2024全球AR运动眼镜调研报告pdf
竞技游泳运动员出身的Eisenhardt原目标是为泳镜提供HUD(抬头显示)功能,让其成
为泳池边时钟的有效替代品,但当时带平视显示器的泳镜已拥有专利,同时技术、操作条件
Recon于2010年推出第一代HUD滑雪镜,时间上早谷歌眼镜一年半,这款滑雪镜通过在
滑雪镜设备内部安装微型显示器直接显示信息,不具备AR功能。2011年,Recon推出AR滑
AR运动眼镜早期发展的另一条线为摩托车骑行AR头盔,灵感来自战斗机飞行员头盔AR
HUD功能,飞行员头盔能将导航、雷达、目标等信息投影在透明的头盔风挡玻璃。摩托车头
盔与飞行员头盔外型相似度高,AR头盔也因此成为最早进行构想(2010年)的AR运动眼镜。
2013年,是AR运动眼镜发展重要起点,这一年,最早一批摩托车骑行AR头盔、自行车
骑行AR太阳眼镜面市;2016年-2017年,AR滑雪镜产品迭代中断,摩托车骑行与自行车骑
行成为AR运动眼镜主要发展方向;2018年-2019年,AR头盔光波导方案开始进入尝试阶段,
2020年-2021年,多个方向的AR运动眼镜持续有新品问世,AR骑行眼镜日益轻薄化趋
势明显;2022年-2023年,AR运动产品发布明显增多,AR运动眼镜热度上升,摩托车骑行
迎来新的AR运动眼镜形态:AR骑行智能太阳眼镜,在宝马品牌带动下,太阳眼镜形态开始
众景视界AlfaRealAR摩托车骑行、单车骑行、跑仍围绕摩托车与自行车骑行、
AR眼镜对运动场景的选择,与该项运动本身是否需要要佩戴头戴式设备密切相关。AR
在这些运动场景应用时,直接在原有可穿戴设备上增加AR功能相关组件,能最小程度减小因
AR运动眼镜主要应用于5大场景,按应用时间的先后,基本顺序为:滑雪摩托车骑行
自行车骑行、跑步游泳。部分AR运动眼镜可适用于多项运动,如AR头盔兼顾摩托车
功能上,AR运动眼镜主要以抬头显示(HUD,Head-UpDisplay)的方式,在用户眼
前呈现需要的信息,这些信息与真实世界相叠加。用户对AR运动眼镜的主要需求为:导航、
通话、码表信息显示、运动数据显示、拍摄、音乐。不同运动项目,功能需求的侧重点不同。
AR运动眼镜经过10多年的发展,应用主要围绕5大场景:滑雪、摩托车骑行、自行车
骑行、游泳、跑步。摩托车骑行与自行车骑行双手使用不便,需保持目视前方,用户有较
强导航、接听电话、码表抬头显示等需求,对应的AR运动眼镜最受关注,相关产品与形态
AR运动眼镜的形态,与该项运动原本所使用的眼镜形态基本保持一致(滑雪护镜、摩
托车头盔、(骑行)太阳眼镜、泳镜)。AR运动眼镜的迭代方向,是在提升清晰度等性能
流ElisXR音乐运动耳机左侧安装有可伸缩AR显示模组,挥手即可弹出,右侧安装有深度摄像头。主要功能为
听音乐,AR显示模组伸出时,可串流手机,远程视频会议,实时追踪运动员健康和运动数据等。
AR运动眼镜产品分为两种,一种是将AR组件与眼镜进行融合生产,成为一体式AR运动
眼镜;另一种是以AR显示模组的形式进行生产,用户自行将模组安装在眼镜等头戴式设备
上。经WellsennXR不完全统计,模组形态的AR运动眼镜占比约35%。
AR运动眼镜迭代与形态的发展,主要取决于产品所使用的光学方案,即微型显示屏与光
学元件组成的光学显示系统。微型显示屏发出的光经过光学元件,放大并反射至人眼,将其
与人眼接受的真实光线叠加在一起,做到对真实世界信息的增强,即AR(增强现实)。
光学方案的选择对AR眼镜的视场角、显示效果、形态起关键作用。AR运动眼镜主要采用
了3种光学方案:棱镜、离轴反射、光波导,部分厂商考虑让护目镜或头盔风挡玻璃直接充
当信息显示的仪表板,但多以失败告终。从已发布的产品来看,棱镜是长期主导方案,光波
