苹果首款“眼镜”来临之际，再谈运动场景的AR应用

6月6日的一场苹果发布会掀起一阵风浪，在一声“one more thing”之下，苹果Vision Pro头显带着3499美元（折合人民币约2.49万元）的价格面世了，这是苹果推出的首款消费级XR设备。

虽售价颇高，但在技术上，Vision Pro有两大看点，一是用户控制Vision Pro只需要眼睛、双手和语音就可以了，无需通过手柄控制的方式；二是EyeSight——用户可以透过屏幕看到外面的真实世界。

作为一个发展已有数年的行业，扩展现实（XR）领域的主流形态可以分为虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）三种。具体来讲，VR是只呈现虚拟空间；AR是在现实空间的基础上加入虚拟空间，或者反过来；MR也有虚拟空间和现实空间，但可以实现两者的自由切换。

实际上，Vision Pro的面世，是给消费级XR设备提供了一个可参考的发展方向。因为这类设备发展至今，都不可避免地面临一个问题，就是先研发出了产品，然后再去寻找合适的使用场景。

关于自己是属于哪种XR设备，苹果并没有直接表明，而是提出“空间计算”的概念，但是从透视原理来看，说它是一台AR设备也不为过。

AR显示器主要有两种技术：光学透视（OST）和视频透视（VST），由于后者的实现难度高，目前业内主要在攻克前者相关技术。然而，VisionPro的Eye Sight所采用的技术原理就是视频透视。

对于体育领域来说，大家同样关心的是这些设备将会带来什么改变。从目前的设定看，VisionPro的使用场地更主要是居家和办公场所，适用于视频通讯、游戏、观影观赛等场景。而对于户外运动场景，这款设备明显不适合。

过去数年，在XR风起之际，许多公司已经试验过多种将其结合到体育产业和应用场景的方式，不过，基于现有技术，在诸多尝试和演化后，最实用的功能尚停留在辅助显示——实时显示环境和身体数据，很多时候它扮演的角色仍是手机和手表的配件。

AR眼镜，被VR抢了风头

在XR设备里，相比AR，VR是发展得比较好的。根据IDC发布的报告，在中国市场，2022年中国XR头显出货120.6万台（sales in口径），其中AR出货10.3万台，VR出货110.3万台，VR设备仍是XR设备中的出货主力。

VR设备之所以发展比较顺利，除了技术突破难度较AR低，还找到了元宇宙、沉浸式观看体验的应用场景。不管是Meta还是PICO，都成功地增强了用户在玩游戏和观影时的沉浸式体验。比如，在2022年卡塔尔足球世界杯，PICO全程直播64场赛事，球迷可以戴上PICOVR一体机进入PICO世界杯主会场，一起交流互动。当然，这只是视觉上的改变，操作还得靠手柄进行。

▲苹果Vision Pro的演示场景，无需手柄

再者，2023年4月，电子竞技虚拟体育场Virtex宣布与CS:GO合作，将在虚拟体育场中进行游戏直播，用户通过兼容的VR设备进入到Virtex中，选择游戏进入，可以在游戏中选择任意视角观看。（延伸阅读：可选任意视角观赛的虚拟体育场来了，就等设备降价了）

行业格局上，已经初步形成了Meta引领，PICO、大朋等品牌跟进的局面。IDC发布的报告显示，2022年全球XR头显出货量为880万台，同比下降20.9%，出货主力也是VR品牌。其中，Meta的出货量占比在2022年依然接近80%；排在第二位的是字节跳动旗下的PICO，份额达到10%；大朋VR、HTC和爱奇艺分别占据3至5位。

AR设备则没有这么幸运。不同于VR的沉浸式室内场景，既然叫做“增强现实”，AR的场景恰好是相反的。一台理想的AR设备，应该是可以像手表和手机上一样，做到为人们所随身携带。

很可惜，重量大、续航短的问题一直以来并没有很好地得到解决，可能解决得比较好的问题是高亮显示不足。

AR眼镜的第一次著名尝试是GoogleGlass。它（2012年4月推出，2023年3月起停卖）推出之后，数量有限的应用、糟糕的续航、昂贵的售价和一直伴随的隐私问题，令它开启了“高走低开”的人生。

