从ARkit出发，盘点元器件、载体、内容应用、用户量组成的AR生态，分析C端落地的黄金五年。
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智东西 编 | 十四
9月12日，苹果将在新总部“乔布斯剧院”举办秋季发布会。有分析人士认为，官方公布的邀请函上色块边界虚化的设计，以及“我们，家里见（let's meet at our place）”的宣传语，或暗示本次发布将与增强现实有关。
事实上，库克已经多次在多个场合深切的表达过对AR的看好，苹果也多次被爆组建专业团队，研发和收购相关专利，布局或有七年之久。今年6月的WWDC上，苹果终于憋出了用于程序员开发的测试版平台ARkit（正式版将随着iOS11面见大众）。
本期的智能内参，我们推荐来自东兴证券的增强现实行业报告，从苹果发布的ARkit出发，盘点元器件、载体、内容应用、用户量组成的AR生态，分析AR在C端落地的未来黄金五年。如果想收藏本文的报告全文，可以在智东西（公众号：zhidxcom）回复关键词“nc182”下载。
以下为智能内参整理呈现的干货：
为什么说ARkit是苹果新生态的第一步？
野心：全球最大的AR平台
根据研究机构Global Market Insights 的数据，到2024年AR 产品的市场规模将会达到1650 亿美元，并以80%高速增长。
苹果是世界上仅次于微软的AR巨头。近七年，苹果收购了大量AR公司，根据彭博社报道，苹果组建了一支1500人左右的AR团队，聚集各路硬软件研发的专家。而根据 Piper Jaffray 研究，2016 年苹果公司总收入同比下降7%的情况下，在 AR、VR 等技术研究的资金却同比增长 21%，达到 104 亿美元。
*苹果在AR领域的收购
2017年6月6日WWDC上，苹果推出了第一个AR产品——ARkit（供开发人员使用的测试版）。苹果用户更新系统到iOS11后就可以使用ARkit的AR功能。用苹果官方的话说，ARkit是一项核心技术，一夜之间将成为全球最大的AR平台。
*AR流程
ARKit 包含两部分，一部分是为 iOS 构建增强现实 App 算法框架，另一部分是一整套 SDK（软件开发环境包）。
AR 算法编程是实现 AR 功能的基础，SDK 是类似于桥梁，连接硬件和操作系统，也用于 AR 算法和硬件、操作系统的连接。ARkit 含有苹果研发、大量创新和成熟的AR 算法，也含有与整个硬件、操作系统契合度非常高的算法，以及一整套原生态SDK 。
技术：单摄SLAM+VIO环境追踪
*AR原理
ARkit最大的优点是仅用单摄像头+IMU（惯性测量单元，即手机中的陀螺仪加速计） 实现了效果非常好的SLAM（即时定位与地图构建）。一般来说，现今单摄像头手机使用 AR 会面临无法获取场景深度信息和缺乏图像识别能力的问题，业内本来认为很难实现。
此外，ARkit利用一种称为“ 视觉惯性测距”（VIO）的技术实现环境追踪。使用 iPhone 和iPad 的相机及动作传感器，实现设备动作追踪、相机场景捕获和高级场景处理。这个技术来自设备 IMU 的数据与相机可见的场景结合，来测算手机的位置并识别场景图像中的主要平面边界等关键区域，找出最易显示的表面并将三维虚拟对象投放出来。用户移动装置时，相机通过追踪场景的平面图像在帧与帧之间位置的变化，来确定空间位置，保证位置对象位置的准确性。
相比之前的 相比之前的 AR 效果差，ARkit 提升了AR很多方面的性能：
1、使用最新的计算机视觉技术能够显示高级复杂的 AR 内容，支持 360 度切换视；
2、AR 内容是基于现实环境投放的，与现实环境较好的融合；
3、快速稳定的运动定位、追踪；
4、图像跟踪的效果很好，当你移动手机时保持追踪，构造出的虚拟物体会被钉在原处，即便你把手机移开，当你再次对准原区域，虚拟物体仍然会在那里；
