《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 模擬設(shè)計(jì) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 突破技術(shù)門(mén)坎 AR發(fā)展?jié)摿⒊絍R

突破技術(shù)門(mén)坎 AR發(fā)展?jié)摿⒊絍R

2017-05-12
關(guān)鍵詞: 虛擬 AR Google 微軟

摘下厚重的頭盔,走出arget="_blank">虛擬的空間,在真實(shí)的世界中,你仍然可以和遠(yuǎn)方的親友面對(duì)面,或是在客廳悠閑地逗弄虛擬寵物,透過(guò)虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合,AR(Augmented Reality,擴(kuò)增實(shí)境)的想象空間充滿(mǎn)無(wú)限可能。

去年在全球掀起狂熱的精靈寶可夢(mèng)(Pokemon),引導(dǎo)全世界的玩家從封閉的家里走出戶(hù)外探索,甚至讓一度被看衰玩完的任天堂起死回生,AR一躍成為炙手可熱的技術(shù)。 而近來(lái),AR也被認(rèn)為是,未來(lái)市場(chǎng)想象力遠(yuǎn)超VR(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實(shí))的科技方向,在近年VR鋒芒畢露的當(dāng)下, AR的前景似乎也挺值得期待。

發(fā)展?jié)摿Τ絍R?

“即便是360度全景,VR畢竟屬于封閉沉浸式的體驗(yàn)環(huán)境,用戶(hù)不可能長(zhǎng)時(shí)間配戴著VR頭盔,更不可能到處走動(dòng)。 但是結(jié)合現(xiàn)實(shí)世界的AR不同,它的應(yīng)用更貼近生活常態(tài)”臺(tái)灣虛擬及擴(kuò)增實(shí)境產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(TAVAR)秘書(shū)長(zhǎng)謝京蓓這么說(shuō)。

如果與人類(lèi)的日常生活產(chǎn)生緊密關(guān)聯(lián),讓用戶(hù)與AR密不可分,那么確實(shí),AR這項(xiàng)技術(shù)似乎更具發(fā)展?jié)摿?,甚至能?chuàng)造出更大的商業(yè)價(jià)值。

大廠的動(dòng)向,一向是整個(gè)生態(tài)圈的風(fēng)向指針。 從最近蘋(píng)果執(zhí)行長(zhǎng)庫(kù)克的表態(tài)、臉書(shū)創(chuàng)辦人佐克伯在F8開(kāi)發(fā)者大會(huì)上的發(fā)言、微軟對(duì)HoloLens的推進(jìn),以及Google相繼攜手合作伙伴推出實(shí)體產(chǎn)品,都能看到,AR是科技巨頭們下一步鎖定的技術(shù)方向。

將智能型手機(jī)推入盛世的蘋(píng)果,預(yù)測(cè)AR就是下一個(gè)改變世界的產(chǎn)品! 執(zhí)行長(zhǎng)庫(kù)克前陣子對(duì)外媒如此說(shuō)道:“我認(rèn)為這是一個(gè)不可忽視的技術(shù),就像是智能型手一樣,是每個(gè)人都需要使用的產(chǎn)品。 這項(xiàng)巨大的革命,將大大改善我們的生活,并且將生活變得更有趣! ”甚至,庫(kù)克還看好AR的發(fā)展?jié)摿⒊絍R,他說(shuō):“AR不像VR封閉了真實(shí)世界,AR允許個(gè)人參與在真實(shí)世界中,AR就是你世界的一部分,也是你對(duì)話的一部份,它能和生活產(chǎn)生共鳴。 ”

這絕對(duì)不是庫(kù)克隨口而出的想法,庫(kù)克的一句話每每都可以撼動(dòng)投資者、分析師或是果粉的一池春水。 外媒認(rèn)為,庫(kù)克的這一番發(fā)言,也暗示著未來(lái)蘋(píng)果進(jìn)軍AR的可能性。 盛傳蘋(píng)果有一個(gè)秘密研究部門(mén),來(lái)自O(shè)culuc、HoloLens、Amazon等網(wǎng)羅過(guò)來(lái)的數(shù)百名軟硬件人才對(duì)AR進(jìn)行研發(fā)開(kāi)發(fā);而近期則因蘋(píng)果供貨商不小心泄漏報(bào)告所致,更間接證實(shí)蘋(píng)果正在開(kāi)發(fā)AR眼鏡,且被推估有望最快于明年問(wèn)世,而另一消息則是指出,迎接十周年的iPhone8最大看點(diǎn),可能就是推出可搭載AR眼鏡的設(shè)計(jì), 讓iPhone8成為AR的體驗(yàn)平臺(tái)。

