为实现轻薄化无线6DoF AR眼镜，高通推出骁龙AR2 Gen 1平台

文/VR陀螺万里

2022高通骁龙峰会期间，高通发布了其最新一代安卓旗舰平台骁龙8 Gen 2。值得关注的是，今年峰会，高通还特别推出了AR2平台（后简称AR2 Gen 1），这是高通专门面向AR眼镜打造的平台，准确来说，这是高通专门面向无线AR眼镜所打造的平台。

AR2 Gen 1拥有多项令人惊叹的特性，如终端可实现低于1W的功耗、AI性能提升2.5倍、支持WiFi 7连接......

透过AR2 Gen 1，高通将引领AR眼镜的“无线化”潮流。

图源：高通

从无界XR到参考设计，高通助推空间定位功能XR设备无线化发展

简单回顾当前的AR眼镜的发展，可以看到它面临着熊掌和鱼翅不可兼得的处境：想要实现轻薄的设计，一个很常见的做法是把电池、处理器、内存等组件舍弃，把眼镜做成分体式，连接手机等外部设备使用。这一方案的缺点是设备会受到线缆的束缚。

而如果AR眼镜采用一体式设计，那么就需要在重量、显示素质、续航等方面做出相应妥协。

HoloLens 2，图源：微软

高通认为无线连接是AR眼镜的未来发展趋势之一：AR眼镜无线连接云端或者其他硬件设备，以获得更强的处理能力，同时眼镜本体也可以保持小巧轻便。近些年高通在这一领域已经展开了很多相关尝试：

图源：高通

今年WAIC期间，高通展示了名为“基于5G切片的端边协同XR分离渲染技术提升无界XR新体验”的解决方案，通过使用5G切片、端边协同等技术，成功实现通过云端渲染为VR提供低延迟的游戏内容。

今年5月，高通推出了首款无线AR眼镜参考设计，采用高通骁龙XR2平台+FastConnect6900移动系统，支持WiFi 6。这款AR眼镜可以摆脱线缆束缚，实现无线化内容传输，不过这款产品由于将所有的计算都置于分体模块的计算单元，如果无线连接眼镜，很难对眼镜端的空间计算、眼球追踪、手势识别等进行处理。

所以具备了空间定位功能的设备，都需要线缆连接才能获得完整的空间定位效果。

空间定位Slam是AR眼镜与真实世界交互的必备基础功能，只是近年来从加入Slam到去掉Slam，很多企业为了权衡场景需求与眼镜的重量体积和佩戴舒适度，不得不做出取舍。

基于空间定位Slam可以获得6DoF沉浸的MR体验，这是未来AR眼镜必然会融合的基础功能，只是现阶段相关应用较少，且大部分设备为了降低功耗、减轻设备重量，而选择了在功能上做减法，只保留符合产品定位的必备功能，如观影、信息提示、翻译、拍照眼镜等。而一些面向行业，对于眼镜佩戴重量和体积相对没那么严苛的，反而可以集合众多的功能，如微软的HoloLens。

高通无线AR智能眼镜参考设计，图源：高通

今年骁龙峰会的主题演讲上，高通技术公司产品市场高级总监Deb Marich指出，VR和AR的终端需求开始分化，如VR和MR终端需要配备更高分辨率的显示屏、更多摄像头和传感器，而AR则需要做得更轻更薄，以实现全天候舒适佩戴。为此，借助专用解决方案应对两种不同需求非常重要。

基于此，高通为我们带来了基于AR眼镜所打造的最新的解决方案：AR2 Gen 1。

功耗低至1W、支持虹膜识别，AR2 Gen 1亮点解析

打造一款优秀体验的AR眼镜，需要做到下面几方面：优秀的重量体积控制、功耗要低，这是低发热和高续航的保障、对于网络时延控制要优秀，否则很容易出现眩晕感....而AR2 Gen 1在这几方面都有着不错的表现。

平台采用多芯片架构，包括AR处理器、AR协处理器和连接平台。从渲染视频中我们可以看到，这三枚芯片分别位于眼镜的左镜腿、中间镜框以及右镜框，这有利于实现更均匀的配重并有效降低左右镜腿的厚度。此外，其主处理器的PCB面积相较于第一代骁龙XR2减小了40%。

图源：高通

AR2 Gen 1的AR处理器基于最新的4nm制程打造，AI性能提升2.5倍，功耗降低50%，能够支持AR眼镜实现低于1W的功耗（与第一代骁龙XR2对比），这意味着在同等电池容量的情况下该平台具有更好的续航表现。

据悉，该平台内置的AR处理器支持多达九路并行摄像头进行用户和环境理解。此外，它还配备改善用户运动追踪和定位的专用硬件加速引擎、用于降低头手交互等高精度交互时延的AI加速器以及支持更流畅视觉体验的重投影引擎。

图源：高通

对于VR/AR等设备，运动到成像时延（M2P）是影响体验的一项重要参数，它指的是从IMU或视觉传感器检测头部/手部的运动，到图像引擎渲染出对应的新画面并显示到屏幕的时延。研究指出，在低运动状态下，M2P时延不能高于20ms，否则人就会产生眩晕感。

而AR2 Gen 1能够动态地将时延敏感型感知数据（如手势交互等）处理直接分配给眼镜终端，把更复杂的数据处理需求分流到搭载骁龙平台的智能手机、PC或其他兼容的主机终端上。

最终AR2 Gen 1的M2P时延控制在了9ms以内。

图源：高通

其AR协处理器用于处理摄像头以及传感器数据信息，并支持眼动追踪以及虹膜识别等。眼球追踪、虹膜，是XR终端中用来交互、注视点渲染、身份识别、隐私安全设置、支付设置的核心技术解决方案，虽然目前尚未大规模应用，但未来潜力极其巨大。

图源：高通

AR2 Gen 1采用高通FastConnect7800连接系统，根据高通官网数据，它支持最新的WiFi 7网络协议，传输峰值速度可达5.8Gbps，AR眼镜和智能手机等设备之间的时延低于2毫秒。考虑到最新发布的面向智能手机的骁龙8 Gen 2平台也支持WiFi 7，双方配合使用应该会获得最佳的体验。如果手机等设备不支持WiFi 7，它还可以向下兼容WiFi 6/6E等协议。

由于AR眼镜需要依赖智能手机等外部设备才能使用，这对于高通来说也起到了一个反向拉动的作用：AR眼镜业务的发展可以反过来刺激其智能手机业务的增长。

此外，FastConnect7800还集成了对于FastConnect XR软件套件2.0的支持，能够更好地控制XR数据，以改善时延、减少抖动并避免不必要的干扰。

图源：高通

支持Snapdragon Spaces，AR生态开启新篇章

高通技术公司副总裁兼XR业务总经理司宏国（Hugo Swart）表示，硬件平台只是AR市场发展的其中一环，为了让其生态系统发展壮大，还需要提供拥有硬件和参考设计的端到端解决方案的一整套强大感知技术，以及打造惊艳AR内容必需的软件工具。

基于这个出发点，高通宣布AR2 Gen 1和骁龙8 Gen 2平台正式支持Snapdragon Spaces。Snapdragon Spaces是高通面向开发者所打造的开放式XR生态平台，里面提供了位置跟踪、平面检测、本地定位锚点、手势识别等一系列开发套件，便于开发者快速打造自己的软件产品。据悉，Snapdragon Spaces已有1000多家企业/个人通过了开发申请，50家进入了探路者计划。