文/VR陀螺 來福

在社會環(huán)境、科技發(fā)展的影響下，XR產(chǎn)業(yè)迎來了“第二春”，不僅內(nèi)容生態(tài)得到了蓬勃發(fā)展，以Metaverse、虛擬偶像、Avatar等為主的XR相關(guān)技術(shù)和概念開始主導(dǎo)新一輪的資本躁動。而XR終端作為技術(shù)的最終載體，與這些技術(shù)的融合發(fā)展，也成為XR產(chǎn)業(yè)的“新未來”。

B站風(fēng)生水起的虛擬直播頻道（圖源：VR陀螺）

站在時代的岔路口回望科技發(fā)展，我們總能找到相似之處：Windows操作系統(tǒng)和鼠標(biāo)、鍵盤的出現(xiàn)，改變了人與電腦交互的方式，讓大型專用機器變成個人電腦；第一代iPhone使帶有多點觸控能力的電容屏，徹底革新了人與手機的交互，塞班系統(tǒng)退出歷史舞臺也代表著智能手機真正流行起來……

1995年和2017年的Windows交互界面（圖源：Spiceworks）

事實上，歷史已經(jīng)向我們證明，人機交互很大程度上決定科技的普及。蘋果、Facebook、谷歌等科技互聯(lián)網(wǎng)巨頭在數(shù)年來不斷深入VR/AR產(chǎn)業(yè)，眾多新興科技公司也開始著眼于VR/AR，科技領(lǐng)域的共識向外界釋放了一個信號——VR/AR硬件是像電腦、智能手機一樣的下一代計算平臺。

換句話說，在被科技巨頭們視為下一代計算平臺的VR/AR里，會是手勢識別、6DoF追蹤、面部識別等人機交互的主場。從這個角度出發(fā)，我們又應(yīng)該以什么姿勢迎接XR產(chǎn)業(yè)的“新未來”，以及如何推動VR/AR的普及呢？

 XR交互技術(shù)變革背后

 底層技術(shù)和算力提升是關(guān)鍵

要理解人機交互在VR/AR領(lǐng)域的重要意義，需要了解什么是人機交互。

根據(jù)釋義，人機交互（Human-Computer Interaction，簡寫HCI）簡單來說，就是想辦法讓機器更了解人類。其功能主要靠可輸入輸出的外部設(shè)備和相應(yīng)的軟件來完成，我們所熟知的鍵盤、鼠標(biāo)、系統(tǒng)級UI都屬于人機交互的范疇。在VR/AR行業(yè)，人機交互諸如“用頭顯攝像頭捕捉手勢，轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)代碼，并以此重構(gòu)虛擬世界”的操作。

圖源：Neowin

也就是說面對海量數(shù)據(jù)，VR/AR的人機交互不僅僅依托于5G網(wǎng)絡(luò)傳輸、SLAM空間識別、邊緣云計算等核心技術(shù)，更重要的是一顆具備強勁算力、可獨立運行的“芯”。

舉個簡單的例子，高通驍龍888的CPU整體性能與前代驍龍865相比，提升達25%，GPU提升為35%，這一提升的直觀改變之一就是屏下指紋解鎖速度變快、面部識別速率提升。性能提升+5G支持帶來的交互體驗進化，讓驍龍8系移動平臺成為每年安卓頂級手機的標(biāo)配。

圖源：高通

以上只是舉一個簡單的例子，實際上從輸入密碼解鎖，到毫秒級面部識別解鎖；從1kg左右的大哥大，到100g的智能手機；從只能玩黑白像素貪吃蛇，到流暢運行3D游戲《摩爾莊園》。手機的人機交互、便攜能力等體驗因為芯片進化，已經(jīng)有了質(zhì)的改變。

按照這一思路回看VR/AR行業(yè)，我們?nèi)蕴幵谙鄬υ缙诘陌l(fā)展?fàn)顟B(tài)，要實現(xiàn)這些手機級別的交互體驗，VR/AR也需要核心算力的再次飛躍。

