融合现实世界与虚拟世界，苹果头显会是下一个iPhone吗？

在2023年6月6日的苹果全球开发者大会上，暌违已久的“还有件事儿”（OneMoreThing）环节再次出现。这次，苹果公司CEO蒂姆·库克拿出了他上任以来最有野心的产品：AppleVisionPro——被苹果称之为“开启空间计算时代”的划时代产品。

1月19日，AppleVisionPro正式开售。晚上9点，仅开售5分钟，服务器就被挤爆。预售半小时，实体店铺售罄。

目前VisionPro仅在美国售卖，国内的“黄牛价”高达3.9万至9万元人民币不等，至少溢价了50%，其中部分商家甚至无法保证发货的日期，可见预售的火爆。

图片来源：网络截图

AppleVisionPro到底是什么，它为什么能引起这样的轰动？到底牛在哪？

我们先简单介绍下AppleVisionPro。

AppleVisionPro是个MR（混合现实，MixedReality）设备——既能让用户看到一部分真实世界，也能让用户完全沉浸在虚拟世界中。图片来源：Apple官网

它看起来像是个大号滑雪镜，其中塞满了复杂而昂贵的组件。它的售价接近25000元人民币，似乎没什么新技术，而且好像还没有完全成熟。各种科技媒体和大众媒体对它的评论也褒贬不一，从“苹果下一个十年的推动力”到“苹果二十年间的最大失败”都有。

乍一看，这类设备，Google在十年前就尝试过了；后来微软做过，Facebook也做过。现在微软还在做这种东西，在企业市场中已经有了一些应用；Facebook更是改名Meta后在这种设备上投了重注，我们还都记得去年的“元宇宙”浪潮。

在今年，这些产品都没掀起过什么波澜，生成式人工智能才是今年最闪亮的明星。然而，打通虚拟和现实世界的界限，这也许才是苹果在技术的长期主义探索，以及充分的用户使用场景挖掘之后，为市场提供的一个新的答案。

融合现实世界与虚拟世界

苹果打通两个世界的计划，至少可以上溯到2015年。当时，苹果引入了杜比实验室的产品和技术负责人迈克·罗克韦尔（MikeRockwell），开始研究下一代移动计算设备。他们希望用户能花更多时间在这种设备上，最好是“只要醒着，就在使用”。

按照Facebook创始人扎克伯格的设想，人类的未来是在虚拟世界。那将会是一个完全人造的、沉浸式的数字空间，人们坐在家里，就可以出现在这个虚拟世界中，空间距离不再是距离，真实也不重要——就像是电影《头号玩家》中描绘的那样。

而苹果CEO蒂姆·库克不这么认为。他认为沉浸式的虚拟空间有其价值，但是人和世界的交互依然重要。苹果想让人们在真实世界中的生活中，借由这种移动设备的帮助，而生活得更好。

这两种思路的核心区别，就是虚拟现实（VR，VirtulReality）和增强现实（AR，AugmentedReality）的区别。或者说，是制造一个难以分别真假的虚拟世界，还是给现有世界添加一层数据滤镜的区别。

用iPhone拍摄的绝妙的全景照片展开并围绕用户，创造出用户置身拍摄现场的感觉。图片来源：Apple官网

虚拟现实的概念出现得更早一些。1965年，计算机图形学的奠基者伊万·萨瑟兰（IvanSutherland）就设想了这样的设备。他在一篇叫做“终极显示”（TheUltimateDisplay）的文章中，提出了感觉真实、交互真实的人机协作新理论。

几年后，萨瑟兰造出了一套接近理想的显示系统。那是一套巨大而沉重的头盔式显示器，只能悬挂在架子上。它有个很有讽刺意义的名字：“达摩克利斯之剑”。

又过了几十年，随着计算技术、显示技术的发展，达摩克利斯之剑终于变成了可以戴在头上的头盔。它可以欺骗我们的视觉和听觉，让我们觉得自己身处另一处空间。它虽然不能完全取代真实，但是大脑似乎并不介意；一些研究表明，即使是粗糙的虚拟现实环境，也会带来真正的情绪。大脑会认为它们是真实的。

1992年，波音公司的托马斯·考德尔（ThomasCaudell）提出了“增强现实”这个概念。很快，美国空军和哥伦比亚大学也随之跟进，将增强现实用于复杂机械的维修——工程师们戴着拥有屏幕的头盔，当他们看着需要维修的机器时，头盔里的屏幕上会在相应位置叠加出维修指示。

2012年，谷歌发布的GoogleGlass。随后，微软发布了HoloLens。现在我们已经能买到不少种类的增强现实眼镜。不过，其中的大部分，只是能在用户眼前显示出一个巨大的屏幕而已。

说到底，增强现实真正的意义在于能够将两个世界——真实世界和数字世界合二为一。苹果公司认为，能够在这两个世界之间随意切换，或者将这两个世界自由叠加在一起，将会是人们下一个时代的生活方式。

在2018年，加入苹果已有3年的罗克韦尔开发了一个基站，只要用户在这个基站的覆盖范围内，就可以通过无线方式接收到虚拟或增强现实的内容。这个方案看起来很好：头戴设备不会太沉重，算力也可以很强，续航时间和散热甚至也不是大问题。

