探讨AR增强现实技术的发展潜力

在过去，ARM 公司就谈论过增强现实（AR）技术的巨大潜力以及这项新技术给未来带来的“无限可能性”。不过目前，无论是对消费者还是这个行业而言，这些应用虽然令人兴奋，但我们还是缺乏适合的技术来将它们实现。

根据 VividQ 官网显示，许多人都分析过目前消费型 AR 应用尚未开始的原因，例如缺乏内容，设备款式或舒适性，电池寿命甚至主要品牌设备的缺乏。显然这些都是重要因素，不过理论上还有一个重要的因素，那就是显示技术本身。我觉得，除非我们解决了目前显示技术方面的众多挑战，尤其是对现实深度感知的需求，否则上述 AR 众多应用都将无法实现。说到这里，计算机生成的全息图（CGH）将成为一种潜在方案。

现实深度（Realistic Depth）的挑战

深度感知对于人类视觉系统解释我们在世界上看到的东西至关重要。实际上，大约有 18 种深度线索（Depth Cues）可帮助我们确定对象之间的距离以及对象与我们之间以及彼此之间的关系。我们的大脑会了解现实世界中的这些深度线索，以了解周围环境。如果这些深度线索提供了相互矛盾的信息，那就可能会让我们感到混乱甚至恶心。

如今，大多数可用的 AR 可穿戴设备，例如智能眼镜或头戴式显示器（HMD），都会在一个或最多两个深度平面上显示数字图像。这意味着 AR 投影的虚拟世界与真实的三维世界通常都不匹配。我们可以从下面的例子中感受一二，如下图所示，左图显示的是用户使用当前 AR 可穿戴设备后获得的体验。这里的一盆苹果放在了背景中的沙发上，理论上当观看者（在这种情况下是照相机）聚焦观看近处的苹果时，更远处的那一盆苹果会因为离焦而变得模糊，但事实并非如此。同样，我们在聚焦观看较远处的那一盆苹果时，近处的这个苹果同样不会模糊。为了正确渲染此虚拟场景，我们需要一种能够投影多个深度平面的显示技术。就像右图所示，显示画面会随我们目光的聚焦位置随时变换，任意时刻只有相应位置的聚焦画面向用户显示，这样才可以很好地适应我们的视觉系统。

全息显示技术和计算机生成全息图

全息显示技术可以帮助解决此问题。实际上，ARM 公司正在与英国初创技术公司 VividQ 合作，他们希望让未来的 AR 可穿戴设备（例如智能眼镜）实现内容丰富，穿戴舒服且画面更为真实的 AR 体验。

全息显示是一种投影具有自然景深三维虚拟场景的光学工程。这意味着高度逼真的 AR 内容可以与现实世界无缝集成，同时消除用户的不适感。全息显示还比其他 AR 显示解决方案更明亮，更节能，这使其不仅适用于下一代 AR 可穿戴设备，而且还适用于汽车平视显示器等应用。

CGH 是一种基于数字方式利用各种 3D 数据源创建全息图的方法，这些数据源来自游戏引擎到深度感应相机等各种不同设备和阶段。每个全息图均带有向观看者显示深度三维场景所需的所有必要信息。之前，采用 CGH 的挑战是高计算能力的要求，所以这种全息显示技术对于消费类电子产品而言并不适用。不过现在，初创技术公司 VividQ 的全息显示软件克服了传统上与 CGH 相关的计算难题，进而让商用 GPU 实时生成 AR 用全息图成为可能。

ARM 与 VividQ 的合作伙伴关系

ARM 公司与 VividQ 公司的合作目标是让 VividQ 的软件与 ARM 的 Mali GPU 兼容，进而在移动设备上实现全息显示。他们的合作将推动全息显示集成到未来的 AR 可穿戴设备中。根据 ABI Research 的报告，到 2024 年，智能眼镜的出货量预计将达到 2000 万部。因为 ARM 的 IP 遍及智能手机到 DTV 的大众消费电子市场，所以此次合作对全息显示技术的市场化至关重要，他们的伙伴关系将帮助为全球数百万消费者带来更好的增强现实体验。

VividQ 的联合创始人兼首席开发官 Tom Durrant 说：“导航辅助，消息传递和娱乐等功能日渐融入我们的生活，成为我们不可或缺的一部分。AR 可穿戴设备和下一代消费类电子产品可以将这些功能变得更加自然真实。VividQ 可以利用 CGH 技术实现这些应用潜力。我们很高兴与 ARM 公司合作，进而加速实现将 CGH 集成到移动设备中这一宏伟目标。通过将 VividQ 的软件专业知识与 ARM 的高性能集成计算解决方案相结合，推动全息显示型 AR 走向大众消费市场成为可能。”

ARM 公司的 AR 技术布局

我们在该领域的 IP 已经为当今前沿 AR 设备和体验提供了很多技术支持。通过与 VividQ 等公司的合作，我们将可以更加自信地面对当前的 AR 挑战，尤其是在显示方面，我们可以帮助推动下一代 AR 设备的商业化。VividQ 公司在全息显示和 CGH 方面的技术创新正在帮助提升 AR 体验，这些对最终的 AR 应用非常有帮助。借助我们的 IP 资源，ARM 公司希望将这些 AR 技术更好地应用于日常生活。
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