對增強現實來說我們應該了解這些 這是未來的趨勢
騰訊數碼訊(米可)增強現實,這一專業術語讓很多科技精英們興奮不已,但對普通大眾來說,卻常常被誤解和難以定義。幾十年以來,科技商業領域,關於增強現實的泡沫一直存在,但現在才開始向普通大眾消費者轉移。
增強現實眼鏡被看成是改變我們生活方式的潛在工具,但實際上什麼是增強現實,為什麼它會讓人如此興奮、又如此時髦,為什麼蘋果、Facebook、谷歌和其它公司都如此依賴基於增強現實的未來?
增強現實現在並不是所有人都能立刻體驗,甚至會覺得有些遙遠。但當你開始使用它的時候,它背後的技術和生態系統,才是更重要的發展契機。
下面就讓我們一起來了解一些增強現實,並且談談對它的看法。
什麼是增強現實?
虛擬現實承諾讓我們沉浸在一個完全模擬的環境中,它會將我們帶到一個虛擬的空間,並且試圖讓我們相信它就是真實的。但增強現實從這個角度來說,與虛擬現實完全相反,它想讓我們留在現實世界中,但同時也保留了一些虛擬世界的元素,並且直接告訴使用者,這些東西是虛擬的。
簡單的說,增強現實就是一種在現實世界中疊加圖形、圖像或視頻等元素來豐富視覺效果的技術。第一款增強現實裝置早在上世界60年代就誕生,被稱作「達摩克利斯之劍」(嚴肅點,不要笑),第一次將這個想法帶到了我們的面前。雖然這款設備又龐大又笨重,但卻可以覆蓋我們的視線。
那麼,增強現實與混合現實之間又有什麼關係呢?實際上他們比較相似,但微軟依然會將自己的HoloLens頭戴設備稱作混合現實而不是增強現實。本質上來說,混合現實就是介於虛擬現實與增強現實之間的一種效果。
我們可以這樣想,混合現實是讓虛擬對象與真實世界的元素進行互動,反之亦然。想像一下,當你在房間里擺放著一張虛擬的桌子,然後就可以繞著它走來走去。或者是Pokemon Go的某個新版本,精靈們可以從路人身邊隨機的走來走去,這就是混合現實。
這項技術本身有多種實現方式,而現在最流行的方式就是通過人人都擁有的只能說。Snapchat的濾鏡可以讓我們變成可愛的小狗、或者變成卡通人物。它還可以通過有趣的方式裝飾照片和視頻,比如將我們的頭安裝在一個會跳舞的精靈身上。
另外兩種主要的實現形式就是耳機和智能眼鏡,智能眼鏡算是增強現實最理想的實現形式,給我么能提供了輕便又易於佩戴的設備。耳機有些笨重,但通常來說,它們內部卻能夠整合增強現實技術所需的所有感測器和技術。
提到感測器,增強現實需要一些不同的功能。首先它需要攝像頭,因為需要拍攝下周圍的現實環境。同時還需要運動感測器,當我們在設備周圍進行移動的時候,就能與周圍的環境進行互動。當然,還需要專門的軟體將這些東西聯繫到一起。最重要的是,需要高性能的移動處理器和電池來保證基本的運算和使用時間。
不僅僅是視覺效果
讓我們回到原點,增強現實通常是將一些圖形和畫面疊加在視線範圍中,改變我們看待世界的方式。但事實並非總是如此。
事實證明,增強現實是一個比我們了解到更模糊的術語。比如Bose一直在開發基於音頻的增強現實技術,雖然說起來都叫做增強現實,但只是用來告訴我們正在看什麼,而不是展示當前的世界。
對視力受損的人來說,顯然這種類型的增強現實設備更好。但它也只是暫時的權宜之計,因為視覺增強現實技術在達到為消費者服務的水平之前,還有很長的一段路要走。視覺效果需要強大的處理器和更大的電池,更別提先進的投影技術了。
而音頻則不需要這些東西,可以簡單的用攝像頭觀察世界,然後告訴用戶我們在哪,正在看哪些東西。
用途
很好,了解了AR的原理,那麼就應該知道它究竟有什麼用了。本質上來說,增強現實就是一個計算平台,可以改變我們與計算機的交互方式。在增強現實中,我們使用的電腦不是靜止的,而是能夠與我們周圍的世界進行互動。比如當你在城市中旅行,肚子餓了想吃東西,那麼就可以問問你的智能眼鏡,告訴你周圍有哪些好吃的餐館。當你到達這家餐館的時候,就會自動彈出在Yelp上的評級,可以進一步了解哪道菜肴好吃,甚至可以提前預覽一下菜單。而所有者一切都不需要掏出智能手機。
如果你想去更遠的地方,可以直接通過增強現實技術進行導航,告訴你應該去哪裡,同時這段旅程需要多長時間。甚至還可以同步城市的交通狀況,為你規划出行線路。
