作者：天风证券 潘暕Magic Leap通过发布AR头显Magic Leap One，官网显示开发者版本将于2018年发货Magic Leap此前经历四轮融资，总额达到19亿美元新产品Magic Leap One包含AR眼镜以及计算引擎、控制手柄共三款产品，拥有数字光场、视觉感知、持久化对象、声场音频、高性能芯片组和下一代交互等特性与HoloLens不同，该款头显采用不同于立体显示的光场显示技术，从根本上解决AR设备常有的眩晕问题，下面我们就来说一说关于ar眼镜研究进展?我们一起去了解并探讨一下这个问题吧!
ar眼镜研究进展
作者：天风证券 潘暕
Magic Leap通过发布AR头显Magic Leap One，官网显示开发者版本将于2018年发货。Magic Leap此前经历四轮融资，总额达到19亿美元。新产品Magic Leap One包含AR眼镜以及计算引擎、控制手柄共三款产品，拥有数字光场、视觉感知、持久化对象、声场音频、高性能芯片组和下一代交互等特性。与HoloLens不同，该款头显采用不同于立体显示的光场显示技术，从根本上解决AR设备常有的眩晕问题。
苹果新机搭载3D摄像，打开移动端AR/VR应用场景。3D sensing打开多样化应用场景，不仅仅包括现阶段大家最关注的iphone X人脸识别功能，在此之后的手势识别，乃至AR\VR融合，带来硬件 软件升级变化，才是重点。苹果的创新预期会带动整个安卓阵营，包括国产机厂商3D SENSING进入提速期。从技术方案上来看，3D sensing有结构光、TOF、双目三类技术路线，苹果采用AMS是一种将现实世界的信息和虚拟信息整合的技术，即基于现实且保留现实，将现实做信息化增强处理；而VR（虚拟现实），则旨在通过复制现实世界中一切物理的、人体感知的规律，构建一个全新的、沉浸式的、几乎与外界隔断的虚拟空间。
以游戏为例，VR游戏创造出一个完全脱离现实的虚拟空间，而AR游戏则是在现实场景上添加内容。
我们认为，移动AR比VR拥有更广阔的消费市场空间，原因有三：其一，体验佳的VR设备售价高昂，定位高端，不如AR设备价格亲民；其二，AR体验更易实现，技术上避免眩晕感的产生，硬件配置要求低且易获得，可以依托手机平台取得消费端的爆发；其三，不同于VR完全脱离现实，AR基于现实的天然属性使其更加具备除了娱乐之外的营销、社交等多样化商业价值。
4.2. AR眼镜与手机AR定位不同场景，协同发展
4.2.1. AR眼镜发展呈现轻量化趋势，商用成熟度高
AR眼镜经历了从普通手机 软件到独立眼镜AR的发展历程。从设备来看，呈现轻量化、便携化的趋势，从谷歌眼镜开始，逐渐从实验室走进现实。
AR产品主要由硬件 软件产品构成，软件产品由硬件产品衍生。根据Digi-capital预测，至2020年全球AR市场将达1200亿美元，是VR市场规模的4倍，其中AR硬件市场规模占比超过1/3，预计未来1-3年将有大量AR硬件被推向市场。其中，AR眼镜凭借其商用成熟度高、下游应用多样、轻量化的特点，将成为最重要、应用最广泛的产品。
4.2.1. AR眼镜中长期将与手机平台协同发展
我们判断移动端AR凭借其1）add on 成本低；2）开发便捷；3）基于人们熟悉的手机操作体系，会加速AR软件生态的建立。然而手机实现AR功能毕竟尤其局限性：
1、沉浸感差，主要受手机尺寸限制，即便换成IPAD，视角仍然局限再屏幕范围内。
2、配合度差，无法彻底解决双手束缚，需要手举着手机完成操作。手机AR很难真正完成手势控制。
故我们认为手机AR将局限再轻量级的AR应用，如游戏、电商等等，沉浸式的AR体验用手机并不合适。
AR眼镜相对于手机AR，其优点非常突出：1）可以解决双手，大大改善用户体验，用户和AR设备交互性大大提升；2）用户沉浸感更强，游戏、工作体验更好。
中长期看好AR眼镜结合手机计算平台的模式，手机AR主要作为轻量级的AR应用，实现AR小游戏、AR电商等等功能，作为AR的移动端体验渠道，让更多的手机用户了解、体验AR，同时丰富AR的软件应用场景，为AR眼镜普及打下良好基础。
