虛擬現實產業新風口:AI +XR技術如何在5G 時代改變行業?
隨著5G 網絡的逐漸商用鋪開,如何將高帶寬低時延的網絡性能利用到更多用戶的日常生活中也重新進入了更多人的視野,幾年前曾引發業界熱議的增強現實(AR)、虛擬現實(VR)等技術也希望能結合5G的各項優勢,煥發出新的生命力。而在這些新概念中,我們越來越多地聽到不少行業人士與上游廠商開始強調,5G與AI對於XR產業新一輪發展所起到的關鍵作用。
這裡必須要先介紹一下XR這一概念的歷史——在2019年,XR(擴展現實)概念作為一種融合了當前增強現實(AR)、虛擬現實(VR)和混合現實(MR)的混合型設備概念被高通所提出。高通希望通過整合上述三種增強現實顯示技術的同時,加入當前日漸成熟的終端側AI計算能力,從而在保留顯示模式優勢的同時,減少設備使用時的弊端,同時藉助5G智能手機 + XR眼鏡分體式設計等新興算力平台的加持,將這些設備拓展至更多日常使用場景。
自此以後,高通首先發布了第一代針對XR 頭顯設備的驍龍XR1 平台,同時聯合不少OEM廠商推出如Google Glass Enterprise Edition 2 等混合顯示設備,向外界展示了XR 技術所能實現的可能性,包括我們現在熟悉的不少一體式VR 設備,實際上都是基於高通驍龍XR 平台開發而來。
AR/VR 眼鏡設備主要分為兩大發展方向,其中一類是主打實用前沿的功能探索—— 比如Magic Leap 的One 系列設備,其實都已經向我們展示了AR 技術在實際應用中的廣闊場景。但上述這些產品都在經過了發布初期的火爆之後逐漸銷聲匿跡。
這種現象的出現,歸根結底是因為,目前這些設備雖然能實現不少功能,但相比於智能手機這樣的智能設備來講,更像是一款尚未走出實驗室的設備,無法真正融入到行業應用乃至更多用戶的實際使用需求中。
除此之外,目前也有一些主打時尚設計而非重點強調功能性的AR 眼鏡等設備:比如Vuzix(Blade)等產品,看起來幾乎與我們一般使用的眼鏡無異,但這一設計理念讓這些設備的功能性自然也不能與上述的幾款AR 混合顯示設備相提並論。
而高通提出的“無界XR(Boundless XR)”,實際上是希望在不犧牲時尚設計的前提下,借助於高通在智能手機移動平台上已經更顯成熟的AIEngine 等深度學習引擎框架,打造出一款能適應更多使用場景、高性能的XR 眼鏡或是頭顯設備,來為用戶提供更貼近日常使用場景的更多體驗。
同時,借助高效的AI 算力,也能通過優化XR 頭顯設備能效的方式,進一步提升使用續航,還能憑藉不斷的深度學習計算來優化用戶體驗,在提高計算效率的同時,讓XR 眼鏡變為更加符合用戶日常使用習慣的可穿戴設備。
除此之外,隨著分佈式設備平台的算力提升以及5G 在智能手機終端的全面鋪開,新一代XR 平台需要藉助這些新環境,來滿足更多用戶的廣泛需求:XR 設備的增強顯示交互,實際上就是將信息以更加具有沉浸感的方式來傳輸。同時為了保證用戶體驗,終端設備的時延不能超過20 毫秒,構建新一代使用體驗的XR 平台,自然也更加強調終端對5G+AI 等技術的支持以及自身性能的提升。
上述的限制幾乎是所有AR/VR 設備在早期構建應用場景時所要面臨的挑戰。高通在2019年12月推出的驍龍XR2 平台,是全球首個支持5G的擴展現實(XR)平台。其相比於前代的一大亮點就是能藉助來自智能手機的算力,結合手機本身的AI 硬件算力以及5G 網絡傳輸能力,通過USB Type-C 線材或是無線傳輸到用戶的XR Viewer 顯示設備上。此外,AI已幫助驍龍XR2平台提升視覺、交互性和音頻等多項特性,以便讓用戶沉浸在更智能的現實中。
