、构建封闭生态成就Quest高口碑风评

有别于Steam平台较为宽松的内容上线机制,Quest商店采用严格的审核机制,通过深度(细节)、时长、精致度(视觉效果)、价值(性价比)四个方面审核,为用户打造了一个体验感和价值足够高的商店,因此Quest上线至今内容仅200余个,平均每月仅新增10个左右的优质内容,但内容的评论数已经超过Oculus PC平台,高质量的精品内容成就Quest平台内容的高口碑好评,并以此让用户产生更多的购买意向和付费意愿。

内容收入规模爆发性增长,预计2021年累计收入规模超5亿美元

自上线以来,Quest平台内容收入规模一路上涨,2020年3月份,共有20多款游戏收入达到100美元;至2020年9月份,有35款游戏收入达到100万美元,11款超过200 万美元,4款超过了300万美元,并且有3款游戏收入超过500万美元;至2020年12月底,超过60余款游戏收入达到100万美元,达到100万美元收入的游戏数量大约能占到其商店所有应用程序的30%。整个平台收入规模来看,2020年5月平台上线一年内容累计收入规模超过1亿美元,到2020年9月超过1.5亿美元,随着Quest 2销量暴涨,VR陀螺预计到2021年底,平台累计内容收入规模将达到5亿美元的规模。

由于国内VR头显销量低用户基数小,难以吸引到大量优质的内容开发者入场,目前国内的游戏开发者多集中在手游,游戏大厂缺乏投入和关注,VR游戏开发者缺乏主力领头,团队基本上10人以内,产出少,质量一般。

目标客户以海外平台用户为主,由于当前国内市场小,且国内用户缺乏付费购买下载的习惯,国内的VR游戏以海外市场为主要目标,主要包括Steam、 PS VR和Oculus等平台,目前国内有数十款游戏登录上述平台。

Rift平台后口碑和销量不错,成为了国内唯——家获得Oculus资金支持的VR游戏团队,并于2020年12月登录Quest平台,游戏上线后随即登陆2020年畅销VR游戏榜单,上线1个多月收入超100万美元。

3.2 AR内容仍处在探索期

AR内容由于受制AR眼镜发展尚未成熟,用户规模很小,目前AR眼镜偏消费端的内容屈指可数,仍以B端定制化为主。当前AR内容开发者主要聚集在手机端,早期的AR游戏《Pokemon GO》累计营收已达40亿美元,随着苹果ARkit和安卓AR Core开发工具逐步更新,双目、多目摄像头、TOF等传感器逐步应用到手机,AR内容在手机逐步起步,AR游戏、AR社交插件、AR导航导览等为当前手机端较为常见的AR内容程序。当前购买的AR/MR设备多为展示用的样例DEMO,还未形成内容产业。

5G基站2020年实现地级市以上重点室外覆盖

2020年,5G网络作为新基建的关键,加快推进5G发展一直被重点提及,工信部公开数据显示,截至2020年底,我国已建设超72万个5G基站,实现了地市的重点地区室外覆盖,5G用户数超2亿,从网络覆盖范围来看,5G已成为有史以来部署速度最快的一代无线通信技术,预计2021年基站新增数量达到100万,累计170万个以上。2025年共计完成750万个基站建设,实现5G信号全覆盖。

XR2芯片具备5G通信能力,支持5G的VR头显/AR眼镜问世

高通骁龙XR2芯片是全球首个支持5G的XR芯片平台,VR/AR在硬件上已经具备了5G的能力。2020年,XRSPACE推岀了首款支持5G通信VR-体机MANOVA,酷派也推岀了支持5G通信的AR眼镜Xview X2,但两者使用的并非是高通骁龙XR2芯片,而是手机芯片,预计随着5G网络进一步升级,2021年将会有更多支持5G的VR/AR终端产品上市。

当前通信网络支持“初级沉浸”向“部分沉浸”迈进

当前市场上VR/AR设备主要接入方式仍是以WIFI为主,本地渲染、单机运行仍是当前VR/AR设备的主要运行方式。2020年随着各大运营商逐步完成5G R15 SA独立组网,VR/AR具备"部分沉浸”的网络条件。

