对增强现实来说我们应该了解这些 这是未来的趋势

百家 作者:腾讯数码 2018-04-30 02:06:18

腾讯数码讯(米可)增强现实,这一专业术语让很多科技精英们兴奋不已,但对普通大众来说,却常常被误解和难以定义。几十年以来,科技商业领域,关于增强现实的泡沫一直存在,但现在才开始向普通大众消费者转移。

增强现实眼镜被看成是改变我们生活方式的潜在工具,但实际上什么是增强现实,为什么它会让人如此兴奋、又如此时髦,为什么苹果、Facebook、谷歌和其它公司都如此依赖基于增强现实的未来?

增强现实现在并不是所有人都能立刻体验,甚至会觉得有些遥远。但当你开始使用它的时候,它背后的技术和生态系统,才是更重要的发展契机。

下面就让我们一起来了解一些增强现实,并且谈谈对它的看法。

什么是增强现实?

虚拟现实承诺让我们沉浸在一个完全模拟的环境中,它会将我们带到一个虚拟的空间,并且试图让我们相信它就是真实的。但增强现实从这个角度来说,与虚拟现实完全相反,它想让我们留在现实世界中,但同时也保留了一些虚拟世界的元素,并且直接告诉使用者,这些东西是虚拟的。

简单的说,增强现实就是一种在现实世界中叠加图形、图像或视频等元素来丰富视觉效果的技术。第一款增强现实装置早在上世界60年代就诞生,被称作“达摩克利斯之剑”(严肃点,不要笑),第一次将这个想法带到了我们的面前。虽然这款设备又庞大又笨重,但却可以覆盖我们的视线。

那么,增强现实与混合现实之间又有什么关系呢?实际上他们比较相似,但微软依然会将自己的HoloLens头戴设备称作混合现实而不是增强现实。本质上来说,混合现实就是介于虚拟现实与增强现实之间的一种效果。

我们可以这样想,混合现实是让虚拟对象与真实世界的元素进行互动,反之亦然。想像一下,当你在房间里摆放着一张虚拟的桌子,然后就可以绕着它走来走去。或者是Pokemon Go的某个新版本,精灵们可以从路人身边随机的走来走去,这就是混合现实。

这项技术本身有多种实现方式,而现在最流行的方式就是通过人人都拥有的只能说。Snapchat的滤镜可以让我们变成可爱的小狗、或者变成卡通人物。它还可以通过有趣的方式装饰照片和视频,比如将我们的头安装在一个会跳舞的精灵身上。

另外两种主要的实现形式就是耳机和智能眼镜,智能眼镜算是增强现实最理想的实现形式,给我么能提供了轻便又易于佩戴的设备。耳机有些笨重,但通常来说,它们内部却能够整合增强现实技术所需的所有传感器和技术。

提到传感器,增强现实需要一些不同的功能。首先它需要摄像头,因为需要拍摄下周围的现实环境。同时还需要运动传感器,当我们在设备周围进行移动的时候,就能与周围的环境进行互动。当然,还需要专门的软件将这些东西联系到一起。最重要的是,需要高性能的移动处理器和电池来保证基本的运算和使用时间。

不仅仅是视觉效果

让我们回到原点,增强现实通常是将一些图形和画面叠加在视线范围中,改变我们看待世界的方式。但事实并非总是如此。

事实证明,增强现实是一个比我们了解到更模糊的术语。比如Bose一直在开发基于音频的增强现实技术,虽然说起来都叫做增强现实,但只是用来告诉我们正在看什么,而不是展示当前的世界。

对视力受损的人来说,显然这种类型的增强现实设备更好。但它也只是暂时的权宜之计,因为视觉增强现实技术在达到为消费者服务的水平之前,还有很长的一段路要走。视觉效果需要强大的处理器和更大的电池,更别提先进的投影技术了。

而音频则不需要这些东西,可以简单的用摄像头观察世界,然后告诉用户我们在哪,正在看哪些东西。

用途

很好,了解了AR的原理,那么就应该知道它究竟有什么用了。本质上来说,增强现实就是一个计算平台,可以改变我们与计算机的交互方式。在增强现实中,我们使用的电脑不是静止的,而是能够与我们周围的世界进行互动。比如当你在城市中旅行,肚子饿了想吃东西,那么就可以问问你的智能眼镜,告诉你周围有哪些好吃的餐馆。当你到达这家餐馆的时候,就会自动弹出在Yelp上的评级,可以进一步了解哪道菜肴好吃,甚至可以提前预览一下菜单。而所有者一切都不需要掏出智能手机。