當你去餐館點餐時,看到一道菜,在你的注視下,這道菜就可以立刻展示營養成分,甚至還會告訴你是否適合你的飲食習慣、消耗這道菜的卡路里需要多大的運動量。
增強現實不僅僅是針對目標,還可以改善與人們之間的互動。就像斯坦福大學一直在研究的身體網路系統一樣。我們可以在看到一個人之後,通過識別對方身上的感測器來判斷對方是否說謊。看到你究竟是開心還是尷尬,這樣可以避免說錯話,讓約會太尷尬。
另外其它的用途還包括普通的工作和遊戲。Magic Leap的首席執行官表示,可以通過這種技術在無需電視的情況下觀看NBA比賽,甚至能夠將家裡的客廳變成遊戲室,萬虛擬桌游或其它遊戲,無需任何設置。
投影問題
關於虛擬增強現實系統,我們需要了解的一個技術問題就是,並不是所有的系統都相同,目前主要有兩種方式來實現增強現實頭戴設備和眼鏡。
還記得谷歌眼鏡嗎?本質上來說它只是在一幅普通眼鏡的角落中安裝一塊小小的顯示屏,然後畫面內容都被投射到這塊顯示屏上。在谷歌眼睛中,增強現實的位置是固定的,無法實現更豐富的視覺效果。我們也見過類似於Everysight等,也都是類似的原理。
而基於投射的AR技術還可以通過感測器,更適合AR的公開演示。比如加州大學戴維斯分校的AR沙盒。這是一款由LakeViz3D項目專門設計的增強現實沙盤,該項目旨在培育淡水生態系統管理的公眾意識。與讓用戶沉浸在數字生成環境的虛擬現實不同,增強現實把視覺、聲音和其它數字效果疊加到真實世界場景當中,讓用戶能夠進行操作。
教育工作者可以使用增強現實沙盤展示一系列的互動地球科學概念。舉例來說,他們能夠向學生展示或者鼓勵學生構建地表上各種各樣的地貌特徵,解釋這些地貌特徵如何通過各種各樣的變化產生,如洪水、侵蝕、地質構造和冰河時期等。
另外一種方法這是基於一種名叫光場的技術,它將AR圖像直接投射到你的眼睛中,希望將虛擬元素與現實世界無縫的整合起來。它可以捕捉到任何場景中的光線,然後再改變焦點。所有AR光場技術的原理都比較類似,包括Avengant和Magic Leap都是如此。
而這種效果目前來看,是AR技術實現最主流的方式。
主流增強現實設備
現在我們知道增強現實是什麼,那麼如何才能體驗到呢?其實現在市面上已經有了很多增強現實設備在售,其中大部分都是面向企業和工作用途,但對消費者來說,也有不少的選擇。
很長一段年時間內,微軟HoloLens都是這個世界上最先進的增強現實設備,雖然現在領先的優勢已經沒有那麼大,但至少已經對消費者做出了承諾。目前HoloLens已經推出了開發者版本,有能力與Windows混合顯示設備的平台共同發展。
Vuzix剛剛在CES 2018上展示了自己最新一代的Vuzix Blade AR智能眼鏡。作為老牌智能眼鏡廠商,Vuzix Blade AR代表著我們一直等待的AR設備的突破。 可能是第一個兼具舒適、正常外形的智能眼鏡。
從外表來看,Vuzix Blade AR看起來像一個稍顯笨重的標準眼鏡。Vuzix表示,Blade AR適合全天使用,重量不超過85克。Vuzix Blade AR配置四核ARM CPU,定製的谷歌Android操作系統。該眼鏡還包括觸摸板輸入,以及降噪麥克風,兼容Android和iOS平台,功能包括查看天氣更新、消息通知、視頻會議,記錄運動數據、社交軟體等等,以及電話、管理設備這些基礎功能。
是與Snapchat Spectacles這樣的產品不同,Everysight公司的產品將更多的是增強現實技術變得更實用。這款產品名叫Raptor AR智能眼鏡,是專門針對自行車和鐵人三項運動員打造的運動配件,可以幫助運動員提高訓練質量,提高比賽訓練的安全性,並且提高運動成績。
Everysight為Raptor AR智能眼鏡配備了名為BEAM的專利技術,通過配備透明的高解析度顯示屏來在平行視線範圍內展示所有信息,而這些信息會通過投影的方式出現在用戶面前。包括路線導航、時間、距離、速度、心率、節奏和電量等,都可以實時出現在Raptor AR的屏幕上,並且可以減少騎行者的視覺疲勞,並且不會阻擋視線。
Raptor AR可以通過感測器捕捉佩戴者的各項身體和運動指標,比如心率、節奏、速度和力量等,然後將這些信息上傳到Android或iOS平台的App中。
這款ODG R智能眼鏡搭載了Android系統以及高通驍龍處理器,同時並不需要與智能手機配合使用,而且體積相對更加小巧。