图11 不同沉浸标准对网络的要求

4.2 运营商积极推动云XR业务落地

2020年,电信运营商一手加快基站建设,一手推动建设5G商业落地和变现场景,云VR/AE1E务成为电信运营商5G时代首批落地场景,各大电信运营商采取VR头显合约机、 自建VR/AR内容平台、共建云VR/AR解决方案、招募云VR/AR战略合作伙伴等方式,探索云VR/AR具体应用场景,推动云VR/AR落地。

2020年,移动云VR已实现超过180路的VR直播频道并发,其中包括VR云上电视的130路开路直播,以及大量特色VR直播,影视方面截至2020年5月咪咕公司拥有超10000小时超高清内容储备,超40000小时VR内容储备;中国电信天翼云VR推出万部平台内容和千部自制内容,超500场VR直播;联通推出集VR游戏、VR视频、VR直播、巨幕影院等内容为一体的VR应用“联通VR”,用户可享受VR旅游、VR观赛,享受360°沉浸式的体验。

当前云XR处于基础娱乐阶段,云VR巨幕影院、云VR直播、云VR360视频是主流上云内容,云VR游戏正在起步,但仍受于5G网络建设、Pass设施、流量成本和云化技术等制约。

图12 场景发展三个阶段,来源华为、信通院《Cloud VR+产品白皮书》

2020年中国通信标准化协会发布了《云化增强现实关键场景及技术白皮书》中定义了云化AR总体方案,平台架构和技术方案,积极推进云AR的进展。

图13 云化AR 总体架构

尽管诸如Apple的ARKit、谷歌的ARCore、亚马逊Sumerian之类的软件开发套件以及微软的Mixed Reality生态系统正在蓬勃发展(微软在2020年3月刚刚推出了云MR Mush平台),但消费者对AR/MR的采用却一直很缓慢,主要是因为对AR/MR 2C产品认可度较低。

Gartner预测,到2025年,15%收入超过10亿美元的企业将使用AR云,通过新的交互和商业模式从现实世界中获利。ABI Research预测到2024年AR云市场将达到近1020亿美元。

XR研发大量投入人力,维持VR低价策略,积极进军AR领域,积极推进XR和社交的结合。

Rooms0;与雷朋合作生产智能AR眼镜,预计2021年上市。

自从错过移动互联网初期红利之后,Facebook就一直执着于下一个科技大潮。尽管Facebook通常会通过收购其他吸引公众眼球的工作室来探索不同的方向,但他们非常渴望把控下一代的主流社交平台。这些年来,Facebook一直认为AR/VR就是答案。根据The Information报道,Facebook对这一雄心壮志非常认真,研发增强现实和虚拟现实设备的团队规隐藏模已经接近1万人。这不单纯只是一个巨大的数量,1万人已经占据Facebook全球员工总数的五分之一,代表着数十亿美元的投资。

谷歌:消费级AR初心不改

谷歌研发主要还是集中在AR领域。在AR硬件方面进展缓慢,但是从未放弃(原因是其在2013-15年度推出Google Glass的努力过于引人注目并最终遭遇滑铁卢);在软件方面,谷歌正在努力提升关键体验。考虑到当今AR硬件情况的制约,这项工作主要还是集中在智能手机上。谷歌在Google Maps中推出了AR体验。用户可以打开手机的摄像头实时取景,应用会在屏幕上显示巨大的浮动箭头和大头针来提供步行路线。在后台,谷歌使用位置进行工作,并将人们当前看到的内容与其庞大的街景数据集进行比较。该公司将其称为“视觉定位系统”,该系统可让设备精确定位人们在世界上的位置以及正在寻找的内容。