接使用风挡玻璃或护目镜直接投影。棱镜+LCD显示屏光波导+OLED显示屏
滑雪场景下的AR运动眼镜仅一种形态:滑雪护目镜,主要功能需求:GPS导航、定位
在滑雪场对用户位置进行定位和追踪,提供包含海拔、与好友的距离、时速等相关信息,关
2010年ReconTranscend推出世界第一款GPS护目镜,使用谷歌地图,实时记录地
图位置与运动信息,产品发布时间较谷歌眼镜早一年半。此时的抬头显示,通过右眼下方微
AR滑雪镜通过搭载微型计算机实现,该计算机通过与GPS芯片、一系列传感器连接(加速度计、陀螺仪、温度与压力传感器)实时获取用户位置等信息数据,这些
数据经过微型计算机处理后最终在护目镜内的微型显示器上显示,所显示的内容经由镜片放大投影,最终呈现在用户眼前距离几米的位置。
主要功能:滑雪这项运动对ARHUD显示需求最强的功能是GPS定位,在滑雪场对用户位置定位,同时可追踪好友位置,后期产品支持蓝牙连接手机,增加了通话、
显示内容:以Recon产品为例,显示地图、温度、速度、海拔等数据,数据可共享(实时统计数据:速度、九游体育官网海拔、垂直距离和总距离里程表、跑步计数器、温度、
秒表/计时模式、时钟);2023年Rekkie推出的产品,支持eSIM,增加接听电话(iPhone),可播放音乐,更注重与朋友间的联系,可查看自己及朋友速度与海拔
便,滑雪时注意力偏离;第二代AR滑雪镜通过棱镜对信息进行放大与反射,信息与真实世
第三代滑雪镜开始尝试光波导方案,2015年推出的产品以失败告终,直至2023年才有
新的光波导方案产品面市。最新一代AR滑雪镜开始尝试让护目镜直接充当HUD仪表板,目
前属于预售阶段。最新面市的光波导方案AR滑雪护目镜,尝试与Al进行结合,外型前卫。
LCD微显示屏直接显示棱镜+LCD光波导+LCOS护目镜充当HUD仪表板衍射光波导+MicroLED
摩托车骑行AR眼镜有两种形态:头盔、太阳眼镜,头盔形态为主。摩托车骑行对AR眼
镜最强的需求是:安全,通过抬头显示提供摄像头后视、码表信息、导航、通话等功能,能
摩托车骑行是AR在运动领域应用较早的一个方向,灵感来自军事领域战斗机飞行员头
盔。飞行员头盔较早通过头盔风挡玻璃投影导航等信息,实现ARHUD功能。摩托车骑行头
最早进行该设想的是俄罗斯创企LiveMap,LiveMap成员来自军用头盔平视显示器、
这种直接向风挡玻璃投影的方式,2022年发起众筹的澳大利亚厂商Forcite再次进行了
AR头盔AR头盔--模组AR头盔--模组AR头盔AR头盔-模组AR头盔AR太阳眼镜AR太阳眼镜
显示器直接呈现棱镜+LCOS棱镜+OLED平面透镜光波导光波导离轴反射光波导
AR运动眼镜摩托车骑行场景,形态有两种:摩托车头盔、太阳眼镜,早期以摩托车头盔形态为主,有整机,有自由组装的模组,模组产品较多,整机类价格较为高昂。
光学方案:头盔形态早期多采用棱镜+LCOS方案,2018年开始采用光波导方案,整体仍以棱镜方案居多。太阳眼镜形态近两年开始流行,主要采用光波导、离轴反射作为光学方案。
主要功能:摩托车骑行对AR眼镜的主要需求在于导航、通话、摄像,后置摄像头进行实时监控、前置摄像头进行行车记录,部分头盔外部安装有LED灯进行警示。
光学方案,摩托车AR骑行头盔显示方案主要经历了棱镜到光波导方案的变化,外型变化
较小,整体仍以棱镜方案为主。太阳眼镜形态,直接采用了光波导镜片或离轴反射方案,外
一体式头盔与模组,一体式生产的摩托车骑行AR头盔,量产难度相对较高,成本与售价
较为高昂,创业产品较多夭折。AR头盔模组体验不及前者,但成本相对可控,价格更亲民,
自行车骑行太阳眼镜形有两种形态:(骑行)太阳眼镜、头盔模组,(骑行)太阳眼