ODG R配備了主頻高達2.7GHz的高通驍龍8084四核處理器和4GB RAM,機身存儲容量在16-128GB之間。軟體方面,ODG R運行的是基於Android 4.4 KitKat的Reticle OS操作系統,並根據頭戴式設備的要求對系統架構進行了優化。ODG R的屏幕解析度為1280×720,每秒刷新了高達100幀,而且由於採用了半透明設計,在佩戴時用戶的視線並不會被完全阻擋。
ODG R的鏡腿部分也支持拆卸,並內置有支持OTG的USB介面,同時鼻托也能夠根據不同面部形狀來進行調節。另外,ODG R還配備了支持連接耳塞的磁性立體聲音頻輸出介面以及可拆卸的變色鏡片。在鼻夾上方ODG R還搭載了一個支持自動對焦的720p攝像頭,能夠與虛擬現實App搭配工作。
聯想公司宣布和迪士尼開展合作共同推進名為「Star Wars:Jedi Challenges」的新項目。產品不管從外形還是遊戲應用開發都與迪士尼旗下的《星球大戰》IP緊密結合。外觀最顯而易見的就是其中的光劍控制器,我們可以看到它完全是根據迪士尼所提供的電影模型1:1還原而來。用戶使用定位器則能快速布置場景,追蹤App當中模型的位置。
最值得說的還是聯想與迪士尼聯合開發的這款手機App,從目前體驗的Demo來看,這款App提供了「與絕地武士的光劍對決」、「全息象棋」「策略戰鬥」等遊戲模式。
Merge Cube能為用戶提供一些與全息不一樣的AR效果。戴上紫色的Merge VR頭顯,用戶可以進入Merge Miniverse系統,選擇精心設計的家庭內容進行體驗。
這些應用利用了其VR頭顯,允許用戶用雙手與Merge Cube進行交互,而不像常見的需要用手抓住手機才能進行娛樂。
蘋果首席執行官庫克對增強現實非常感興趣,也非常興奮,因為該公司正在努力打造屬於自己的增強現實生態系統,並且已經不斷有新的證據證實這一傳聞。蘋果已經開發出了很多專利,甚至可以與iPhone配合使用的頭戴式耳機。
不過在蘋果準備好硬體之前,ARKit是蘋果讓開發者進入到AR生態系統的最好方法。目前來看ARKit也成為了迄今為止效果最好的增強現實開發平台,而最近ARkit 1.5的升級,對效果進行了進一步優化。
為了不被蘋果落下,谷歌也推出了ARCore增強現實生態系統。雖然谷歌眼鏡以失敗告終,但這並不意味著谷歌放棄增強現實市場。要知道未來技術成熟之後,谷歌眼鏡一定還會再次回到我們的面前。而在這段時間內,為什麼不給自己培養一些開發者來構建生態系統呢?當然值得一提的是,谷歌最近收購了Lytro,這是一家專門從事於光場技術開發的公司。
經過多年的保密,Magic One終於發布了自己的第一款產品Magic Leap One,這是一款需要連接到PC的AR眼鏡,並且還專門配備了遙控器。我們知道它算是一種一體化的解決方案,取代我們的電腦,未來還會有來自於ILM和NBA等方面的應用,並且它的控制器支持6 DoF追蹤,並且售價大約1000美元,應該會在今年正式亮相。但目前對於這款設備,我們還不知道更多的消息。
Spectacles是Snap集團旗下的首款硬體產品,是一款裝有攝像頭的太陽鏡。Spectacles能夠錄製10秒長的視頻,攝像頭採用115度廣角鏡頭,這就使得它擁有比一般手機更廣的視野,而這也更加接近人眼的視角。
用戶輕擊眼鏡上方的按鈕便可以拍攝10-30秒的視頻,並且用戶拍攝視頻時,眼鏡前方的 LED 燈會閃爍提醒他人。儲存視頻時,用戶第二次輕擊按鈕即可。視頻可以通過藍牙、Wi-Fi傳送到智能手機上,或通過Wi-Fi傳送到安卓設備上,最終通過智能機應用分享到用戶Snapchat上。
扎克伯格已經告訴全世界,Facebook將要開發增強現實眼鏡,但究竟會是什麼樣,現在還不清楚。不過Facebook打造AR技術,一定會應用於社交領域,但對Facebook本身來說不是一件容易的事。在Cambridge Analytica數據泄露醜聞之後,Facebook需要重新獲得用戶的信任後,才能在AR領域有所作為。
來源:wareable


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