淺談手機AR的缺陷及可能性解決方案

文章相關引用及參考：映維網

本文來自專註於ARCloud的Sturfee團隊

（映維網 2018年01月23日）移動時代將個人電腦和互聯網的力量放在我們的口袋裡。我們突然之間可以在旅途中搜索答案並消費信息。對於增強現實，許多人認為這是下一代主要的計算平台。

A16Z的Benedict Evans認為AR可能是繼移動之後的下一個基本平台轉變

但AR要達到這個階段，它不能僅僅只是移動一種邊際改善。實際上，如果AR只是移動的邊際改變，這種技術將就不會獲得足夠的速度來擺脫移動範式的軌道，並且成為最終的主流。

AR在本質上允許我們，及時地，無障礙地，以及無屏幕地從源頭中存取知識。時髦的AR眼鏡尚未解決無屏幕問題，但我們至少可以解決前兩個因素。蘋果ARKit和谷歌ARCore正朝著正確的方向邁進，但它們只是支持為移動應用創建增加邊際價值的新穎功能。我們目前仍處於AR平台創建的初期階段，所以我們還有很多工作要做。這篇文章的目標是說明一種可能的AR用戶之旅，為什麼我們不能僅僅只是依靠ARKit，以及實現AR真正的承諾到底需要什麼。

每個計算平台都是由少數幾家公司引發和定義。目前我們正處於增強現實平台的「創造」階段，幾乎沒有脫離移動的範例

1. 未來的AR城市

這是一個熙熙攘攘的星期六，你正在塔乘地鐵去和好朋友一起吃午飯。在即將到達站點的時候，一條綠色指示線將出現，指引你如何走過地鐵站並最終到達餐廳。隨著你走過車站，空白的牆壁上將會出現迎合你興趣的虛擬品牌店。你會注意到H＆M剛剛進貨了一系列的新款夾克，這時你可以詢問AR眼鏡夾克具體的價錢，然後把它們保存在你的願望清單中。

景點，方向和其他有用的信息都可以隨時隨地無縫融合到現實之中

很快你就走出了地鐵站並來到大街，而朋友曾在Facebook上提及或在大眾點評過的店面將會突出顯示。一輛旅遊纜車經過，而你會看到一張面向你的路線圖。突然之間，你發現《寵物小精靈》遊戲中的隊員在噴泉後給你留下了小精靈蛋。於是你留下了一個大大的紅心表情符號來表達你的感謝。這時，綠線指示線變成了閃爍的黃色，提醒你要加快腳步，不否你將會遲到。

這是一個增強城市的願景，亦即數字（有用的數字信息和幻想的數字信息）能夠與現實世界無縫融合。引用蘋果執行總監蒂姆·庫克的話來說就是：「增強現實將會改變一切」。然而，今天的工具尚無法幫助我們實現這一點。要理解具體的原因，我們首先要理解ARKit的功能與局限。

藉助世界尺度的AR，整個城市都可以成為你的遊樂場。這是演示應用程序中的一個實時畫面，其中籃球可以識別建築物，並在牆壁之間和汽車之間跳動

2. 當前的ARKit應用

我們再次從上文提及的相同場景開始，但這一次我使用的不再是AR眼鏡，而是智能手機上的ARKit應用程序。應用程序開始檢測最多離你15英尺遠的水平面，如地面或汽車車頂。然後應用利用檢測到的平面作為錨點來放置3D數字對象，這樣當你移動手機的時候系統仍然能粗略保持對象的相對位置。

但是，你將會注意到以下幾點：

1. 數字對象無法持久存在，同時不具備社交性。這意味著這些對象在用戶在關閉應用程序後就會消失，而且另一個走過同一位置的應用程序用戶無法查看這些內容。簡而言之，沒有持續性+沒有社交性=孤獨的AR體驗。

2. 你每次都必須重新掃描場景才能啟動AR體驗，因為系統沒有保存任何世界模型。所以在你每次重新啟動應用程序時，應用都會從周圍的空白版面開始。這給用戶體驗增加了很多不必要的摩擦。

3. ARKit應用無法檢測垂直平面或距離太遠的平面（攝像頭的感知範圍無法覆蓋那麼遠的遠距）。如果應用程序無法檢測到平面，它將無法與之進行交互。

4. 此外，ARKit應用依靠智能手機中的GPS和指南針/磁力計來估算你的位置並將數字對象放置在正確的位置。這在精度上可能不太可靠，特別是在城市之中（你是否還記得百度地圖時的「南轅北轍」指示呢），這意味著星巴克的評分可能被錯誤地顯示在麥當勞身上。

由於存在這些限制，大多數AR應用程序僅限於平面或所謂的「桌面AR體驗」。這種應用只能帶來新穎的功能，但在實際上無法驅動日常用例。你是否每天都會通過宜家應用來可視化數字傢具呢？

為了幫助AR走向主流，我們需要為其帶來情景性，及時性，持久性，可擴展性，以及能效性。AR社區將所需的突破性解決方案稱為AR Cloud（AR雲），業界資深人士Matt Miesnieks將其定義為「現實世界的機讀型1：1比例模型」。我們的AR設備將成為這個平行虛擬世界的實時介面，而後者將能完美地覆蓋在物理世界之上。」

3. AR Cloud將如何增強ARKit

簡而言之，AR Cloud將可以令ARKit/ARCore在基於位置的AR應用程序方面變得更加強大。以下是說明了我們是如何解決當前平台的一些限制：

我們使用衛星圖像（天空視圖）來繪製出真實世界的精確3D模型，並繼續檢測和轉換地理空間特徵（如建築物和城市景觀），然後將其轉換為機器可讀的格式。接下來，AR Cloud引擎將通過視覺處理來分析你周圍的特徵（地面視圖），從而即時地和準確地定位你的位置和方向。這可以通過任意攝像頭實現，如智能手機，頭顯，甚至無人機。

通過結合天空視圖和攝像頭提供的地面視圖，AR Cloud能夠確定你在世界上的位置，並且識別你的周圍環境

現在，ARKit可以利用這些AR Cloud衍生的地理空間測量來減少手機GPS和內部感測器的定位誤差，並且精確檢測街道級別的3D特徵，如地形高程，建築物表面（垂直平面），甚至是樹木的變化。另外，通過將ARKit的網格計算限制在場景中的一些有限對象（即人和車），應用程序將可以節省大量的電量。

4. 世界尺度的AR

簡而言之，AR Cloud能夠幫助同一個ARKit應用程序充分利用你周圍環境的潛力，並且解鎖大量的創意設計和社交應用。所以，現在皮卡丘不僅只是可以行走在地面上，它還可以從牆壁上跳下來或者躲在雕像後面。你同時可以想像「星球大戰」中Porgs小企鵝衝過公園，跳過長椅。以下部分素材來自於我們內部創建的應用程序：

AR應用程序Vortex Ball的真實片段。

具備社交性的有用AR：留下數字紅心，讓朋友發現或看到視覺指引和興趣點（如餐館，劇院，景點）

情景感知的數字對象（黃色），如猩猩爬上建築物，牌匾從牆上伸出，小偷溜過角落，兔子躲在灌木叢中等等

原文鏈接：https://yivian.com/news/40746.html

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