高通撑腰，AR眼镜开始轻装上阵

　　从2016年发布以来，AR游戏《PokmonGo》就创造了无数的奇迹，不仅刷新了大众对AR体验的认知，还在商业上取得了巨大的成功，即使在全球遭遇新冠疫情之后，依然能让玩家在2021年投入约13亿美元，同比2019年还高出约4亿美元。
　　但手机屏幕既不是为AR而设计的，也不是AR的最终归属。
　　11月17日，在高通举办的2022年骁龙峰会上，不仅发布了基于骁龙XR2Gen1平台打造的骁龙AR2Gen1高通首款专门面向下一代AR智能眼镜的处理芯片，高通还联合《PokmonGo》开发商Niantic展示了AR头显的最新参考设计。
　　AR眼镜参考设计，图高通
　　根据介绍，该设计在前部采用了常规的AR眼镜设计，主体是超薄的透明显示屏幕，还配备了多个相对隐蔽的对外和对内摄像头以及一块AR协处理器，有明显的面罩设计以贴合面部。AR主计算单元则被安置在了后部，再通过头带连接前部的显示屏幕，无线连接模块似乎被放置在头带内侧。
　　同时，Niantic在一段AR原型机实机演示视频中展示了更多的细节，比如电池被明显放在后部，此外还配有一个手部控制器。
　　图Niantic
　　Niantic在会上强调，AR眼镜或头显至少不应该超过250g重，并至少提供12小时的持续续航。要做到这两点，AR芯片需要变得更小，同时还要提供更低的功耗和更强的处理性能。
　　这正是高通在骁龙AR2Gen1上所做的，但比起现有的性能提升，高通为AR设想的技术路径更值得期待。
　　算力不够，手机来凑
　　一个客观的事实是，目前真正的AR眼镜还远未达到工业化和量产阶段。
　　现阶段存在一些AR头戴显示器产品，比如Nreal、雷鸟等，但更多只是作为一种观影设备，没有多少交互能力。而在光谱在另一侧，如微软HoloLens2和最近上市的MagicLeap2等，高昂的成本和较大的体积、重量都限制了它们在消费级AR市场的可能性。
　　目前在硬件技术上困扰AR设备的核心是两点光学显示和计算性能。后者更是要面对算力、续航和体积的不可能三角。高通在靠近这个目标，并且展示了一个颇具可行性的未来。
　　据高通介绍，骁龙AR2Gen1采用了多芯片的架构，由AR处理器、AR协处理器和无线连接模块组成，分布在AR设备的不同位置并起不同作用。对比骁龙XR2Gen1，骁龙AR2Gen1的PCB占用空间减少了40，AI性能提升2。5倍，同时功耗还降低了50，分布式也使芯片运行产生的废热不再聚集，从而实现更好的散热效果。
　　图高通
　　这些改进都让一个更轻便的长续航AR眼镜成为可能，或者用高通的话说：这使得AR眼镜可以舒适地长时间佩戴，并满足消费者和企业的需求。
　　具体到多芯片架构，其中AR协处理器负责从连接的摄像头和传感器中收集数据，支持眼球追踪和虹膜识别，由于在设计上就专注数据收集，功耗也得以降低。
　　AR处理器是主计算单元，高通表示AR处理器针对低运动（手部动作等）到光子（数据传输）的延迟进行了优化，同时支持最多9个并发摄像头，还增强了一系列感知能力，包括：专用硬件加速引擎，改善用户运动跟踪和定位；AIR加速器，减少手动跟踪或6DoF等敏感输入交互的延迟；投影引擎，以获得更平滑的体验。
　　但除此之外，很多人都会忽视骁龙AR2Gen1的无线连接模块。
　　骁龙AR2Gen1无线连接模块利用WiFi7连接AR眼镜与智能手机或其他主机设备，眼镜端收集的数据和感知结果6DoF、眼球和手势追踪等将传输到主机端，由主机端上的芯片进行画面渲染，再经由编码器及压缩，最终传输回眼镜端显示。
