前言一個重大通用計算平臺。VRVR領(lǐng)域的研究報告也層出不窮，相比之下，AR領(lǐng)域卻稍顯平淡。騰訊科技旗下VR次元發(fā)布全球首份ARAR測。最后，感謝亮風(fēng)臺研發(fā)總監(jiān)吳侖博士對本報告的支持，吳侖博士撰寫了AR工作原理、關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)章節(jié)。第一章 AR與VRVR和AR有著不同的應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)和市場機會，因此區(qū)分兩者之間的不同至關(guān)重要。從技術(shù)角度來看，AR是將計算機生成的虛擬世界套在現(xiàn)實世界上，即把數(shù)字想象世界加在真實世界之上。最典型的AR設(shè)備就是谷歌眼鏡。這種智能眼鏡將觸控板、攝像頭以及LED顯示器結(jié)合起來，通過顯示器，用戶可以聯(lián)網(wǎng)，并在視野內(nèi)使用地圖、電子郵件等服務(wù)。其他知名的AR產(chǎn)品還有微軟的HoloLens，創(chuàng)業(yè)公司則以MagicLeap為典型代表。AR具備三個主要特征：1、融合虛擬和現(xiàn)實：與VR技術(shù)不同的是，增強現(xiàn)實技術(shù)不會把使用者與真實視頻、文字，也可以是幾何信息，如虛擬的三維物體和場景。2、實時交互：通過增強現(xiàn)實系統(tǒng)中的交互接口設(shè)備，人們以自然方式與增強現(xiàn)實環(huán)境進行交互操作，這種交互要滿足實時性。正確的對準關(guān)系。VR是讓用戶置身于一個想象出來或者重新復(fù)制的世界，或是模擬真實的世界。VR領(lǐng)域主要的產(chǎn)品包括PlayStationVive和三星GearVR更多的情況，可關(guān)注VR次元微信公眾號，回復(fù)“高盛”和“德銀”，分別獲得高盛VR中文版報告和德銀VR中文版報告）區(qū)分VR和AR的一個簡單的方法是：VR需要用一個不透明的頭戴設(shè)備完成虛AR需要清晰的頭戴設(shè)備看清真實世界和重疊在上面的信息和圖像。從目前來看，AR比較適合服務(wù)企業(yè)級用戶，而VR同時適用于消費者和企業(yè)用VR研發(fā)，但微軟也用HoloLens重新創(chuàng)作了《我的世界》這樣的游戲。AR發(fā)展簡史ARHeilig發(fā)明的SensoramaStimulator。Heilig了SensoramaStimulator，并在1962年獲得了專利。SensoramaStimulator使用圖像、聲音、風(fēng)扇、香味和震動，讓用戶感受在紐沒有能夠獲得所需的資金支持讓這個發(fā)明商業(yè)化。AR歷史上的下一個重大里程碑是第一臺頭戴式AR副教授IvanSutherland跟他的學(xué)生BobSproull合作發(fā)明了Sutherland稱之AR設(shè)備。使用這個設(shè)備的用戶可以通過一個雙目鏡看到一盡管這些早期的發(fā)明屬于AR的范疇，但實際上，直到1990年，波音公司研究員Caudell才創(chuàng)造了“AR”這個術(shù)語。Caudell和他的同事設(shè)計了一個輔南投射到特殊的可再用方板上。這些AR投影可以通過計算機快速輕松地更改，機械師再也不需要手工重新改造或者制作示例圖版。大約在2023年，AR第一次出現(xiàn)在大眾平臺上。當(dāng)時有電視臺在橄欖球賽電視轉(zhuǎn)播上使用AR技術(shù)將得分線疊加到屏幕中的球場上。此后，AR技術(shù)開始被用于天氣預(yù)報——天氣預(yù)報制作者將計算機圖像疊加到現(xiàn)實圖像和地圖上面。從那時起，AR真正地開始了其爆炸式的發(fā)展。2023年，BruceH.Thomas在澳大利亞南澳大學(xué)可穿戴計算機實驗室開發(fā)了第一款室外AR游戲——ARQuake。2023年左右，AR開始被用于地圖等應(yīng)用上。2023年，谷歌發(fā)布了谷歌眼鏡，2023年，微軟發(fā)布HoloLens，這是一款能將計算機生成圖像（全息圖）疊加到用戶周圍世界中的頭戴式AR設(shè)備，也正是隨著這兩款產(chǎn)品的出現(xiàn)，更多的人開始了解AR。AR硬件概覽AR硬件發(fā)展的驅(qū)動力源于計算機處理器、顯示技術(shù)、傳感器、移動網(wǎng)絡(luò)速率、電池續(xù)航等多個領(lǐng)域的技術(shù)進步。目前能夠確定的AR硬件類型有以下幾種：手持設(shè)備（HandheldDevices）固定式AR系統(tǒng)（StationaryARSystems）空間增強現(xiàn)實（SAR）系統(tǒng)（SpatialAugmentedRealitySystems）頭戴式顯示器（Head-mountedDisplays，即HMD）智能眼鏡（SmartGlasses）智能透鏡（SmartLenses）手持設(shè)備AR供著加速計、GPS、羅盤等等功能……這些成為了天然的AR平臺。盡管手持設(shè)備是消費者接觸AR功能，因此用戶無法獲得雙手解放的AR體驗。固定式AR系統(tǒng)俄羅斯一家內(nèi)的固定式AR衣櫥固定式AR系統(tǒng)適用于固定場所中需要更大顯示屏或更高分辨率的場景。與移動AR設(shè)備不同的是，這些極少移動的系統(tǒng)可以搭載更加先進的相機系統(tǒng)，因此能夠更加精確地識別人物和場景。此外，顯示單元往往能呈現(xiàn)出更加真實的畫面，而且受陽光或照明等環(huán)境因素影響較小?？臻g增強現(xiàn)實（SAR）系統(tǒng)大眾公司的SAR系統(tǒng)以及3D系統(tǒng)來實現(xiàn)同步辦公。頭戴式顯示器（HMD）佳能的混合現(xiàn)實頭戴設(shè)備HMD代表著另一種快速發(fā)展的AR以及與之搭配的一塊或多塊（微型）顯示屏組成。HMD將現(xiàn)實世界和虛擬物體HMD稱為單眼HMD，另一種是兩只眼睛都看顯示屏的雙眼HMD。先進的HMD通常能夠搭據(jù)用戶頭部移動作做相應(yīng)的畫面調(diào)整。智能眼鏡M100智能眼鏡費產(chǎn)品。這些AR設(shè)備實際上是帶有屏幕、相機和話筒的眼鏡。根據(jù)這一概念，用戶的現(xiàn)實世界視角被AR突出的例子是谷歌眼鏡和VuzixM100。不過，目前開發(fā)中的最令人激動的智能眼鏡要數(shù)AtheerOne——該智能眼鏡配有3D景深傳感器，用戶可以實際控制眼前顯示的虛擬內(nèi)容。智能透鏡華盛頓大學(xué)開發(fā)的透鏡中含有金屬電路結(jié)構(gòu)AR畫面的智能透鏡上；微軟、谷歌等公司也正忙于宣布自己的智能透鏡項目。及其它光電組件，從而形成一套功能系統(tǒng)。未來或許可以用成千上萬顆LED直接在如何給透鏡供電，如何保證人眼不受傷害等等。在這一章的最后，我們簡單看下AR技術(shù)會應(yīng)用到哪些領(lǐng)域：考古：在古代遺跡上顯示遺跡原本的樣子。藝術(shù)：跟蹤眼球移動并將這些移動顯示在屏幕上，幫助殘疾人進行藝術(shù)創(chuàng)作。商業(yè)：顯示產(chǎn)品的多種定制選項或者補充信息。教育：將文本、圖像、視頻和音頻疊加到學(xué)生周圍的實時環(huán)境中。時尚：顯示不同的妝容和發(fā)型用在一個人身上的效果。游戲：運用真實世界環(huán)境讓用戶在游戲中進行互動，獲得不同的體驗。醫(yī)藥：通過虛擬X光將病人的內(nèi)臟器官投射到他們的皮膚上。