苹果掀起空间计算浪潮，3D视觉公司的风口还是绝境？
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2023-06-13 23:10
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空间计算并不是个新概念了，但是苹果Vision Pro的发布，无疑让这个“概念”向现实走的更近了一步。动动手指、动动眼睛就可以“操控一切”，这种颇具科幻感、未来感的交互方式，令许多人感叹“未来已来”。![]()
在空间中进行交互操作，需要大量传感器、摄像头的协同，涉及大量数据的处理以及各种前沿AI算法的参与，是一个硬件、软件、算法深度协同的复杂过程。如果要实现苹果所说的“空间计算时代”，那么我们与智能设备，或者说与信息之间的交互方式，也很大概率将从手机屏幕这样的2D平面转向“空间交互”的3D世界中。而3D视觉相关软硬件技术，可以说是进入空间计算时代的关键钥匙。在这样的大趋势下，国内外3D视觉赛道无疑会成为后续业内关注的焦点技术领域之一，其背后的各路3D视觉创企也势必会迎来自己展示技术和产品的黄金时期。近年来，国内3D视觉创企拿出了不少经典的落地案例，也让我们看到了这些企业的活力，在苹果引爆3D交互的当下，这些企业中是否会涌现出新的技术和产品，都值得进一步关注。
苹果Vision Pro这次抛弃手柄，直接采用眼部追踪和手部追踪的方式进行操作。其实这种操作方式其他厂商不难想到，但今天只有苹果真正做出来并应用在了产品中。在这背后，苹果已经在3D视觉领域布局了多年。最典型的代表就是Face ID，苹果也是少数始终在自家旗舰智能手机中应用3D人脸识别技术的厂商。此外苹果在各类iPad、iPhone的AR应用中也大量应用手部交互功能。![]()
实际上3D视觉相关技术早已在金融、安防、机器人等领域有广泛应用。但此前这些应用更多面向的是B端用户，因此普通消费者对于这些技术的新进展感知并不强烈。这次苹果Vision Pro所带来的空间计算革命，无疑让更多普通消费者关注到了3D视觉技术在空间交互中的应用。值得一提的是，在3D视觉领域，生物识别以及活体检测是一类非常关键的技术，比如这次苹果在Vision Pro中采用的生物识别技术是虹膜ID识别，据称即使是同卵双胞胎在虹膜毛细血管分布上也会有差异。最近在生物识别及活体检测领域，国内3D视觉创企也取得了一些突破，引起了行业内的广泛关注和热议。这些技术和产品甚至将来会与我们的衣食住行密切相关。比如前不久北京地铁大兴机场线的闸机就上线了一项名为“刷掌支付”的功能，乘客只需要在闸机上方扫描处手心朝下伸出手掌，就可以完成进出站的车票支付。![]()
简单来说就是，从以前的“扫码”变成了如今的“刷掌”。首次使用前乘客需要在车站的终端设备上录入相关信息，录入完成后就可以刷掌进出站了。![]()
▲手掌信息录入设备
虽然刷掌支付带来的“新鲜感”不及苹果Vision Pro，但其对我们现实生活的影响更为实质。这种方式带来的好处是显而易见的，首先就是它不需要手机，即使乘客没带手机，也可以刷掌进出站。另外，当乘客遇到手机信号不好，无法调出乘车二维码的时候，刷掌支付也可以派上用场，因为这种方式不需要乘客联网。值得一提的是，刷掌支付是“隔空操作”的，这种“非接触”的方式提高了支付的卫生性，避免了一些接触性传染疾病的传播。据了解，这一刷掌支付功能是由微信支付主导推出的，而北京地铁所采用的微信刷掌设备，则搭载了由国内3D视觉创企光鉴科自研的双模态相机——HandPass 100。![]()
当然，刷掌支付的相关技术还可以用在地铁进出站以外的诸多地方，比如各类购物支付场景，以及门禁、考勤、医疗、酒店、金融等各类需要识别身份的场景。![]()
从官方演示视频来看，我们只需要掌心向下伸出手掌，就可以完成支付。这其实有些类似于某些科幻电影中的场景，比如伸手一扫就可以完成身份识别。实际上在刷掌支付的过程中，身份识别已经是其中一个重要环节了，可以说，这个功能比电影又更进了一步。虽然目前手机移动支付已经比较方便了，我们的日常消费几乎都离不开“扫一扫”，但某些时候，我们可能会碰到不方便使用手机的场景，或者手机正在使用中，不方便调用付款码或摄像头的场景，此时刷掌支付是一种更便捷的解决方案。
当然，看似便捷的支付背后，需要的是硬核技术做支撑，毕竟这与我们每个人的“钱袋子”相关，这项技术到底“靠不靠谱”，可能是很多人最关心的问题，也就是它的安全性。安全性也可以说是刷掌技术落地应用要解决的最核心问题之一。目前北京地铁大兴机场线的刷掌设备，使用的相机型号为HandPass 100，它可以进行掌纹和掌静脉的双模态成像，通过这种“双重验证”的方式来降低肤色、皮肤情况以及形状等生理差异所带来的干扰。此外，准确识别离不开图像处理算法的参与，据了解，HandPass 100的设备提供商光鉴科技自研了相应的图像处理算法，可以提升静脉识别的清晰度，并且算法对于掌纹图像也有提升清晰度的作用。根据公开信息，这种双模验证方式目前通过了公安三所和国家金融科技测评中心（NFEC）的认证测试。![]()
