兼容PC和移动AR,这款轻便型AR眼镜还能巨幕观影 | 评测

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AR智能眼镜被认为是手机之后的下一代计算平台,尤其在近几年,随着智能手机市场趋于饱和,众多科技公司也开始在寻找新的硬件平台,智能眼镜产业似乎将迎来爆发前夜。

互联网巨头们也开始了各自的探索之旅,谷歌、微软、苹果先后发布各自的AR软硬件产品。谷歌眼镜从最开始被媒体争相报道到项目被取消,再到以企业版回归,这些年谷歌眼镜的发展可谓跌宕起伏。微软于2015年推出的智能眼镜HoloLens,从综合性能来看,应该是目前最强大的AR设备,但由于价格过高,只能定位于B端市场,短期内还没有走向消费市场的可能。

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微软HoloLens概念图

与此同时,谷歌和苹果开始另辟蹊径开发适合智能手机的移动AR平台如AR Core和AR Kit,在数以亿计的移动设备上实现AR成为了可能,也因此吸引了不少开发者为此研发移动AR应用和内容。这不仅加速了大众对于AR的认知,某种意义上,对于整个AR生态也起到了推动作用。

虽然国外众多互联网巨头和创业公司早已开始押注AR,纷纷布局AR软硬件产业,国内也有一批致力于AR事业的企业如联想、京东方、耐德佳、睿悦、视+、亮风台、悉见等,他们在AR软硬件领域如供应链、光学模组、操作系统、平台、内容等方面做出了不少成绩。

青亭网也也拿到了耐德佳首款量产高清自由曲面AR眼镜——NED+Glass X2,这款智能眼镜具有大视场角、高分辨率、重量轻、成像效果出众等特点。下面青亭网将从外观、佩戴、显示、应用等方面来聊聊这款产品。

外观配置

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NED+Glass X2 头显和部分配件

NED+Glass X2采用分体式设计,AR头显和计算操作单元分开,这样的设计在不少AR头显上得到采用,主要是为了提升佩戴舒适性。X2 开发者版本主要分为:头显、操作手柄(电池和计算单元整合到手柄中)、快充、数据线、头带、Fingo手势识别模组及SDK、耐德佳AR系统基础版等。单独的AR头显还可以连接电脑充当显示器,可充分利用电脑的处理性能跑大型AR应用。

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NED+Glass X2 头显

硬件参数方面,X2 头显部分重量为370克、采用OLED微显示屏幕、亮度最高达到300cd/㎡;分辨率达到1920*1080、视场角为45°,配备九轴陀螺仪、蓝牙和无线网,支持第一视角拍照和录像功能。

据官方介绍,他们的自由曲面镜片比传统光学镜片薄二分之一,采用光学树脂材料,重量是玻璃材质的七分之一,因此缩减了不少重量。

与AR眼镜的显示体验相关的参数主要有视场角和分辨率,作为对比,谷歌眼镜的视场角约为15°,分辨率为640*360;微软HoloLens视场角约为34°、分辨率为1268*720。

视场角太小,那么带来的最明显的问题是无法获得较强的沉浸感,因为人们戴上AR眼镜后只能看到虚拟图像的部分,需要不断上下左右移动头部去查看虚拟图像的其他部分。分辨率以及亮度的增加,对于成像效果的提升显著,笔者在下面会详细说明X2的显示成像体验。

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耐德佳 X2 眼镜的虚拟图像显示效果,本图为手机拍摄

耐德佳45°视场角产品基本保证了在AR眼镜近眼显示下,多数虚拟图像的完整呈现,使得用户能够获得一定的沉浸感。耐德佳CEO程德文也向青亭网透露,除了45度视场角模组外,公司还有60°视场角等产品,未来接近人眼视场角的100+°视场角产品也在研发之中。

X2 AR眼镜桌面系统体验,视频为手机拍摄

这点,相信体验过谷歌或者微软AR眼镜的人来说,是有切身体会的。毕竟微软HoloLens的优势在于强大系统集成、光学和SLAM方案,外界一直对其显示成像有所抱怨,此前青亭网采访微软微软全球混合现实工作室主管Lorraine Bardeen时,她表示微软的客户当中没有任何一家要求他们“提供更大的视角来获得这种更加沉浸式的体验”,他们的客户主要是用HoloLens来解决实际业务中的一些具体问题,比如像远程技术支持等。