AR眼鏡向士兵展示戰(zhàn)場中出現(xiàn)的人和物體，并附上相關(guān)信息，以幫助士兵避開潛在的危險。玻璃上顯示目的地方向、天氣、地形、路況、交通信息，提示潛在危險。體育：顯示橄欖球場的得分線、高爾夫球的飛行路線和冰球移動的軌跡。電視：在天氣預(yù)報中顯示天氣視覺效果和圖像。第二章 AR的工作原理AR介于VR和真實世界之間，VR創(chuàng)造逼真的虛擬世界，AR則將圖形、聲音、觸感和氣味添加到真實的世界中。在介紹AR的工作原理之前，我們先通過一個例子，讓大家有一個簡單的認識。在2023年2月的TED大會上，帕蒂?梅斯（PattieMaes）和普拉納夫?米斯特萊（PranavMistry）展示了他們研發(fā)的AR系統(tǒng)。該系統(tǒng)屬于麻省理工學(xué)院媒體實驗室流體界面小組的研究成果之，他們稱之為靠眾多AR系統(tǒng)中常見的一些基本元件來工作：攝像頭、小型投影儀、智能和鏡子。圖像。SixthSense設(shè)備利用簡單的、現(xiàn)成的元件來組成AR系統(tǒng)，它的投影儀可以將任何平面變成一個互動的顯示屏。SixthSense設(shè)備利用攝像頭和鏡子來捕捉周圍的環(huán)境，然后將這種圖片傳給（處理這種圖片，獲得GPS坐標以及在胸前，因此SixthSense設(shè)備能夠增強他所看到的一切。例如，如果他在一個雜貨店里挑選了一罐湯，SixthSense設(shè)備將能夠搜索這罐湯的相關(guān)信息，例如成分、價格和營養(yǎng)價值甚或用戶評論，然后將它們投射到平面上。SixthSense設(shè)備就能夠投射一款手表來顯示當(dāng)前的時間。AR的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個典型的AR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個典型的AR入輸出。示器中，展現(xiàn)在人的視野中。AR的關(guān)鍵技術(shù)目前AR技術(shù)的技術(shù)難點在于：精確場景的理解、重構(gòu)和高清晰度、大視場的顯示技術(shù)。1、對現(xiàn)實場景的理解和重構(gòu)進行分析，實現(xiàn)跟蹤定位和場景重構(gòu)。物體的檢測和識別技術(shù)物體檢測和識別領(lǐng)域，常見的檢測和識別任務(wù)有，人臉檢測、行人檢測、車輛檢測、手勢識別、生物識別、情感識別、自然場景識別等。目標圖像的精確位置，這種識別適用于需要對環(huán)境進行精確跟蹤的應(yīng)用場景。對識別檢測是一個巨大的挑戰(zhàn)。另一方面，圖像本身還受到噪聲、尺度、旋轉(zhuǎn)、別方法也越來越統(tǒng)一，而性能也在不斷提高中。跟蹤定位技術(shù)等。光學(xué)跟蹤和慣性跟蹤是比較常用的兩種硬件跟蹤方式，HTCVive就是采用一些，且成本相對較高。Vive采用光學(xué)和慣性跟蹤設(shè)備的影響，因此更好地處理這些影響因素，研發(fā)魯棒性強的算法就成為下一步AR技術(shù)的研究重點。的方式，預(yù)先對需要跟蹤的target進行訓(xùn)練，在跟蹤階段通過不斷的跟預(yù)存訓(xùn)簡單，適用于一些特定的場景，但不適用于大范圍的場景。另外一種是SLAM方法，也就是即時定位和地圖構(gòu)建技術(shù)。這類技術(shù)不需要預(yù)求也較高。Hololens和MagicLeap的宣傳視頻中都展現(xiàn)了這方面技術(shù)，而亮風(fēng)臺對相應(yīng)的技術(shù)也在研發(fā)當(dāng)中。SLAM跟蹤技術(shù)長補短，以滿足增強現(xiàn)實系統(tǒng)高精度跟蹤定位的要求。2、增強現(xiàn)實的顯示技術(shù)透射式頭盔顯示器透射式頭盔顯示器Hololens目前大多數(shù)的AR系統(tǒng)采用透視式頭盔顯示器實現(xiàn)虛擬環(huán)境與真實環(huán)境的融合。顯示器兩種形式。視頻透視式頭盔顯示器通過安裝在頭盔上的微型攝像頭獲取外部真實環(huán)境的圖現(xiàn)給用戶。環(huán)境的數(shù)據(jù)來自于攝像頭，因此會造成顯示分辨率較低的不利因素。另一方面，患。光學(xué)原理的透視式頭盔顯示器的基本原理則是通過安裝在眼前的一對半反半透融合的成像效果。感和安全性也更強。其缺點是，在室外強光條件下顯示效果會受影響。目前Hololens以及亮風(fēng)臺的HiARGlasses都采用了光學(xué)透射式的成像方案。應(yīng)用場景來進行判斷。一些折中的方案。數(shù)字光場顯示Magicleap光場顯示隨著MagicLeap光場顯示的一大優(yōu)點。MagicLeap采用的是光導(dǎo)纖維投影儀。這套方案的優(yōu)勢是可以做到很疊加的虛擬對象相應(yīng)位置的光源信息，同時還要精細地控制投影的內(nèi)容和位置，目前這些技術(shù)還都處于研究階段。盡管存在比較多的挑戰(zhàn)，光場顯示技術(shù)仍舊是非常值得期待的一種成像方式。第三章 從目前來看，絕大多數(shù)巨頭和創(chuàng)業(yè)公司更愿意選擇在VR不意味著AR無人問津。蘋果種種跡象顯示，蘋果可能和微軟一樣瞄準了AR領(lǐng)域，并非時下最熱的VR。蘋果已經(jīng)在AR領(lǐng)域進行過一些并購交易。2023年5月，蘋果收購了一家名為Metaio的德國AR公司。該公司主要開發(fā)基于智能的AR應(yīng)用軟件，比如員融入了蘋果的開發(fā)團隊。2023外星人的臉部形象更加栩栩如生。Xbox游戲機制造Kinect動感捕捉攝像頭。該公司具備了先進的手勢動作識別技術(shù)。在AR制器，因此識別手部動作十分重要，這一技術(shù)也能夠用于AR頭盔中。除了各種并購之外，蘋果也儲備了一些和AR有關(guān)的技術(shù)專利。這些專利并不意些思路。2023年2月，蘋果獲得一個技術(shù)專利，主要用于讓智能連接AR和VR頭Facebook近些年推出過的產(chǎn)品十分相似。不過迄今為止，蘋果從未對外宣布過開發(fā)AR戶體驗十分優(yōu)秀的產(chǎn)品，依靠蘋果的品牌力大規(guī)模占領(lǐng)市場。因此在AR領(lǐng)域，蘋果也會選擇一個相對成熟的時機再進入市場。微軟微軟應(yīng)該算是布局AR比較超前的巨頭公司，其在2023年就推出了AR頭盔HoloLens，開發(fā)者版已經(jīng)開啟預(yù)訂，售價為3000美元。我們之所以能夠看到物體，是因為光線被這些物體反彈，最后射入我們的眼中。而我們的大腦需要對這些光進行復(fù)雜運算，最后重現(xiàn)你眼睛所看到物體的圖像。HoloLens實際上就是欺騙大腦，將光線以全息圖的方式發(fā)射到你眼睛中，就好像物體真的存在于現(xiàn)實世界中一樣。就像下面這幅圖，HoloLens可以將屏幕投射到墻上。當(dāng)用戶四處走動時，屏幕依然會留在原地，就好像那是一面真實存在的鏡子。HoloLens可在正確角度向你的眼中發(fā)射光線，讓你覺得屏幕真的出現(xiàn)在墻上。HoloLens本身就是一臺獨立電腦，擁有自己的CPU和GPU，以及微軟所謂的全息處理單元，負責(zé)支持創(chuàng)造全息圖必須的全部必要計算。在消費者方面，HoloLens擁有巨大潛力，你可能再無需購買60英寸電視，HoloLens允許用戶將電視屏幕發(fā)射到墻上，屏幕大小可隨意調(diào)節(jié)。如果未來版的HoloLens再局限于屏幕上，而是可看到前方道路的全息圖。