苹果:产业链持续布局,VR/AR产品越来越近

苹果至今未能推出任何VR/AR产品,但是专利数量最多,质量相对较高,是憋大招还是难产?广大消费者对他的产品非常期待。

VR头显(彭博社);苹果AR眼镜最早可能在2023年问世(台媒);苹果将于2030年发布首款AR隐形眼镜(郭明琪)。

宣布HoloLens 2将支持5G技术;发布提供云MR能力的Mesh服务,致力于打造AR生态系统;积极招聘员工欲将AR/VR集成到下一代操作系统WCOS中;微软MR开发工具MRTK V2.4.0版正式发布,新功能包括Ultraleap手部追踪、MRTK Toolbox、手部菜单优化等等;发布《微软飞行模拟器》VR版;推出HoloLens 2工业版,2021春季开放预购。

5.2 国内巨头观察和探索

华为:多方位出击,从底层布局

从底层芯片开始布局,铺垫延伸到关键技术、生态建设,并且对应用场景做出尝试,厚积薄发。

主要动作:华为海思发布XR芯片,支持8K解码,内置高性能GPU;华为AR眼镜专利曝光,弹出式摄像头设计,可旋转,联合剑桥大学共同开发视网膜成像的AR光学模块;华为AR地图正式上架华为应用市场,基于河图技术构建,河图2.0 AR地图正式发布;华为AR/VR Engine 3.0推出全新的AR内容开发工具Reality Studio, 召开首届华为VR开发应用大赛,积极打造XR生态;发布华为VR Glass 6DOF游戏套装。

腾讯:积极寻求合作,聚焦内容和云生态

马化腾“移动互联网十年发展,即将迎来下一波升级,我们称之为全真互联网”。通过积极合作的方式,探寻打开“全真互联网”的钥匙。

主要动作:AR/VR技术专家Arianne Hinds博士入职任腾讯美国首席研究员;腾讯游戏与华为成立联合创新实验室探索VR/AR等前沿技术;腾讯启动5G生态计划,覆盖VR/AR等12个5G场景;与英伟达合作在Tencent Marketplace上全面提供CloudXR;投资VR游戏开发商上海钛核网络、VR音乐平台WaveVR,布局虚拟演唱会。

阿里:积极对外联合研发,多方尝试

从自己的优势点如传输协议入手,AR、VR、MR能力齐头并进。

主要动作:阿里达摩院成立XG实验室,为AR/VR等场景研究符合5G时代的视频编解码技术、网络传输协议等且制定相关标准;阿里旗下钉钉与Nreal联合打造首款Dingtalk Work Space应用NrealLight AR眼镜,进军AR协同办公;升级VR技术产品“三维空间重建—临云镜”,打造VR行业高效低成本的端云一体化解决方案;阿里影创VR研究院成立,并同时启动MR混合现实硬件制造自动化产线项目。

HTC董事长王雪红称:“HTC的使命,是融合科技与人文,释放人们的想象力。这样我们就能进入虚拟现实世界,实现由VR、AR、AI、5G和区块链等先进科技结合的美好世界,看见彼此,并共同解决人类商业社会中遇到的难题。”打造高端一体机,B2B场景寻求突破。

主要动作:2021年5月线上发布会发布了9888元的Focus3和6888元的PRO2两款发布两款全新VR一体机,主要面向ToB用户场景来应对C端市场的劣势,尝试寻求突破;投资AR/VR培训创企Talespin、VR内容企业Immersive VR Education,以及另外7家VR/AR内容和应用领域企业;推出XR SUITE虚拟应用套装,多类型终端打破VR界限;Viveport将开发人员收入分成比例提高至80%,吸引更多开发者。

图14 XR行业投入调查

重点投入的领域如下,包含5G相关、WebXR、FOV、AI、动作跟踪、眼球跟踪、头盔舒适性可用性研究、边缘计算等。

图15 XR投入重点模块调查

总体来看,当前各方面资源大量涌入XR行业,行业巨头都作为战略关键点。

国内政策密集,根据VR陀螺的统计,2020年,国内与VR/AR相关的政策共有441条,其中国家部门发布的涉及到VR/AR的政策共有58条,地方政府共有383条。地方政府主要是产业相关的政策,例如地方VR/AR产业规划、VR/AR产业扶持政策等。其次,政策鼓励和推动VR/AR应用场景落地,主要包括文旅、宣传展示、教育培训、商贸、医疗健康等VR/AR核心应用场景,几大场景是当前VR/AR产业较大规模的TO G市场。此外,VR/AR产业人才、科研等VR/AR行业基础性建设,掌握关键核心技术企业也愈发受到政府的重视。