此外,臉書(shū)在舊金山舉辦的F8開(kāi)發(fā)者大會(huì)上,也揭開(kāi)了其布局AR的野心,將其定位在未來(lái)十年的三大核心戰(zhàn)略之一。 佐克伯更在大會(huì)上揭示“Camera Effects Platform(CEP)”這項(xiàng)名為相機(jī)特效開(kāi)發(fā)平臺(tái)的計(jì)劃,是一項(xiàng)專(zhuān)為AR而作的開(kāi)發(fā)者系統(tǒng)與平臺(tái),其提供各種AR工具讓第三方開(kāi)發(fā)者為臉書(shū)App內(nèi)建的“Facebook Camera”打造各種客制化功能。

歷經(jīng)Google Glass的慘敗收?qǐng)?,Google的AR夢(mèng)并沒(méi)有因此下臺(tái),而是轉(zhuǎn)往另外一個(gè)舞臺(tái)實(shí)現(xiàn)。 去年便與聯(lián)想合作,打造首臺(tái)搭載Tango技術(shù)的手機(jī)Phab2 Pro,雖然規(guī)格不突出,但其作為Google布局AR的重要產(chǎn)品,仍舊被視為一項(xiàng)重大的技術(shù)進(jìn)展,而今年華碩也發(fā)表ZenFone AR,成為全球第二只搭載Tango的手機(jī)。 透過(guò)感知景深、運(yùn)動(dòng)追蹤的兩個(gè)鏡頭,讓手機(jī)具備完整的3D空間感知能力,而這也是Google Tango 技術(shù)的特別之處。

而謝京蓓補(bǔ)充,在這群科技巨頭們的風(fēng)向指針之中,又以臉書(shū)的動(dòng)向值得持續(xù)追蹤,她認(rèn)為,不管是VR或是AR領(lǐng)域,臉書(shū)對(duì)其的涉足都非常深,也早早訂下未來(lái)藍(lán)圖,因此整體的發(fā)展計(jì)劃非常完整。

1494463914607068443.png

圖一 : AR是科技巨頭們下一步鎖定的技術(shù)方向。 

等待突破技術(shù)門(mén)坎

雖然巨頭們都展現(xiàn)其對(duì)AR的信心與重視,也認(rèn)為發(fā)展?jié)摿τ型絍R,不過(guò)事實(shí)卻是,號(hào)稱(chēng)能更貼近生活的AR,至今在市場(chǎng)上卻仍未出現(xiàn)爆炸性的應(yīng)用,更別說(shuō)普及了,除了精靈寶可夢(mèng)勉強(qiáng)稱(chēng)得上“普及”。

關(guān)于這點(diǎn),過(guò)去市場(chǎng)早已作出分析,普遍對(duì)于此的看法,是認(rèn)為AR當(dāng)前的技術(shù)門(mén)坎遠(yuǎn)比VR來(lái)得更高。 因此相較許多企業(yè)在去年如雨后春筍般推出各種VR產(chǎn)品,推出AR產(chǎn)品的企業(yè)則相對(duì)少了許多。

最大的問(wèn)題,是等待突破虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的技術(shù)關(guān)卡。 VR給用戶(hù)的是沉浸式的體驗(yàn),因此在使用時(shí)與外界環(huán)境無(wú)關(guān),針對(duì)硬件的要求,強(qiáng)調(diào)虛擬世界中影像視覺(jué)的呈現(xiàn),或者對(duì)用戶(hù)本身的動(dòng)態(tài)感測(cè),鎖定的方向明確。 而AR由于融合真實(shí)環(huán)境,因此除了畫(huà)面顯示之外,還要感測(cè)周遭環(huán)境、用戶(hù)動(dòng)態(tài),以及虛擬對(duì)象與用戶(hù)的互動(dòng)等等,如果再加上各種應(yīng)用需求,可能就得整合如人工智能的其他技術(shù)。 相較之下,AR的技術(shù)門(mén)坎確實(shí)更高、更復(fù)雜,而這也代表著AR要發(fā)展到一定的成熟度,過(guò)程并不簡(jiǎn)單。

被忽視的核心技術(shù)

AR的精隨,就是能將虛擬(或真實(shí))對(duì)象與現(xiàn)實(shí)環(huán)境同時(shí)呈現(xiàn)在一個(gè)視界中,更進(jìn)一步的應(yīng)用,就是發(fā)展成MR(Mixed Reality,混合實(shí)境),讓兩者產(chǎn)生互動(dòng)。 如果從簡(jiǎn)化的角度來(lái)說(shuō),MR所建立的基礎(chǔ)技術(shù)與AR并沒(méi)有太大的不同,MR的出現(xiàn)不過(guò)是在商業(yè)市場(chǎng)上,為了凸顯企業(yè)特色所衍生出來(lái)的名詞,但對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō),并沒(méi)有特別需要去仔細(xì)區(qū)分。

當(dāng)用戶(hù)在AR或MR的情境中,與一個(gè)虛擬(或真實(shí))的對(duì)象產(chǎn)生互動(dòng)時(shí),一定會(huì)希望此對(duì)象不論被放置在何種角度,或是從何角度觀看時(shí),都能處在絕對(duì)正確的位置上而不產(chǎn)生視覺(jué)偏差,而如果這個(gè)對(duì)象是活的,最好他還能自動(dòng)理解環(huán)境的構(gòu)造自行移動(dòng)。

