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颠覆智能手机的下一代设备已出现?

2018-11-06 08:36 屠敏

从发报机过渡到 BB 机、大哥大、功能机,再到如今全民狂欢的智能手机时代,那么,下一代终端设备将会是什么?

经历了中华上下五千年的历史,彼时的我们很难想象传统的书信、烽火台、钟鼓等视觉与听觉的通信方式会被以电流的一断一通原理而发明的发报机所替代。而随着无线技术的崛起,早期的发报机又逐渐被衍生的 BB 机、大哥大、功能机以及智能手机取而代之,回顾这些产品的发展历程,真正兴起的时长也不过二三十年。

如今看来,距离 2007 年智能机的爆发式发展已经过去了十余年,我们不禁在此发问,在当前人工智能、5G 等移动技术日新月异的局势之下,下一代引发热潮的智能移动终端将会是什么?且我们还需为之等待多久?在此,我们怀揣着种种疑问,邀请了来自 Qualcomm XR 业务中国区负责人郭鹏从沉浸式 XR 设备角度,为我们一一分析下一代移动计算平台的形态。

Qualcomm XR 业务中国区负责人郭鹏


XR 技术的兴起


很多人会有这样一个疑问,早于几年前听过了 VR、AR,而何为 XR?

对此,郭鹏解释 XR 是扩展现实(Extension Reality),指的是通过计算机技术和可穿戴设备产生的一个真实与虚拟组合的、可人机交互的环境,其涉及的范围可用一个等式来表明, XR=VR+AR+MR,这意味着 XR 将对设备的性能要求更高,需要更低的功耗、更小的尺寸、更强的扩展性。

但也如上文提及的 VR 与 AR 技术,早在 2016 年就炒得异常火热,不过如今看来,似乎还是未能走进我们的日常生活,那么新提出的 XR 就可以了吗?对此,郭鹏解释道,2014 年,虚拟现实公司 Oculus 被 Facebook 以 20 亿美元的价格收购之后没多久,国内就迅速刮起了 VR/AR 浪潮。彼时寂静已久的 VR 行业开始鱼龙混杂起来,2016 年末到 2017 年初,所谓的 VR 寒冬季就悄然来临。其原因主要有两个方面:

  1. 无论 VR 还是近期较流行的人工智能、区块链技术,在它的发展历程中,都对经历开始、爆发、成熟、平稳这几个过程,在这个过程中都会经历一些低点和磨合;

  2. 本质上来看,2016 年,所谓的 VR 元年带来的热潮并不是 VR 本身的技术带来的,而是一个资本驱动。VR 技术一直处于不温不火的正常发展过程当中,它并不能通过各路媒体的炒作或者资本的大量流入,就让技术本身迅速从0 到 1 有一个质的变化。

“我一直明确一个观点,即市场热度和技术本身的发展,其相关性没有那么紧密。不过值得肯定的是,随着时间的推移,整个的生态的发展肯定是在逐步往前走,而不是后退。好比从高通本身来看,我们的芯片在不断地一代又一代地提升、速度变得更加的快、电源功耗控制变得越来越好。”郭鹏说道。


XR 一定是未来的下一代的移动计算平台


“至于 XR,它一定是未来的下一代的移动计算平台,”郭鹏表示,“它会是成为人们日常生活或者是消费娱乐当中给人、社会带来价值的一个新的方面”。不过与此同时,掉过了 VR 炒作的坑,不少创业者及开发者仍对此表示怀疑。

基于此,郭鹏解释道,从上世纪来看,基于繁重的台式机电脑进行拨号上网时,我们从未想过十年、二十年后,手机成为了我们不离身的工具。而如今 XR 技术存在的意义是让我们解放双手,它不仅可以实现我们日常的娱乐通信模式,还可以囊括手表、信用卡等与我们密切相关事物的功能。我们可以想象在未来只需一个足够薄、足够轻的 XR 眼镜,就可以在现实世界中获得我们需要的信息。

此外,作为 VR/AR 领域的从业者,很多人在试水 VR 领域的早期,就会发现 VR 技术在传输速度、视觉和听觉方面的体验都不尽如人意,并且长时间穿戴也会出现头晕的现象。那么这就需要新技术共同推动 XR 的发展,助力它实现出色的沉浸式体验,当然,其中的新技术包括游戏手柄、室内空间六自由度(6 DoF)定位、显示和音频技术等等,只有这些技术相互融合了才能为用户带来沉浸式的体验,真正推动 VR/AR/XR 应用的发展。

反而言之,作为一个移动计算平台,XR 设备所呈现的巨大潜能就是极有可能会在未来取代智能手机。


XR 设备的强行针:低能耗的专用芯片 XR1


而作为下一代的移动计算平台,是否真的有必要如同手机那般搭载一款特定的芯片?

