AR眼镜

AR(Augmented Reality,增强现实)是指借助计算机图形技术产生物理世界中不存在的虚拟对象, 并通过光学透视(OST)原理将虚拟对象叠加在物理世界中,带来感知效果更丰富的视觉体验。AR 可以将额外的数字视觉信息或者内容叠加到现实环境中,增强虚拟与现实世界的融合与交互。

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▲ 图示:莫界AR眼镜致力于无缝连接虚拟世界和现实世界

AR 眼镜需具备与实体眼镜类似的轻巧外形,强调用户的佩戴舒适度和可佩戴时长。以创新为支点的AR眼镜产品,应具备屏幕显示、声学、摄像头、AIGC等功能。相较于现有消费电子产品,AR 眼镜能够摆脱物理屏幕的限制,让人们能够随时随地地沉浸在一个移动屏幕当中;给人们带来第一视角感知环境的体验,结合摄像头与AI工具,目之所及,可鉴万物;随着端侧 AI 性能逐渐强大,AR 眼镜已可实时采集反馈环境内事物信息,交互也更趋简捷自然。

AR眼镜有望破局成为现象级产品,开启人机交互新范式

在科技飞速发展的当下,AR眼镜作为一种新兴的可穿戴设备,正在走入我们的生活,成为科技新贵。在经历了数年的行业探索期,以及先锋厂商为AR眼镜产品形态、使用场景所做的有意义的试水和经验积累,AR眼镜的产品定义逐渐收敛,软硬件不断迭代升级,完成了从最初的 “头盔”向更轻便的 “眼镜” 转变。

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▲ 图示:最新一代莫界AR眼镜搭载摄像头,是匹配生成式人工智能的理想载体

2024年,AR眼镜作为智能手机的配件补充,目前年销量约为几十万台。但据艾瑞咨询预测,AR眼镜在融入更多AI功能后,将以随身智友(AI Assistant)的形态开启人机交互新范式,有望再造一个智能手机市场,预测至2030年,全球AR眼镜出货量将以亿为单位。驱动AR眼镜快速发展的飞轮是AI+AR赋能信息提示类场景的消费需求激发,如智能提示、悬浮导航、智能翻译、语音助理、眼镜题词等;而办公场景下的多屏协作、移动办公、工作助理、AR互动会议室等功能也必将提升用户对AR眼镜的接受度和使用率。同时,AR眼镜的轻量化发展路线和外观多样化的衔接,将时尚概念引入AR圈。这些均标志着AR行业从最初的探索阶段成功过渡到被主流消费者广泛接受的阶段。

那么,AR眼镜有什么痛点?日常使用方面,应用少,生态拓展慢,交互繁琐且准确率低;硬件痛点更为突出,表现在算力和发热的冲突、续航和重量的冲突。

如何解决这些痛点?答案一是AI+AR赋能更多应用,简化交互过程;二是找到一款能够平衡算力、低功耗、占板面积小的芯片作为硬件支撑。

STM32N6赋慧源,AR眼镜融虚实

未来AR眼镜或将有三种形态:

第一种是没有显示屏的眼镜,眼镜与 AI 结合,能捕捉音频内容,能实现的功能包括听有声读物和音乐、接打电话等;

第二种是带有小屏显示的眼镜,显示屏是小型抬头显示器,显示功能会带来大量用例,用户可以接收通知、与人或AI互动、结合路况的导航、实时翻译、摄像头采集环境画面后音频化场景等功能;

第三种是带有全视野显示屏的眼镜,显示功能强劲,用户可以以全息影像形式互动、游戏、创作内容等。

莫界科技是小屏显示AR眼镜的代表,在超轻消费级AR眼镜领域的开创性成绩斐然。莫界最新一代带有摄像头的超轻量级AR眼镜采用STM32N6作为主控芯片。

刚刚官宣上市的STM32N6兼具算力、低功耗并集成多项先进性能,以通用MCU的功耗和成本为莫界新品带来了MPU级的AI性能,集成了机器视觉处理能力和ST自研的Neural-ART硬件加速器;它的图形和多媒体性能非常优异,还具备专用图像信号处理器(ISP),可以保证莫界AR眼镜具备超轻的重量、紧凑的外形、持久的续航,以及丰富炫酷的AR功能。