AR眼镜打开深度C端 B端应用场景：而AR眼镜一方面，可以满足重度AR C端消费者需求，承载照相、屏幕显示、游戏、社交等功能。现在AR眼镜难以普及的很大一部分原因还是软件端配套不完善，我们认为伴随手机AR 开放平台（ARKIT ARCORE）打开软件市场，软件市场逐步成型，对AR眼镜也将有极大的销量促进作用；另一方面，AR眼镜在工业、军事、医疗等企业级应用上前景广阔。
谷歌眼镜已经推出商业应用版本：谷歌今年7月推出谷歌眼镜企业版，谷歌眼镜企业版专注于改善工人的工作效率。比如一个带着谷歌企业版眼镜的工人只要通过看向一类零部件，就可以快速鉴别出零部件的种类、状态、维修日志等所有有价值的信息，大大提升工人的工作效率。研究机构Forrester Research预计到2015年，将会有1440万美国工人装配AR眼镜工作。
4.3. AR眼镜在专业领域率先兴起
近年来包括Microsoft、Dell、索尼、Asus等全球消费电子龙头都曾推出过AR眼镜。包括Amazon和苹果也在积极推进包含3D图像识别技术带眼镜产品。
但是此前专业级AR头衔设备在消费 级市场可谓举步维艰：最受资本关注的Magic Leap技术不成熟，始终不能推出正式 的产品；Meta 2作为一款需要连接电脑的AR头盔，线缆极大地限制了使用场景，今 年出货量预计不会超过1万部；眼镜类产品如国内一体式眼镜0Glass售价近2万元， 发售至今未销量超过1000台，Google Glass去年销量也仅有4万台；而当前市面上 体验最强大的微软HoloLens一体式头显，重量大，视野窄，续航短，因此不能长时 间使用，同时近3000美元的售价也相当昂贵，主要面向B端用户，去年销量也不过3 万台。总而言之，专业级AR当前很难起量，出货量尚不及VR，没有涌现出任何一 款标杆级设备。
专业级AR头显在消费端发展较慢，主要原因包括1）如“聚散冲突”、 视角问题、计算能力等，现有的产品仍不能达到消费者所预期的“虚实完 美结合”效果，加上专业级AR较贵，难以被消费者普遍接受；2）专业级VR移动性差，应用非常窄，价格贵，续航短，再消费端市场很难打开。
4.3.1. 今年开始，AR眼镜在专业领域率先兴起
2017年以来，AR眼镜行业新闻不断，企业融资方面，ODG、Lumus、Digilens三家海外AR眼镜解决方案商，以及国内的影创科技、Realmax、珑璟光电、亮亮视野、Oglass先后获得新一轮融资；5月份，微软AR眼镜Hololens正式在中国开启销售；苹果公司发布的AR平台ARkit被认为是为下一阶段研发AR眼镜铺路；而6月下旬，曾被认为进军市场失败的谷歌眼镜，也完成了两年多以来的首次软件更新。
我们汇总了今年国内外推出的部分主流AR眼镜产品，有别于前几年消费级AR定位（如Google Glass一代产品），我们发现今年推出的AR产品很多开始标榜“专业级应用”：前文已经讨论了Google Glass专业版眼镜，面向制造业，物流，现场服务和医疗保健等专业应用。此外我们看到爱普生新机器BT350面向博物馆、工业等行业应用；枭龙科技Techlens T2面向智能安防、智能医疗、智能仓储物流、智能巡检等行业应用；OGLASS推出OGLASS PRO2这款面向商用级产品。
从产品形态上看，商业级AR价格更高，但是性能也更强，与此同时牺牲了一部分便携性和续航，大大改善AR专业应用领域的工作效率。我们看好AR产品再专业级市场率先普及。
4.3.2. AR应用爆发 交互方式变化带动消费级AR发展
长期来看，伴随移动端AR设备打开AR应用市场 AR头显价格下降 质量提升，AR头显设备在移动端同样空间广阔。基于摄像头的人工智能识别、SLAM空间感知及自然语言类的交互能力，都将颠覆原有PC/智能手机的虚拟桌面交互，让AR眼镜成为用户黏性更强的移动终端，并基于工作、娱乐场景，为开发者们带来更大的想象空间。
我们看好AR眼镜通过手势识别、语音识别、眼球跟踪等多种交互方式，成为独立的小型计算中心，大幅革新用户与智能终端的交互体验，在专业级 消费级市场共同发展。IDC预计2017-2021年，独立AR设备年出货量由100万件增长至2700万件，市场复合增速达228%。
4.4. AR光学：核心环节，波导技术是未来趋势