當(dāng)然，游戲可能是HoloLens的重要賣點。在企業(yè)方面，HoloLens最明顯的應(yīng)用就是實現(xiàn)3D模型或設(shè)計的可視化。HoloLens也可被用于視頻會議等場合。此外，它的另一個用途可能是支持在線HoloLens到家具被擺放在室內(nèi)的虛擬圖。由于HoloLens運行Windows10操作系統(tǒng)，通用應(yīng)用將可在其上順利運行。HoloLens的硬件設(shè)施令人印象深刻，但其依然需要好的應(yīng)用為消費者和企業(yè)提供最好的服務(wù)。望押在HoloLensHoloLens代，但對于微軟來說，這將是改變游戲規(guī)則的良機。谷歌谷歌當(dāng)前在VRCardboard上線360度全景視頻功能，還提供TiltBrush、Jump和Assembler等VR小應(yīng)用，方便幫助開發(fā)者創(chuàng)新新的VR體驗，但這并不意味著谷歌放棄了AR市場。Project項目。該項目旨在賦予智能3D繪圖和創(chuàng)造AR功能的AR設(shè)備。除了自身開發(fā)ARAR創(chuàng)業(yè)公司MagicLeap專注于AR技術(shù)的研發(fā)，其最終產(chǎn)品很可能是一款頭盔，可將電腦生成的圖像投射到人眼上，最終在現(xiàn)實圖像上疊加一個虛擬圖像。有關(guān)MagicLeap的情況，將在下文進行詳細說明。MagicLeapMagicLeap算是知名度很高的AR創(chuàng)業(yè)公司。今年2月，MagicLeap在新一輪融資中獲得7.935億美元的投資，阿里、谷歌都參與了本輪融資。據(jù)估測，MagicLeap的估值至少達到45億美元，這比兩年前Facebook收購Oculus的價格高出了兩倍。MagicLeap研發(fā)的技術(shù)依然處于半透明狀態(tài)，沒有任何產(chǎn)品出現(xiàn)，我們目前只知道它主要研發(fā)方向就是將三維圖像投射到人的視野中。MagicLeapCEO魯尼?具體來說，MagicLeap制作圖像的方法與人眼的工作方式相同。MagicLeap他3D圖像投影方式，如果用戶閉上一只眼睛，3D圖像就會消失。在現(xiàn)實生活中，用戶即使閉上一只眼睛，依然能夠看到3D圖像。MagicLeap便采用這種更為實用的圖像制作方式。第四章：AR市場潛力盡管過去一年里媒體開始大肆報道AR技術(shù)，我們目前了解到的大部分AR解決方案仍處于開發(fā)之中。只有少數(shù)硬件解決方案得到了大規(guī)模生產(chǎn)并能夠買到。2023AR營收僅為1.81AR往往被人們視作一種營銷噱頭：一種還在摸索實用應(yīng)用的技術(shù)。很少有人認識到AR的博眼球之舉而已。2023市場將增長至52100%。隨著大量資金注入AR項目及AR創(chuàng)業(yè)公司，尤其是隨著谷歌、佳能、高通、微軟等大公司的入場，我們已經(jīng)看到第一批消費級AR實際商業(yè)利益的出現(xiàn)，ARAR比VR更具增長潛力市場調(diào)研公司Digi-Capital給出的一組數(shù)據(jù)很值得研究：到2023年，AR的市場規(guī)模將達到1200億美元，遠高于VR的300億美元。VR對于游戲與3D電影來說是一項非常棒的技術(shù)，甚至可以說這項技術(shù)可謂是東西。雖然AR技術(shù)應(yīng)用在游戲也非常有趣，但在需要真正沉浸式體驗的時候，其所帶來的樂趣或許不如VR技術(shù)那么多，這就像是移動游戲與主機游戲之間的差距。但是，AR技術(shù)在游戲玩家眼中的這個缺點，恰恰是讓它可以同智能一樣，在數(shù)以億計用戶的現(xiàn)實生活中發(fā)揮重要作用的優(yōu)勢。人們可以戴著它四處活動，做任何事情。AR的軟件與服務(wù)擁有可與如今的移動市場相媲美的經(jīng)濟效應(yīng)，它們都可以利用現(xiàn)有的其他產(chǎn)品的市場，并不斷擴張它們。AR龐大的用戶基礎(chǔ)將會成為電視電Facebook源。換句話說，AR技術(shù)有可能觸及到更多的人，因為它是對人們?nèi)粘Ｉ畹臒o縫補充，而不是像VR那樣在現(xiàn)實世界之外營造出一個完全虛擬的世界?！对鰪姮F(xiàn)實：指向增強現(xiàn)實的一種新技術(shù)》一書的作者格里格·基佩爾（Greg文學(xué)的書籍時，你周圍可能會出現(xiàn)一幅太陽系的圖像。一個不同的世界中，就像恐龍沖過一片叢林，或者像站在一幢100層的摩天大擬現(xiàn)實頭盔戴久了會讓你感到惡心或者頭暈也跟你在主題樂園中呆久了的感覺很相似。Meta100付第二代AR頭盔，它的頭盔是作為開發(fā)者工具套裝的一部分出售的，整個套裝售價949美元，主要用來幫助開發(fā)商為新頭盔設(shè)計出更多的三維、互動應(yīng)用。MetaCEO梅隆·格里貝茨預(yù)計，有朝一日，人們再也不用一邊在笨拙的鍵盤上可以利用它輸入數(shù)據(jù)。話將會變成一種很奇怪的行為，因為所有人都可以在全息影像中進行對話。Mac第五章：AR面臨的挑戰(zhàn)對于AR而言，解決注冊任務(wù)是最核心的問題。注冊對精度的要求極為嚴格：由于AR應(yīng)以實時、六個自由度的形式將虛擬信息和現(xiàn)實信息相融合，即便是輕微的注冊失準都會造成組合視圖難以容忍的失真。因此，移動AR存在兩大難點：注冊必須極為精準，注冊對計算能力和內(nèi)存的利用必須極為高效。這個問題是ARAR研究人員都應(yīng)該為智能AR的大空間應(yīng)用問題開發(fā)專門的解決方案。智能是AR大眾市場最具前景的平臺。智能生態(tài)系統(tǒng)為面向大眾部署AR的純軟件解決方案提供了一切要素。然而不應(yīng)忽視的是，盡管技術(shù)和邏輯取AR應(yīng)用在智能上的大規(guī)模部署仍然存在著下列重大障礙：1、相機質(zhì)量與成像處理。智能通常配備的相機傳感器在弱光條件下表現(xiàn)糟糕：圖像模糊，開始出現(xiàn)明顯色差。相機傳感器硬件通常禁止低層級訪問。API只提供了相機傳感器的高層級訪問，無法控制曝光、光圈及焦距。小型傳感器導(dǎo)致相機采樣噪點增加，進而嚴重影響后續(xù)CV中的質(zhì)量損失很難通過后期處理步驟補償。2、電量消耗。電池電量近年來并沒有顯著提升。相機傳感器在以高幀率持續(xù)運行時耗電量很大，其主要原因是目前的設(shè)計用途仍然是拍照，而不是攝影。AR應(yīng)用會讓電池迅速3、網(wǎng)絡(luò)依賴性。遠程訪問大量數(shù)據(jù)受到幾個因素的影響。首先，網(wǎng)絡(luò)延遲會導(dǎo)致令人不爽的延遲，拖累AR應(yīng)用的瞬時表現(xiàn)。其次，訪問遠程數(shù)據(jù)僅在開了流AR應(yīng)用成為了唯一的可行選擇，這就意味著需要在設(shè)備上占用大量的存儲空間?！缦袼丶壍倪x取上表現(xiàn)糟糕。AR改進未來智能需從哪些方面入手已是眾所周知。在實踐中，AR應(yīng)用的開發(fā)者卻要看硬件廠商和服務(wù)供應(yīng)商的臉色，后者做出硬件發(fā)展決策的依據(jù)是市場預(yù)測，而其中可能不含對AR正確的方向發(fā)展的，尤其在移動游戲或移動導(dǎo)航系統(tǒng)的驅(qū)動下——而這兩者與AR在技術(shù)需求方面存在許多共通之處。此外，研究人員意識到目前相機控制方面存在限制，更好的相機API也會因此誕生，比如Frankencamera項目。