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▲ 图示:STM32N6微控制器可实现强大的边缘AI性能

STM32N6作为ST首款MCU+NPU架构的开山之作,算力强劲,处理能力高达600GOPS,为拓宽AR+AI的应用范围提供了硬件支撑;在运行AI模型时,不需要任何散热装置。STM32N6不仅从硬件性能维度,令AR眼镜的算力、续航与用户舒适佩戴实现完美均衡;还以更小的芯片体积、更低的功耗,在一定程度上缓解了AR眼镜续航和重量的冲突。

STM32N6还将ISP创新性地集成到MCU中,可大幅简化计算机视觉用例,显著降低CPU在多任务场景中的工作负载,可应对MCU上计算机视觉的大部分挑战,为AR眼镜的更多视觉应用保驾护航。

而ST提供的边缘AI开发套件(ST Edge AI Suite)可在产品开发的每个阶段为设计人员提供相应的解决方案,快速将先进算法部署到产品中,缩短产品开发周期。

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▲ 图示:基于STM32N6的AR眼镜主控板开发,评估板 — 原型板 — 成品板

莫界科技联合创始人周兴博士这样总结:“STM32N6与莫界孜孜以求的轻量化AR眼镜特点高度匹配。我们相信STM32将不断为我们的产品创新赋能,意法半导体的全方位支持确保了开发过程的顺利进行,对于像莫界这样希望通过尖端人工智能和图形功能实现可穿戴设备技术上的突破,是非常宝贵的。”

在超轻消费级AR眼镜领域,莫界科技持续领跑

面向消费者场景的AR眼镜,可再细分为观影显示类和信息提示类两条路线。

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▲ 图示:莫界AR眼镜分解图

莫界科技沿着信息显示类路线,在推动超轻消费级AR眼镜的发展路径上持续领跑,凭借其全球首创树脂衍射光波导技术实现技术领跑;追求极致轻量化,基于STM32N6的最新一代AR眼镜重量仅为35克,是目前全球最轻的双目AR眼镜,满足全天候佩戴需求,续航时间大于8小时;且具备摄像头,能够实现AI场景识别交互等多种应用,打造全场景智能体验,重新定义下一代信息显示和交互平台。

关于莫界科技

莫界科技成立于2021年11月23日,是一家致力于联通虚拟与现实、让用户享受个性化生活的高科技公司,目前已在深圳、珠海两地运营,拥有超过10,000平米的研发办公和高端制造基地。

公司创始团队持续多年专注于AR领域,并掌握光显示、感知交互等多项核心技术。公司研发人员占比近七成,核心技术团队硕博占比近八成,已累计申报超七百项核心发明专利与软件著作权。

来源:STM32

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Applied Materials、Dispelix、欧司朗和Mega1提供最先进的技术和专门的制造知识,满足AR智能眼镜的严格要求

依托意法半导体在MEMS[1]微执行技术和BCD[2]工艺技术领域的领导地位

横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM) 宣布发起LaSAR(增强现实激光扫描)技术联盟,与市场领先的技术开发商、供应商和制造商组建生态系统,合作开发和加快开发增强现实(AR)智能眼镜解决方案。除了意法半导体外,LaSAR联盟的发起者还包括Applied Materials、Dispelix、Mega1和欧司朗。

联盟致力于应对全天候佩戴智能眼镜的技术挑战,这种眼镜将兼备小巧轻便的外观、极低的功耗、良好的FoV(视场角或视野)、大人眼窗口(Eyebox)。联盟发起者一致认可,基于意法半导体激光束扫描(LBS)解决方案的近眼显示器具有满足所有这些要求的潜力,正是因为这一共识让这几家企业组建了技术联盟。