镜为主流形态,部分产品适用于跑步,头盔模组通常是自行车骑行头盔与摩托车骑行头盔通
AR眼镜--显示器外挂AR眼镜-显示器外挂AR眼镜--显示器内置AR眼镜--显示器内置AR眼镜--显示器内置AR头盔——模组
AR在自行车骑行当中的应用,形态有两种:(骑行)太阳眼镜、头盔模组,前者为主导,头盔模组形态通常与自行车头盔、摩托车头盔都能适配,目前实现效果不佳。
形态变化:采用显示器直接显示以及棱镜方案时,显示器模组直接外挂于右眼镜片前方,计算单元、电池组装于镜腿,遮挡了部分视线,BirdBath方案出现后,计算单元与电池集成至眼镜
上面位置,光波导、离轴反射方案出现后,部分厂商将这些集成至镜腿前端等位置,外型与普通眼镜无异。
主要功能:AR骑行眼镜最主要的功能为导航、通话、查看手机通知,可适配码表,显示速度等信息,与摩托车骑行相比,增加对个人运动信息的记录,如心率、卡路里消耗等,部分运动数
(骑行)太阳眼镜使用最多的光学方案为棱镜方案,光学方案迭代方案为光波导、离
外型上看,骑行AR眼镜早期左、右镜腿分别承担计算单元、电池组,显示器模组挂在
右眼镜片前方,这种方式下,外挂的显示器模组会阻挡视线。光学方案调整后,如使用离轴
反射方案,计算单元移至上眼镜上方位置,被隐藏,减少遮挡的同时便于投影。随着光波导
技术、全息薄膜技术发展,眼镜形态进一步轻薄,计算单元与投影仪集成至鼻托上方狭小的
跑步这项运动通常由自行车骑行AR太阳眼镜兼顾,少有产品针对跑步推出AR眼镜。针
对自行车骑行推出的AR眼镜,所提供的功能很多同样适用于跑步,尤其是长跑,如导航、通
户外跑步佩戴运动太阳眼镜可防强光照射、紫外线、意外碰撞对眼睛的伤害,选择佩戴
运动太阳眼镜的人群正在增加。但跑步与骑行相比,人体做全身运动,佩戴眼镜带来的不适
感更强,尤其是非近视人群。一方面,跑步时人体对佩戴负担更敏感,AR功能的加持给眼镜
增加了额外的重量;另一方面,视野晃动幅度大,对显示的稳定性、清晰度要求更高。
在跑步当中的应用,形态为:太阳眼镜/骑行眼镜、运动墨镜,通常由骑行眼镜兼顾,鲜有专门的跑步
眼镜。针对跑步较为知名的AR眼镜为TheGhostPacer,在功能上另辟蹊径,通过全息投影的方式,在跑步者
AR在游泳这项运动中的应用形态为泳镜,外型与普通眼镜差异不大。AR泳镜目前主要
有3家厂商正式推出产品:FORM、Nuviz、光粒,全部采用光波导方案。FOMR与光粒在形
功能上,FORM与光粒较为接近,专注运动数据的记录、辅助锻炼,光粒重量仅FORM
三分之一,FORM续航能力更强。Nuviz可以观看视频,在运动数据监测方向不及前两者。
代表产品:FORMSmartSwim交互:4个按钮实现:运动数据监测及分析、
太阳眼镜、头盔是AR在运动项目上使用最为普遍的形态,少有异型出现。2022年,美
国斯坦福大学学生创业推出了另类的形态,头戴式耳机+可伸缩AR模组,通过简单的手势识
别(挥手弹出)调用AR模组,主打音乐,可串流手机内容、进行远程视频会议、查看日常
WellsennXR针对全球AR运动眼镜品牌及发布的产品进行了整理,按运动类型分为5
个板块:摩托车骑行AR眼镜、自行车骑行AR太阳眼镜(兼跑步)、AR滑雪镜、AR泳镜,
摩托车骑行AR眼镜,灵感来自军事战斗机飞行员头盔,主要需求是通过抬头显示、摄
概述:LiveMap于2008年开始构想,灵感来源于F-35飞机的头盔,飞行员能够看到导
航、雷达、目标,最早构想的AR头盔,最终未能量产。LiveMap内置GPS可独立导航,头
盔配有G-传感器、陀螺仪、数字罗盘等用于头部运动跟踪,以保证投影画面随头部一起移动。
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