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在虚拟和现实里游刃有余:增强现实技术的那些事
2014年3月9日    评论:    分享:

    来源:极客公园
    作者:亮风台

    2007 年,弗诺·文奇凭借长篇小说《彩虹尽头》第五次捧起被誉为科幻艺术界的诺贝尔奖的雨果奖。曾几次准确预言近未来互联网走向的弗诺·文奇,这次把眼光瞄向了增强现实,在《彩虹尽头》里,小说主人公通过穿戴智能外衣和特殊的隐形眼镜,就能够利用虚拟视网膜显示技术看到除真实景物外的计算机图表等附加信息,拥有和虚拟形象互动的能力,在虚拟和现实里游刃有余。预言帝的这次出手,让人不禁好奇,未来会是增强现实的舞台么?

    国外媒体将增强现实技术列为 2014 年 15 大科技发展趋势之一,市场调查研究公司 Juniper Research 则预计增强现实相关应用 2015 年的全球下载量将高达 14 亿次,较 2010 年增长超过 100 倍,同时移动互联网的增强现实收入将从 2010 年的不到 200 万美元迈向 15 亿美元。带有增强现实元素的企业应用程序收入将排在第三位,仅次于位置搜索和游戏。

在虚拟和现实里游刃有余:增强现实技术的那些事

  一、增强现实技术介绍

  增强现实(Augmented Reality,简称 AR),是一种利用计算机系统产生三维信息来增强用户对现实世界感知的新技术。一般认为,AR 技术的出现源于虚拟现实技术(Virtual Reality,简称 VR)的发展,但二者存在明显的差别。传统 VR 技术给予用户一种在虚拟世界中完全沉浸的效果,是另外创造一个世界;而 AR 技术则把计算机带入到用户的真实世界中,通过听、看、摸、闻那些虚拟信息,来增强对现实世界的感知,实现了从“人去适应机器”到技术“以人为本”的转变。

在虚拟和现实里游刃有余:增强现实技术的那些事

  AR 技术最早可以溯源到波音公司设计辅助布线系统,戴着特殊头盔的工程师可以看到叠加在实际视野上的布线路径和文字提示,大大降低拆卸的复杂程度,近两年德国 Metaio 公司也曾为三菱电器设计一款 AR 维修工具,维修人员只需要用移动设备的摄像头扫描一下要维修的三菱电器,移动设备会自动识别电器的型号,然后将维修流程实景的展示出来。

在虚拟和现实里游刃有余:增强现实技术的那些事

  随着技术的发展和企业的推动,AR 也逐渐运用到了日常生活的各个方面。早在 1994 年索尼就在二维码的基础上开始 AR 技术的研发,推出“SmartAR”智能增强现实技术,PS3、PS4 连续发布两款增强现实游戏,2013 年又推出了配备增强现实摄像头的旗舰手机 Xperia Z1,无不体现了索尼在增强现实业务上的野心与关注。苹果已获得多项增强现实系统专利,如同步互动增强现实屏幕、识别实时视频物体并将信息叠加显示在图像上等,收于麾下的 PrimeSense 公司也拥有许多这方面的实用专利。

在虚拟和现实里游刃有余:增强现实技术的那些事

  IBM 和亚马逊则把眼光投向了 O2O。IBM Smarter Commerce 推出了一款针对实体零售店的增强现实应用,用户通过移动设备的摄像头对准零售店里货架上的商品,屏幕上会出现虚拟的商品信息,亚马逊的新功能 Flow 也能根据识别商标实时给出购物信息。国内互联网公司和手机厂商也已经试水增强现实领域。

  二、增强现实领域的深耕企业

   众多互联网巨头已经嗅到 AR 的发展空间和无限商机,其实还有更多专注于增强现实领域的公司早已深耕于此:

  1. Metaio & Layar:全面开花的 AR 企业

  Metaio 和 Layar 作为较早涉足增强现实领域的企业,有许多相似之处。二者都有用户规模在千万级别的 AR 浏览器,junaio(魔眼,Metaio 的 AR 浏览器)推崇“手机用户应该能像浏览网页一样浏览生活”,Layar(Layar 公司同名浏览器)则拥有 87% 的互动扫描率。二者都推出了基于云服务的 AR 内容创建平台,通过授权 SDK 降低技术门槛,利于中小开发者,也都为企业提供完整的解决方案,众人耳熟能详的宜家“AR 数字会刊”、麦当劳的应用“McMission”都是出自 Metaio 之手。

  相比之下,Metaio 似乎做得更全面,除涉足工业领域(如上文提及的三菱 AR 修理工具)外,Metaio 还在引擎方面下足功夫,缓解了 AR 应用引起的手机电量消耗巨大的问题。近期它还和 ST-Ericsson 公司合作,为移动手机量身打造了首款增强现实专属芯片,在解决能耗问题的同时适当降低开发的难度。