說到芯片，仍然無法忽視高通在科技領(lǐng)域強大的地位，它始終為各個科技行業(yè)提供底層算力支持，幫助一個個天馬行空的未來幻想變?yōu)楝F(xiàn)實。在XR領(lǐng)域深耕多年的高通，在對交互的推動上都有那些幫助？

 高通作為產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)提供商

 對XR交互生態(tài)普及起關(guān)鍵作用

從宏觀的角度看，高通作為XR產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)公司，致力于發(fā)揮其芯片制造優(yōu)勢。先后推出驍龍XR1、XR2兩款面向XR產(chǎn)業(yè)的專業(yè)級處理器，分別在AI算法、多路并行攝像頭、屏幕高刷、5G等方面全面賦能XR終端，使OEM商具備締造下一代XR交互能力的完整解決方案。

在具體技術(shù)布局上，高通主要涉及硬件和生態(tài)兩方面。

硬件方面，高通驍龍XR2平臺可以說決定了VR一體機現(xiàn)在的形態(tài)。從2017年Windows Mixed Reality使用Inside Out技術(shù)后，對VR頭顯到底適合Inside Out還是Out Side In的討論一直沒有停止。直到搭載XR2的Oculus Quest 2迅速征服市場——這一討論也算有了階段性結(jié)論，用戶更青睞無線、易用的Inside Out頭顯。

外媒UploadVR在戶外使用Quest 2（圖源：UploadVR）

Quest 2即使在光照條件充足的戶外，依然能夠準(zhǔn)確定位，關(guān)鍵在于其Inside Out技術(shù)調(diào)用頭顯上的4個攝像頭。在使用如其他系芯片的頭顯，僅能夠調(diào)用2個，無法完成Inside Out定位，只能通過其他手段輔助定位。這一技術(shù)能夠?qū)嵮b，很大程度上依賴驍龍XR2平臺專為XR產(chǎn)業(yè)定制的功能——支持調(diào)用7路并行攝像頭。

Quest 2拆解可以明顯看到分布4個攝像頭（圖源：GOROman）

XR2這一能力極大地拓展了XR硬件能夠觸達的邊界，不僅在拓寬XR領(lǐng)域人機交互的能力，在空間定位、6DoF、手勢識別等方面提供更流暢的體驗，更是讓搭載該平臺的一體機擁有更多可能性。

高通在XR硬件領(lǐng)域所做的努力遠不止芯片，它還聯(lián)合全球十五家運營商共同打造XR Viewer產(chǎn)品。XR Viewer作為一種輕便的頭戴顯示設(shè)備，可通過USB Type-C連接至搭載高通驍龍855或驍龍865移動平臺的5G智能手機。

簡單點理解，XR Viewer就是把用戶的手機作為主運算設(shè)備、頭顯作為副運算設(shè)備，用戶手機上的內(nèi)容可以通過XR Viewer以AR的形式展示。目前的單獨的VR/AR硬件設(shè)備，頭顯部分僅提供顯示，續(xù)航、發(fā)熱等問題無法提供完美的人機交互體驗，但高通XR Viewer通過兩個運算單元的合力運作（即手機處理器與頭顯端內(nèi)置的協(xié)處理器），不僅提升了算力，也極大提升了頭顯在人機交互方面的表現(xiàn)。

除了XR2平臺和XR Viewer之外，高通還提出了無界XR（Boundless XR）的概念，也就是分布式處理，分布式處理能在XR Viewer的基礎(chǔ)上最大程度利用5G通訊帶來的便利性，將核心算力從前端移至后端服務(wù)器，更進一步的減小XR硬件設(shè)備的壓力，以此提升交互體驗。

頭顯會執(zhí)行關(guān)鍵的低時延算法，以及眼球追蹤、手勢追蹤、頭部追蹤等計算工作，然后通過5G網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)至邊緣云計算平臺，由其處理渲染、編碼等計算量較大的任務(wù)，最后通過5G再將數(shù)據(jù)回傳至頭顯。也就是說，大量的數(shù)據(jù)處理工作會在云端完成，而XR設(shè)備的設(shè)計就不再受制于散熱、大小等因素。

