读元宇宙改变一切笔记07_硬件与互操作性（上）

1.       元宇宙的头号入口

1.1.         元宇宙最令人兴奋的地方在于，我们可以借此开发用来访问、渲染和操纵它的新设备

1.1.1.           App Newton于1993年发布，是世界上第一款掌上电脑

1.2.         功能超强大又轻巧的AR和沉浸式VR头显

1.2.1.           不是元宇宙所必需的

1.2.2.           人们通常认为它们是体验元宇宙众多虚拟世界的最佳方式或最自然的方式

1.2.3.           AR和VR是下一个大型设备技术这一信念，已经由早期出现的迹象所证实

1.2.4.           混合现实设备将引领未来的迹象还包括，VR和AR头显中可能阻碍大规模采用的众多技术缺陷是可识别的

1.3.         微软于2010年开始开发其HoloLens AR头显和平台

1.3.1.           2016年发布了第一款设备

1.3.2.           2019年发布了第二款设备

1.4.         2013年，谷歌推出了AR设备谷歌眼镜

1.4.1.           谷歌在VR方面的尝试比谷歌眼镜受到的媒体关注少

1.5.         Cardboard在各方面的数据也备受瞩目：5年内谷歌售出了超过1500万个查看器

1.5.1.           数字更多反映的是消费者的兴趣，而不是开发人员的灵感

1.5.2.           2019年11月，谷歌关停了Cardboard项目并开源了其SDK

1.6.         2016年，谷歌推出了第二个VR平台Daydream

1.7.         尽管在AR和VR方面进展不顺，但谷歌似乎仍将这些体验视为其元宇宙战略的核心

1.8.         2014年，亚马逊推出了自己的第一款也是唯一一款智能手机Fire

Phone

1.8.1.           这款手机是该公司有史以来最失败的产品，因此在推出仅一年后，该项目就被终止了

1.8.2.           智能眼镜Echo Frames，它看起来与普通眼镜无异，但融合了集成音频、蓝牙（与智能手机配对）和Alexa智能助手

1.8.3.           第一款Echo Frames于2019年发布，一年后第二代模型版本发布，然而两者的销量都欠佳

1.9.         Oculus VR

1.9.1.           扎克伯格是AR和VR设备最高调的支持者之一

1.9.2.           Facebook公布Oculus Quest 2在2020年10月至2021年12月售出超过1000万台，这一数字超过了微软大约在同一时间发布的新品Xbox Series S和Xbox Series X游戏机

1.10.     即使面对消费者和开发商的不断拒绝，这些设备的投资规模也没有减少，这其实是源于一种对于历史即将重演的信念

1.10.1.      每次计算和网络发生大规模转型时，都会出现新设备以更好地适应这种转变所带来的性能提升

1.10.2.      首先尝试打造这些设备的公司更有机会打破技术力量的平衡局面，而不仅仅是迎合潮流打造新的业务线

1.11.     微软、Facebook、Snap和Niantic等公司将在AR和VR上的屡次碰壁视为它们可能取代苹果和谷歌的证据，苹果和谷歌运营着移动互联网时代最主要的平台，它们明白，必须继续投资才能保住自己的领先地位

2.       AR和VR

2.1.         设备显示对于AR和VR而言是一个关键限制

2.2.         2016年发布的第一款消费级Oculus的分辨率为每只眼睛1080×1200像素

2.2.1.           第一款Oculus以90赫兹的刷新率（每秒刷新90帧）达到峰值

2.2.2.           第二款为72～80赫兹

2.3.         2020年Oculus Quest 2的分辨率为每只眼睛1832×1920像素（大约相当于4K）

2.3.1.           刷新率默认为72赫兹，但支持大多数刷新率为90赫兹的游戏

2.3.2.           并为非计算密集型游戏提供120赫兹的“实验性支持”