  2. Daqri:做增强现实界的 Photoshop

  硅谷创业公司 Daqri 于半年前成功完成了 1500 万美元的 A 轮融资,它的口号别致而响亮,号称要成为“增强现实界的 Photoshop”,让用户体验“4D 感受”——因为它帮助设计师免于开发工作而专注于创造完美交互的产品,这和 Photoshop 如出一辙。Daqri 目前涉足品牌营销、媒体娱乐、工业和医学等多个领域,也和索尼、凯迪拉克、乐高和《Maxim》(著名男性杂志)展开合作,推动的企业活动已超过千次。Daqri 的特点在于它试图通过解决底层技术问题,来更好地推动 AR 产品的发展进程,同时旗帜鲜明地打出 4D 概念,使它颇有些与众不同。据最新消息,Daqri 已经与美国最大的国防合约商雷神公司展开合作,以其 AR 技术展示飞机内复杂部件的 3D 外观、内部结构,包括舱门的位置和打开方式、飞机内部的控制等。

  3. Aurasma & Blippar:牵手品牌,占领互动营销先机

  Blippar 是第一家为广告主提供服务的普及型增强现实平台,扫描带有固定字样的图片后,即可获得与该品牌相关的更多信息。半年后,Aurasma 上线,它脱胎于 Autonomy,一家全球领先的模式识别技术公司,随着智能手机的发展转投增强现实的怀抱。专注于营销的产品,在个性化上也做足文章,他们的扫描方式分别称为“Blip”和“Auras”,在品牌营销上打创新牌。虽然 Blippar 的 AR 效果并没有做到真正意义上的虚实合一,相比 Aurasma 显得有些“伪科技”,但这并不妨碍提高产品的平均销量。Blippar 以结合报纸为特色,Aurasma 则在教育领域表现出众。在未来发展上,Blippar 更倾向于以 AR 广告创造成熟的商业模式,而 Aurasma 则更专注于推广用户产生的内容。

  在国内市场上,最大的地铁传媒“基美传媒”玩得更接地气。作为地铁数字媒体运营商,基美的上游对接了丰富的品牌资源,下游则是巨大的人流量,它采用 AR 互动,用户扫描电子屏后得到相应奖励,用户喜闻乐见的同时广告也得到了更全面的曝光,开创了一种全新的营销模式。其他在营销领域内运用 AR 技术的,还有大名鼎鼎的日本电通广告公司旗下广告应用 ibutterfly,通过 LBS 和 AR 技术,以捕捉蝴蝶为方式获取商家优惠券,渣打银行开发的应用 Breeze Living 则在 ibutterfly 的基础上,融入了社交元素。

  4. Google Ingress:走出去的 AR 游戏

  目前大部分的 AR 游戏都是在室内完成,即使是搭配微软 Kinect 的户外大屏幕,也是将人固定在某一个区域内,跟屏幕上的数字内容进行互动。而 Google 推出的增强现实游戏 Ingress 则别具新意地在 Google Map 的基础上把游戏搬到了室外。选择加入一方阵营,走出家门去收集能量,占领标志性建筑物,真实世界在 Ingress 玩家的视线里,就好比是现实中的《魔兽世界》,让玩家好奇这幢平凡的建筑背后有着如何神秘的故事。以往的 AR 游戏,不论是任天堂 3DS 的 AR 游戏卡,还是索尼与 JK·罗琳合作的 Wonderbook 亦或是 PS4 内置的增强现实游戏 The Playroom,炫则炫矣,终归不会欲罢不能。Ingress 的模式,则不仅让玩家和虚拟内容互动,还能在真实世界里组队打怪。

  5. 城市万花筒:实景导航的集大成者

  很多人第一次了解增强现实也许就是通过诺基亚的“城市万花筒(City Lens)”。配合诺基亚地图,通过手机上的相机取景器,在所拍摄到的建筑物、街道实景上叠加覆盖层,标示出餐馆、商店、酒店等,将平面地图搬到了真实场景中,产品使用和逻辑清晰明了,用户上手就会用,上市后便在欧美地区取得了不错的反响。2013 年,“诺基亚城市万花筒”更名为“Here 城市万花筒”,也许会有更多有深意的布局。值得一提的是,最早出品增强现实实景导航应用澳大利亚公司 Wikitude 最近也开发了一款适配 Google Glass 的应用,从现有资料来看,似乎与互动阅读有关。

  三、增强现实的未来展望

  国外媒体将增强现实技术列为 2014 年 15 大科技发展趋势之一,市场调查研究公司 Juniper Research 则预计增强现实相关应用 2015 年的全球下载量将高达 14 亿次,较 2010 年增长超过 100 倍,同时移动互联网的增强现实收入将从 2010 年的不到 200 万美元迈向 15 亿美元。带有增强现实元素的企业应用程序收入将排在第三位,仅次于位置搜索和游戏。