高通XR業(yè)務(wù)中國區(qū)負責(zé)人郭鵬表示：“隨著5G技術(shù)的普及，擁有5G功能的XR頭顯，能夠?qū)崿F(xiàn)更快的傳輸速度和更大的數(shù)據(jù)吞吐量，讓XR頭顯與移動邊緣計算網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)互通，以實現(xiàn)分布式處理愿景。”

高通方面認為，現(xiàn)階段的分體式XR硬件也會在5G的助力下轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線，與XR一體機走向融合。

數(shù)年來，高通一直致力于提升XR產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，不僅從硬件核心的芯片技術(shù)賦予XR硬件更多能力，從底層拓寬其人機交互的表現(xiàn)；在系統(tǒng)層面，高通率先將XR產(chǎn)業(yè)與5G等新技術(shù)鏈接，幫助分體式的XR硬件設(shè)立標(biāo)桿，一方面提升了用戶的使用體驗，另一方面則是更進一步的拓展XR領(lǐng)域能夠觸達的邊界，讓更多的新想法、新技術(shù)實裝。

與深耕硬件領(lǐng)域類似，高通也在持續(xù)不斷地發(fā)力XR生態(tài)建設(shè)，進一步推進下一代交互革命。

在XR Viewer發(fā)布同時，高通還發(fā)布了“高通XR眼鏡適配計劃”，該計劃包括面向智能手機和面向XR Viewer的兩類認證，能夠支持OEM廠商（包括智能手機廠商和XR Viewer廠商）驗證多款智能手機和多款Viewer之間的適配，無需進行一對一適配。

這樣聯(lián)合生態(tài)多家廠商共同合作的案例在高通身上并不罕見。我們知道，XR1和XR2不僅僅是芯片，更是針對于硬件廠商開放的開發(fā)平臺。

高通還與XR硬件龍頭供應(yīng)商歌爾攜手打造驍龍智能頭顯參考設(shè)計，幫助OEM和技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴縮短AR和VR智能頭顯設(shè)備的開發(fā)時間。此外，高通還與Nibiru合作，利用其AR/VR系統(tǒng)、內(nèi)容及應(yīng)用引擎，加速OEM/ODM的量產(chǎn)進程，并降低內(nèi)容及應(yīng)用的生產(chǎn)成本。

目前搭載高通驍龍XR平臺的XR設(shè)備已經(jīng)成為市場主流。不管是提供給C端的影音娛樂、游戲，還是面向企業(yè)級客戶的生產(chǎn)力工具，高通驍龍XR平臺都有所涉獵。國內(nèi)眾多廠商也加入到高通生態(tài)中，包括Pico、愛奇藝智能、影創(chuàng)科技、大朋VR、Nreal、瑞歐威爾、3Glasses、HTC VIVE等都已經(jīng)推出了搭載高通驍龍XR平臺的XR硬件設(shè)備。

高通與各大OEM廠商、開發(fā)者及解決方案商達成合作，從技術(shù)角度講，高通通過接觸、幫助不同的行業(yè)伙伴，將諸如Inside Out等先進技術(shù)分享給行業(yè)伙伴，系統(tǒng)性的帶領(lǐng)行業(yè)前進，用技術(shù)賦能廠商在各自領(lǐng)域深挖探索XR人機交互的使用場景。

從生態(tài)層面來說，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈從硬件生產(chǎn)到內(nèi)容制作的各家廠商，帶來諸如XR參考設(shè)計的高效生產(chǎn)方案，一方面解決了大部分公司在生產(chǎn)效率、成本方面的難題，另一方面則是帶領(lǐng)行業(yè)提高生產(chǎn)能力后，幫助硬件、內(nèi)容大規(guī)模落地，以方便XR廠商從實踐中獲得迭代經(jīng)驗，推進下一代人機交互革命的升溫。