在今年2 月,高通又隨後推出全球首款支持5G 的XR參考設計,同時也是基於驍龍XR2 平台所打造。與目前已被廣泛採用的驍龍XR1平台相比,基於驍龍XR2平台的參考設計實現了性能的顯著提升,包括2倍的CPU和GPU性能提升、4倍視頻帶寬提升、6倍分辨率提升和11倍AI性能提升。該參考設計不僅能實現低時延六自由度(6DoF)手柄和外設追踪,且不受視距限制,還能藉助頭顯自帶的攝像頭實現高精度掃描,同時識別面部表情等更多細節,此外驍龍XR2 平臺本身就是基於高通成熟的手機移動平台SoC 打造而來,內置的AI 硬件加速模塊也能進一步優化終端側AI 運行場景中的語音交互、手勢追踪以及物體檢測與識別等更多AI 算法使用場景。
在融合5G 與AI 的強大支持之後,這些XR 設備不僅能做的體積更小,同時運行速度與數據加載還能更快。實現與所處環境更加無縫的整合,這些優勢不僅在商業、工業等一行業應用場景中派上用場,同時還能在文化旅遊宣傳、影視娛樂、遊戲等面對普通消費者的to C使用場景中提升新一代XR 設備的實際體驗。
在未來面向普通用戶的XR 設備使用場景中,只需戴上一副XR 眼鏡,就可以通過全息影像體驗日常AR 功能,還可以看到一個大小幾乎無限制的屏幕呈現在眼前。你可以使用XR 眼鏡在地鐵裡看電影、看新聞、甚至玩遊戲,在實際功能性上甚至能取代如今的智能手機。同時內置的諸多AI 硬件加速模塊也讓這一界面渲染過程變得更加流暢自然,實現真正的AR+VR 式的混合交互方式。
同時,在不少垂直行業,比如3D 行業級建模,以及家居選裝/裝修場景中,我們都已經能看到很多XR 設備實際運用的實例,但是藉助分佈式AI 計算以及5G高速傳輸速度的支持之後,還能進一步減少這些實際使用場景目前存在的種種限制,不僅能讓使用者的實際使用體驗得到提升,同時還能進一步給開發者更多利用硬件性能的開發空間,讓更多應用場景得到XR 的加入,這也是包括一眾手機廠商以及全球運營商都在進行相關的研發的原因:比如現階段高通驍龍XR 2 平台的AI 算力已經可以實現更成熟的雙6DoF、手勢識別等交互體驗,同時藉助AI 硬件性能的提升探索XR 生態的更多交互方式;在5G 當下處於的關鍵節點上,行業也迫切需要XR 技術加入進來,拓展5G 的更多使用場景。
為了滿足兼容性需求,高通在2019 年宣布了拓展HMD加速器計劃,將智能手機和XR頭顯之間的組件和性能涵蓋其中,同時支持相關軟件優化與硬件標準化的驗證機制:通過Qualcomm® XR 眼鏡適配計劃,設備廠商與開發者就能以最少的工作量確保用戶能在不同設備上體驗到一致的效果。
雖然,過去我們常常將VR、AR甚至MR分開單獨討論,但未來我們可能只會討論XR(Extended Reality,擴展現實)。在這一大框架下,不僅有面向遊戲玩家的高性能無線XR設備,同時還有如OPPO、vivo、黑鯊、一加、小米等手機廠商面向下一代穿戴設備推出的解決方案。甚至還有包括愛奇藝這樣的內容供應方加入進來,為XR生態打造更多的視聽體驗。
今年高通還宣布,在全球聯合15 家大型運營商來推廣XR 的更多實際使用場景,預計在明年,我們就能看到更多搭載高通驍龍XR平台的XR 設備出現在我們的生活之中。隨著5G 與XR 技術的不斷成熟,AI 技術也能在XR領域迸發釋放更多創新的可能性,成為下一個時代最主流的移動計算平台。