2018年01月29日 | “头头是道”—— 增强现实，头显正当时

人们常常会将增强现实 (AR) 与和它非常相似的虚拟现实 (VR) 相混淆。尽管 AR 和 VR 头显的技术正在改变着我们周围的世界。有了技术，即便不可思议的事情也能成为现实。但是，如果我们更进一步，将数字世界与现实世界相融合，会发生怎样的奇迹？

增强现实 (AR)有希望帮助我们做到这一点。AR 可以改变我们进行可视化、分享观点、学习知识和发挥想象的方式。借助 AR，还可以在现实世界基础上增添视觉叠加或 3D 数字影像，并借助源自数字世界的信息增强现实世界的情境体验。通过头戴式显示设备 (HMD) ，可以观看到增强版现实。

高级版本都提供立体 3D 高清视频和音频，但在概念和使用案例方面还是不尽相同。AR 是开放式的，无法提供完全身临其境般的感觉，用户可以透过它看到周围的真实世界。VR 是封闭式的，将用户置于虚拟世界之中。

AR 就好比是钢铁侠，而 VR 则是阿凡达。托尼史塔克可以通过头盔显示的信息来分析周围环境，并在工作时听到语音提示，而电影阿凡达中的男主角则通过化身完全进入另一个世界并过着完全不同的生活。我们期待一些有影响力的公司，诸如谷歌或苹果等来带动完整 AR 平台的开发。例如Apple 宣布推出 ARKit™，ARKit 为开发人员提供了一套工具，可用于将增强现实内置到 iOS 11 上的应用中。

▪ AR 的一些有趣的使用案例包括：

- 零售业：德国零售商 Saturn™ 正在试用名为 Paula™ 的增强现实销售人员。如果你走进零售商店，佩戴上 MicrosoftHoloLens™，Paula™ 便可以指导你选择商品，并向你介绍商品的功能特性。此外，它还可以在销售过程中提供帮助。 

- 教育行业：AR 通过模拟现实生活来进行教学，取代了进行完整演示所需的高度复杂的教学设备。借助 AR 应用和平台，学生们可以在实际环境中实时地将 3D 模型可视化，有助于他们更好地理解要学习的概念。

- 制造与维护行业：飞机维护是一项非常难的工作，因为要了解工具、部件和相关说明，需要接受多年的培训。Airbus™ 正在采用可穿戴技术来大幅加快劳动密集型飞机维护过程，同时提高精确度。进行维护时，员工可以佩戴头戴式显示器，并将整个活动可视化，这样可以缩短培训时间。

- 建筑行业：借助 AR 应用，相关团队甚至可以在施工开始之前在施工现场将已完成的项目可视化。建筑设计师可以进入房屋，双击更改颜色或布局，并立即看到变化。

- 旅游业：你可以随时随地详细了解城市的地标或博物馆。借助 AR，游客可以根据需要和喜好查看最新相关信息。对于出国旅游的游客而言，语言交流是个大问题，AR 可以通过扫描标牌、机场等位置显示的语言来翻译不同语言。

▪ AR 的一些有趣的使用案例包括：

就 AR 的商业用途而言，最大的限制就是缺少合适的内容，而这些内容需要从头开始创建。即使是形式最简单的 AR 头显也需要识别环境、了解手势、处理信息和实时投射数字内容。适合在 HMD 中使用的高分辨率前视摄像头有助于捕获视野 (FOV) 范围内的环境，而包括深度感测摄像头在内的一系列传感器有助于识别各种对象的空间相对位置。AR 头显中的光学系统非常复杂，处理完来自传感器和摄像头的信息之后，光学投影系统会将数字信息投射到用户的 FOV 中。

一些 AR 头显（如 Google Glass）的早期设计旨在投射数字信息，帮助用户做出更好的决策；而一些更新、更先进的 AR 头显（如 Microsoft HoloLens）则具备了更多处理功能、更好的光学和电源管理功能，让用户可以与这些数字对象进行交互。这些先进头显的所有功能都让用户能够以 3D 形式看到虚拟对象并与之交互，仿佛存在于现实环境中一样。

▪ AR 头显中的存储选择

AR 头显通常是不受限设备，无需通过双手即可操作。这也意味着大部分计算都在头显中完成。早期版本的 Google Glass 采用 TI OMAP 4430SOC（系统芯片）、1GB（十亿字节）低功耗 DRAM、16GB 存储、5MP（百万像素）摄像头和 Android 4.4。然而，第一代 MicrosoftHoloLens 设备采用英特尔 32 位架构、GPU 和定制全息处理器 (HPU)，配备 2GB 移动 DRAM (LPDDR) 和 64GB 存储 (eMMC)。鉴于这些 AR 头显支持的应用类型具有包括但不限于与数英里外的人进行通信，在短期内，这些先进 AR 头显的架构就能像智能手机一样。与 PC 和服务器中使用的处理器相比，这些头显中驱动计算的处理器更有可能类似于高端智能手机中的芯片组，性能高且耗电量少。此外，要将数据存储在头显本地，则需要使用 eMMC、SD 卡或 SSD 形式的存储。各种 SLC/MLC NAND 产品、LPDDR2/3/4 产品、eMMC 或多芯片封装 (MCP) 产品（后者可将 NAND 和 LPDDR 封装在一起，实现有效的集成和空间节省）可以满足此类不受限 AR 头显的存储需求。

▪ 未来发展态势

尽管 AR 和 VR 设备在目前仍是单独的设备，但可以预见的是，未来将能够通过一台设备完成这两项任务。正如美光科技在文章中提到，AR 和 VR 都依赖于现实连续统及不同程度的数字化。随着显示器的分辨率不断提高，并且高品质和低延迟的数据渲染成为了一门必要技术，人们对这些头显的计算需求可能会超出对高级智能手机功能的需求。此类功能可能需要通过能够更高效地处理终端应用的专用硬件和软件来实现。

这是一个非常有趣的时代，AR 的发展与机器学习 (ML) 的发展齐头并进。ML 这项技术可以赋予计算机无需经过显式编程即可学习的功能。在 ML 领域，图像识别和语音分析是当今研究成果中最突出的两项技术。这也与 AR 头显的功能相吻合。随着 ML 的不断发展，AR 头显可作为用于训练这些 ML 算法的智能终端设备。更聪明、更智能的算法反过来也可为 AR 眼镜提供最相关的信息，使后者成为不可或缺的设备。

▪ 小结

增强现实是一个令人兴奋的全新市场，正在以惊人的速度发展。随着互联世界概念的形成并发展成为现实，人类可以借助增强现实眼镜与周围的世界交互，彼此之间也可以进行互动。现在，这项技术尚处在早期阶段，还需要经历一段很长且令人兴奋的发展之路。美光科技将继续努力支持增强现实头显并将其打造成存储产品下的一种产品类别，让其不仅能够在其他产品中脱颖而出，还可以最终提升客户的体验。