重量同時也制約著它們在AR目前的平板電腦存在著與智能相同的問題。對于不同的AR和平板電腦可能前者更適合，也可能后者更適合。計算機視覺面臨的挑戰(zhàn)在核心CV健壯的定位功能做出重大貢獻。即便在結(jié)合了多種傳感器的幫助下，基于CV的定位仍然非常困難，一系列原因列舉如下：中，常常會有白墻出現(xiàn)，使得基于自然特征的定位方法很難發(fā)揮作用。畫面呈現(xiàn)的特征與實際物理特征并不相關(guān)。場景中物體投射的陰影會造成斑點、并無關(guān)系。啡店遮陽傘的開閉，停車場汽車的去留，都會讓數(shù)據(jù)采集生成的模型瞬間過時。些模型通常體積頗大，整體還是拆分傳輸都會帶來技術(shù)難題。和指南針提供了關(guān)于設(shè)備大致位置信息可能會偏差100米，甚至?xí)豢捎?。類似的是，磁干擾會嚴重影響電子指南針的讀數(shù)，而磁干擾在人造環(huán)境中是不可避免的。精準定位是AR亟待解決的最為重要的任務(wù)。但正如上面所述，仍然存在著一些重大挑戰(zhàn)，仍需針對這些挑戰(zhàn)尋找真正切實有效的解決方案。近來平板電腦AR的SLAM模環(huán)境的定位注題似乎難以攻克，因此只能等待技術(shù)的緩慢進步了。其他挑戰(zhàn)重影響AR體驗實用性的實際問題。這些因素僅與AR的實際應(yīng)用相關(guān)，因此在AR的成功不相AR一般用途有關(guān)的問題：實際的硬件發(fā)展與“AR心愿清單”的矛盾：目前智能中相機及其它傳感器的質(zhì)量不足以滿足AR的統(tǒng)一隨機尋址，WiFi三角定位——能夠讓AR應(yīng)用的開發(fā)者極大受益。不幸的是，在AR尚未氣候成熟時，期待會針對AR優(yōu)化純屬幻想。硬件配置的任何變AR是應(yīng)用的新興市場，這樣才能為AR爭取到更先進的硬件。幸運的是，如今AR的關(guān)注度已成規(guī)模，因此不久的將來，針對AR的優(yōu)化或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實。動態(tài)場景與ARAR應(yīng)用假設(shè)場景中的一切事物都是靜態(tài)AR應(yīng)用的真實感。因此，目前CV研究成果中物體動態(tài)檢測與跟蹤技術(shù)的加入是未來實現(xiàn)高質(zhì)量AR的關(guān)鍵。內(nèi)容創(chuàng)作與注冊的矛盾：AR之所以讓人興奮，很大程度上源于終端用戶參與內(nèi)改進，但在沒有精準全局環(huán)境模型的條件下，如何使用2D冊6自由度內(nèi)容，這個問題仍未得到解答。就拿增強建筑物里面的一扇窗戶舉3D位置的機制，更別說明確指出方向了。目前決定標簽的做法通常利用的是用的內(nèi)容而言，在用戶附近對任意位置進行精準注冊一定要簡單而健壯——然而，這又是一個超出CV基本范疇的研究難題。第六章：順應(yīng)AR潮流近些年，AR引起了市場營銷人員的注意，因為它可能改變消費者的購物體驗，技術(shù)可以通過HoloLens或谷歌眼物理環(huán)境之上。但是，要發(fā)揮AR的潛力，公司應(yīng)該克制草率開發(fā)AR應(yīng)用程序的沖動，而把注意力放到深入理解消費者與AR技術(shù)互動的方式上來。設(shè)計和執(zhí)行有價值的AR應(yīng)用程序必須遵守以下幾點：·深入理解消費者如何使用AR技術(shù)；·加強電腦專家、設(shè)計師和市場營銷人員之間的合作；·在消費者現(xiàn)有購物體驗中整合AR應(yīng)用程序。AR技術(shù)的獨特性AR技術(shù)與其他數(shù)字技術(shù)的區(qū)別。雖然它們在某些方面AR技術(shù)也有自己內(nèi)在的獨特性：它能夠?qū)⑻摂M內(nèi)容疊加在真實的物理環(huán)境中，并讓這兩者實現(xiàn)實時互動。曾有一項實驗來調(diào)查AR如何影響消費者的反應(yīng)。這個實驗總共有60個受試者（宜家家居或雷朋眼鏡）AR應(yīng)用程序來查找，要么通過那些可以搜索產(chǎn)品但無AR功能的應(yīng)用程序來查找。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)受試者發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實環(huán)境被實時增強太陽鏡照片或家居照片要強烈得多。這種增強現(xiàn)實體驗會讓消費者對AR品牌上。應(yīng)用AR的目的是讓消費者對產(chǎn)品產(chǎn)生好感AR應(yīng)用程序整合畫虛擬眼影。在店里使用這種ARARAR技術(shù)產(chǎn)生AR應(yīng)用程序看做是購物的便利工具，而不僅僅是用來娛樂的工具。另一項研究表明，當(dāng)受試者頻繁在其上使用AR也會對AR技術(shù)和產(chǎn)品同時產(chǎn)生好感。他們認為，AR應(yīng)用程序不僅好玩，而且很方便用來購買化妝品。這種好感往往會促使他們購買他們試用過的化妝品。AR體驗是一次性的，那么它可能只會把消費者的注意力引向這種技術(shù)本身。但是，如果它能夠很好地整合到消費者的購物環(huán)境或購物過程中，那么它就能夠積極地影響消費者的購買行為。值得指出的是，由于在實驗中售貨員邀請了消費者來使用AR不一樣的體驗。應(yīng)用AR的關(guān)鍵在于給消費者創(chuàng)造價值市場營銷人員應(yīng)該記住，AR并沒有創(chuàng)造全新的虛擬現(xiàn)實；它只是在現(xiàn)實情境中添加了一些虛擬的元素。當(dāng)這些虛擬的元素與實際環(huán)境完全契合和互動的時候，AROculus樣的世界中不同，AR只會在特定情境的現(xiàn)實環(huán)境中添加必要的虛擬元素（最新的例子就是HoloLens的全息傳送功能）。這就是人們喜愛閱后即焚照片應(yīng)用Snapchat新推的AR功能的原因之一。它的AR功能可讓用戶利用不同視覺效果將普通的視頻轉(zhuǎn)變成可以分享的信息。AR體驗的關(guān)鍵在于這種技術(shù)是否能夠給消費者創(chuàng)造價值。簡單地將虛擬的信息樣體驗在一開始可能會讓消費者覺得好玩，但很快會讓他們感到厭煩。同樣的，當(dāng)你把攝像頭對準街道上的不同店面或商店里的不同產(chǎn)品時，AR應(yīng)用程序他們真的想通過掃描的方式來購買任何產(chǎn)品嗎？喜歡的某個奢侈品或品牌。AR技術(shù)商業(yè)化的真正使命是整合AR技術(shù)提高消費者體驗，讓他們的購物過程環(huán)境的世界中。谷歌眼鏡GoogleGlass失敗的真正原因就在于我們不想走在大HoloLens則是另一碼事，虛擬疊加信息可以給消費者創(chuàng)造價值。第七章：AR應(yīng)用案例AR這一新興技術(shù)目前在不同領(lǐng)域的運用情況，并預(yù)測有可能成為未來主流的最佳實踐。我們選取了一定數(shù)量的AR四種功能類別；每一種都會在個人或公司使用AR應(yīng)用時為其帶來顯著益處。情境敏感式信息——在恰當(dāng)?shù)氖录攸c出現(xiàn)的信息的各種應(yīng)用。Wikitude和Metaio公司的Junaio（魔眼）是AR瀏覽器兩個最有名的例子，角看到周圍的數(shù)字信息。個公交站的步行路線。該軟件通過GPS、WiFi和3D建模實現(xiàn)圖像識別和用戶定位功能。語言翻譯是AR應(yīng)用中最具發(fā)展前景的領(lǐng)域之一。