据人民日报微博,两会指出未来5年值得关注的行业,区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实、数字社会建设作为数字经济重点产业被包含在内。其中虚拟现实和增强现实产业强调推动三维图形生成、动态环境建模、实时动作捕捉、快速渲染等技术创新,发展虚拟现实整机、感知交互、内容采集制作等设备和开发工具软件、行业解决方案。并落实到十四五规划《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中。

IDC FutureScape看好国内AR/VR市场,预测中国在2021年将继续成为AR/VR全球支出规模第一的国家。认为VR行业已经迎来高速发展期,但基于近眼显示和感知交互等技术问题,终端市场的发展还需要一些时间。2021年更像是高速发展前的黎明时代,下一个十年中,AR/VR在终端产品形态,软件、内容和应用部分都留下了巨大的想象空间。具体预测如下图所示。

VR陀螺在其研究报告对2021年做了也做了预测。

认为VR一体机全球出货量继续高增长;越来越多的厂商推出6DOF短焦VR头显;中国VR消费市场迎来拐点机会挑战并存;消费级AR眼镜有望取得突破性进展;消费电子厂商加快入局VR/VR;VR/AR软件和应用逐步走向融合;VR游戏市场规模实现翻倍增长;教育培训等成VR核心变现场景;AR仍将是投融资高发领域;苹果VR/AR终端产品蓄势待发。

总体看,预测都很积极正向,都认为中国的VR该起飞了,最近(2021年5月)Pico也发布了新机型Neo3,价格很亲民2499元,硬件水准过硬,体验也不错,不知能否燃起国内消费者的热情。

6.2 打开虚拟世界的大门

2021年Metaverse(元宇宙)话题非常火,这个诞生于科幻小说里的世界,已经变得越来越真实。3月10日,“Metaverse概念第一股”的Roblox上市,市值已经超过了发行《堡垒之夜》的Epic Games ,甚至超过了传统游戏大厂Take-Two和育碧加起来的总和。Roblox在招股书里,提到Roblox元宇宙的8个特点:身份、朋友、沉浸感、低延迟、多元化、随地、经济系统和文明。其中元宇宙必须有沉浸感,也就是具备对现实世界的替代性。随着技术进步,这种沉浸感可以通过VR/AR乃至脑机互联达到,而这个全新世界打开方式一定离不开XR产业的支持。

回望智能手机的发展史,苹果手机不是智能手机的发明者,像黑莓、诺基亚这样的公司在当时已经销售了很多年手机。但是iPhone引入了一种与计算设备交互的全新方式。永远在线的互联网连接,手指友好的触摸屏以及可以直接点击应用程序图标的界面,这些功能放到现在似乎已司空见惯。但是在当时,所有这些操作都具有革命性的意义。智能手机对技术行业来说是一个巨大的转变,它创造了全新的商业模式,有公司通过开发应用程序成为了价值1000亿美元的公司,手机同时取代了从数码相机到车载GPS系统的所有内容。

根据Gartner的数据,智能手机的销量已连续两年出现下降趋势。科技行业的下一个赌注是XR(尤其是AR和MR)技术,这项技术涉及戴在用户眼前的某种计算设备,我们正在等待的是一个破局的入口,打开虚拟世界的大门。

除了交互体验带来革命性的变化外,从环保角度看,虚拟/增强现实也是有可能实现碳中和的一个重要途径。打开虚拟世界的大门,可以用虚拟物品代替现实物品,减少资源的过度开发和浪费。如通过虚拟屏幕取代现实的大、中、小屏幕,以及部分生活用品,如日历、钟表、装饰品、装修效果等的取代和增强,还可以通过沉浸式云旅游、云课堂、云演艺等方式减少不必要的出行,减少污染,是解决“人类日益增加的物质需求和有限的地球资源的矛盾”的有效途径。这样的世界你准备好了吗?

[2]《AR边缘云白皮书技术概览》移动和中兴

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