如果你想去更远的地方,可以直接通过增强现实技术进行导航,告诉你应该去哪里,同时这段旅程需要多长时间。甚至还可以同步城市的交通状况,为你规划出行线路。

当你去餐馆点餐时,看到一道菜,在你的注视下,这道菜就可以立刻展示营养成分,甚至还会告诉你是否适合你的饮食习惯、消耗这道菜的卡路里需要多大的运动量。

增强现实不仅仅是针对目标,还可以改善与人们之间的互动。就像斯坦福大学一直在研究的身体网络系统一样。我们可以在看到一个人之后,通过识别对方身上的传感器来判断对方是否说谎。看到你究竟是开心还是尴尬,这样可以避免说错话,让约会太尴尬。

另外其它的用途还包括普通的工作和游戏。Magic Leap的首席执行官表示,可以通过这种技术在无需电视的情况下观看NBA比赛,甚至能够将家里的客厅变成游戏室,万虚拟桌游或其它游戏,无需任何设置。

投影问题

关于虚拟增强现实系统,我们需要了解的一个技术问题就是,并不是所有的系统都相同,目前主要有两种方式来实现增强现实头戴设备和眼镜。

还记得谷歌眼镜吗?本质上来说它只是在一幅普通眼镜的角落中安装一块小小的显示屏,然后画面内容都被投射到这块显示屏上。在谷歌眼睛中,增强现实的位置是固定的,无法实现更丰富的视觉效果。我们也见过类似于Everysight等,也都是类似的原理。

而基于投射的AR技术还可以通过传感器,更适合AR的公开演示。比如加州大学戴维斯分校的AR沙盒。这是一款由LakeViz3D项目专门设计的增强现实沙盘,该项目旨在培育淡水生态系统管理的公众意识。与让用户沉浸在数字生成环境的虚拟现实不同,增强现实把视觉、声音和其它数字效果叠加到真实世界场景当中,让用户能够进行操作。

教育工作者可以使用增强现实沙盘展示一系列的互动地球科学概念。举例来说,他们能够向学生展示或者鼓励学生构建地表上各种各样的地貌特征,解释这些地貌特征如何通过各种各样的变化产生,如洪水、侵蚀、地质构造和冰河时期等。

另外一种方法这是基于一种名叫光场的技术,它将AR图像直接投射到你的眼睛中,希望将虚拟元素与现实世界无缝的整合起来。它可以捕捉到任何场景中的光线,然后再改变焦点。所有AR光场技术的原理都比较类似,包括Avengant和Magic Leap都是如此。

而这种效果目前来看,是AR技术实现最主流的方式。

主流增强现实设备

现在我们知道增强现实是什么,那么如何才能体验到呢?其实现在市面上已经有了很多增强现实设备在售,其中大部分都是面向企业和工作用途,但对消费者来说,也有不少的选择。

很长一段年时间内,微软HoloLens都是这个世界上最先进的增强现实设备,虽然现在领先的优势已经没有那么大,但至少已经对消费者做出了承诺。目前HoloLens已经推出了开发者版本,有能力与Windows混合显示设备的平台共同发展。

Vuzix刚刚在CES 2018上展示了自己最新一代的Vuzix Blade AR智能眼镜。作为老牌智能眼镜厂商,Vuzix Blade AR代表着我们一直等待的AR设备的突破。 可能是第一个兼具舒适、正常外形的智能眼镜。

从外表来看,Vuzix Blade AR看起来像一个稍显笨重的标准眼镜。Vuzix表示,Blade AR适合全天使用,重量不超过85克。Vuzix Blade AR配置四核ARM CPU,定制的谷歌Android操作系统。该眼镜还包括触摸板输入,以及降噪麦克风,兼容Android和iOS平台,功能包括查看天气更新、消息通知、视频会议,记录运动数据、社交软件等等,以及电话、管理设备这些基础功能。

是与Snapchat Spectacles这样的产品不同,Everysight公司的产品将更多的是增强现实技术变得更实用。这款产品名叫Raptor AR智能眼镜,是专门针对自行车和铁人三项运动员打造的运动配件,可以帮助运动员提高训练质量,提高比赛训练的安全性,并且提高运动成绩。

Everysight为Raptor AR智能眼镜配备了名为BEAM的专利技术,通过配备透明的高分辨率显示屏来在平行视线范围内展示所有信息,而这些信息会通过投影的方式出现在用户面前。包括路线导航、时间、距离、速度、心率、节奏和电量等,都可以实时出现在Raptor AR的屏幕上,并且可以减少骑行者的视觉疲劳,并且不会阻挡视线。