現(xiàn)有的一款應(yīng)用Lens而且翻譯后的文本是同樣的字體，印在同一面墻上——就跟原始文本一樣。面部檢測和AR的結(jié)合則是在現(xiàn)實生活特定情境中輕松獲取互聯(lián)網(wǎng)信息的另一個例子。Infinity是一款A(yù)R應(yīng)用，它可以分析一張面孔，將其與社交網(wǎng)絡(luò)（如Facebook）上的頭像進行比對匹配，匹配目標在社交網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布的信息就會顯示在用戶視野中。大眾公司開發(fā)的系統(tǒng)是汽車領(lǐng)域中在恰當(dāng)?shù)攸c提供恰當(dāng)信息的極具可行性的最佳實踐解決方案。似的系統(tǒng)，不太了解汽車機械的人都能修好自己的汽車。增強感知——成為人類2.0即便是今天，AR應(yīng)用所能提供的也遠不止是隨時檢索互聯(lián)網(wǎng)信息這么簡單。下面講述的幾個AR取得的成就。已經(jīng)問世的ReconJet是一套用于休閑活動的ARReconJet計劃未來針對在危險環(huán)境中工作或從事體力勞動人群開發(fā)可穿戴AR們的生命體征和周圍環(huán)境。度等傳感信息。這種增強感知功能自從2023年以來被汽車公司所采用，寶馬正在不斷增加新功能，持續(xù)改進其HUD系統(tǒng)。寶馬目前的ConnectedDriveHUD系統(tǒng)的增強方式是在外部環(huán)境真實物體上疊根據(jù)情況高亮顯示或標記出來。寶馬夜視系統(tǒng)提供的可視化信息正是HUD應(yīng)用的絕佳例證。屢獲殊榮的iOnRoad應(yīng)用是一個類似于寶馬HUD的增強駕駛助手系統(tǒng)，只不匣子錄像功能。LiverExplorer是AR應(yīng)用在另一個截然不同的領(lǐng)域中的例證。外科醫(yī)生可以通過FraunhoferMEVIS公司開發(fā)的LiverExplorer應(yīng)用增強感知。該應(yīng)用能夠為執(zhí)業(yè)醫(yī)生提供實時的ARAR技術(shù)將手術(shù)計劃的數(shù)據(jù)疊加到器官上。系統(tǒng)對于情境敏感式信息的定義。如果該應(yīng)用能得到積極評價的話，未來很可能會改造推廣到更多的手術(shù)領(lǐng)域中。在危險情況下，隨時掌握關(guān)鍵信息尤為重要。正因為如此，軍方成為了AR應(yīng)用最大的投資者之一。Q-WarriorHelmet是一款軍事應(yīng)用。該AR項目希望能為混合現(xiàn)實模擬——在現(xiàn)實中探索虛擬這一類的AR實踐相比之下更進了一步。通過這些所謂的混合現(xiàn)實模擬，用戶可以在現(xiàn)實環(huán)境中動態(tài)地更換或調(diào)整虛擬物體。最新的宜家應(yīng)用IkeaCatalog就是其中最為突出的一個例子。借助于這個由Metaio公司開發(fā)的AR應(yīng)用，消費者可以使用移動設(shè)備把所選的數(shù)字版宜家家個位置是否合適。該應(yīng)用還允許用戶調(diào)整每一個部件的尺寸和顏色。優(yōu)衣庫的試衣魔鏡（MagicMirror）提供了一種更加個人化的AR試衣體驗。2023年舊金山的一家優(yōu)衣庫門店安裝了這臺大型增強試衣鏡，它能夠識別顧客顏色的影像。佳能推出的MRERL系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)3D電腦渲染模型在現(xiàn)實環(huán)境中與現(xiàn)實世界物的模型。MREAL系統(tǒng)支持多用戶協(xié)同工作，同步進行完整規(guī)模的產(chǎn)品設(shè)計。這套系統(tǒng)可以用來分析新規(guī)劃設(shè)計中現(xiàn)實部件如何組合的問題。其實現(xiàn)方式是，渲染出包括現(xiàn)有部件和新設(shè)計概念的3D模型，再將兩者組合起來。例如，可以將現(xiàn)有的汽車座椅整合到新車虛擬設(shè)計的投影中。MREAL系統(tǒng)提供環(huán)境以及汽車內(nèi)部的數(shù)字虛擬模型——包括全新設(shè)計的儀表盤和方向盤。另一個已投入使用的工業(yè)級AR全依靠數(shù)字工具完成新飛機的生產(chǎn)流程，空中客車公司于2023年聯(lián)合打造了AR線的效率。以A380客機為例，由平板PC、特制傳感套件和軟件組成的MiRA應(yīng)用現(xiàn)在已將組裝機身中成千上萬個支架的時間由300小時降低至驚人的60撼的是，之后發(fā)現(xiàn)，損壞、安裝錯位或者遺失支架的數(shù)量卻降低了40%。我們可以展望一下若干年后AR應(yīng)用的樣子。日本的一位黑客利用現(xiàn)有的3D模型和廉價的動作傳感器實現(xiàn)了與日本超人氣虛擬歌手初音未來的虛擬界面——在虛擬中控制現(xiàn)實利用AR界面，關(guān)注的是提供以數(shù)字形式控制現(xiàn)實世界物體的新方式的AR說，這類技術(shù)讓調(diào)整、控制真實物體的混合現(xiàn)實成為可能。的SixthSense正是這么一種手勢界面系統(tǒng)。盡管該系統(tǒng)目前采用的是空間AR對用戶手勢進行識別和追蹤?；贏R的界面不局限于計算機設(shè)備。還能用來控制汽車，娛樂設(shè)備，以及加熱系統(tǒng)這樣的家居配套設(shè)施。仍在開發(fā)之中的家庭自動化系統(tǒng)正是這樣的GoogleGlass居環(huán)境。中國電商1成立全球第一個AR連鎖超市。每一家超市將會有一塊約1.2通過AR設(shè)備看到的則是完整的一個超市，貨架上堆滿了數(shù)字形式的真實商品。用戶只需通過移動設(shè)備掃描商品，添加到網(wǎng)絡(luò)購物車中，即可完成購買。AR購維碼的樂天超市，但得到了AR技術(shù)的增強。應(yīng)用詳解：物流中的AR說明一下AR技術(shù)獎發(fā)揮怎樣的影響。雖然AR在物流業(yè)中的采用仍處于相對早期階段，但AR也能提供巨大的益處，例如AR可以讓物流供應(yīng)商隨時隨地快速獲預(yù)期信息。這對于配送及優(yōu)化配載等打下堅實基礎(chǔ)。AR在物流業(yè)中未來，而不是對未來AR在物流業(yè)中的發(fā)展做出精確預(yù)測。這些用例分為以下四類：?倉庫運作?運輸優(yōu)化?最后一公里配送?強化增值服務(wù)倉庫運作倉庫運作是AR20%，而揀貨任務(wù)占到倉庫運作總成本的55%到65%。AR可以由改進揀貨流程入手，大幅降低運作成本。AR還有助于培訓(xùn)倉庫新員工及臨時員工，并為倉庫規(guī)劃提供參考。AR絕大部分倉庫仍采用紙質(zhì)揀貨（pick-by-paper）的做法。但任何基于紙質(zhì)的做成本進行培訓(xùn)，以確保他們能夠高效揀貨，不犯錯誤。Knapp、SAP和Ubimax共同研發(fā)的視覺揀貨系統(tǒng)目前處于最后的現(xiàn)場測試階ARPC，條形碼讀取，室內(nèi)導(dǎo)航，以及與倉庫管理系統(tǒng)（WarehouseManagement人工揀貨時無需騰出手來即可獲得直觀的數(shù)字信息支持。上快速定位待揀物品。平有限的倉庫工解決可能遇到的語言障礙問題。這些AR舉例而言，持續(xù)的揀貨驗證功能可以減少40%的錯誤。盡管如今的揀貨錯誤率非常低，即使用的還是紙質(zhì)揀貨方法——專家估計錯誤率約為0.35%——但每一個錯誤都必須避免，因為每一個錯誤都會帶來高昂的連鎖代價。?