文/VR陀螺 冉启行
去年 9 月,iPhone 15 Pro 系列与 Apple Vision Pro 的梦幻联动,让人眼前一亮。
用户只需利用 iPhone 15 Pro 系列的摄像头,即可捕捉周围环境的深度信息形成『空间视频』,不仅能在手机上以 2D 平面形式播放,还能在 Apple Vision Pro 上享受沉浸式的空间视频回放。
5 月 13 日,vivo 旗舰手机新品发布会上,vivo 正式宣布 vivo X100 Ultra 支持 3D 视频及 3D 照片拍摄功能,成为继 iPhone 15 Pro 系列之后,又一家支持 3D 拍摄功能的手机品牌,并联合 AR 厂商 Rokid 带来基于 AR 眼镜的空间影像体验。
以苹果为引,3D 空间摄影正在成为手机厂商们在影像系统上的新卷点。与此同时,部分 XR 厂商也受益于该种形式内容需求的增长,成为又一个产品营销亮点。
手机主摄+广角摄像头,以双目视差形成“空间影像”
那么『空间影像』究竟是什么,智能手机又是如何拍摄出拥有 3D 视觉效果的影像的呢?
据了解,空间影像(图片/视频)其实是包含适用于用户双眼的两路影像,如果这些影像能被同时、分别投射到对应的人眼里,就会让用户产生双目视差。
双目视差即人的两只眼睛分别位于头部的两侧,因此观察同一物体时,从两个不同的角度接收到的图像略有差异。大脑会利用这种视差(称为立体视差)来计算物体的距离和深度,从而产生立体的 3D 感知。
基于双目视差的原理,其实手机就是利用两颗后置摄像头,同时摄影摄像,并且两路影像的视差要尽可能模拟人眼的 IPD(瞳孔间距),最终形成空间影像,再分别投射到人眼中,就会让使用者产生 3D 视觉。
然而,由于大多数手机摄像头都呈现紧凑式布局,且没有两颗像素一致的摄像头,所以主摄+广角成为了大家的首选。目前,不管是 iPhone 15 Pro,还是 vivo X100 Ultra,都采用此摄影策略,其中广角镜头拍摄的影像可以通过裁切的方式,实现和主摄相对类似的影像。
在 vivo 今年申请的一项专利技术(申请号:CN202410174635.7)中,似乎对该种拍摄方法进行一个基本的阐述。
另外一家手机厂商『荣耀』则在空间影像的专利方面写得更直白一些(申请号:CN202410174850.7),表明这种图像显示方法可实现 3D 立体显示效果。
(延展一点:荣耀在 XR 方面一直都有布局,此前甚至有要做 VST 头显的计划。2023 年,在荣耀 Magic5 系列及全场景新品发布会,正式发布了其首款 XR 眼镜——荣耀观影眼镜,采用 Micro-OLED+Birdbath 的光学方案,Powered by XREAL。对于荣耀『空间影像』的专利布局,并不意外。)
事实上,为了减少一系列因额外影像裁剪,影像拼接带来的误差,以及这一系列的复杂的工作流程,采用两颗像素质量一致的摄像头,且两颗摄像头在排列上有一定距离可能是最佳拍摄空间影像的解决方案。
不过,在需求不确定的情况下,智能手机厂商可能目前不会采用两颗一模一样的摄像传感器,且进行如此“宽度”的摄像头布局,它的摄像系统以及美学设计始终以大多数用户需求为导向。
倒是部分专业相机厂商或 XR 厂商可能会在自家的硬件或者移动主机上进行相关布局,增加产品卖点。
除上文提到对空间影像拍摄对于手机摄像头有一定要求外,对于用户的拍摄手法也有一定要求。比如,iPhone 15 Pro 大概要求拍摄对象离摄像头至少约 0.5 米。
一方面是由于手机主摄以及广角镜头的传感器物理焦距和光圈限制,使其不能直接同时拍摄“微距影像”;另一方面更为直接的原因是当物体非常接近摄像头时,两个摄像头接收到的图像差异会减小,因为物体与摄像头之间的距离变小,导致两颗摄像头之间的视角差异减小,进而减少影像中的深度信息,较难达成双目视差。
从体验端看,空间影像,对于XR设备其实也有最基础的要求,至少 XR 设备必须做到“双目异显”,也就是大家常说的 3D 模式。目前市面上大多数 XR 设备都支持,比如 Apple Vision Pro、Meta Quest 3、PICO 4 系列、Rokid Air 系列、雷鸟 Air 系列等,几乎都采用双屏幕+光学系统的方案。
智能手机+XR硬件,组合拳式营销
2023 年,全球智能手机市场遭遇了十年来的冰点,IDC 数据显示 2023 年全球手机出货量相比前一年下滑 3.2%,总量仅 11.7 亿部,宏观经济波动、手机换机周期加长、年初过剩库存对手机行业造成了一定的冲击。
面对严峻的市场环境,手机制造商们正积极寻找破局之道,而生成式人工智能与 3D 空间摄影技术,正逐渐成为一把利剑,以创新的体验,开辟出一片全新的技术蓝海市场。
就目前看来,AIGC 大模型的风头显然比 3D 空间摄影更庞大一些,这一点毋庸置疑,它更能吸引用户为之买单。后者虽已有苹果、vivo 等大厂下场,但是它还需要额外的 XR 设备作为体验端支持,而 XR 设备的普及率却较为一般,体验 3D 空间影像的门槛并不低。
当然,对于像已有 XR 设备的厂商来说,却是一套强有力的组合营销,就像 iPhone 15 Pro+Vision Pro 那样,共同成就了一个全新的 3D 内容拍摄到体验的小型生态,以手机市场联动、带动 XR 新业务增长。
对于那些想要试水,快速实现手机+XR 联动体验的手机企业来说,联动 XR 硬件厂商也不失为一种补充体验的生态策略,相对风险也较小一些,可以给企业留出更多思考决策时间。
站在用户的角度来看,智能手机的 3D 空间摄像短时间内可能没有使用需求,但相对而言,在购买新手机时,几乎都会选择功能点更多的创新产品——换言之:我可以不用,但你必须要有。
苹果打样,vivo 下场,荣耀已有专利在手,华为在既有 XR 业务线的基础上联动手机产品线也只是时间问题,3D 空间摄影毋庸置疑将成为继 AIGC 后,智能手机下一个新卷点。
从文字、照片、短视频,到「3D空间」还有多久?
从 2G 时代的文字,3G 时代的图文,4G 时代的视频,再到 5G 时代的万物互联,通信技术的进步不知不觉中在推动主流内容形式、应用场景的演变。
万物互联的时代,3D 空间影像作为标志性内容形式,重塑了信息的表达方式,在链接人、物、景的关系上,相对于文字、 2D 图片和视频,带来了一种更为深刻的互动模式。
然而,要让 3D 空间影像成为下一个主流内容形式,不管是硬件端,算法端,还是内容侧,仍有很长的路要走。在可预见的未来,手机作为消费电子设备的核心地位或许难以在短时间内被彻底颠覆,但它所承载和催生的创新内容形式却有着无限可能,可以悄然推动着 XR 市场的增长。
从 2014 年,Facebook(现Meta) 收购 Oculus 以来的十年, XR 技术已经发生了翻天覆地的变化,近眼显示光学、SLAM 算法、手眼追踪技术、人体工学设计、内容生态等都已得到了极大改善。XR 的下一个十年,不应该仅仅是技术增长的十年,它应该被更多人看到其价值所在。
目前,各大厂商的布局与创新尝试,无疑正加速这一进程,让我们更进一步看到产业变革的节点。
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