从构造来看，这款眼镜就是一个固定在用户眼前的、面积特别小的HUD（抬头显示器），然后用户可以自行配上镜片。这种镜片和显示器相分离的做法，其实不完全算是AR。

可有了这个启蒙之后，AR眼镜迎来了更多探索。这里可以划分为两种路线，多功能和功能单一的辅助显示。

多功能的AR眼镜，除了辅助显示、拍照等基础功能，还应有SLAM（空间定位和地图建构）技术的功能。实际上，这种眼镜的目前来讲用处不大，因为日常高频的消费级使用场景比如听歌、视频，哪怕是SLAM技术，手表和手机都可以很好地覆盖。同时，多功能也意味着需要搭配一个更重的主机，当你走在室外时，戴着一个很重的眼镜，想必使用体验会比“戴手表”和“拿手机”差很多。

这都使得当下AR眼镜最好的用途是作为手表和手机的配件存在，也就是辅助显示。比如，Vivo推出的Vivo AR，本身不具备计算能力，而是使用一根双头USB-C线和手机连接，使用手机进行运算，AR 眼镜的功能是数据采集和显示。这种搭配相对更适用于户外运动场景。

自由曲面有点厚，光波导技术未来可期

相比VR，AR的技术突破其实更难。

开头提及，在AR显示器的两种技术中，目前业内主要在攻克光学透视相关技术。这也是适合户外运动场景的AR眼镜使用的技术方案。

光学透视的显示器，也就是让用户透过一组光学镜片“直接”看到真实世界和虚拟景象的叠加。目前主流的光学方案有棱镜、自由曲面、Birdbath和光波导等。

棱镜方案的代表产品是Google Glass，这种方案下的视场角（FOV）偏小，只有15度。而人眼正常睁开观看周围环境的的视场角是120度，若小于这个范围，就会在视野边界处出现黑边。一般XR设备的视场角要达到90度，才能够保证用户获得较高的沉浸感。此外，这种方案下的产品还存在显示亮度不足，偶尔颜色失真等问题。

自由曲面目前是业内比较成熟的方案，它利用其不规则、自由的曲面，让不同角度光束在穿过主轴时，可以保持近似的放大率，能够拥有极低的光线损失，入眼亮度最高可达1200nit，拥有颜色真、亮度高、对比度高等特点。今年2月小米发布的无线AR眼镜探索版也是采用这种方案。

Birdbath方案中的视场角通常在50°，但极易造成光损失（损失值可达50%），亮度和对比度较低，不适合户外使用。代表产品是联想Mirage AR头显、ODG R8和R9、OPPO ARGlass 2021等等。

值得一提的是，这三种方案都存在一个问题，即视场角越大，光学镜片就越厚，体积越大。而光波导技术方案，由于用波导折叠了光路，所以能够在保证较大视场角的同时，做到镜片轻薄、清晰度高等。

只不过，虽然采用光波导技术可以减轻设备重量，但是它的技术成本仍比较高。而较为成熟的自由曲面方案，目前在高光效、显示效果、量产一致性等方面均已实现相对最优。北京耐德佳显示技术有限公司的研发团队在接受青亭网采访时指出，“和其他方案相比，自由曲面、棱镜除了镜片有点厚外，其他全是优点。”耐德佳也在攻克这个难题，它研发的自由曲面钻石产品，将自由曲面产品厚度从14mm降低至9.5mm，目前正在研发7mm以内的产品。

据艾瑞咨询2023年2月发布的《中国增强现实（AR）行业研究报告》，光学显示包含全新光学系统技术，配合微显示屏幕组成光学模组，是AR终端设备最为核心部分。Birdbath+Micro OLED方案和自由曲面方案已率先落地并实现规模量产，而阵列光波导和衍射光波导技术绝对参数较高更具未来，只是制作工艺难度较大仍需长时间迭代。

删繁就简的AR眼镜，契合户外运动场景

不同于VR设备在游戏、观影娱乐沉浸式体验的火爆，AR眼镜发展得一直不愠不火，除了技术原因，还有一个原因是可适用的场景有限，并且部分场景的体验不如VR。

不过有个好消息是，相比于VR设备可用于远程观赛和体育游戏体验，户外运动可以说是AR眼镜的专属场景。虽然目前它的最大用途是作为手表和手机的配件存在，用于实时监测和显示数据。但胜在需求够多，可以搭配这种用途的运动项目包括游泳、骑行、攀岩、滑雪、长跑等等，在此类运动中，有许多是无法或不方便在运动过程中低头看手表或手机的——或许对于业余运动爱好者还可以停下来查看，但对于职业运动员或者专注于训练效果的人来说，分心或者转移视线则是需要尽量避免的。另一方面，运动本身既有眼镜要求的更易于结合，例如游泳和滑雪。想想苹果发布会之后对于Vision Pro像滑雪护目镜的评论，实际上反而是一种佐证。