揀貨人員佩戴專為揀貨流程開發(fā)的可穿戴AR設(shè)備?降低培訓(xùn)時間?主要目的：減少揀貨錯誤，降低查找時間倉庫規(guī)劃AR很可能還會對倉庫規(guī)劃流程產(chǎn)生積極作用。如今的倉庫不再只是存放和集散打包，乃至產(chǎn)品維修。AR從全局角所。?實現(xiàn)倉庫運作流程的混合現(xiàn)實模擬?劃的尺寸。?主要目的：支持倉庫的重新設(shè)計與規(guī)劃，并降低成本運輸優(yōu)化有著進一步優(yōu)化貨物運輸?shù)臐摿?。完整性檢查AR可以實現(xiàn)更加高效的分揀。佩戴AR設(shè)備的揀貨員快速掃視一下配載，就能掃描條形碼。未來，可穿戴AR設(shè)備利用掃描儀和3D景深傳感器的組合，就能好兩者一致。此類AR系統(tǒng)還可以掃描物品，檢測是否有損壞或錯誤。?AR設(shè)備能夠登記一批貨物是否完整、可供分揀。?通過標識或先進的物體識別技術(shù)，捕捉貨盤和包裹的數(shù)量、體積。?識別到無損包裹數(shù)量正確后，AR自動確認、交付分揀。?主要目的：節(jié)省時間，完整性檢查，損壞檢測國際貿(mào)易地的貿(mào)易條例及要求之間存在著巨大差異。AR也許能在這方面為全球貿(mào)易服務(wù)供應(yīng)商們提供價值。在發(fā)貨前，AR系統(tǒng)可確、完整。AR設(shè)備可以掃描文件或貨物搜尋關(guān)鍵詞，自動給出修改建議或自動糾正商品編碼分類。在發(fā)貨后，AR技術(shù)可以實時翻譯貿(mào)易術(shù)語等貿(mào)易文件文本，從而大幅減少耽誤在港口和儲存上的時間。?為全球的貿(mào)易服務(wù)供應(yīng)商提供AR支持?AR設(shè)備可以檢查（打印版）貿(mào)易文件并識別商品編碼分類。?實時翻譯包裹標簽或外國貿(mào)易術(shù)語?主要目的：加快貿(mào)易文件和國際貨物的處理速度動態(tài)交通支持通擁堵每年讓歐洲損失了約嚴重，人們愈發(fā)需要能提高正點率的解決方案。AR系統(tǒng)將會成為目前導(dǎo)航系統(tǒng)的繼承者，其關(guān)鍵優(yōu)勢在于司機的視線不用離開道路。AR?在運輸車輛中使用AR設(shè)備（眼鏡或擋風(fēng)玻璃投影）代替?zhèn)鹘y(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)?分析實時交通數(shù)據(jù)，在司機視野中顯示相關(guān)信息（如擁堵情況以及代替路線）?疊加顯示周圍、車輛及貨箱的關(guān)鍵信息（如冷箱的溫度）?低貨運配載運配載的瓶頸往往是配載流程本身。AR設(shè)備可助其一臂之力，它能夠取代打印版的貨物清單和配載說明。比如說在AR設(shè)備上實時得知接下來該取哪個包裹，這個包裹應(yīng)該放在車上的哪個位置。AR設(shè)備能夠以箭頭或在貨車內(nèi)部高亮顯示適當(dāng)目標區(qū)放置在恰當(dāng)位置，從而盡可能填充空間、避免間隙。與目前紙質(zhì)清單不同的是，基于AR的貨物清單還能支持各種實時操作——這在配載過程中時有發(fā)生。?使用AR設(shè)備優(yōu)化貨運配載?配載員直接從AR設(shè)備顯示屏商直接接收規(guī)劃及指示（接下來拿哪件包裹、將它放在哪里）?讓打印版的配載清單變得無關(guān)緊要?主要目的：加快貨運配載流程最后一公里配送最后一公里是AR領(lǐng)域中，AR設(shè)備的應(yīng)用前景一片光明。包裹配載及送達據(jù)估計，司機離開配送中心后有40%到60%的時間不在開車。這段時間，他們都在貨箱里尋找接下來要配送的包裹。目前的物流行業(yè)中，司機想要找到包裹，只能靠自己對配載過程的深刻記憶。AR設(shè)備看一下包裹，就會接收到該包裹的關(guān)鍵信息。該信息可包括運輸商品的種類，每個包裹的重量、配送地址，是否易碎，設(shè)備會實時計算每個包裹的空間需求，入規(guī)劃路線中。在高效智能的包裹配載以及AR程將會方便快捷得多，極大地節(jié)省了每一次配送的時間。另外，AR還有助于減少包裝損壞事件。目前包裹損壞的一個關(guān)鍵原因是，司機需要騰出手來關(guān)車門，只能將包裹放在地上或夾在胳膊里。有了AR用手就能關(guān)上車門——司機可以通過語音或者眼球/頭部的動作發(fā)送命令。?員工借助于可穿戴AR設(shè)備完成包裹處理、配載及配送的流程?透過AR設(shè)備看，所有包裹上都疊加了關(guān)鍵信息（如內(nèi)容，重量，目的地）及處理指示，而且包裹經(jīng)過智能配載，裝在車廂里。?主要目的：改進處理流程，避免不當(dāng)處理，確保配載優(yōu)化最后一米導(dǎo)航和建筑沒有根據(jù)規(guī)則命名。在這樣的情況下，AR可以起到極大的幫助；司機將AR設(shè)備指向某個建筑或建AR設(shè)備根據(jù)入口位置或其它當(dāng)?shù)靥谹R設(shè)備會訪問之前收集的數(shù)據(jù)；同時渲染相應(yīng)的虛擬信息圖層。有些時候，最后一米配送需要用到室內(nèi)導(dǎo)航。盡管GPS導(dǎo)航在戶外非常好用，但建筑物往往會對GPS信號造成嚴重干擾。學(xué)習(xí)型AR設(shè)備在建筑物內(nèi)部多個點位放置LLA（經(jīng)度、緯度、海拔）標記是一種可行的解決方案。?AR設(shè)備識別建筑物及入口，并提供室內(nèi)導(dǎo)航，從而實現(xiàn)更快送達?學(xué)習(xí)型AR時?配送至某地址時經(jīng)AR驗證安全的包裹交付讓員工佩戴AR設(shè)備還能夠改善安全性，提高客戶接觸的質(zhì)量。在面部識別技術(shù)的幫助下，簽收包裹的人無需出示任何身份證件即可被精確識別。AR設(shè)備會拍的前提下才能使用這種AR偽造的身份證或收件人簽名相比要可靠得多。?AR利用面部識別技術(shù)對包裹簽收人進行精確識別?取代身份證或簽名，完成可視化的批準/拒絕簽收?主要目的：提高掛號信的安全性，加快配送流程?服務(wù)需要事前得到批準并完成注冊強化增值服務(wù)除了幫助物流供應(yīng)商改進流程以外，AR還能使其開展新的客戶服務(wù)（如組裝、組裝與維修越來越多的物流供應(yīng)商開始為客戶提供組裝、維修這樣的增值服務(wù)。舉例而言，后配送至位于德國的奧迪生產(chǎn)車間。目前，這樣的任務(wù)需要技術(shù)工人來完成，而且每一種任務(wù)都需要進行單獨培訓(xùn)。AR可以培訓(xùn)并幫助倉庫員工組裝各種產(chǎn)品，并確保組裝服務(wù)的高標準，進而為客戶降低成本。AR系統(tǒng)能夠監(jiān)視每個工作步驟（借助于增強圖像識別技術(shù)）并檢測組裝流程中的錯誤，從而保證質(zhì)量控制。對于維修人員而言，AR系統(tǒng)可以提供一種直觀的視覺方式，幫助他們識別并修復(fù)問題——考慮到終端消費技術(shù)和終端消費電子以顯著降低培訓(xùn)成本以及技術(shù)員工的平均修復(fù)時間。?組裝與維修團隊配備有支持特定任務(wù)的無需用手的AR設(shè)備（眼鏡）及軟件?雙手，以便他們按照指導(dǎo)執(zhí)行步驟?主要目的：質(zhì)量控制，顯著降低培訓(xùn)成本客戶服務(wù)AR功能的包裹服務(wù)應(yīng)用可以讓客戶使用支持AR的設(shè)備掃描低廉的包裹盒。另外，該應(yīng)用還能顯示不同的寄件方式和保價選項。盡管類似這樣的復(fù)雜應(yīng)用尚未出現(xiàn)，不過目前有一個可用的簡易版。DHLPaketassistent注釋11應(yīng)用讓用戶打印一張紙，上面有一個類似于二維碼的圖標。相機掃描該圖標后，DHL可選包裹盒的全息模型就會投影在用戶面前，以便用戶比對物品、選擇合適尺寸的包裹盒。?AR應(yīng)用可以帶來便利的寄件體驗?選擇合適的寄件方式并下單；提升包裹處理環(huán)節(jié)總而言之，AR在物流業(yè)中有著遠大的前程。從倉庫里的視覺揀貨，到幫助客戶AR能夠在物流價值鏈的幾乎所有環(huán)節(jié)中發(fā)揮作用。盡管上述用例目前只有少數(shù)得到了開發(fā)，但物流業(yè)中的AR應(yīng)用正在出現(xiàn)鼓舞人心的入進來，共同推動AR革命。

