01 概要 ...........................................................................................................

02 AR 洞察与行业趋势 ^{.................................................................................................01}

2.1 AR 的当下与未来 ........................................................................................................................ 02

2.2 关键问题 ...................................................................................................................

04

03 AR 设备 ...................................................................................................................... 05

3.1 AR 设备市场增长 ........................................................................................................................ 09

04 AR 应用 ...................................................................................................................... 13

4.1 消费者应用 ................................................................................................................

14

4.1.1 AR 现状：基于手机的应用 ................................................................................................. 14

4.1.2 社交 ..................................................................................................................

14

4.1.3 游戏 ..................................................................................................................

15

4.1.4 教育 ..................................................................................................................

17

4.1.5 零售和生活 ........................................................................................................

19

4.1.6 导航和旅游 ........................................................................................................

21

4.1.7 运动健康 ...........................................................................................................

23

4.2 企业应用 ...................................................................................................................

24

4.3 未来应用预测 ............................................................................................................

26

05 本地应用 VS 云应用 ................................................................................................29

5.1 AR 开发平台 ............................................................................................................................... 31

5.1.1 设备内应用工具 ..................................................................................................

31

5.1.2 企业级工具：设备和云结合 ..................................................................................

32

5.1.3 云 AR 开发工具 ...................................................................................................................32

06 网络使能 AR 应用 ......................................................................................................33

6.1 当前和未来的 3GPP AR 应用 ..................................................................................................... 35

6.2 5G AR 的 QoS 特点 ................................................................................................................. 36

6.2.1 资源类型 ...........................................................................................................

37

6.2.2 时延 .................................................................................................................

38

6.3 精准定位是 5G 的另一项优势 ......................................................................................................40

6.4 保证室外移动联接对许多 AR 用例十分必要 ................................................................................41

6.5 边缘计算和存储对保证超低时延至关重要 .....................................................................

42

6.6 云核心网与巨头公司之间的互操作性 ............................................................................

45

6.7 网络切片：经济实惠、为消费者提供有保证的 QoS. ................................................................... 47

07 建议 ..........................................................................................................

49

7.1 设备 ........................................................................................................................

50

7.2 网络 ........................................................................................................................

52

7.3 商业与生态系统 ........................................................................................................

53

7.3.1 全景图绘制 .......................................................................................................

55

08 结论 ..........................................................................................................

57

8.1 华为的愿景 ..............................................................................................................

