一篇關於AR眼鏡0技術含量的文章
CES剛剛落下帷幕，媒體和行業關於AR的討論非常熱烈。作為技術小白，當我們參與討論AR技術和產品的時候，應該關注哪些重點？
Rokid創始人兼CEO Misa寫下了這篇號稱是「0技術含量」的文章，希望每個人都能讀得懂，並形成自己對AR的認識和看法。
以下，相信你能看懂，Enjoy：
毫無疑問，今年AR（增強現實）技術和產品將回歸大家的視野。
說「回歸」是因為幾年前當Google Glass出現的時候，所有人都為之興奮了好一陣，令人失望的是不久這個產品也迅速黯淡了（實際上有一些垂直領域至今還在使用這個產品）。
這個被很多人看作有機會取代手機的方向，到底是一個什麼概念？或者有什麼值得大家思考和關注的？
我打算用這篇小文章來談談我們的看法和實踐。
Project Aurora
首先，今天對AR的描述有很多更細分的說法，比如以光場技術為突破點的，或更注重現實世界物理空間融合的MR（混合現實）等，這裡我們不做細節區分，就都叫AR吧。此外，AR在物理形態上可以是手機/頭盔/眼鏡等不同載體，這裡主要闡述眼鏡形態。
如標題所言，為了便於啟發大家思考，本文不涉及任何技術原理方面的東西，放心閱讀。
從AR誕生之日，就有兩條明顯的路線：信息工具路線和內容娛樂路線。
這個兩條路線本質上和技術無關，主要是基於基本的技術原理，落地到兩類截然不同的方向，當然也必定導致產品形態以及細節技術路線的差別。其實簡單按兩類路線去定義產品依然太粗，幾乎無法落地到具體產品形態，這一點很多人沒有意識到。
AR產品主要有幾個大的指標是無法迴避的，包括：可佩戴性、單眼/雙眼、是否3D、色彩、視野大小（一般用FOV/視場角來描述）、虛像成像距離（VID）、光效率、分體/一體、同步定位和環境重建（SLAM）等主要元素。不用被這些名詞嚇到，接下來會一一解釋，耐心看大家就明白了。
當前AR眼鏡有很多實現技術，比如稜鏡反射、Birdbath、自由曲面、光柵光波導、衍射光波導等等，這篇文章我不深入解釋每個技術，會安排另外一篇叫「一篇關於AR眼鏡高技術含量的文章」的文章給大家詳細闡述。
有一點需要注意，剛才提到的這些技術各自都有自己的優缺點，我們不能離開場景和產品定位來談技術的優缺點，這是Rokid公司思考問題的方式，在經過早期研究階段後，我們一般是先回答場景和產品定位問題，再思考技術選型和突破方向。
現在讓我們一個個來看：
1、雙眼比單眼好？
第一個問題似乎比較簡單，對單眼的否定大部分來自Google Glass第一批用戶的吐槽，當時糟糕的體驗實在太深入人心，實際上受當時技術限制Google Glass談不上真的AR，和物理世界幾乎是不融合的，可以理解為在你的右眼右上角掛了一個小屏幕，來回對焦和左右眼協同非常幸苦。
Google Glass
實際上很多問題和單雙眼無關，主要是由於視線偏離和反覆對焦導致的雙眼協同問題讓人不舒服。
近些年光學成像技術有很多突破，基本上能保證數字圖像展現和現實世界視線一致，成像距離也基本能做到不用反覆對焦，雙眼協同基本沒不舒服，而且人的大腦對這樣的情況其實並不拒絕，如果產品設計到位，有的人甚至分辨不出是單眼還是雙眼。
雙目的優勢明顯，在雙眼都收到信息的情況下，立體空間感更容易展現，視野容易做大，成像距離也比較容易被感知到，尤其是對3D效果必須的場景（比如空間建模/立體遊戲等），雙目是基本配置。
不過是不是都做雙眼就好了呢？
這裡也有一個不被認知的問題：在雙眼模式下，每隻眼睛看到獨立的顯示，其實很難做對齊和焦距自然重合（用過雙筒望遠鏡的朋友就有體會了）。
在無校準對齊的情況下，大腦會發現兩隻眼睛收到的數字圖像，並不在一個自然成像焦距上，然後大腦會大量計算糾錯來適應這樣的情況，這個是很多雙目系統導致暈眩噁心的原因之一（暈眩噁心還有其他原因，比如延時，體態視覺感受不一致等）。
而相反，單眼模式下，另一個眼睛什麼數字圖像信息都沒有，大腦參與工作大大減少，反而不是壞事。
Rokid Glass
這就是為什麼很多高強度、長時間佩戴的AR設備都是單眼，比如飛行員頭盔上的AR系統。所以說根據不同場景需求選擇不同的方案才是明智的，況且還牽涉功耗/發熱/結構複雜度/成本等諸多因素，產品經理和用戶都要認真想想，什麼適合自己。
2、視野越大越好？
似乎也是一個簡單的問題，當然越大越好，這個結論倒是簡單，不過核心是視野大小也和功耗，技術複雜度和成本直接有關，如果用途就是簡單的信息提示，就沒必要太過追求這個（比如最近亞馬遜推出的AR眼鏡，其實視野很小），顏色其實也是一樣的道理。
