每次變革發(fā)生背后，本質(zhì)上都是人機(jī)交互形式的轉(zhuǎn)變。
個人計(jì)算機(jī)發(fā)展史也是人機(jī)交互變革史
個人計(jì)算機(jī)面世之初，人機(jī)交互最早的形式是命令行。Apple II在70年代末開創(chuàng)了個人計(jì)算機(jī)的產(chǎn)業(yè)，“IBM兼容機(jī)+DOS操作系統(tǒng)”緊隨其后，逐漸成為個人計(jì)算機(jī)的主流配置。了解這些名詞，對現(xiàn)在的00后用戶，無疑是一次科技考古。每次操作計(jì)算機(jī)，都要從記憶中抓取命令字符，準(zhǔn)確輸入，才能準(zhǔn)確輸出。
1984年Macintosh問世，圖形用戶界面（GUI）徹底改變了計(jì)算機(jī)信息呈現(xiàn)和交互。鼠標(biāo)來回輕點(diǎn)，隨便拖曳窗口，極大地降低了普通人操作難度。Macintosh使用獨(dú)立的macOS系統(tǒng)，而微軟研發(fā)的Windows操作系統(tǒng)發(fā)力兼容機(jī)市場，與Macintosh共同推動了個人電腦的大規(guī)模運(yùn)用，也改變了人類的生產(chǎn)和生活方式。一大批影響世界的科技公司應(yīng)運(yùn)而生。包括Adobe、Google、Facebook、Amazon等在內(nèi)的頭部公司，至今還在決定科技的走向。
從PC到移動，人機(jī)交互又被打開一個新世界，標(biāo)志性事件就是iPhone重新定義了手機(jī)，觸摸成為人機(jī)交互的主流。彼時，iPhone所搭載的iOS仍然只能為蘋果硬件服務(wù)，市場上其他的硬件廠商必須選擇搭載其他操作系統(tǒng)來滿足終端用戶的需求。最終，Android成為了適配多元硬件的開放生態(tài)中最大的贏家。
觸摸屏橫掃天下，自然易上手的交互方式催生了其上繁榮的移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。相比PC互聯(lián)網(wǎng)時代，有更多的用戶能夠利用電子設(shè)備方便自己的生活?；ヂ?lián)網(wǎng)公司開始爭奪場景，智能手機(jī)、Pad、汽車中控臺等等，只要屏幕能抵達(dá)的地方，就有移動互聯(lián)網(wǎng)。
人機(jī)交互演進(jìn)的一個特征或原則是，不斷接近人類現(xiàn)實(shí)世界信息獲取和流動的方式，體驗(yàn)更自然，信息呈現(xiàn)的形式也更豐富和立體。圖片就是比文字信息含量更大，視頻又比圖片更豐富。
決定和支持人機(jī)交互方式變化的有多重因素，比如硬件算力、顯示、輸入設(shè)備的不斷迭代，而在軟件層面，操作系統(tǒng)是基石。
對下，它是硬件接口，確保任何型號、任何制式的硬件都能順暢地跑起來；對上，它定義和承接應(yīng)用體系，應(yīng)用選擇什么開發(fā)語言，提供什么服務(wù)能力，甚至長什么樣子，都由操作系統(tǒng)來決定。
操作系統(tǒng)以其獨(dú)特的魅力吸引了國內(nèi)外諸多公司和技術(shù)大拿前仆后繼，不論P(yáng)C還是移動時代，即便面臨諸多挑戰(zhàn)，大家從未放棄過開發(fā)操作系統(tǒng)的努力。
XR需要怎樣的操作系統(tǒng)
所有人都想知道，移動互聯(lián)網(wǎng)下一代是什么。從硬件設(shè)備、用戶體驗(yàn)到內(nèi)容構(gòu)建，整套體系會發(fā)生怎樣的變革。
早在2014年，F(xiàn)acebook以20億美元的高價(jià)，將年輕的公司Oculus收入麾下。當(dāng)時，扎克伯格就說，VR是繼移動互聯(lián)網(wǎng)之后的下一個計(jì)算平臺。2021年，Oculus Quest 2出貨量近千萬臺，為彰顯all in Metaverse的決心，F(xiàn)acebook更名為Meta，Oculus Quest系列也更名為Meta Quest。