  虽然目前增强现实还未普及和规模化发展,但其应用范围已经越来越广,从工业领域逐渐延伸到了医疗、娱乐、互动和游戏等诸多方面,特别受到了广告传媒行业的热捧,未来发展空间极大。

在虚拟和现实里游刃有余:增强现实技术的那些事

  1. 技术、内容和应用场景的有效融合

  现阶段的增强现实还属于发轫阶段,技术存在一定局限:AR 系统中跟踪注册的精确性和实时性仍然有相当大的提升空间,景深、遮挡、光照、阴影等问题还有待解决,同时虚实场景无缝融合的整体效果也需进一步完善,上述原因导致目前增强现实无法提供给用户沉浸式的虚实交错的体验。

  另一方面,AR 的内容制作成本巨大,工程师日以继夜地开发,精准地绘制 3D 模型,耗费了时间精力打造的 AR 应用,很有可能在用户手里只打开过一次就被卸载,6 年后的今天,似乎还在面对 Wikitude 发布时的诘问,这是不是个噱头?AR 的目标在于使用户处于一种融合的环境中,感知一个真实和虚拟相融合的世界,并能与之互动,最终增强用户的感知。

  现阶段的不少 AR 应用,有些在物体上生硬地贴上标签,跳转到某一个链接,或作为市场营销的新潮手段,但又不能维持动态更新,难免流于形式,沦为“噱头”。实现了技术、内容和应用场景有效融合的 AR,应该剥离了炫目的效果而着眼于切实的功用,用简单的探索来代替以往复杂的操作,以鲜活生动的形式展现虚拟的世界。

  镜头所及而捕获的信息,层层叠叠出现在视线里,规划最佳路线,识别陌生的人和事物,和隐藏其中的虚拟形象对话,再加入语音、情绪和脑电波识别,扩宽想象空间,在增强现实的帮助下体会全新的社交、游戏、生活,体验真实世界无法感受的乐趣。技术和产品的演变必然经过一个从不成熟到成熟,从不被接受到广为人知的过程,这个过程很漫长,但欣喜的是已经有一些公司在朝这个目标努力:Metaio 和 Layar 在打造一个通用的开发平台,Aurasma 鼓励用户创建自己的虚拟空间,Daqri 则为自己确立鲜明的定位。

  2. 硬件性能的发展和可穿戴设备的崛起

  硬件设备的完善是增强现实发展的土壤。随着计算机视觉算法的发展,摄像头必然是最重要的传感器和输入设备,是当仁不让的入口。

  一般来说,AR 可以氛围手持式和头戴式的实景。智能手机无法直接处理现实世界,但赋予了摄像头增强现实的功能后,使虚拟世界变得触手可及,同时芯片处理能力提升,能耗问题得以解决,用户体验上也会趋于完备。

  随着智能手机在全球范围内的普遍推广和性能迭代,手机将是用户随手体验增强现实的基础工具。Metaio 和 ST-Ericsson 的合作,高通在芯片方面的钻研,为移动手机量身打造的增强现实专属芯片已近在眼前。

  另外,可穿戴设备特别是智能眼镜的逐步成熟,Google Glass、Vuzix AR 眼镜、Ora-SAR 增强现实眼镜、还有 iOptik 增强现实隐形眼镜,包括近日刚在 MWC 亮相的索尼 Smart Eyeglass 原型产品,无疑是为增强现实培育了一块最佳土壤。特别是 Google Glass 对于增强现实的推动作用,将无异于微信之于二维码。

  就在今年的世界移动通信大会上,Blippar 公司宣布旗下同名应用即将登陆 Google Glass,成为谷歌眼镜平台上的首款 AR 图像识别类应用。佩戴智能眼镜方便用户更自然地接收虚拟信息,优于将手持设备横在视线和物体之间,实现现实世界和虚拟信息的无缝交互。

  智能眼镜设备的完善为 AR 应用创造了使用条件,也必将催生更多富有创意的产品,去年 The Fancy 允许用户通过 Google Glass 拍照并在网上搜索颜色、风格相似的产品,并号称是第一款凭借 Google Glass 赚钱的产品,如今 Blippar 也即将登陆,随着更多细分行业的参与,AR 产品会迈入遍地开花的阶段。4G 牌照的发布则是另一个利好消息,移动网络将不再是体验增强现实的拦路虎,人们无需依赖于 WiFi 环境而能实时获取数据,视觉现实效果将更为流畅。

  技术取得突破性发展,内容制作越发精良,沉浸式的虚实融合提供有效互动,硬件设备性能趋于完善,再加上云计算和云存储作为辅助,增强现实终究会摘掉“噱头”的帽子而跻身主流产业。

标签:增强现实ar扩增现实
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