另外大家也要注意，和VR的沉浸式要求不同，AR場景人的視野天然被現實世界充滿，無需刻意充滿視覺感受，用戶界面上技巧設計，可以模糊視野邊界，這是對設計師特別不一樣的要求，Rokid很多參與眼鏡項目的設計師都感覺進入一個全新的設計模式。
3、成像距離越遠越好？
人眼看事物時，會根據物體的不同距離來調節瞳孔聚集來看清東西，而數字成像往往是設計成相對固定的距離，也就是說，當你看這些數字信息的時候，瞳孔對焦是固定的。
由於AR是和現實世界融合的體驗，所以當你眼睛看不同距離的東西時候，數字圖像就很難保持清晰，這個現象越靠近眼睛越明顯。
理想的設計就是跟隨眼睛真實對焦情況去控制數字成像的距離，這就是大家說的「光場」技術的目的。
大家有興趣可以關注我們這次CES展出的一個技術研究成果，能夠根據肉眼焦距無極調節數字圖像成像距離。
Varyfocal Display變焦顯示技術
但是，目前的方案成本很高，還不成熟，妥協的方案是在遠處/近處各有一個固定距離的成像機構，來盡量適應人眼遠近的調節（比如Magic Leap）。
順便提一下，一般來說MR多指具備這樣調節數字圖像成像距離技術的產品，但是現在很多廠家所謂的MR產品並不具備，仍然是單一固定成像距離，這就是為什麼Rokid並不趕時髦說自己是MR產品的原因。
既然目前大部分產品不具備這樣的能力，那麼如何設計成像距離就很重要，你的主要場景是看遠處（比如開車，要盡量保持聚焦在遠處路面），還是看近處（比如看書/繪本內容疊加）決定了你的產品設計，這沒有絕對的好壞，當然，現在的產品基本還是默認設計成2-6米之間，希望儘可能通用。
3、光效率，一個被大家忽略的重點
我發現身邊大部分人不了解光效率的重要性，光效率包括兩個方面，一個是數字圖像從出發點到達視網膜的效率，一個是外部現實世界到達視網膜的效率，理論上說，兩個都越大越好。
但實際上做不到，不同數字成像光學技術光效率差別很大，由於發光源能量受限（功耗、電池續航、發熱諸多因素決定），還有在光路上的不可避免的損失，一般數字圖像到達人眼視網膜都有比較多的損失，所以往往需要做一些取捨。
到底更強調外部現實世界的效率還是數字圖像效率？
現在很多AR眼鏡都在向用戶展現數字圖像的體驗，為了加強這個，往往把外部鏡片變成深色，遮擋大部分外部世界光，以免太干擾數字圖像（因為亮度不夠）。這個如果用在內容展示，當然沒問題，但是如果用在和外部世界強交互的時候就是災難了，有的甚至無法在傍晚和陰天使用。
光效率還直接影響功耗和電池續航力，這個也是非常重要的決策因素。不同技術的光效率差別，幾乎是由該技術原理決定的，具體是什麼情況，以後在技術性文章里闡述。
4、SLAM需要嗎？
這個問題回答起來也不簡單，很多設計里，數字圖像是在真實物理空間固定位置的，就和真實世界裡的東西一樣，這樣的設計對SLAM（同步定位和環境重建）穩定性要求很高，往往需要多類感測器協作完成。
有的重點只需要做一些頭部運動跟蹤（比如遊戲等），對虛擬物體和現實空間的融合要求不高。還有一些設計乾脆就不做SLAM，任何顯示就是在你視野正前方，比如一些信息提醒工具類的應用。
SLAM定義主要考慮當前器件的體積大小和計算功耗。總之一切回歸場景。
5、一體還是分體？
簡單回答，大家都希望在足夠輕便，佩戴舒服，續航力又強勁的情況下，做一體機，無需連接外部設備。很可惜，當前技術很難做到。
大部分產品會在第一時間，根據場景決定一體式還是分體式。總體來說依照佩戴舒適度定義是最基本的方法，不過也不完全是，比如分體方式往往需要連線，違反一些安全環境要求，同時也多一些操作步驟。
有的場景則可以犧牲一定的舒適度來保證一體獨立計算力，尤其一些專業場景會傾向於一體式（比如美軍最近採購Hololens就是犧牲舒適度的），長時間佩戴場景則往往會用分體設計。
Rokid的兩款產品是針對不同的場景設計，對於快速行動，即拿即用的場景，我們提供一體式（如Rokid Glass），而對於很多消費者場景，我們也會採用分體設計，保證佩戴舒適度（如Project Aurora）。
Project Aurora（左）和Rokid Glass（右）
通過上面描述，大家可以感受到，拋開場景談技術好壞是沒有意義的，產品設計是一個極其複雜而細緻的工作，遠遠不是一個創意，一個技術就可以完成的事情，需要每天進行很多思考。
AR產品是非常新的事物，即使我們團隊潛心研究多年依然有很多問題有待解答，Rokid Lab的科學家和設計師們不斷探索研究，不僅僅是基礎技術上的突破（材料、光學、結構、電子等），更多的是用戶場景和使用體驗的研究，而這些都是AR產品走向千家萬戶的關鍵。
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