　　图高通
　　从数据流通的角度看，当用户使用搭载骁龙AR2Gen1的AR眼镜，AR协处理器会从本地传感器，如摄像头中采集大量本地数据，经由AR处理器计算处理，通过高通的FastConnect7800（WiFi7芯片）传输到搭载骁龙8Gen2的旗舰手机中。再由骁龙8Gen2进行画面渲染，并经过编码和压缩，回传至AR眼镜解码，最后经过重投影引擎并显示在AR眼镜的屏幕上。
　　高通宣称整个完整过程的延迟将小于：9ms。
　　高速低延迟的无线连接，已经可以让手机分担AR眼镜部分场景的算力需求了。当然，9ms的延迟还远远无法满足所有场景。高通指出，有些对延迟极为敏感的任务会直接在AR处理器上处理完成并显示在AR眼镜的屏幕中，比如股票交易、多人在线游戏等，其他更复杂的数据需求将被转移到搭载骁龙处理器的智能手机、PC等主机设备上。
　　不过，高通还是画了一张更大的饼，或者说描绘了更大的可能。
　　手机，也是AR的主机
　　就在《PokmonGo》推出的2016年，一段鲸鱼在体育馆高高跃起并落下的视频冲击了所有看过的观众。
　　图MagicLeap
　　当时AR行业尚处在高光时刻，微软HoloLens带来的震撼还没有散去，AR初创公司MagicLeap就带着这段视频和MagicLeapOne再次激起了我们对AR的期待与兴奋，不久后还拿到了谷歌和阿里等投资者共计超26亿美元的投资。
　　等到2018年首款MagicLeapOne创作者版真正发售，首批到手的媒体发现MagicLeapOne远远没达到他们宣传出的效果，缺点有视场角FoV小、亮度低、不够清晰但相比微软HoloLens，MagicLeapOne头显部分的重量只有前者的一半多一点316g，到今年发售的MagicLeap2，更进一步减小到248g，这很大程度上要归功于外置处理器盒子一个微型PC或者说异型手机，因为系统已经转向Android。
　　MagicLeap2的外置主机，搭载Android定制系统，图MagicLeap
　　但如果要面向消费级市场，这样的设计也导致很难将MagicLeap带到室外场景。高通的想法则是用高速低延迟的无线代替有线，用搭载骁龙旗舰处理器的手机作为主机，充分利用我们口袋里的高性能计算平台。
　　甚至更进一步，高通希望在2025年后实现完全的分布式处理，将AR眼镜的大部分算力需求分派给我们身边的各种智能终端，包括智能手机、平板、笔记本电脑、智能手表等。
　　事实上，普通用户在使用中不会关注计算处理的终端，就像用PC时我们只会关注显示器、键盘和鼠标，用手机更是只关注那块屏幕。算力在哪对用户来说不重要，重要的是交互和显示界面。
　　HoloLens2，图微软
　　算力的解放，不仅可以缓解AR眼镜续航和体积的矛盾，光学显示方案也会有更大的改进空间。而高通对骁龙AR芯片寄予的想法也是：彻底改变头戴式眼镜的外形，并为现实世界虚拟世界的组合开创一个空间计算体验的新时代。
　　诚然，即使是骁龙AR2Gen1距离高通描绘的新时代依然还很远，核心是无线连接和分布式技术的突破，但高通确实在一步步接近。当前的分体式AR眼镜几乎都采用有线连接设计，只有在投屏这类简单任务上支持无线，而高通在支持有线连接的阶段就明白无线才是未来，并有计划地推进AR眼镜与手机的低延迟无线连接。
　　这当然也是整个AR行业的共识，AR眼镜最终都是要朝轻量化、小型化的方向演进。但不同的是，高通认为实现目标的技术路径应该是分布式的多终端支持，而非在摩尔定律失效的背景下主动踏入算力、续航和体积的不可能三角。
　　题图来自Niantic。