4.4.1. 光学环节是AR眼镜整机核心部分
AR眼镜主要由操作系统、处理器、光学组件、摄像头和传感器、存储器几部分构成，作为头戴式设备，光学环节对于AR眼镜尤为重要，对显示视野、分辨率、刷新率、延时、眩晕、定位跟踪精度等都提出了较高的要求。
从成本拆解来看，以Hololens为例，其主要硬件是全息处理模块、2个光导透明全息透镜、2个LCos微型投影以及6个摄像头，其中光学环节（包括透明全息透镜和高清光引擎）的成本占比接近50%，是整机的核心。
4.4.1. AR光学技术经历四代发展
从技术路线看，AR光学技术经历四代发展：离轴光学--->棱镜光学--->自由曲面棱镜--->波导（分为阵列波导和全息波导），四代技术镜片厚度递减、视场角递增、技术壁垒及成本递增。
离轴光学是AR界的“古董”技术，其实质在于以自由曲面的设计，再加上对偏振分光器的简化而成，能够在很大程度上扩大视场角，以Meta 2为例，能够扩大到90°，其弊端在于体积很难缩小，这项技术很久之前就被运用在了军方飞行员的头盔上。
棱镜技术是第一代商用AR眼镜——Google Glass所使用的技术，使用该类技术的AR眼镜侧面会伸出一块偏振分光器玻璃块到眼睛前方位置，用于把侧面的微显示器投影的信息通过偏振分光膜反射到人眼中，同时外界光线的一半也会以同样的光路进入人眼，产生所谓的叠加感。这类眼镜的厚度和显示区域尺度上呈正比。
自由曲面棱镜技术是为了削减棱镜技术局限性带来的影响而推出的，在设计的过程中通过精密的计算，把原本的偏振分光器立方体表面做成弯曲的表面，甚至偏振分光膜层也做成弯曲的，最大程度地利用每一个位置的分光效果，就能够扩大显示的范围和视场角，同时不产生体积上的夸大。
波导技术的产生是为了解决光线的横向传输问题。前几代方案中因为光线宽度的制约，影响到了镜片厚度，波导技术利用光线在镜片内的全反射，在实现光线的横向传输的同时减少对镜片厚度的要求。再根据光线选择处理手段（偏振分光膜和光栅），波导技术又可分为阵列波导和全息波导，全息波导技术相对不成熟，成本也更高。
统计国内外主流VR眼镜厂商技术路线我们可以发现，目前国际主流大厂很多已经开始采用波导技术，国内厂商仍以第三代为主，灵犀、珑璟已有阵列波导产品的布局。其主要原因在于自由曲面棱镜目前制作工艺已经较为完善，良品率高，成本正逐渐降低，性价比高；而波导技术由于其纤薄的显示镜片制作工艺难度较大，成本偏高，其应用也会相对受限。
我们认为，产品的大规模应用和附加功能的集成要以AR眼镜整机制造水平提升、成本降低、计算能力和续航能力提升为前提。考虑到全息波导技术仍不成熟，预计AR眼镜的爆发将主要集中在自由棱镜式以及阵列波导式的产品上。
4.5. AR声学：骨传导技术受关注
顾名思义，骨传导是指声音通过头骨、颌骨传导到听觉神经，引起听觉的一种声音传输方式。日常使用的耳机主要是通过空气传导的方式将声波传到耳朵里（也会有小部分骨传导），这个过程中外界噪音形成的干扰会比较大。而骨传导耳机则不同，它通常通过颅骨传到听觉中枢，传输过程中几乎没有杂音，即便是很小的声音也可以被听到，声音传递的效率更高，对耳道的伤害也减轻，适合于听力受损人群的使用。
此外，骨传导耳机通常采用耳挂和后挂式设计，佩戴时振动单元位于太阳穴附近，由于使用时耳朵是完全开放的，不会影响到正常听觉。
骨传导技术此前一直在军事和医疗领域有所应用，第一次受到大众关注是2013年1月，谷歌获得了骨传导耳机的专利，这个名“Wearable Computing Device with Indirect Bone-Conduction Speaker”的专利表明Google Glass会采用这一技术，以满足用户佩戴时避免使用分离耳机的需求。
由于骨传导技术声音具备传输效率高、受噪声影响小、适用人群广、私密性佳、不影响正常听力等特性，包括Google在内的多款AR眼镜采用骨传导技术作为其音频传输方案，有消息称，苹果将推出的新一代Apple Glass也将采用骨传导音频传输方案。
本文源自格隆汇
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