除了安全性这个根本问题，刷掌支付在应用中还会遇到一些更实际的挑战，比如解决环境光线的差异、克服手掌的生理性差异以及解决用户伸手习惯的不同等问题。每个人伸手的距离、角度可能都会有所不同，HandPass 100相机增加了手部的识别和拍摄范围，从而减少由于伸手习惯不同导致无法识别的概率。要知道，一项技术想要快速落地普及，降低用户使用门槛是关键的一环。最后在环境光线处理方面，HandPass 100中内置了AI模块，在暗光和逆光场景中，系统会根据光线环境进行自动补光，并设置适合的曝光算法，让刷掌环境下的光线更均匀，从而降低环境光线不同给刷掌结果带来的影响。
可以看到，一个小小的地铁刷掌支付背后，藏着不少生物识别硬核技术。诚然，刷掌支付没有极高的技术门槛，它考验的更多是厂商如何提供一个成本、功耗、识别准确性、数据安全性等多方面因素综合平衡的“最佳解决方案”。这种方案考验的更多是企业行业“Know-how”的积累，国内3D视觉创企在这方面有大量经验的并不多。此前，我们经历了由阿里支付宝主导的以人脸识别为代表的第一代生物支付技术，奥比中光在2017年抓住了这个市场机会，成为其背后的核心技术提供商，并通过这个业务在2022年完成了上市。今天，技术迭代速度不断加快，类似刷掌支付这样的新一代生物支付技术已经开始落地，而新一波浪潮背后的核心软硬件技术提供商中，则涌现出像光鉴科技这样的年轻3D视觉创企。智东西长期关注3D视觉赛道，与奥比中光等行业成熟企业以及深圳光鉴科技等年轻创企都有长期密切接触。其中光鉴科技在纳米光子芯片、软核深度算法、调制ToF方案以及3D应用算法等领域均实现了自主研发技术的突破，甚至在部分领域突破了苹果的技术专利壁垒。![]()
▲光鉴科技纳米光子芯片作用示意图
值得一提的是，光鉴科技在不少技术上都对苹果的方向做出了更进一步的优化和创新，比如在3D结构光相关技术领域，经过多轮迭代，去年光鉴科技与国内头部屏幕厂商维信诺共同发布了柔性OLED屏下3D方案，并与OPPO联手推出全球首款柔性OLED屏下3D概念手机。实际上，根据DSCC公布的苹果屏幕形态路线图，未来苹果依然会坚持Face ID技术，直至把Face ID做到“屏下”。光鉴科技是国内少有的在3D结构光相关技术领域拥有完整自研技术链路并一直在这一方向上坚持的厂商。随着苹果推动空间计算时代的发展，3D视觉市场规模势必会进一步增长，新的需求也会涌现。光鉴科技是否会带来更多3D视觉领域的技术突破，在空间计算时代发挥自己的优势，成为搅动产业的新变量，都值得进一步关注。
回到最近微信与光鉴科技合作的刷掌支付技术，其实美国科技巨头亚马逊早在2020年就推出了“刷掌支付”技术Amazon One，并在2022年将该技术落地在了美国当地的超市中。![]()
▲Amazon One
不过根据公开报道，早在2021年，微信刷掌支付就已经在内部技术预研中了，去年10月，微信上线了刷掌支付小程序，在部分地区开始推行刷掌支付。因此在刷掌支付的落地应用方面，国内外的进度相差并不大，国内创企与海外科技巨头可以说是齐头并进。而此次北京地铁刷掌支付的落地，之所以受到了广泛关注和热议，主要是因为其真正深入到了普通市民的生活中，落地到了线下的实际场景中，用在了大家都看得见摸得到的设备中。未来，随着智能设备以及AI技术的快速发展，未来人与设备的交互方式必然还将发生改变。我们如今频繁通过手指触摸屏幕实现的各类功能，可能都将会通过苹果口中的“空间计算”来实现，在3D空间中进行虚拟交互，或许会成为未来人与智能设备交互的主要形式之一。在这种大背景下，刷掌支付似乎成了我们日常生活中的一次“练兵”，也成为国内3D视觉赛道一些头部创企将自身部分优势技术下放到产业中，不断打磨、迭代技术的契机。当然，所有新技术的问世都面临着质疑和挑战，刷掌支付在引来行业热议的同时，也引起了不少消费者的担忧，例如数据的安全问题，隐私保护的问题，甚至有评论调侃道：“以后出门是不是我们都要攥着拳头了？”对于3D视觉赛道的创企们来说，直面这些问题，用实际方案打消消费者的顾虑，不断迭代优化技术，才是他们当下最应该做的。刷掌支付背后包含的只是生物识别、活体检测这一类3D视觉领域的细分技术，未来还会有越来越多的前沿3D视觉技术在我们身边应用落地，我们也期待更多富有科技感、未来感并真正实用的技术能够走入我们的生活中。在苹果的带动之下，3D视觉赛道或许即将迎来自己的“高调时刻”。![]()
在苹果Vision Pro发布之后，很多业内人士都表示，虽然这显然还是一款“试验性”产品，但其诸多功能和特性都让产业看到了未来智能设备交互发展的潜在方向。未来几乎所有“带屏”的设备，或许都将会面临“升维革命浪潮”，所有的2D交互将转向3D空间，而所有的2D平面内容，也将面临3D重构。在这种趋势下，3D视觉硬件、软件、算法、应用以及3D内容生产等各个领域都将会迎来更多机遇。机遇同时意味着挑战，如何在技术快速变化的时代一直保持对前沿技术的敏锐？如何精准洞察和把握不断变化的用户需求？或许对所有3D视觉赛道的玩家来说，一场新的较量，才刚刚拉开帷幕。![]()
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