佩戴及显示

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工作人员佩戴耐德佳 Glass X2 头显,手中为手柄

耐德佳 Glass X2 头显的分体式设计加上采用了柔性材料,笔者长时间佩戴体验下来并没遇到不适。如果把计算单元和电池整合到头显中,那么头显的重量势必大幅增加,虽然便携性增加,但是长时间佩戴下来用户的体验感总会打折扣。总的来说,二者设计各有所长,所针对的应用场景也有不同。

长按手柄左上角电源键开机键3秒开机,耐德佳AR虚拟桌面比较简约,左侧菜单主要有:本地播放器、游戏、相册、商店、在线影院和更多选项,右侧菜单有时间、电量、拍照、工具等选项。

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AR智能眼镜桌面和菜单,本图为手机拍摄

上面列举的那些参数配置,在显示和成像方面就发挥了重要作用。由于采用全内反射光学技术,成像基本无色差,双目还可呈现3D立体图像,加上45°视场角和1920*1080分辨率,笔者于是躺在座椅上用 X2看了约20分钟高清3D影片,仿佛在有一个投影仪将大屏幕画面投射在你眼前正前方的位置。官方表示,X2可以实现3米处投射100英寸全高清影像。

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如果室内有光线干扰,那么就可以通过调节亮度,X2 AR眼镜设计上也比较人性化,可以调节瞳距,还可以调节虚拟画面的远近,从而达到一个最佳观看角度。

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工作人员正在演示调节瞳距,通过旋转调节两只镜片的距离

具体显示效果请看下面的视频,因为AR眼镜成像的特殊性,无法像手机和VR一样录屏。目前通常的办法是用手机模仿人的双眼贴在镜片前面录像,所以效果不及人眼直接用AR眼镜观看,但即使用手机录像也能清晰的看出在显示上的出众效果。举个例子,就好比你用手机录电视画面,手机录完后的画面依旧清晰可看,说明电视成像和画面质量都不错。

耐德佳AR眼镜第一视角体验,视频为手机拍摄

应用及内容

AR智能眼镜产业尚处早期阶段,主要应用领域集中在B端,例如工业、军事、医疗、教育、展示培训等行业。内容方面,由于没有大规模推向市场,缺少开发者和受众,可以体验的内容其实并不多。目前能体验到的内容多为厂商自己开发用于对外展示和科普,或者是AR内容解决方案商给B端客户专门定制的内容。

为了方便开发者制作内容,今年1月初耐德佳联合睿悦发布了X2 AR 眼镜开发工具专业版 SDK Pro。耐德佳研发总监辛承才告诉青亭网, Pro版SDK适于应用开发的 Android 版本和游戏开发的 Unity 版本。开发者只需专注自身的业务逻辑,性能、交互、适配等难题在开发流程中都被简化,目前Pro版SDK支持手势识别、语音识别和6Dof追踪三大交互技术。

笔者除了体验用X2观看几部3D影片、第一视角拍照录像外,还体验了两个比较有趣的应用,一个是AR扫一扫;另一个是搭配手势识别模组,玩起了一个手势操控小游戏。

AR眼镜扫一扫,视频为手机拍摄

据工作人员介绍,AR扫一扫用到了亮风台研发的图像识别技术和AR显示SDK。在更多应用里打开指定的软件,眼前会出现一个类似手机扫码窗口,接着扫描桌子上的特定卡片,卡片上方会出现一个虚拟的机械设备,通过手柄来控制虚拟设备的结构变化,这应该是为工业场景定制的内容。

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眼镜正前方黑白长方体为手势识别模块

 此外,X2眼镜还可以通过外设的方式与凌感的手势识别模块Fingo搭配使用,为AR眼镜增加手势识别功能。他们解释称因为有的客户不需要手势,如果需要就通过外设的方式提供。X2并没有内置手势识别摄像头以及深度摄像头等模块,但可以借用单摄像头进行简单的手势识别。