 Metaverse實現(xiàn)難度高

 核心需求是算力

聊完了行業(yè)，再來看看市場。區(qū)塊鏈后再無“爆點“的科技行業(yè)，這兩年開始了飛躍式的前進。在2020年眾所周知的疫情影響下，全球虛擬社交蓬勃發(fā)展，PC端的辦公軟件Zoom、釘釘?shù)扔脩魯?shù)量攀升，手機端也火了語音社交應(yīng)用Clubhouse，而在VR端，則是憑借VRChat等社交軟件中各種虛擬演唱會、VR環(huán)境辦公出圈。

圖源：Roadtovr

疫情侵襲使得VRChat等VR虛擬社交軟件大火，而趁著這股勁頭，各大廠也不忘再添把柴。扎克伯格曾表示，F(xiàn)acebook正投入更多研發(fā)經(jīng)歷在用戶虛擬形象的擬真上，以幫助用戶獲得更好的交互體驗。同時，EPIC結(jié)合旗下Unreal引擎推出支持自定義創(chuàng)建近乎真人體態(tài)的工具平臺Metahuman，進一步拔高了VR行業(yè)在虛擬形象構(gòu)建、虛擬人交互技術(shù)等層面的標(biāo)準(zhǔn)。

時間來到2021年，不管是游戲圈、創(chuàng)投圈還是VR圈都在奔跑追逐的詞——Metaverse。如果說虛擬形象或者社交軟件只是VR中的某個部分，那么Metaverse就代表著VR的未來。理想中的Metaverse就像一個真實世界在虛擬空間中的復(fù)刻，在這其中，用戶可以自然的“坐”在沙發(fā)上，“拿”起水杯，甚至“飆車”。

電影《頭號玩家》中游戲萬人混戰(zhàn)場景，對運算能力的要求極高（圖源：網(wǎng)絡(luò)）

要實現(xiàn)這樣的Metaverse，幾乎意味著整合了所有VR涉及到的底層技術(shù)，以前文為例，最簡單的“拿”，也需要手勢識別、手柄或力反饋裝置提供人與物體接觸面的力，才能夠達到真實。

而在虛擬空間中“坐”，需要人體臀部裝置提供向上支撐的力，還需要精確捕捉人的移動、身體的運動，以及精準(zhǔn)識別從A到B點的空間構(gòu)建，這就涉及動作捕捉、力反饋裝置、空間識別等多項技術(shù)。

“飆車”就更加復(fù)雜，不僅涉及了車輛建模、力反饋、還涉及到空間識別和定位技術(shù)，更別提還有細節(jié)體驗，比如安全帶的力反饋、方向盤的皮質(zhì)觸感模擬、競速的推背感等更高難度的模擬技術(shù)。

Metaverse不僅在技術(shù)方面要求極高，對內(nèi)容庫的要求也同樣“驚人”。真正要在虛擬空間中構(gòu)建一個讓人類生活的世界，就代表內(nèi)容要包括衣食住行的方方面面，而且其中萬事萬物都要能夠相互連接、彼此溝通，其需要的內(nèi)容數(shù)量龐大，并且彼此適配程度要足夠深。

總的來說，前者那些手勢識別、空間定位、力反饋、建模等技術(shù)的實裝，依賴的是芯片足夠強大的底層技術(shù)和計算能力，只有像高通這樣的企業(yè)將芯片、平臺的能力發(fā)展到時代潮流之前，我們理想中的科技未來才能實現(xiàn)。

而后者“萬物互聯(lián)”的理想，恰恰正是高通正在做的事情——以高通等底層芯片技術(shù)廠商為基礎(chǔ)，帶動全產(chǎn)業(yè)參與合作，加速開放和互聯(lián)。

 總結(jié) 

通過分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，Metaverse的構(gòu)建首先要完成XR領(lǐng)域交互技術(shù)落地。也就是說，只有像高通這樣的芯片算法研發(fā)廠商，從底層芯片算力抓起，不斷擴大能夠承載的運算空間，才能讓XR相關(guān)技術(shù)順利落地，從搭建起理想中的Metaverse。

隨著下一代人機交互革命被掀起，我們將不得不接受一個由XR交互技術(shù)主導(dǎo)下，不斷催生出的新場景形態(tài)變革。而這一切的底層推手，正是像高通這樣深度嵌入產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)步步為營發(fā)展而來。