5、周围光照评估效果非常好；
6、系统较为稳定，对系统资源消耗小（经过实测，iPhone 6s Plus 能够保持 60 fps的稳定刷新率，偶尔出现掉帧）；
7、接入移动端游戏引擎 Unity，3D 渲染效果大幅提升。
吸引开发者：降低算法门槛
*ARkit解放内容开发者
ARkit 已经集成了大量成熟 AR 算法和与软硬件契合的 SDK，开发者只需要开发应用内容，而之前 AR 内容公司需要自己研发 AR 算法，SDK，或者使用市面上低级的SDK。开发难度大，研发成本高，投入风险大，AR 效果差，这也是之前 AR 不能发展起来的一个核心难点。ARkit 推出后，大量公司都会涌入 AR 应用开发，AR 内容会快速增长。
*AR内容应用会快速增长
国内VR/AR 团队已在紧密的开发期。根据一级市场公司调研，整体 VR/AR 公司在ARkit 出来时都极为兴奋，许多 VR/AR 公司均着手开发 AR 应用。面对新兴市场和庞大的用户量，传统公司亦纷纷开展业务或者布局。
国外，第二季度 AR 内容公司数目提升 60% ，预示着第三季度消费者和企业级 APP快速增长。根据硅谷风投公司 VR Fund 发布 2017 第二季度 AR 产业景观图，当中包含约 150 家 AR 初创公司。第二季度专注内容开发的 AR 公司数目比第一季度上升了60%。AR 行业在 Facebook、苹果等科技巨头的推动下进展明显， 二季度设备和 SDK领域最为活跃，说明 AR 行业正处于进化阶段，而这两个领域的活动将下一季度继续推动消费者级和企业级 app 的增长。
用户：存量转换 年底1.45亿
*ARkit使用条件
ARkit 硬件要求是 A9 处理器以上，操作系统是iOS11（9 月份上线），也就是说支持的手机是苹果 6S 以上，平板电脑是ipadPro、ipad2017 及其以上机型。根据东兴证券统计，2017年初支持 ARkit 的存量设备是 3.3 亿台，2017 年苹果大概会卖出 2.5 亿台(含 0.4 亿台ipad)，到 2017 年底全球会有 5.8亿台设备支持 ARkit，有效用户转化比例按照保守 25%估计，年底会与 1.45 亿有效 AR 用户。
*iPhone销量统计和预测
未来四年苹果 AR用户规模将以超过 65%的平均复合增速快速增长，2020年达到11 亿用户，全部转化。随着手机迭代跟新，支持 ARkit 的存量设备会不断增加；随着AR 内容应用的丰富，AR 有效用户的转化率也会不断提高。
*未来五年移动AR苹果用户
体验突破：通用+便捷
从软件看，ARkit 出来之后 AR 功能就只需要打开通用 APP，扫描任意平面就能选择使用任意 AR 功能展示，任意 AR 内容，与手机使用 APP 差别不大。而ARkit 之前的 AR 模式是下载各种特定 APP，扫描特定的识别码(比如扫福)，才会出现特定单一的 AR 效果（比如扫福只能出现红包）。ARkit 带来的 AR 模式的变化具有了通用性，用户体验、便利性大幅提升。通用性是 C 端爆发的基础要素之一。
从硬件上看，苹果AR使用成本低，不需要额外的硬件 。现有的苹果手机、ipad 即可使用 AR 功能 。一项技术能不能在 C 端爆发，有一个非常重要的因素在于设备使用是否便捷。VR 头盔、一体机体验效果很好，可其设备笨重、使用复杂很难在 C 端爆发。之前谷歌推出的Tango手机AR功能强大，但需要鱼眼摄像头、红外线传感器等安装在手机上，改变了手机原有形态，销量惨淡。
黄金五年 生态初现
*AR发展演进
苹果 ARkit 的推出，意味着AR在C端开始实质落地，相关应用行业如AR 游戏、AR 营销、AR 教育等将享受数年的技术红利期，从之前的萌芽状态到快速发展，拥有一片广阔的蓝海。
元器件迭代更新
1、单摄变双摄：场景识别大幅提升