去年7月,在联想全球创新科技大会上,联想正式发布了AR一体机:晨星AR(DaystAR)。经过近一年打磨和小批量产品验证后,联想研究院近日宣布将正式推出试商用版晨星AR智能眼镜,以满足中国市场对AR应用场景的急速增长需要。据悉在光学引擎方面,晨星AR采用的是耐德佳自由曲面光学系统,笔者也提前体验了该款设备,显示效果与X2相当,无需外设即可实现手势操作。

值得注意的是,联想晨星AR智能眼镜(DaystAR)采用了独立的计算机视觉处理单元(英特尔movidius图像处理芯片),可实现自然手势交互和高精度SLAM,以及本地和云端物体识别。

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联想晨星AR产品发布会

耐德佳联合创始人兼COO段家喜表示,晨星AR一体机采用由耐德佳定制的自由曲面光学引擎,作为AR智能眼镜核心元器件供应商,耐德佳依托北京理工大学多年在自由曲面光学技术和近眼显示技术方面的专利技术输出,并不断进行创新发展。公司具备先进的光学设计技术和超精密加工生产系统,制定了专业的检测标准和流程,在模组/整机研发方面,具备了完整的硬件研发能力和量产交付能力。

在应用领域,耐德佳也将目光瞄准了工业、军事、医疗、教育培训、展览、文娱影游等B端市场。耐德佳表示,公司智能眼镜已经获得数万订单,在国防AR仿真训练领域公司已签单数千万。去年12月,他们还与南京睿悦一起为为京东制作了AR物流分拣解决方案。

医疗领域,公司已经与北京某大型医疗公司合作,为他们开发了定制款AR眼镜。在弱势治疗方面,他们还与中美前三大的弱视眼镜设备公司展开了合作。

耐德佳CEO程德文告诉青亭网,公司与谷歌、联想、华为、三星、小米等知名企业保持合作,此外还有众多AR初创公司,客户从16年的10家增长到17年的近100家,目前公司已经建立起稳定、高效、量产化的VR/AR光学镜片生产加工产线。

据了解,耐德佳成立于2015年,团队成员主要来自美国亚利桑那大学光学中心、北京理工大学、清华大学和中国科学院。973首席科学家、863专家组组长、北理工知名教授王涌天作为公司专家顾问,指导公司光学模组研发。拥有积累目镜、非球面、自由曲面、波导等核心光学专利43项,其中美国专利10项,授权3项。

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平昌冬奥会闭幕式上的熊猫表演

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大熊猫演员使用耐德佳AR眼镜进行模拟测试

今年2月25日,平昌冬奥会闭幕式上,张艺谋团队制作的闭幕式北京八分钟文艺表演震撼全场。其中的2位大熊猫的轮滑表演也吸引了不少眼球。

为了帮助2位大熊猫玩偶演员进行训练以及精确完成复杂的动作,张艺谋团队运用了耐德佳的 X2 AR眼镜进行了相关试验。演员在熊猫内部戴着AR眼镜,眼镜通过云台连接外部摄像头,AR眼镜帮助演员解决了内外光线差异导致的观察受限问题,使演员在大熊猫道具内部能够无差别观测到外部环境。

在文旅方面,今年4月28日,小签科技在台州与景区合作落地AR互动体验馆,耐德佳提供AR硬件设备和支持。游客在体验馆内佩戴AR眼镜,浏览戚继光抗倭战斗画面时,AR眼镜会在画面上面自动生成虚拟的动态图像,游客可以边走动边欣赏虚拟影像。

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耐德佳联合创始人兼COO段家喜告诉青亭网,公司核心基础在于光学显示技术层面,在光学这块公司拥有6位博士。公司从自由曲面、波导、全息到光场等光学技术上都有涉及。“我们在不同的阶段落地不同的技术,现阶段我们认为自由曲面的技术发展能够确保量产和产品的性价比”他表示,后续公司会在波导、全息和光场方面进一步投入,公司也进行了相应的专利布局。

对于AR眼镜何时能够得到大规模应用,除了软硬件的升级迭代,程德文认为至少要等到5G普及之后。AR眼镜这种以图片、视频的方式来呈现,对于带宽要求非常高,特别是在户外条件下去大规模应用,产生的数据量非常高,基础网络设施也是制约AR进一步应用发展的问题。所以,从大的层面看,AR产业面临的问题,不仅仅是企业需要考虑的,有时也需要国家力量的投入和支持。

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