郭鹏认为,目前 VR、AR 对于芯片的要求非常高,以往高通都是在其最新款芯片如高通骁龙 820/835/845 芯片上,布局 XR 技术,但是随着 XR 领域的逐渐成熟,手机的芯片无论是从硬件还是软件层面,对 XR 设备均有一定的限制。毕竟 XR 技术更多的是应用于一体机或眼镜上,它在硬件架构上与手机设备会有很大的不同;从软件方面,应用的适配及兼容都是问题。

所以在 2018年这一年,高通也意识到为 XR 专门开发一块芯片非常有必要,于是在今年 5 月,推出了全球首款扩展现实(XR)专用平台——Qualcomm骁龙 XR1 平台。该平台集成了高通的异构计算架构,包括基于 ARM 的多核中央处理器、矢量处理器、图形处理器和高通 AI 引擎。此外,它还包括先进的 XR 软件服务层、机器学习、Snapdragon XR 软件开发套件(SDK)和高通的连接和安全技术。

当前这款芯片在视觉方面,支持高达 60 帧/秒帧率的超高清 4K 视频画面,具备 Spectra 图像信号处理器(ISP),有着改善成像效果。同时,该平台还具备基于高级视觉处理功能的技术,如视觉惯性测距(VIO)等,让用户能在虚拟世界里自由移动,或在 AR 体验中与虚拟物体进行互动。

在音频方面,XR1 平台采用自家 3D 音频套件、Aqstic音频技术、aptX 音频,支持 3D 音效、高保真、蓝牙播放等多种功能。

在交互方面,基于 XR1 平台的头显和手柄控制器均可实现 3DoF 和 6DoF 控制模式,而运动到显示时延将远低于技术要求所必需的 20 毫秒。

除了以上,XR1 还提供支持终端侧处理的人工智能引擎 AI Engine。该引擎让客户能够处理 AI 用例,并运行基于高性能、高能效机器学习的计算机视觉算法,帮助实现关键的 AR 应用场景,例如更好的姿势预测、物体识别分类等。

针对此芯片的成功发布,郭鹏表示,这将不仅在 XR 的应用方面提升了用户交互体验和适配,而且从行业角度,作为芯片的领导者高通,在主力推出 XR 芯片时也无疑为业界打入一个强心针。至于搭载 XR1 的设备何时出现,郭鹏表示正在与内部合作伙伴紧密合作中,相信在不久之后就会有一些关于 XR1 的新型设备出现在大众的视野中。

除此之外,高通还于上周发布了一款新芯片,也是全球第一款支持 802.11ay技术的产品,它能够达到 10Gbps 的传输速率。如此,OEM 厂商可以把眼镜或者头盔等设备做的更小巧轻便,并且可以通过无线连接来配备硬件进行数据处理。


5G 加持,XR 设备先行一步


随着 5G 技术的兴起,XR 设备会有什么样的优势?郭鹏表示,5G 不仅能够通过高带宽为 XR 设备带来高速的连接体验,而且低时延也是它的一个非常重要的特性。

在移动的环境中,由一个移动到图像的成像时间,比如人的头部发生移动,数据从采集到呈现这一过程在应用上不能超过 18-20 毫秒。这在目前的 4G 网络中是不足以实现的。用户在使用现有移动技术体验 VR 时就会有头晕的感觉。但是 5G 的实现会把时延大大的降低,同时也会将计算等需求借助其他技术来实现,比如云计算,下一步还会有边缘计算。

最后,高通也希望把 VR/AR 内容扩展到云端边缘,而不是在遥远的数据中心中。另外,通过终端侧计算能力、存储能力的提升,加上 AI 处理,将能真正满足 VR/AR/XR 在不同应用场景下的需求。


当前 XR 还面临哪些主要的技术挑战?


技术挑战还是很严峻的,郭鹏表示道。现在 VR 行业中,虽然整体的架构已经步入一个比较轻量的阶段了,但是它的内容丰富度仍远远不够,而内容缺乏的原因可能跟资本也有一定的关系,倘若资本不在这个市场了,内容丰富度肯定受到影响。除此之外,XR 相对于 PC 端在重度游戏方面,性能要求更高,最终可能导致延迟等问题。在 AR 方面,硬件成本仍是一个比较大的问题。

作为芯片厂商,郭鹏表示高通也希望能有更多的合作伙伴、开发者可以参与其中,将技术能够往前迭代、更新,开发出杀手级产品。


XR 设备的普及还需多久?


就目前而言,很多普通的爱好者及开发者在试水该领域前,都会考虑到 XR 设备的价格问题,因为它居高不下!

对此,郭鹏认为,对于 VR 设备来讲,市场价值非常大,对屏幕的像素要求也非常高,目前基本上都是 2K 起步,未来 4K、6K 甚至 8K 都会出现;而 AR 在光学和显示上要求会比 VR 具有更加苛刻的要求,成本理所当然的也就不会低。但是这些设备的量产还处于一个初级阶段,好比五六年前大家都会觉得 3G 或 720p 分辨率的设备价格很高昂,但是现在来看,只会越来越便宜。随着时间的推移,XR 将会逐渐进入一个明朗的发展阶段,当价格降下来的时候,也就意味着 XR 进入我们的日常不远了。

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