AR-VR技术应用分析课件.pptx

1、AR VR技术应用分析技术创新，变革未来AR VR 定义3公众眼中 HMD = VR科技媒体眼中HMD = AR+VR业内人士眼中Optical see-through AR(HMD) See-through glasses(HMD) Video theater (HMD)VR (HMD)Video see- through AR让我们统一以下AR和VR的定义HMD：Head Mounted Display，即头戴式显示器VR HMD （可交互，沉浸）Video theater HMD (无交互功能)Samsung Gear VRSony HMZ-T3VR HMD vs Video theat

2、erAR HMD虚实融合，虚拟的物体3d显示如真实场景中一样See-through glass虚拟图像深度固定，无法实现虚实融合MS hololensMagic LeapGoogle glass 1Epson bt-200avAR HMD vs See-through glass一点历史、一些思考7历史1981年 第一VR设备 （黑武士）1997年 第一款AR&VR设备商用2014年4月，Facebook 20亿美元收购oculus， 掀起VR创业风暴2015年12月，Magic Leap 总融资额14亿美元（谷歌，高通，阿里巴巴投资）Digi-Capital 预测2017年市场规模，AR10

3、亿美元，VR10亿美元；2020年AR1200亿美元，VR300亿美元OppenHeimer 预测2017年市场规模，游戏类VR8.8亿美元，3%游戏市场渗透率思考 - VR爆发的内在因素有哪些？Facebook 收购导火索进入成熟期的智能手机生态本质Google cardboard / 暴风 = 智能手机 + 两个放大镜解决显示、位置追踪、图形渲染解决近眼显示、视野覆盖思考 成熟的智能手机生态与智能手机共享供应链思考 成熟的智能手机生态VR的爆发得益于成熟的智能手机生态VR的兴起将使智能手机生态找到新的增长点思考 影响的行业1. 游戏，尤其是主打视觉特效的游戏，e.g. 索尼（PS各类游戏）

4、，Valve（CS，半条命，雷神之锤）2. CG（Computer Graphics）电影，e.g. 动画，纯电脑制作的电影3. 游乐场，主题公园，e.g. 火星漫游，漂流，过山车4. 色情5. 直播，e.g. 体育直播，演唱会直播6. 普通电影7. 在线教育，e.g. 虚拟课堂8. 社交，e.g. facebook，腾讯思考 影响的行业1. 游戏，尤其是主打视觉特效的游戏，e.g. 索尼（PS各类游戏），Valve（CS，半条命，雷神之锤）2. CG（Computer Graphics）电影，e.g. 动画，纯电脑制作的电影3. 游乐场，主题公园，e.g. 火星漫游，漂流，过山车4. 色情5

5、. 直播，e.g. 体育直播，演唱会直播6. 普通电影7. 在线教育，e.g. 虚拟课堂8. 社交，e.g. facebook，腾讯技术难点141. 眩晕2. 显示3. 计算4. 体积5. See-through1 眩晕 成因成因非常复杂，至今尚未完全搞清 平衡感感知出现错误或不匹配原因之一： 耳朵前庭器官对重力的感应与视觉对重力的判断不匹配1 眩晕 成因成因非常复杂，至今尚未完全搞清 平衡感感知出现错误或不匹配原因之二： 过快的图像或模糊的图像，人眼不能聚焦而疲劳1 眩晕 成因成因非常复杂，至今尚未完全搞清 平衡感感知出现错误或不匹配-原因之三：视差过大的3D图像，vergence acco

6、modation conflict- 比如某些人看3D会晕1 眩晕 成因成因非常复杂，至今尚未完全搞清 平衡感感知出现错误或不匹配原因之n：- 心里暗示，看到以前引起眩晕的画面 - 比如看过山车画面- 空间分辨率过高的图像（比如蜂巢等能引起密集恐惧症的画 面）1眩晕 目前解决方法 更快的屏幕刷新率，减少延迟 更高的屏幕分辨率，减轻画面颗粒感 更小的透镜像差，更接近真实物体 全息3D显示，去除传统双目视差3D显示的原理局限。硬件 软件修正畸变、色差，降低延迟 合理设置双目视差 减少易眩晕内容 移动画面减少FOV 人为增加一个鼻子。1眩晕 目前解决方法软件2016 IEEE Virtual Rea

7、lity, Prof.S.Feiner2015 Purdue University2显示屏屏幕刷新率 - 减轻眩晕，尤其是动晕症的关键较好的FPS 90位置跟踪+屏幕刷新 时间最多不能超过13ms （经验数据） 理想的FPS 1202显示屏屏幕分辨率 - 颗粒感影响沉浸感，长期佩戴会引起视觉伤害- occulus rift CV1仍然可以看得到颗粒感- 100以上PPD（Pxels Per Degree）；换算成智能手机屏，5.5寸大小时需达到8K， 即3000以上PPI预计2020年，8K 智能手机LCD量产 数据来源：oppenheimers3图像渲染引擎8K vs FHD -比主流GPU

8、（GTX970）高16倍的渲染能力 Nvidia 2016年发售Pascal架构GPU，比上代Maxwell架构提速10倍，勉强满足需求移动端渲染引擎仍然远远不能满足需求4体积体积 VS 视野角大视野角 - 大体积（光学结构限制）解决方法1-菲涅尔透镜-多屏显示4体积体积 VS 视野角大视野角 - 大体积（光学结构限制）解决方法2- 彻底改变光学结构NVidia，light field display， 2013Siggraph5 See-through不能see-through 使得VR的应用场景受限较长期的未来AR市场更大See-through 尚有诸多技术障碍需要克服- 视野角VS体积，

9、 MS hololens视野角原理极限为22.5度- 交互、感知、电量AR 下一个个人计算平台？AR硬件的原理示意图AR软件算法举例个人计算平台-生活的中心娱乐设备-边缘化Q：同时出现，功能类似，结局天壤之别 Why？A：使用频率纵向，时间轴，计算平台发展规律台式机 = 不可携带个人计算平台笔记本电脑 = 便携的计算平台 智能手机 = 随身的计算平台（在空间和时间上间断性使用） 也许AR？ = 穿戴在眼前的计算平台（在空间和时间上连续使用）横向，行业内趋势，跟随硅谷谷歌 （Magic Leap，google glass 2），微软（Hololens），苹果（Metaio，primesense），英特尔（Real sense）导航LBS虚拟化妆手术空军头盔游戏工业生产仓储物流汽车检修Resources：SDK：-Vuforia-AR Toolkit开源库：-OpenCV微信公众号：-智东西-AR酱Slide shares：-http:/