一個日漸清晰的共識是，未來可能性最大的方向是VR/AR。從科技公司發(fā)力的空間計(jì)算、AI等基礎(chǔ)技術(shù)，到Facebook（已經(jīng)更名為Meta）、蘋果、騰訊、字節(jié)等巨頭的布局落子，都越來越支持這個結(jié)論。
相比上一代移動互聯(lián)網(wǎng)，VR/AR帶來的最本質(zhì)的變化是，用戶能夠在三維空間中與立體、逼真的信息進(jìn)行互動。VR（Virtual Reality 虛擬現(xiàn)實(shí)）是指，由計(jì)算機(jī)創(chuàng)建、渲染一個仿真三維空間并呈現(xiàn)信息；AR（Augmented Reality增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）是指直接以真實(shí)的三維空間為背景將信息投射其中。
我們理解VR/AR可能會經(jīng)歷三個發(fā)展階段：第一階段，特定領(lǐng)域、特定場景的沉浸式VR體驗(yàn)，比如游戲、培訓(xùn)等垂直領(lǐng)域；第二階段，就是場景一般化，虛擬和真實(shí)相結(jié)合，也就是目前AR試圖達(dá)到的體驗(yàn)；第三階段是能完全創(chuàng)造出一個真正意義上虛實(shí)結(jié)合的社會系統(tǒng)，就是電影《頭號玩家》所講的故事。但想達(dá)到第三個階段，需要更長時間的沉淀。
第一階段VR已有類似Quest這樣相對成熟的硬件產(chǎn)品；而第二階段目前AR設(shè)備受限于工程技術(shù)的挑戰(zhàn)，更多在B端使用，在C端還沒有真正成熟落地的產(chǎn)品。目前最接近成熟的方案是Video See-Through VR（VST VR），它以VR相對成熟的硬件為基礎(chǔ)，添加能夠捕捉真實(shí)世界的攝像頭，將真實(shí)世界重構(gòu)于用戶眼前，達(dá)到一種類似AR的效果。這種方案也有人稱之為MR（Mixed Reality 混合現(xiàn)實(shí)）。VR、AR、MR被統(tǒng)稱為XR。
傳統(tǒng)VR類似于游戲機(jī)，而VST VR更像是PC的延伸，AR更像是手機(jī)的延伸。
目前普通人生活中最常用的個人硬件設(shè)備有便攜和移動兩種。手機(jī)是真正的移動設(shè)備，走到哪用到哪；便攜則不同，筆記本便攜，但沒法做到隨時隨地打開，總歸要考慮使用環(huán)境。
相對應(yīng)的就是，VR頭盔可以便攜，但如果你戴著它走在街上或騎車，可能會很不適應(yīng)，大家看到你也會感覺很奇怪，所以還是需要在相對固定的場景使用，將其視為PC的延伸。AR則隨時隨地可以處理事情，類似于是手機(jī)的延伸。
從操作系統(tǒng)的視角來看，XR會給應(yīng)用體系帶來三個層面的變化。
一、交互形式的變化
直觀地來看，XR讓內(nèi)容脫離了平面屏幕，直接以3D的形式呈現(xiàn)在真實(shí)空間中，因此也帶來了如手勢、眼動、空間感知等更豐富的空間交互方式。此外，相對于智能手機(jī)，XR在360度范圍內(nèi)都能夠呈現(xiàn)內(nèi)容，為用戶帶來了更大的視場角（FOV），因而用戶自然會期待能夠同時操作多個任務(wù)。對于VST VR和AR來講，3D多任務(wù)的特性決定了XR系統(tǒng)的交互形式跟手機(jī)時代有根本性的不同。
二、應(yīng)用模式的變化
相較于智能手機(jī)，XR設(shè)備散熱空間有限（眼鏡形態(tài)AR的散熱空間甚至要少于手機(jī)）。算力受限于功耗，但為了呈現(xiàn)3D化的內(nèi)容，XR場景卻有更多的算力需求。對開發(fā)者來說，尤其對于AR而言，本地算力有限，要想給用戶提供卓越的體驗(yàn)，就需要借助多端的算力進(jìn)行處理，手機(jī)、云端、PC甚至車都可能參與到計(jì)算當(dāng)中。這更對操作系統(tǒng)的多端算力分配和協(xié)同提出了要求。而從用戶的視角來看，多任務(wù)場景下，原生于Android的超級APP體驗(yàn)下降；由于能夠和真實(shí)空間進(jìn)行結(jié)合，用戶更希望直接得到基于場景的服務(wù)?？梢韵胂蟮囊环N體驗(yàn)是，無需下載安裝應(yīng)用，就能在需要的時候及時獲得服務(wù)，有些類似于 “3D小程序”。