双摄手机可以基于可见光（彩色＋黑白摄像头，如华为 P10），也可以基于红外光的（主摄像头＋景深摄像头 vivo Xplay6)，类似人的左右眼的视觉原理，可以获取空间对象的距离信息与场景深度信息，相比单摄手机，图像识别能力和复杂场景应对能力有明显提升。
2、前置3D摄像：深度人脸建模
iPhone8 极大可能加载前置 3D 摄像头，前置3D 通过发射红外不可见光对面部 3D 模型深度信息进行识别和处理，能够对人脸建模，适用于 AR 化妆、AR 自拍。
3、后置3D摄像：获取精准景深
后置双摄加激光发射器，用于帮助摄像头进行更快速准确的对焦，对于 AR 这种实时获取图像的应用场景可以提升使用体验。同时激光对焦单元能比双摄像头更为准确便捷的获取场景深度数据，提升 ARkit 的定位准确度。
4、GPU芯片：渲染能力暴增
2015 年后世面上才出现了优良的芯片，能够较好的满足了 AR 的需求。现如今，苹果在单独为 AR 研发 GPU，未来 GPU 提升带来的 AR 效果提升是大概率事件；以高通为代表的芯片厂商开始专门为 AR 优化芯片，未来随着芯片的发展，AR 效果会不断提升。
5、AI+：模式识别开拓万千可能
总的来看，AR兴起会直接带动图像识别、手势识别、语音识别的需求。苹果推出的 ARkit 暂时未支持图像识别，应该是考虑到 C 端亿万台用户使用图像识别功能对计算能力的考验。未来随着5G落地和云计算的发展，AR在C端使用物理图像识别势在必行。
6、传感器技术路线成熟
加速度计、陀螺仪、磁力计等 加速度计、陀螺仪、磁力计等 IMU （惯性传感器）可以感知设备的移动趋势，是 AR术 领域的基础性技术。AR 设备中最关键的空间定位技术就是需要依赖 IMU 传感器的数据，如今IMU技术路线已较为成熟，未来主要集中在于工艺提升带来集成度的提升和降低成本上。
7、光学模组：近眼光学or波导成像
AR 眼镜成像技术多样，最常见的为近眼光学技术和波导成像技术，两个技术都需要微小的棱镜来制作镜片。目前 AR 一般使用的是多透镜组， 但未来在重量和体积上占有优势波导元件大有望成为 AR光学器件主流的趋势，全视波导技术也逐渐成为了 AR 进一步发展的首选。
产品形态的三个阶段
*AR载体三步走
从AR载体来看，主流的解决方案包括手机和眼镜。其中，AR眼镜是最为理想的形态，但仍有光学、整机、算法等难点有待克服。行业认为AR载体将执行三步走。
1、手机AR时代：生态圈初具规模
ARkit 是苹果AR的开始，目的在于用ARkit 刺激一直未能真正启动的 AR 市场，吸引大量苹果设备用户尝鲜 AR，让大量相关从业人员转投统一的 ARkit 的怀抱， 做到把 AR 更多的融入到消费者日常生活 。
2、手机与眼镜共存：满足需求分化
苹果会推出面向B端的AR重型眼镜和面向C端的AR轻型眼镜。B端AR眼镜打造专用处理器单元，牺牲续航和用户体验，提高性能满足B端需求，如工业、军事、医疗需求。C 端 AR 眼镜则和手机协同，AR 眼镜为轻度眼镜，承载照相、传感器和屏幕展示，手机则负责计算。二阶段让 C 端用户体验又上升一个台阶，同时在B端市场发力。
3、独立AR眼镜：下一代计算中心
随着半导体制程、电池技术和光学组件工艺的逐渐突破，AR 智能眼镜将成为独立的设备，取代手机。通过手势识别，语音识别，眼球追踪等多种交互方式，配合强劲的性能 AR 眼镜给予用户更好的的体验，一个就在身边功能强大的小型智能计算中心。
苹果的生态优势
失败过（谷歌眼镜）的谷歌最近也发布了针对 Android 平台开发的 ARCore 平台，也能够测距和进行位置追踪并进行渲染，赋能开发者，但目前仅支持运行Android 7.0 (Nougat) Google Pixel 和三星Galaxy S8。东兴证券认为，比之谷歌，苹果有以下三点优势。
1、基本统一的操作系统