一款好的AR眼镜需解决重量大、续航短、高亮显示不足的问题。在运动场景，这些问题都能得到很好地解决。

我们可以以游泳为例来看看应用的发展。第一款真正意义上的AR泳镜，是加拿大科技初创公司FORM于2019年8月初推出的AR智能泳镜FORM Swim Goggles。

产品设计的初衷，只是希望游泳者在游泳过程中实时监测自己的运动状态，实时获得游泳数据，这样就无需依赖计时器和教练。它既可以独立使用，仅用于游泳数据追踪和显示，又可以搭配Apple Watch或是Garmin等运动手表。配合运动手表之后，可显示心率、GPS等更多信息。透视显示屏集成在护目镜镜片里，属于一体式，采用单目方案，不会妨碍视野，续航可达16小时。

泳镜内置“超小型计算机”，通过人工智能技术快速处理数据，包括时间、游泳速度、行进距离、燃烧的卡路里等。数据信息实时投放在具有透视功能的特殊镜片上，并能让信息时刻处于游泳者眼前的焦点位置。至于记录数据，则需配合手机应用程序FORM Swim使用，这款应用程序可以让游泳运动员和教练查看和分享泳镜记录下的训练数据，并跟踪一段时间内的进展情况。

由于功能简单、制造成本可控，这款AR眼镜售价为199美元（折合人民币约1415.39元）。

其实，AR眼镜若要打开消费级C端市场，泳镜会是一个很好的选择。只不过，首先要攻破的是光波导技术难题。虽然很难，但是也有公司吃到了“螃蟹”。与FORM一样，杭州光粒科技也推出了一款全息智能泳镜Holoswim，同样在护目镜中集成了AR方案。

光粒科技的CEO张卓鹏告诉懒熊体育，在AR领域，光粒科技的光学技术在国内属研发较早投入较大。他介绍，公司研发的产品适用于游泳、骑行、跑步等运动场景，业内首创可变色衍射光波导镜片，厚度3.2mm，透过率无极可调（可以调节且无档位，范围最低为8%，最高达到70%），可适应不同环境光线强度。

Holoswim泳镜镜面通过全息树脂光波导技术实现智能单目显示，可在水下近眼全息显示。可独立使用，也可搭配手表，续航能够达到4到5小时，二代产品将自身重量减轻至70g。搭配Holosport APP，能够记录用户的各项游泳数据。天猫的售价是1299元。

值得一提的是，不管是FORM还是Holoswim，都是属于一体式泳镜。而市面上也存在一些分体式泳镜，类似于Google Glass的结构。

比如，成立于1997年的美国军用可穿戴显示技术供应商Vuzix Labs曾于2020年推出基于Andriod的Smart Swim AR眼镜，标价499美元（折合人民币约3549.14元）。Smart Swim采取分体式结构，可以附接到你的泳镜。设备内置电池，能够支持7小时以上的连续使用。全彩显示屏可在训练时提供实时数据和提供下载服务，甚至提供了内置的视频播放器，允许你在享受水下时光时欣赏自己喜欢的视频。

此后，Vuzix还宣布与远程医疗供应商OPTAC-X签订经销协议，将Smart Swim用于AR战术水肺方案。OPTAC-X还提供卫星通信系统SATCOM，帮助AR眼镜在水下实现远程通讯（最深可达水下6米、离岸最远距离91米）。

不过，对大众消费者来说，其实运动手表已经可以满足日常训练需求。拥有实时显示训练数据这方面需求的人群，往往是专业竞技运动员。AR技术作为一种导航辅助工具和运动员的体能报告技术，能够为用户带来更多便捷性。如若仅出于安全考虑，AR眼镜可以让大众消费者在运动时保持专注，比如无需低头看时间。

但由此也可以看出，此类产品仍需要更多的市场培育时间，当大众里对运动效果和运动体验有要求的用户的比例有所提升，这样的专业产品才能在市场得到真正的增长突破。

Vision Pro作为苹果在XR领域的第一代产品，仍需要等待更多消费者尤其是开发者的打磨，才有机会在未来成为一款更轻量级的“爆款”。如果从其智能手表的发展路径看，早期运动应用在Apple Watch并非主流功能，也是经历数次迭代后才逐渐增加并衍生出了Ultra运动手表。短期内，苹果并不会对已有的“体育玩家”产生冲击，但苹果已来，在这个阶段内，如何在专业领域内成为领跑者，是这些初创公司们需要全力以赴的事。

声明：本文由懒熊体育原创，未经授权不得转载。