三、內(nèi)容分發(fā)機(jī)制的變化
相比PC和智能手機(jī)，XR設(shè)備能夠采集到更多的用戶信息和環(huán)境信息。結(jié)合應(yīng)用模式的變化，下一代的智能終端能夠產(chǎn)生更加豐富的內(nèi)容分發(fā)機(jī)制，像智能助手一樣根據(jù)環(huán)境感知實(shí)時進(jìn)行信息推送。達(dá)到這樣的體驗(yàn)，需要行業(yè)上下游一起合作。目前我們的工作主要在操作系統(tǒng)層面，圍繞多元感知的特性設(shè)計(jì)了系統(tǒng)底層架構(gòu)以及交互體系，能夠高效、方便地接入各類感知算法。
VST VR和AR作為基于虛實(shí)結(jié)合的通用場景智能終端，帶來了交互形式、應(yīng)用模式和內(nèi)容分發(fā)三個層面的根本變化，這些特性都對操作系統(tǒng)提出新的要求。
在VST VR和AR的背景下，現(xiàn)有的Android系統(tǒng)有很明顯的短板。
一個最直觀的問題，XR應(yīng)用應(yīng)該能夠以3D形態(tài)呈現(xiàn)在空間中，而且能夠支持手勢等空間交互方式。而在Android本身基于2D觸控屏幕設(shè)計(jì)，從系統(tǒng)側(cè)看來，一個應(yīng)用就是一個全屏的框，只能通過框內(nèi)的點(diǎn)擊、滑動進(jìn)行交互。
此外，XR需要支持多任務(wù)。在Android現(xiàn)有的APK體系里，應(yīng)用生命周期設(shè)計(jì)之初是針對于單任務(wù)的場景，雖然Android底層的Linux本身支持多進(jìn)程，但在Android的設(shè)計(jì)中主要只有一個前臺應(yīng)用和用戶交互，這在多任務(wù)情形下會帶來一系列的問題。例如Android的“殺后臺”問題，用戶應(yīng)用被自動殺掉，這在多任務(wù)體驗(yàn)中是不能接受的。
同樣是基于2D單任務(wù)的設(shè)計(jì)理念，Android對資源的占用并不節(jié)制，Android系統(tǒng)內(nèi)部有部分代碼用Java實(shí)現(xiàn)，這會帶來不小的額外開銷。在應(yīng)用側(cè)，同樣的應(yīng)用Android版消耗的內(nèi)存和PC版可以有3倍的差距。這對于資源相對緊缺又需要3D多任務(wù)體驗(yàn)的XR設(shè)備來講，是一個巨大的問題。
因此XR需要一個全新的操作系統(tǒng)。
新浪潮中的虹宇
相較于智能手機(jī)時代的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在當(dāng)前中國高速發(fā)展，中美激烈競爭的大背景下，中國更有需要，也更有機(jī)會做出真正意義上的XR原生操作系統(tǒng)。
我們從2016年起開始研發(fā)XR操作系統(tǒng)。在2019年之前，行業(yè)內(nèi)的XR硬件廠商主要是創(chuàng)業(yè)企業(yè)，我們和很多當(dāng)時的廠商進(jìn)行過合作，2019年開始，伴隨著5G的浪潮，國內(nèi)一線硬件大廠把更多的注意力放到了XR，我們也很有幸地為多家一線廠商提供了底層操作系統(tǒng)。迄今為止我們適配過的XR硬件有大幾十款，我們也希望為行業(yè)合作伙伴提供更多的幫助。
從2016年虹宇創(chuàng)立之初起，我們一直在探索、實(shí)踐下一代人機(jī)交互形態(tài)下的應(yīng)用該如何定義，需要什么樣的系統(tǒng)來支撐。如今，我們愈加能夠清晰地感受到消費(fèi)電子與互聯(lián)網(wǎng)變革的來臨。在這樣的浪潮中，作為一支中國力量，我們希望對行業(yè)進(jìn)步有所助力，亦能乘浪而行。
來源：虹宇科技IrisView
