微軟HoloLens眼鏡硬件技術拆解 AR產業鏈現狀解讀

　　其中，目前跟蹤定位技術的主流研究方向是SLAM(即時定位與地圖構建，simultaneous localization and mapping)，根據攝像頭、傳感器的信息，一邊計算自身位置，一邊構建環境地圖，SLAM能夠隨時擴展使用場景，并且可以保證局部的定位精度，在機器人、虛擬現實和增強現實等都是關鍵環節。

　　AR系統采用基于視覺的SLAM算法，通過兩幀或多幀圖像估計位姿變化，NVIDIA、Intel、微軟等公司都在該領域苦心經營，目前底層算法還不完善，多傳感器融合、優化數據關聯、提升魯棒性和重定位精度等方面都需要提升，而且頭戴式設備電池、處理器、傳感器等硬件性能比較低，改善算法的需求更加迫切。

　拆解HoloLens扒出AR底牌

　　基本原理

　　Hololens基本原理使用的是上面提到的Stereoscopic(立體)近眼3D技術，配備兩片光導透明全息透鏡(See-through holographic lenses，waveguides)，虛擬內容采用LCos(硅基液晶)投影技術, 從前方的微型投影儀投射到光導透鏡后進入人眼，同時也讓現實世界的光透進來。

　　技術指標

　　作為頭戴式設備，顯示環節至關重要， 增強現實的應用場景對顯示的視野、分辨率、刷新率、延時、眩暈、定位跟蹤精度等都提出了較高要求。目前刷新率、延時兩塊已經基本達標;視野、分辨率需要光學組件的制造工藝再提升50%，對應屏幕發展歷史速度，我們認為需要4-5年;而眩暈感和定位跟蹤精度在光學組件性能提升之外，還需要改進光學原理以及底層算法。

　　組件性能

　　硬件的性能對體驗效果至關重要，運算指標、存儲和電池是首要提升點，我們認為當前運算、顯示、存儲性能的提升較快，預期未來3-5年可以達到基礎規格要求。電池技術的突破一直是行業難點，在尋求電池更好的解決方案同時，需要改進算法來降低電池模塊壓力。

　　成本分析

　　對 Hololens 進行拆解，其主要硬件是：全息處理模塊( Custom-built Microsoft Holographic Processing Unit)、2個光導透明全息透鏡(See-through holographic lenses，waveguides)、2個LCos微型投影(Micro display)、6個攝像頭(camera)等。

　　基于高盛以及各國開發者的預計，將Hololens開發者版成本分為800美金、1000美金和1500美金三檔拆解，對比硬件性能和iphone、Xbox-One等相關組件成本，得到各塊相應成本如下表所示。以1000美金為例，顯示環節占比最大，Lcos投影設備180美金和透明全息透鏡290美金，總占比47%，全息處理單元(CPU、GPU、HPU)成本約250美金，占比25%，6個攝像頭和傳感器成本100美金，占比10%，存儲設備150美金，占比15%，電池部分30美金，占比3%。

　　根據Digi-Capital的報告，量產消費級產品合理價格約為700美金，參考iphone250美金的成本，700美金的售價，我們取300美金作為消費級AR產品的總成本。相比當前估計，成本需要下降60%-80%。當前三種預估模式下，顯示部分成本占比分別為50%、47%和51.3%，可見未來消費級產品能否量產，生產全息透鏡的工藝成為關鍵，顯示部分成本的下降決定了AR產品爆發的速度。

　　微軟2015年推出的Hololens已經搭載了目前現有技術的最高水平，從體驗來評價來看，體驗者大多表示分辨率、識別準確度、Holographic系統完成度等方面都達到既定預期，但也存在視場較窄、切換場景延遲、凝視功能需要轉動頭部舒適度差、存在重啟現象、電池續航端等缺陷，與Demo仍存在差距，但市場普遍對AR眼鏡期待仍比較高。