2.3.2.1.            120赫兹是避免迷失方向和避免出现恶心等风险的最低阈值

2.3.3.           VR的分辨率需要达到Oculus Quest 2分辨率的两倍以上，才能攻克像素化问题并成为主流设备

2.3.3.1.            Oculus的创始人之一帕尔默·洛基(Palmer Luckey)

2.4.         Population: One只支持18个并发用户，这已经是Oculus Quest 2的处理极限了

2.4.1.           《使命召唤：战争地带》那样可以支持150个并发用户

2.4.2.           《堡垒之夜》可以支持100个

2.4.3.           《自由之火》可以支持50个并发用户

2.5.         AR设备的限制性更大

2.5.1.           普通人的水平视角为200°～220°，垂直视角大约为135°，也就是说对角线视角大约为250°

2.6.         Snap最新版AR眼镜的售价约500美元，具有26.3°的对角视角

2.6.1.           意味着你可以看到的内容中有大约10%的内容可以被“增强”，并以每秒30帧的速度运行

2.7.         微软的HoloLens 2售价为3500美元，视角和帧速率分别是Snap最新版AR眼镜这两个参数的2倍

2.7.1.           用户仍有80%目光所及之处没有被增强，即使他们的整双眼睛（以及他们的大部分头部）都被设备覆盖着也无济于事

3.       技术挑战

3.1.         科技公司免不了会想方设法改善显示器，减轻重量，延长电池寿命，同时增加新功能

3.2.         科技公司每年都要投入数百亿美元

3.2.1.           尽管有这样大规模的投资，也不代表突破会突然出现

3.2.2.           这将是一个不断改进的过程，在降低AR和VR设备的价格、缩小尺寸的同时，增加它们的计算能力和功能

3.2.3.           屏幕分辨率似乎每年都在增加，而支持的刷新率提高，价格下降，设备本身的尺寸也在缩小

3.2.4.           某个硬件平台或组件供应商打破了关键障碍，市场的其余部分通常也需要2～3年时间才能跟进到位

3.3.         应对延迟问题时需要对抗的是物理定律一样，AR和VR头显的突破也面临着切实的限制

3.3.1.           我们需要AR和VR设备来执行我们通常不会要求游戏机或游戏专用个人电脑来完成的命令

3.3.2.           增加每帧渲染的像素数以及每秒的帧数，都需要更强大的处理能力

3.4.         为了让消费级AR设备取得成功，我们可能需要比HoloLens更强大、比Spectacles 4更小的设备

3.4.1.           Snap的Spectacles 4虽然仅重134克，但只能运行30分钟

3.4.2.           HoloLens 2重566克

4.       AR与VR的下一个突破

4.1.         第一代iPhone

4.1.1.           苹果手机最初的几个型号使用的全部都是由独立供应商制造的组件

4.1.2.           第一代iPhone的CPU由三星提供

4.1.3.           GPU由Imagination Technologies提供

4.1.4.           各种图像传感器是由美国美光科技公司制造的

4.1.5.           触摸屏的玻璃由康宁制造

4.1.6.           其创新之处主要体现在如何将上述组件组合在一起，何时进行组合，以及为什么要这样组合

4.1.7.           最明显的创新之处是，苹果公司将宝押在了触摸屏上，完全放弃了实体键盘

4.1.8.           苹果售价500美元的设备提供了卓越的价值，远不是售价两三百美元的设备可比的，就算这些设备可以免费获得，也不足为惧

4.1.8.1.            史蒂夫·乔布斯

4.1.9.           乔布斯在触摸屏、目标市场和价格点上的判断都是正确的

4.1.10.      界面选择在其中起到了很重要的作用，这些界面选择通常看起来是矛盾的，却完美地融合了复杂性和简单性

4.2.         苹果公司认为需要让用户轻松进入移动计算时代，这意味着不仅要关注哪些技术是可行的，还要关注用户何时准备好使用它了

4.2.1.           最初的几款iPhone本可以支持多任务处理

4.2.2.           2011年，在第一款iPhone发布4年后，苹果公司为其操作系统添加了一项新功能：多任务处理

4.2.3.           直到2017年，随着iPhone 10的发布，苹果公司才放心地去掉主屏幕按钮，改为让用户从屏幕底部“向上滑动”

4.2.3.1.            如果释放该按钮占用的空间，那么手机的屏幕可以更大、电池的续航时间可以更长，处理器的性能也会更强

4.2.4.           苹果的“捏拉缩放”概念

4.2.4.1.            我们几乎不会去思考这种逻辑，但这是因为我们已经接受了15年的训练，认为反过来是再自然不过的事

4.3.         黑莓主要面向商务用户，因此尤为重视安全性，对用户的身份审核极为严格，例如需要经过公证的文件才能访问黑莓的应用程序开发工具包，以至于许多开发人员甚至从未使用过该平台

4.4.         Snap的AR眼镜售价不到500美元，主要面向大众消费者

4.5.         微软的同类产品售价在3000美元或以上，主要面向企业和专业人士

4.6.         亚马逊的AR眼镜连数字显示器都没有，它的特色是基于音频的Alexa语音助手和时尚的外形

4.7.         Facebook的AR设备可能会比其竞争对手的产品更加重视面部和眼球追踪摄像头、传感器和功能

4.7.1.           扎克伯格承诺让Oculus保持“开放”，使开发人员能够直接向用户发布应用程序，并允许用户在他们的Oculus设备上安装非Oculus应用程序商店

4.8.         全新的设备类别中没有所谓的最佳实践

4.8.1.           许多我们今天认为理所当然的选择曾经都是有争议的，有过这种经历的可不止iPhone的触摸屏

4.9.         AR和VR似乎比智能手机在硬件方面面临的挑战更大

4.9.1.           将2D触摸界面调整为几乎无形的3D空间，界面设计可能也会变得更加困难

5.       超越头显

5.1.         业界在生产适应元宇宙的新硬件方面也付出了很多努力，这些硬件是对现有的主要计算设备的补充，而不是像某些人想象的那样，它们有朝一日将被AR和VR设备取代

5.2.         一类触觉接口设备，它们能够通过微机电系统的联机网络发射超声波（即超出人类听力频率范围的机械波），在用户面前的空气中产生可能会被称作“力场”的东西

5.3.         手套和紧身衣不仅可以传递反馈，还可以用来捕捉用户的运动数据，从而可以在虚拟环境中实时再现佩戴者的身体和手势

5.4.         跟踪摄像机也可以用来捕获此信息

5.4.1.           此类摄像机需要视野开阔，距离用户相对较近，如果需要跟踪多个用户的丰富细节，效果可能不太理想

5.5.         苹果的智能手表Apple Watch

5.5.1.           传感器可以区分用户是握紧拳头还是松开拳头的

5.5.2.           一根手指与拇指捏合，还是两根手指与拇指捏合的

5.5.3.           可以用这些动作与Apple Watch以及其他设备进行交互

5.6.         CTRL-Lab是一家研究神经接口的初创公司，生产记录骨骼肌电活动的臂带

5.6.1.           一种名为肌电图的技术

5.7.         可穿戴设备将不断缩小尺寸并提高性能，并且随着技术的进步，它们将集成进我们的衣服中

5.7.1.           将帮助用户增强他们与元宇宙的互动，并让这种互动在更多的地方发生

5.8.         随身携带控制器是不切实际的，如果AR的主要目标是让技术隐形在一副看起来普普通通的眼镜中，那么如果要拿出摇杆或智能手机才能使用它，就真的违背了“将超级计算机装进镜框”的初衷