Raptor AR可以通过传感器捕捉佩戴者的各项身体和运动指标,比如心率、节奏、速度和力量等,然后将这些信息上传到Android或iOS平台的App中。

这款ODG R智能眼镜搭载了Android系统以及高通骁龙处理器,同时并不需要与智能手机配合使用,而且体积相对更加小巧。

ODG R配备了主频高达2.7GHz的高通骁龙8084四核处理器和4GB RAM,机身存储容量在16-128GB之间。软件方面,ODG R运行的是基于Android 4.4 KitKat的Reticle OS操作系统,并根据头戴式设备的要求对系统架构进行了优化。ODG R的屏幕分辨率为1280×720,每秒刷新了高达100帧,而且由于采用了半透明设计,在佩戴时用户的视线并不会被完全阻挡。

ODG R的镜腿部分也支持拆卸,并内置有支持OTG的USB接口,同时鼻托也能够根据不同面部形状来进行调节。另外,ODG R还配备了支持连接耳塞的磁性立体声音频输出接口以及可拆卸的变色镜片。在鼻夹上方ODG R还搭载了一个支持自动对焦的720p摄像头,能够与虚拟现实App搭配工作。

联想公司宣布和迪士尼开展合作共同推进名为“Star Wars:Jedi Challenges”的新项目。产品不管从外形还是游戏应用开发都与迪士尼旗下的《星球大战》IP紧密结合。外观最显而易见的就是其中的光剑控制器,我们可以看到它完全是根据迪士尼所提供的电影模型1:1还原而来。用户使用定位器则能快速布置场景,追踪App当中模型的位置。

最值得说的还是联想与迪士尼联合开发的这款手机App,从目前体验的Demo来看,这款App提供了“与绝地武士的光剑对决”、“全息象棋”“策略战斗”等游戏模式。

Merge Cube能为用户提供一些与全息不一样的AR效果。戴上紫色的Merge VR头显,用户可以进入Merge Miniverse系统,选择精心设计的家庭内容进行体验。

这些应用利用了其VR头显,允许用户用双手与Merge Cube进行交互,而不像常见的需要用手抓住手机才能进行娱乐。

苹果首席执行官库克对增强现实非常感兴趣,也非常兴奋,因为该公司正在努力打造属于自己的增强现实生态系统,并且已经不断有新的证据证实这一传闻。苹果已经开发出了很多专利,甚至可以与iPhone配合使用的头戴式耳机。

不过在苹果准备好硬件之前,ARKit是苹果让开发者进入到AR生态系统的最好方法。目前来看ARKit也成为了迄今为止效果最好的增强现实开发平台,而最近ARkit 1.5的升级,对效果进行了进一步优化。

为了不被苹果落下,谷歌也推出了ARCore增强现实生态系统。虽然谷歌眼镜以失败告终,但这并不意味着谷歌放弃增强现实市场。要知道未来技术成熟之后,谷歌眼镜一定还会再次回到我们的面前。而在这段时间内,为什么不给自己培养一些开发者来构建生态系统呢?当然值得一提的是,谷歌最近收购了Lytro,这是一家专门从事于光场技术开发的公司。

经过多年的保密,Magic One终于发布了自己的第一款产品Magic Leap One,这是一款需要连接到PC的AR眼镜,并且还专门配备了遥控器。我们知道它算是一种一体化的解决方案,取代我们的电脑,未来还会有来自于ILM和NBA等方面的应用,并且它的控制器支持6 DoF追踪,并且售价大约1000美元,应该会在今年正式亮相。但目前对于这款设备,我们还不知道更多的消息。

Spectacles是Snap集团旗下的首款硬件产品,是一款装有摄像头的太阳镜。Spectacles能够录制10秒长的视频,摄像头采用115度广角镜头,这就使得它拥有比一般手机更广的视野,而这也更加接近人眼的视角。

用户轻击眼镜上方的按钮便可以拍摄10-30秒的视频,并且用户拍摄视频时,眼镜前方的 LED 灯会闪烁提醒他人。储存视频时,用户第二次轻击按钮即可。视频可以通过蓝牙、Wi-Fi传送到智能手机上,或通过Wi-Fi传送到安卓设备上,最终通过智能机应用分享到用户Snapchat上。

扎克伯格已经告诉全世界,Facebook将要开发增强现实眼镜,但究竟会是什么样,现在还不清楚。不过Facebook打造AR技术,一定会应用于社交领域,但对Facebook本身来说不是一件容易的事。在Cambridge Analytica数据泄露丑闻之后,Facebook需要重新获得用户的信任后,才能在AR领域有所作为。

来源:wareable


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