58

1. 概要

行业趋势篇：

· AR 将数字化信息叠加在现实物理世界之上，带来数字世界与物理世界的融合。

· 尽管专用 AR 头显已经问世，但目前大多数消费者仍是通过智能手机来体验 AR。

· AR 具备强移动性，在移动场景的应用将为用户带来切实价值，这与移动网络完美结合。

AR 设备篇：

· 智能手机 AR 应用的流行已有时日。绑定智能手机的 AR 头显将成为主流形态。随着 AR 头显向大众

市

场普及，预计到 2026 年，500 美元以下的产品将占据主导地位，这一市场将呈现爆发式增长。同时，

消费级 AR 头显出货量将超过 5,300 万台，总收入将超过 300 亿美元。

· 当前的专用 AR 头显主要面向企业市场，售价高、销量低。专用 AR 头显可解放双手，让操作者能在

AR 的辅 助 下完成 任务 。

AR 应用篇：

· 目前 最 流行的 两 类应用是社交和 AR 游戏。AR 已 被广泛 应用于 各 类应用， 包括创新 性的教育、零售、

导航和运动健康 等 应用。

· 未来，预计导航将 支撑更丰富 的 AR 体验，例 如 位 置共享 型游戏。

AR 平台篇：

· 苹果 的 AR Kit 和 谷歌 的 AR C o re 都 是设备内应用开发工具， 两 者 都只针 对 其自 有操作系统。华为的

AR Engine 和工具 功 能 更 加全面， 并附 加手 部 和 身 体动态 追踪功 能，以及华为在全 球率先推 出 并 大 规

模 商用的多 种 物体建 模等 特性。

· 尽管当前 AR 计算主要在 端侧 的 AR 设备 进 行，但未来的 AR 一定是 端 边云 紧密 结合的形式，全 局

地图 数据、全 局 用户信息 天然适 合云 部署 ， 而 精 确 辅 助 定位定 姿 、 局部 地图数据、特定 3 D 场景 渲染

适 合边 缘计算。高带 宽 低延时的 5G 网络将在 端 边云 紧密 结合的 AR 中 发 挥 重要作用。

AR 网络篇：

· 可保证 比 特 速率 、时延、准 确 定位定 姿 和移动性将成为 影响 AR 服务 体验的关键网络 指标 。边缘计算

和存储对 充 分发 挥 AR 优势 起 着至关重要的作用。

· 网络切片可能是保证 AR 服务质 量 （ QoS ） 的一 种 经济实惠的 方 式。

AR 生态篇：

· AR 产业 链涵盖终端 设备、内 容 和网络 等各个方 面， 需 要将这 三 大能 力相 结合， 打造 优 秀 的产品 组 合。

AR 行业生态的 所 有 参 与者 需共 同合作，建 立 统一 标 准及机制， 汇集各领域 的专业 力 量， 共创 AR 产业

繁荣 。

AR 洞察与应用实 践白皮书

01

02

AR 洞察与行业趋势

0

AR 洞察与应用实 践白皮书

2.1 AR 的当下与未

来

增强现实 （ AR ） 是一 种 将数据 （包括文 字、图 像 、 视频 和 3 D 模 型 ） 叠加在现实世界之上的 技术 。AR 基于 传

感器 和机 器学习技术 ，对外 部环境 及物体 进 行 扫描 及信息 探 测 学习 ， 并且 在现实 环境 叠加 情 景信息， 满足 用户

所需 。

虚拟 现实

增强现实

韩国首尔

云 岘宫

老安堂

•

独立 于现实世界

•

旅游景点 案 例： 远程虚拟参观历史古迹

•

在现实世界上叠加 情境 信息

•

旅游景点 案 例：在 虚拟 导 览 的 指引 下实地游 览历

史古迹

图 1：VR 与 AR 对 比（ 来源：S trategy A nalytics）

AR 和 VR 有 何区别？虚拟 现实 （ VR ） 是一 种 完全 沉浸 式的 技术 ，用户 看 到的 都 是 虚拟环境 。这使 得 VR 本

身不 具备强移动性 —— 用户 需 要 确 保 所处环境 的 安 全， 从而 在 非常 有 限 的 距离 内移动，以 避免撞 到 墙壁等 物体 或摔

倒 。 由 于 AR 将数字对 象 和信息叠加在现实世界之上， 因此 AR 对用户的切实价值主要体现在移动场景。 例 如 ，当用

户 身处陌 生 环境 ，AR 可以 帮助 用户 获得更 多 周 边 环境 信息，用户 还 可 依靠 AR 导航 指引 前 往 目的地。 这使 得 AR 能

够 与移动网络完美结合。

尽管专用 AR 头显已经问世，但目前大多数消费者仍是通过智能手机来体验 AR： 摄像 头 拍摄 的实时 画 面与

AR 内 容 叠加之 后 在智能手机 屏幕 上形成增强现实 画 面。 如今 ， 9 5 % 以上的高 端 智能手机 都 能 支持 这一 功 能。 以 搭载

立 体 透镜 的高 端 AR 头显为 代表 的专用设备通 常 售价高 达 3,000 美元， 虽然还无法进 入普通消费者市场，

但已经在 医疗 、重工业和物流 等 行业发 挥 价值。 由 于 AR 头显设备能解放双手， 因此 能 够 应用于智能手机 AR

无法覆盖 的许多场景，在工作场景 中 使用价值 更 大。

AR 洞察与应用实 践白皮

7

2.2 关键问题

本 报告旨 在 回答 一 些 关键问题， 帮助整个 价值 链 上的企业在增强现实的未来发 展中 发 挥 价值。

· 当前的设备形态 如何？ 未来将 如何演变？

· 领先 设备要具备 哪些 特点 ？

· 市场 空 间有多大 ？

· 在消费者和企业市场存在 哪些 关键应用 ？

· 这 些 应用将 如何演变？

· AR 的关键开发工具有 哪些？它们 能实现 哪些 体验 ？

· 5G 网络的 哪些 特性有 利 于 我们充 分 把握 AR 发 展 的机 遇？

· AR 发 展 将面 临哪些挑战？怎样 的 策略 有 助 于 克服 这 些挑战？

· AR 提供商应 如何描 绘应用、开发工具、网络能 力 和 硬件 全景图， 从而 制定成 功路线 图

AR 洞察与应用实 践白皮书

04

03

AR 设备

AR 洞察与应用实 践白皮

5

目前的 AR 设备 种 类 繁 多， 先进程度 和应用场景 不 尽 相 同。但 更先进 的设备 不仅 成本 更 高， 也 更 笨 重，这使 得

设计十分 受 限（更 难 设计出对消费者有 吸 引力 的产品 ） ， 因此不适 合用于 某 些 工作场景。

· 双目式 —— 采 用 透 明 双目显 示 器 ，可显 示 3 D 立 体图 像 ，能应用于 任何 场景。 H o l o L ens 和 M agic L ea p 等