LaSAR联盟汇集开发AR智能眼镜所需的全部基本元件 - 意法半导体的MEMS微镜平台和BCD专业技术、欧司朗的紧凑型照明光源、Applied Materials和Dispelix的先进波导元件,以及Mega1将这些元件集成在一起的小型光学引擎。这些元件可以组装到时尚、实用、舒适并提供关键专用信息的AR智能眼镜上。联盟的使命是促进所有关键技术和元件的开发、供货和技术支持,加快AR智能眼镜应用的开发、普及和量产。

意法半导体部门副总裁兼MEMS微执行器部总经理Anton Hofmeister表示:“整合MEMS微镜、MEMS驱动器、激光驱动器和控制软件的高性能、低功耗激光束扫描MEMS微镜解决方案,市场领先的研发水平,产品大批量交付能力,让ST意识到我们的技术对AR,尤其是智能眼镜的重要价值。通过与Applied Materials、Dispelix、欧司朗和Mega1合作成立LaSAR联盟,,结合他们的专业技术进行基础技术开发,这一技术实力超凡的强强联盟将加快增强现实技术在舒适型智能眼镜中的采用。”

Applied Materials的Engineered Optics™项目部总经理Wayne McMillan表示:“制造高质量、高性能、价格合理的波导元件的生产能力是促进AR行业全面发展的最关键要求之一,凭借我们在材料工程领域数十年的领先地位,以及在工业级精密制造方面的专业知识,Applied Materials可以满足这一需求。我们很高兴与LaSAR联盟及行业中的其他公司合作,加快全天侯佩戴AR智能眼镜上市。”

Dispelix首席技术官、联合创始人Juuso Olkkonen表示:“ Dispelix很高兴加入LaSAR联盟。通过整合我们的世界领先的波导技术与联盟合作伙伴的先进技术,我们能够让客户在先进的全天候穿戴设备中更轻松地集成完整的视频显示解决方案。我们的创新成果将树立业界最薄、最轻的波导技术新标杆,而不会牺牲图像质量。

Mega1的首席技术官兼首席运营官Masoto Masuda表示:“微型模块集成和大规模自动化生产对下一代AR可穿戴设备的最终成功起着关键作用。Mega1的LBS解决方案将所有关键模块整合成1.2立方厘米 3克的轻量光学引擎。按照LaSAR联盟的使命,Mega1促进联盟提升制造实力,满足大规模生产需求。我们相信,在这个强大联盟推动下, AR被市场真正接受指日可待。”

欧司朗光电半导体总经理兼可视化和激光部副总裁JörgStrauss解释说:“我们一直从事RGB(红光、绿光、蓝光)激光产品小型化和性能优化研发,因为我们知道,尺寸和功耗是AR客户最关注的参数。作为LaSAR联盟发起人之一,我们帮助联盟提高技术实力,解决在全天候AR眼镜中采用LBS技术所面临的系统挑战。”

关于意法半导体

意法半导体拥有46,000名半导体技术、产品和方案的创新者和创造者,掌握半导体供应链和最先进的制造设备。作为一家独立的半导体设备制造商,意法半导体与十万余客户、上千合作伙伴一起研发产品和解决方案,共同构建生态系统,帮助他们更好地应对各种挑战和新机遇,满足世界对可持续发展的更高需求。意法半导体的技术让人们的出行更智能,电力和能源管理更高效,物联网和5G技术应用更广泛。详情请浏览意法半导体公司网站:www.st.com

[1] MEMS (微机电系统)是使用半导体加工制造技术在小硅片上制造的微型机械元件和机电元件。微执行器是可产生固体或流体机械运动的MEMS装置,包括微镜运动。

[2] BCD(BIPOLAR-CMOS-DMOS)是一项重要的功率IC技术。意法半导体在八十年代中期发明了这项技术(当时是革命性发明),此后不断地开发这项技术。BCD是一系列硅制造工艺,每个工艺都在一个芯片上整合三种不同工艺技术:用于制造精确模拟功能的双极晶体管,用于设计数字电路的CMOS(互补金属氧化物半导体)技术,用于制造电源和高压元件的DMOS(双扩散金属氧化物半导体)技术。

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