但是它有一个重大缺陷：用户会被限制在这个基站能够支持的范围内。

苹果否决了这个方案。苹果想要一个更自由的方案。

未来从何而来

1945年，时任美国总统科学顾问的布什（VannevarBush）在《大西洋月刊》上发表了一篇名为《诚如所思》（AsWeMayThink）的文章。这常常被认为是互联网的开端。

在那篇文章中，作者展望了一个宏伟蓝图：通过一种叫做“Memex”的系统，人们的知识可以相互连接起来，并且能够轻松扩展。他设想的Memex有屏幕、有键盘，而且可以轻便地拿在手里，却能容纳海量的信息。

时代所限，范内瓦当时的想法未必是技术的完美形态。最好的技术应该让用户意识不到它的存在，应该似乎生来就该如此。屏幕和键盘只是技术限制的结果，视线、手势和自然语言才应该是更好的选择。或者稍微术语化一点：眼球追踪、手势追踪、语音控制才是最适合三维世界交互方式。

图片来源：Apple官网

而AVP在这一点上做得很好。据试用者称，它对视线的定位非常精准，对手指的动作也识别得很好。要做到这样仿若自然的追踪和显示效果，并不容易。

苹果在这个滑雪镜大小的设备里塞进了许多东西：为了感知用户的行为和周边环境，就用了12颗摄像头，其中包括2组RGB主相机、4组下视角相机、2组外侧视角相机、4组眼球追踪红外相机；除此之外，还有5个传感器和6个麦克风。

为了呈现尽可能真实的视觉效果，在用户眼前的是两块像素2300万的微型OLED显示屏。而为了完成大量的数据处理工作，甚至在本来就不宽裕的空间中还塞进了两块芯片：一块用在笔记本或iPad上的M2，和一块专门研发的R1芯片——它负责处理来自摄像头、传感器和麦克风的输入，能将延时降低到12毫秒，只有眨一次眼所需时长的八分之一。

“今天标志着计算技术新时代的开端。”在苹果全球开发者大会上，库克说：“如同Mac将我们带入个人计算时代，iPhone将我们带入移动计算时代，AppleVisionPro将带我们进入空间计算时代。”

猎豹移动创始人兼CEO傅盛在抖音上说，这是“苹果深夜放核弹”。傅盛认为，它将是个划时代产品，强大到让人窒息，先进到让同行绝望。它可能真会开启一个新的时代。

苹果的技术长期主义

2007年苹果公司发布会上的“还有件事儿”环节，乔布斯从牛仔裤口袋里拿出了iPhone。当时的iPhone软件开发还没完成，为了避免演示时出问题，他不得不准备了好几部手机，每展示一个应用，就换一部手机。几年后，iPhone就成了最受关注的手机，并把人类彻底送入触屏时代。

刚诞生的AVP可能也会有种种问题。它的功能还远不完善。它的加工难度和价格也会是个阻碍。和iPhone相比，AVP的结构更复杂，也承载着更大的野心。但现在我们看到的AVP，离这个愿景还有些远。

当然，正如前文所述，互联网的概念先于互联网，增强现实的概念先于增强现实设备，无论最终产品如何，我们都需要经过理论的创建与储备，以及由此而来的技术的长期主义。经由一系列漫长的，有时甚至让人感觉有些“漫无目的”的探索，我们才会在某一天突然发现抵达目标的准确路径。

苹果这一个故事，也许是从2015年收购增强现实软件公司Metaio开始的。在那之后，苹果公司仅公开资料披露的收购就超过20次，范围涵盖硬件生产相关的芯片、传感器、显示等领域的技术公司、构建增强现实生态的软件和内容公司等，例如德国眼动追踪公司SMI，日本屏幕技术公司JDI，以及美国虚拟现实直播公司NextVR等等。为这款产品，苹果公司已经准备了八年，投入了数十亿美元以上。

在经过了几年打磨和持续的高额投入后，AVP为MR产品设定了标准。借助自身技术实力和充足的现金储备，苹果擅长把用户体验做到极致，让用户一旦使用就再也难以割舍。

用AVP解锁办公和居家的神奇体验图片来源：Apple官网

也许只有苹果才敢用这种方式做产品——它有钱、有人、有时间。它可以践行真正的长期主义，而正是这样的长期主义，才将苹果变成了在电子消费产品的红海里，有能力制订标准的玩家。

持续深耕一个领域，为一个愿景而持续投入，这就是长期主义。苹果公司和其他消费品企业极为不同：它不依赖于特定的资源，也从未垄断过某一个产品品类。它的价值依赖于每年的新产品发布，来自于用户的认可，来自于对技术的持续投入，和对市场与营销的洞察。

在充满自由竞争的市场中，在研究者、各类企业、技术研发与消费者构成的巨大循环中，在大量投入和漫长时间中，我们的生活和世界正变得越来越方便。AVP也许只是最近一个世纪来，那些持续改进的长长产品名单上，最新的那一件。

本文为科普中国-星空计划作品

出品｜中国科协科普部

监制｜中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者｜猛犸 哈尔滨理工大学

审核｜于旸 腾讯玄武实验室负责人