2023年環(huán)保行業(yè)分析報告2023年5月目錄一、總體凈利增速達30%，水處理板塊表現(xiàn)最突出 PAGEREFToc356759998\h31、2022年總體凈利潤增長達30%，2023年一季度相對平穩(wěn) PAGEREFToc356759999\h32、水處理板塊表現(xiàn)最突出，節(jié)能板塊增長依然落后 PAGEREFToc356760000\h4二、水和固廢龍頭企業(yè)增勢良好，大氣治理等待政策推動 PAGEREFToc356760001\h101、水和固廢龍頭保持持續(xù)增長，一季度情況相對平穩(wěn) PAGEREFToc356760002\h102、水及固廢處理企業(yè)業(yè)績較好，大氣和監(jiān)測企業(yè)等待政策推動 PAGEREFToc356760003\h123、主要環(huán)保公司年報及一季報情況匯總 PAGEREFToc356760004\h15三、盈利能力變化情況 PAGEREFToc356760005\h191、2023年毛利率穩(wěn)中略降，凈利率各季度波動較大 PAGEREFToc356760006\h192、2023年費用控制較好，2023年一季度費用率提升較多 PAGEREFToc356760007\h203、碧水源資產(chǎn)收益率繼續(xù)提升，期待后續(xù)資金使用帶來效益 PAGEREFToc356760008\h22四、關(guān)注資產(chǎn)負債表中應(yīng)收、預(yù)收、存貨等各項變化 PAGEREFToc356760009\h23五、投資建議——關(guān)注政策及訂單催化劑 PAGEREFToc356760010\h25一、總體凈利增速達30%，水處理板塊表現(xiàn)最突出1、2022年總體凈利潤增長達30%，2023年一季度相對平穩(wěn)2022年，環(huán)保公司整體實現(xiàn)營業(yè)收入219億元，同比增長26%，營業(yè)成本157億元，同比增長27%；實現(xiàn)歸屬凈利潤合計30億元，同比增長30%。2023年一季度單季，環(huán)保公司整體實現(xiàn)營業(yè)收入36億元，同比下降0.54%，環(huán)比減少57%；主營業(yè)務(wù)成本25億元，同比下降4.3%，環(huán)比減少59%；歸屬凈利潤合計4億元，同比增長10%，環(huán)比減少71%。環(huán)保公司2023年總體凈利潤增長速度達到30%，總體增長情況好于其他行業(yè)，也符合市場預(yù)期。而2023年一季度，環(huán)保公司總體增速表現(xiàn)相對比較平穩(wěn)，總營業(yè)收入和去年基本持平，成本和費用的下降促進了凈利潤的增長。從歷史來看，一季度歷來是環(huán)保工程公司收入確認的低點，因此，平穩(wěn)的表現(xiàn)也屬于預(yù)期之中。對于板塊后續(xù)的增長，我們認為，2023年各項政策將逐步落實，治污力度加大，對與環(huán)保企業(yè)2023年的盈利增長仍是可以充滿信心的。2、水處理板塊表現(xiàn)最突出，節(jié)能板塊增長依然落后根據(jù)各公司主營業(yè)務(wù)的類型，我們將目前主要的環(huán)保上市公司分為環(huán)境監(jiān)測、節(jié)能、大氣污染治理、水污染治理、及固廢污染治理五大板塊，對各個板塊盈利增長情況進行。為了更好地說明各板塊增長情況，我們在板塊分析中對以下幾處進行了調(diào)整：（1）由于九龍電力2023年電力資產(chǎn)仍在收入和利潤統(tǒng)計中，因此大氣污染治理板塊中我們此次仍暫時將其剔除，2023年二季度開始將其并入分析；（2）盛運股份目前收購中科通用的重組進程尚在推進，目前盈利中并不是環(huán)保資產(chǎn)盈利狀況的體現(xiàn)，因此等待重組完成后，我們再將其納入固廢板塊中統(tǒng)一討論。2023年，大氣污染治理板塊在所有環(huán)保公司中收入占比仍然最大，主要是由于目前上市公司中，大氣污染治理的企業(yè)最多，其中還包括了成立時間較長、發(fā)展比較成熟的龍凈環(huán)保。但從凈利潤占比來看，水污染治理、固廢處理板塊均開始超越大氣治理板塊，水和固廢處理領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)盈利能力還是較強的。而從2023年一季度各板塊收入和利潤的占比情況來看，水處理板塊收入和利潤的季節(jié)性波動相對明顯，一季度是全年業(yè)績低點。而固廢、和大氣治理板塊的季節(jié)性波動相對較小。從收入和凈利潤增速來看，固廢處理板塊和水處理板塊仍然是凈利潤增長相對最高的，而其中水處理板塊表現(xiàn)尤為突出，2023年、2023年一季度凈利潤增速都大幅領(lǐng)先于其他板塊。水處理一直是環(huán)保行業(yè)中最重要的一部分，2023年，經(jīng)濟形勢相對低迷，但對以市政投入為主的污水處理工程建設(shè)影響較小，水處理板塊中的碧水源、津膜科技收入和利潤增長形勢都較好。而其中的工業(yè)水處理企業(yè)萬邦達、中電環(huán)保等，由于之前基數(shù)較低，也在2023-2023年有了良好的業(yè)績增速。在所有板塊中，節(jié)能板塊增長依然落后，受宏觀經(jīng)濟不景氣影響較大。大氣治理板塊2023年、及2023年一季度凈利潤增速依然偏慢，需要等待后續(xù)的政策落實推動業(yè)績提升。而環(huán)境監(jiān)測板塊發(fā)展則逐步平穩(wěn)。大氣污染治理：2023年，板塊實現(xiàn)營業(yè)收入71.3億元，同比增長24%；營業(yè)成本53億元，同比增長28%；歸屬凈利潤7.4億元，同比增長12%。2023年一季度，板塊實現(xiàn)營業(yè)收入12.6億元，同比增長24%；營業(yè)成本8.9億元，同比增長23%；歸屬凈利潤0.94億元，同比增長5.5%。固廢處理：2023年，板塊實現(xiàn)營業(yè)收入39.9億元，同比增長18%；營業(yè)成本24.7億元，同比增長15%；歸屬凈利潤7.6億元，同比增長38%。2023年一季度，板塊實現(xiàn)營業(yè)收入8.5億元，同比增長9%；營業(yè)成本5.5億元，同比增長16%；歸屬凈利潤1.5億元，同比增長3.5%。水污染治理：2023年，板塊實現(xiàn)營業(yè)收入30億元，同比增長64%；營業(yè)成本19億元，同比增長75%；歸屬凈利潤7.8億元，同比增長53%。2023年一季度，板塊實現(xiàn)營業(yè)收入4.4億元，同比增長40%；營業(yè)成本3.3億元，同比增長54%；歸屬凈利潤0.46億元，同比增長28%。其中，工業(yè)水處理板塊2023年實現(xiàn)營業(yè)收入9.5億元，同比增長60%；營業(yè)成本7億元，同比增長70%；歸屬凈利潤1.6億元，同比增長28%。