独立 设备是目前市场上 最先进（ 也 是 最 昂贵 ） 的产品。 近期 ， N real L ig h t 等更 轻 量化、售价 更 低的 搭 配 智

能手机的双目设备已经面市。

· 单 目式 —— 此 类 AR 眼 镜 通 常不 使用 透 明 显 示 器 ， 适 合 简单 的应用场景，例 如 通 知 或 简单 导航。 此 类设备通

常 为 独立 设备，例 如 Goo gle G lass（针 对企业市场 ） 和 So l o s（ AR 骑 行 眼 镜） 。

· 插 入式 —— 这类 AR 眼 镜需 要在设备 中 插 入智能手机，具体 又 分 两种 类型： （ 1 ） 将智能手机 水 平放 置 ， 屏

幕 朝 下， 画 面 会反射 到 半 透 明反光 镜 上 ； （ 2 ） 智能手机 屏幕 的 安 装 方 式类 似简单插 入式 VR 头显 （ 例 如三

星 G ear VR ） ，但 利 用智能手机 摄像 头 拍摄视频 实现 “ 透视 ”效 果 。这类形态的设备 唯 一的成 功案 例是联

想星 球 大 战 AR 头显。

· 隐 形 眼 镜 式 —— AR 隐 形 眼 镜 听 起 来 像 是 幻想 中 的未来 技术 ，但 其 实已经 真 实存在。 M o j o V isi o n 开发 了 医

用 AR 隐 形 眼 镜 ，用于 改善 视 障 用户的 感 知 能 力 ，目前 正 处 于 临 床试 验 阶段 。多 家科 技 企业 也 持 有 相 关专 利

（如 谷歌 和 索尼 ） ，但 尚 未 推 出 此 类产品。

· 静 态全息显 示 器—— 全息显 示 器 能为 某 些 特定应用场景提供 部 分 AR 功 能，例 如 ， 索尼 的 静 态 桌 面显 示 器 和

I K IN 的智能手机 屏幕附件 。

· 车 载 AR —— 车 内 抬 头显 示 器（ HU D） 日 益 普及。 宝马 和现 代等 许多制 造 商 正 在 自 家车辆 中集 成 HU D ，消

费者 也 可以 从 佳明 （ G ar m in）等 供应商 自 行 购买 HU D 产品。

不 同设备应用 了 各种不 同的 技术 。下图 展 示了 一台 功 能完备的双目 AR 设备 中 用到的 各种部件 。

AR 洞察与应用实 践白皮

图 像 捕捉 摄像 头

内 置 对外 传感器

•

传 统 摄像 头

•

鱼眼 摄像 头

•

红 外 T o F 传感

器

•

毫米波雷 达

•

激光雷 达

音 频 输 出

•

耳 机接 口

•

扬声 器

•

骨 传 导 扬声 器

麦 克 风

触摸板

C P U / GP U

连 接 模 块

•

U S B

•

蓝牙

•

W i -F i

电池

•

广域 网

眼 部传感器

•

眼 球追踪

•

虹膜识 别

投 影 仪/光 源 模组

透镜

• 波 导 或 光 场

• 反射 型 或 折射 型

• 玻璃 或 塑料

方 向 传感器

•

陀螺仪

•

加 速度 计

•

GPS

图 2：AR 眼 镜部件（ 来源：S trategy A nalytics）

AR 的主要特 征 当 然 是 透镜技术 。一台 配 备 透 明 双目 透镜 、 功 能完备的 AR 设备，能 够 逼真 显 示 立 体物体。这

种 尖 端透镜技术 是高 端 AR 设备 中最 昂贵 的 部件 之一。

低 配 型设备可能 采 用低分 辨 率透 明 显 示 屏 ， 足够 在实景上叠加数据 或推 送 通 知 ，但应用场景十分有 限 。 最 基 础

的设备 搭载 的是 非透 明 显 示 屏 ，但能 够 根 据用户 周 围 的物体提供与 环境相 关的信息。

各 类 透镜技术 面 临 的 共 同 挑战 是实现与 视力 矫正眼 镜 的 兼 容 。目前 克服 这一 挑战 的 方法 通 常 是将头显设计成 支

持 佩戴 在 传 统 眼 镜 前， 或 者 简 化头显设计，将 其 夹 在 传 统 眼 镜 上。未来，AR 显 示 屏或 许能 直 接 集 成到 视力 矫

正眼 镜中 。

为 了 叠加 情境 信息，AR 设备 还 必 须 理解 周 围 环境 ， 因此 要 引 入定位和 视 觉识 别技术 。 摄像 头和 深 度感 知激光

雷 达等 外 部传感器 ，结合 GPS 模 块 和 陀螺仪 等 内 部传感器共 同产生数据。一 些更 基 础 的设备能 读取二维码 ，

适 用于 仓库 环境 ，但 针 对消费者的应用场景 很 有 限 。使用的 传感器 越 先进 ， 就越 需 要结合 人 工智能来理解 所 收

集 的数据， 而 这一 功 能可能在云 端 实现， 也 可能在设备 端 。

用户 还需 要对设备 进 行 控 制。AR 设备通 常 会 搭载 语音 助 手。有 些 设备使用外 部传感器追踪 用户手 部 动作， 支

持 手势 控 制。 更先进 的 输 入 方 式 包括利 用 视线感 知 传感器 检 测用户目 光停留 的目 标 ， 从而 提供 相 应的 情境 信

息。

最后 ，AR 设备通 常还 会 搭载 某 些 连 接 模 块 。 最常 见 的是 W i -F i ，但有 些还包 含 5G 模 块 ， 或 者通过 蓝牙 或线

缆 与智能手机 连 接。