苹果 AR 操作系统是即将推出的iOS11，使得iOS 的 AR 开发者不用考虑不同系统之间的兼容性。苹果用户系统更新较为及时统一，苹果开发者网站数据显示，截至 2017 年 7 月 28
日，采用iOS10系统的设备占据所有iOS设备的87%，iOS9系统份额则为10%。
2、统一的硬件配置
与安卓体系不同，手机硬件牢牢掌握在苹果手中，保证了同代产品硬件统一，迭代产品硬件更新有序。值得一提的是，苹果之前已经在硬件上为 AR 做了准备，近几年推出手机产品已采取了与大多数手机单 IMU（惯性加速计单元）不同的双 IMU，而且不同产品中的双 IMU 是完全一致。IMU 用于 AR 空间定位，配合强大计算能力和图形能力的处理器，提供了实现 AR 的硬件基础。此外苹果还具备甚至正在为 AR 打造专门的硬件、元件如自主研发处理器、图形处理器、ISP 等。
3、软硬协调， 构建最优底层
首先是硬件和操作系统本身协调，统一规划；其次是苹果推出的环境开发包 ARkit 完美适配了苹果操作系统和硬件体系。这意味着 AR 能达到最佳效果，同时为开发者节省大量时间与技术成本。
不过，2B端，谷歌和微软似乎都走在苹果之前：谷歌Glass EE可供医生、仓库经理等专业人士使用，帮助他们解放双手；微软HoloLens直接走混合现实路线，并配以全息系统开发平台 Windows Holographic。
此外，国内也有较多 AR 眼镜厂商（影创科技、亮风台等），均已推出各自产品，互有优势。工业级 AR 眼镜主要应用于航空、能源、高端制造、医疗等行业，在操作繁琐、流程长、安全性要求高的环节，头戴式 AR 设备能带来诸多便利。
各大企业共赴AR内容盛宴
应用丰富、创新发展， 应用丰富、创新发展，AR 内容会在未来五年呈稳定上扬趋势。 内容会在未来五年呈稳定上扬趋势。苹果，当之无愧的全球最大的 AR 平台。除此之外，众多互联网企业不会缺席 AR 盛宴，尤其是 AR 内容应用。
1、百度： 从地图、营销切入
2016 年 8 月 3 日，百度正式宣布启动智能营销实验室，将重点利用 AR 和 AI 技术加速广告营销智能化。2017 年 1 月 16 日成立了百度增强现实实验室，是继百度硅谷人工智能实验室、百度深度学习实验室和百度大数据实验室之后，百度成立的第四个人工智能实验室。2016 年 9 月用 AR 复原了北京朝阳门。
2、腾讯：社交+游戏
除了之前春节期间的 AR 红包大战，腾讯在 QQ 上推出了 AR 火炬，最近则推出了 QQ-AR，先后与《速度与激情 8》、《变形金刚 5》、《神偷奶爸 3》、《权利的游戏》展开全面合作，技术不断升级、玩法愈发完善。2017 年8 月 10 号和深圳大学合作推出了全国首个 AR 校徽，用户只需扫下深圳大学的校徽就会产生深圳大学全景视频。推出了《部落冲突-皇室战争》AR 手 Q 红包版。
根据 Digi-Capital 的报告，预计到 2021 年 AR 游戏全球市场规模将达到 70 亿美元。
*AR游戏发展的三个阶段
此外还有众多中小互联网企业，以及传统企业进入AR 领域，将 AR 与自身业务融合，不断创新丰富 AR 内容生态。 整体上看，与移动互联网相似，AR 内容会是不断创新、不断丰富的过程。
智东西认为，虚拟现实（VR/AR/MR）被成为下一个计算平台由来已久，但VR现在要糊不糊的情况下，苹果喊出创办第一AR平台的口号，倒是给产业来了一针强心剂。如果ARkit的3D景深传感技术能用于iPhone8，光是现实物体数字化就够果粉玩一年了。但以目前的情况来看，视觉效果（感知技术）将是主要落点，要实现无缝的人与机、虚拟与现实交互，可能还需要等AI、5G、云等技术和产业的成长。
附：AR产业全景
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