2023年一季度實現(xiàn)營業(yè)收入1.7億元，同比增長65%；營業(yè)成本1.3億元，同比增長67%；歸屬凈利潤0.24億元，同比增長30%。節(jié)能：2023年，板塊實現(xiàn)營業(yè)收入15.9億元，同比增長36%；營業(yè)成本10.6億元，同比增長45%；歸屬凈利潤2.4億元，同比減少4.6%。2023年一季度，板塊實現(xiàn)營業(yè)收入2.6億元，同比下降3%；營業(yè)成本1.7億元，同比下降2%；歸屬凈利潤0.39億元，同比下降1.8%。環(huán)境監(jiān)測：2023年，板塊實現(xiàn)營業(yè)收入14.2億元，同比增長15%；營業(yè)成本6.9億元，同比增長18%；歸屬凈利潤3.2億元，同比增長9%。2023年一季度，板塊實現(xiàn)營業(yè)收入2.5億元，同比增長17%；營業(yè)成本1.2億元，同比增長21%；歸屬凈利潤0.24億元，同比增長10%。二、水和固廢龍頭企業(yè)增勢良好，大氣治理等待政策推動1、水和固廢龍頭保持持續(xù)增長，一季度情況相對平穩(wěn)從各家環(huán)保公司2023年度業(yè)績情況來看，水、固廢領(lǐng)域的兩家龍頭公司桑德環(huán)境、碧水源增長勢頭依然良好。在我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)階段，龍頭公司具備品牌、規(guī)模優(yōu)勢，發(fā)展思路清晰、市場拓展順暢，經(jīng)營狀況也相對穩(wěn)定，可保持持續(xù)增長的勢頭。此外，天壕節(jié)能、永清環(huán)保2023年業(yè)績增速也較為亮眼。而從2023年一季報情況來看，環(huán)保公司利潤增速大多不高，一季度歷來是工程公司收入和業(yè)績確認的低點，其中桑德環(huán)境業(yè)績季節(jié)性波動相對較小，凱美特氣和國電清新則由于去年同期基數(shù)較低，2023年一季度利潤增速達到較高水平。此外，目前收入增速高于成本增速的公司仍然較少，大部分公司由于新業(yè)務(wù)拓展、異地擴張、或原材料上漲等因素影響，都面臨成本上漲的壓力。從長期趨勢來看，各環(huán)保公司還將抓住產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機會大力拓展新市場，而且隨著環(huán)保市場參與主體的增加、競爭加劇，毛利率還存在下降的可能性。2023年收入增速高于成本增速的公司：雪迪龍、桑德環(huán)境、九龍電力、東江環(huán)保。2023年一季度收入增速高于成本增速的公司：九龍電力、龍源技術(shù)、國電清新。2023年及2023年一季度收入增速均顯著低于成本增速的公司：先河環(huán)保、凱美特氣、燃控科技。2023年收入和凈利增速均較高的公司：天壕節(jié)能、永清環(huán)保、桑德環(huán)境、碧水源。2023年收入和凈利增速較低的公司：易世達、三維絲。2023年一季度收入和凈利增速均較高的公司：桑德環(huán)境、凱美特氣、國電清新。2023年一季度凈利潤增速較低的公司：先河環(huán)保、易世達、永清環(huán)保、三維絲。2、水及固廢處理企業(yè)業(yè)績較好，大氣和監(jiān)測企業(yè)等待政策推動從2023年年報情況來看，水處理、固廢處理企業(yè)業(yè)績基本都符合或略超預(yù)期。監(jiān)測、節(jié)能、大氣治理板塊企業(yè)業(yè)績大多低于預(yù)期。我們認為，2023年，整體宏觀經(jīng)濟環(huán)境較為低迷，與工業(yè)企業(yè)相關(guān)的投入、污染治理都可能受到一定影響。而水處理、固廢處理作為環(huán)保板塊中占比最大的兩個細分領(lǐng)域，多以市政投入為主，污染治理監(jiān)管也相對更加到位，因此受到經(jīng)濟周期的影響波動小。相比之下，節(jié)能板塊受經(jīng)濟不景氣的影響最大。而大氣治理和監(jiān)測企業(yè)則受政府換屆、治污政策推動的影響較大。2023年，隨著政策的落實和推動，大氣治理和監(jiān)測企業(yè)的業(yè)績應(yīng)有望得到改善。從2023年一季報的情況來看，一季度歷來是環(huán)保工程類公司收入確認低點，因此對其業(yè)績預(yù)期普遍也較低，2023年一季度的收入結(jié)算也沒有太多亮點。部分企業(yè)由于去年同期基數(shù)較低，2023年增速表現(xiàn)相對較好。部分企業(yè)的利潤增長來自于募集資金帶來財務(wù)費用的減少、或管理銷售費用的控制。還有部分企業(yè)去年留下的在手訂單結(jié)算保障了一季度的增長。環(huán)保公司全年業(yè)績的兌現(xiàn)情況還需等待后面的季度表現(xiàn)再判斷。2023年年報業(yè)績略超預(yù)期的公司：桑德環(huán)境（固廢業(yè)務(wù)進展良好，配股順利完成）、天壕節(jié)能（2023年新投產(chǎn)項目多，2023年貢獻全年收益，還有資產(chǎn)處置收益）。2023年年報業(yè)績符合預(yù)期的公司：碧水源（北京地區(qū)項目結(jié)算多，各地小碧水源持續(xù)拓展）、九龍電力（煤價下跌、脫硫脫硝等環(huán)保業(yè)務(wù)發(fā)展快）、中電環(huán)保（延期的核電、火電項目恢復(fù)建設(shè)）、雪迪龍（脫硝煙分監(jiān)測系統(tǒng)增長）、津膜科技（水處理市場環(huán)境相對較好）、萬邦達（神華寧煤烯烴二期、及中煤榆林兩大項目結(jié)算）、維爾利（2023年新簽訂單較多，主要在2023年結(jié)算）、東江環(huán)保（資源化產(chǎn)品收入受經(jīng)濟周期影響下跌較多，但環(huán)境工程增加，費用控制）。2023年年報業(yè)績低于預(yù)期的公司：國電清新（大唐資產(chǎn)注入滯后、托克托運營電量減少）、龍源技術(shù)（低氮燃燒結(jié)算進度慢、余熱項目少）、龍凈環(huán)保（增速較以前快，但低于業(yè)績快報發(fā)布后的市場預(yù)期）、聚光科技（環(huán)境監(jiān)測市場需求滯后）、凱美特氣（項目延期、工程機械制造業(yè)開工率不足）、天立環(huán)保（毛利率大幅下滑）、易世達（合同能源管理業(yè)務(wù)拓展慢）、三維絲（收入下滑、費用大幅增加）、永清環(huán)保（重金屬治理項目增加帶動利潤增長，但低于年初100%增長的預(yù)期）、先河環(huán)保（利潤率下滑較大）。2023年一季報業(yè)績符合預(yù)期的公司：碧水源（一季度平穩(wěn)）、桑德環(huán)境（固廢業(yè)務(wù)進展良好、財務(wù)和管理費用下降）、國電清新（大唐部分脫硫特許經(jīng)營資產(chǎn)并入）、聚光科技（費用控制加強）、雪迪龍（2023年留下在手訂單增多，財務(wù)費用下降）、天壕節(jié)能（電量穩(wěn)定、財務(wù)費用下降）、九龍電力（電力資產(chǎn)剝離、環(huán)保業(yè)務(wù)增長）、萬邦達（烯烴二期及中煤榆林兩大項目繼續(xù)結(jié)算）、中電環(huán)保（規(guī)模擴大、但費用上升也較快）、凱美特氣（2023年基數(shù)低）、津膜科技（一季度平穩(wěn)）。2023年一季報業(yè)績低于預(yù)期的公司：龍源技術(shù)（一季度是結(jié)算低點）、龍凈環(huán)保（一季度是工程結(jié)算低點