要解決這個(gè)問(wèn)題的答案是SLAM(Simultaneous Localization and Mapping),也就是立即尋址與地圖構(gòu)建。 這項(xiàng)技術(shù)在無(wú)人機(jī)、機(jī)器人甚至無(wú)人駕駛汽車(chē)等領(lǐng)域都有被應(yīng)用。 謝京蓓認(rèn)為,SLAM對(duì)于發(fā)展AR占有相當(dāng)重要的地位,更是其核心技術(shù),但令人匪夷的是,在臺(tái)灣市場(chǎng)里,竟然沒(méi)有一家企業(yè)著手對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。

SLAM的原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是透過(guò)傳感器在環(huán)境中獲得感知訊息,遞增地建構(gòu)周遭環(huán)境的地圖,并利用地圖實(shí)現(xiàn)自主定位,也就是說(shuō),透過(guò)該技術(shù)可以自我判斷位置并產(chǎn)生環(huán)境地圖,藉此來(lái)判斷整個(gè)“空間”。 如果沒(méi)有了SLAM,AR的載體設(shè)備就只是一個(gè)投影顯示器,相反地,有了SLAM,才能知道自己的空間坐標(biāo),和環(huán)境中各種障礙物或?qū)ο蟮奈恢门c形狀,進(jìn)而對(duì)迭加的虛擬物體做相應(yīng)渲染,使物體看起來(lái)更加真實(shí),沒(méi)有違和感。

目前基于SLAM技術(shù)開(kāi)發(fā)的代表性產(chǎn)品有微軟的HoloLens、Google的Tango,以及知名新創(chuàng)公司Magic Leap,而將AR視為下一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展的蘋(píng)果,也早早在2015年收購(gòu)一家德國(guó)新創(chuàng)公司Metaio,該公司主要研發(fā)以SLAM為基礎(chǔ)的擴(kuò)增實(shí)境技術(shù)。

1494463934029047131.png

圖二 : SLAM對(duì)于發(fā)展AR占有相當(dāng)重要的地位,更是其核心技術(shù)。 

朝向“解放雙手”目標(biāo)

目前的AR載體大部分是頭戴顯示器,也就是如HoloLens的AR眼鏡,又或者如同Google,利用智能型手機(jī)作為載體,不過(guò)謝京蓓表示,若從大眾消費(fèi)市場(chǎng)來(lái)看,則又以手機(jī)和平板為大宗。 接著她進(jìn)一步觀察,認(rèn)為若未來(lái)AR要在一般消費(fèi)性市場(chǎng)真正普及,市場(chǎng)的目標(biāo),則是希望透過(guò)“解放雙手”來(lái)提升用戶(hù)在載體使用上的便利性。

目前無(wú)需雙手接觸的載體是AR眼鏡,它也的確可以稱(chēng)得上是“解放雙手”,但

其卻有一個(gè)缺失,也就是它的視角范圍有限,不如VR來(lái)得寬廣。 舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)你戴上近視眼鏡時(shí),只有在正確的角度上,從鏡片看向外的景象是清晰的。 不管是近視眼鏡或是AR眼鏡,鏡面都存在著視角范圍限制,況且在考慮輕便的因素下,AR眼鏡也不太可能設(shè)計(jì)成如VR頭盔般的全景體驗(yàn)。

即便以目前市場(chǎng)上聲量最大的AR眼鏡HoloLens,也存在著視角小于40度的局限,但人類(lèi)眼球視角可達(dá)210度,AR眼鏡的視角問(wèn)題成了硬件設(shè)計(jì)上的一大阻礙。

不過(guò)想象一下,既然人類(lèi)眼球的視角范圍如此寬廣,何不直接將眼球當(dāng)作一個(gè)AR載體呢? 的確也有廠商著墨這項(xiàng)技術(shù)的研究與發(fā)展。 他們認(rèn)為,若是將AR成像直接投射在眼球的視網(wǎng)膜上而非投射在鏡面上,如此就可以避免死角的問(wèn)題。

目前市場(chǎng)從專(zhuān)利布局發(fā)現(xiàn),Sony或許就正在研發(fā)“智能隱形眼鏡”,外界猜測(cè),其作法應(yīng)是將AR眼鏡濃縮成可讓用戶(hù)配戴的隱形眼鏡,不過(guò)其投影方式或?qū)嶋H產(chǎn)品消息,則尚未有進(jìn)一步的公開(kāi)說(shuō)明。

而說(shuō)起“視網(wǎng)膜投影技術(shù)”的廠商,不可不知這間科技圈頗負(fù)盛名,估值達(dá)45億美元的神秘初創(chuàng)公司Magic Leap。 該公司聲稱(chēng),他們能把視覺(jué)直接投射在視網(wǎng)膜上以解決現(xiàn)有頭戴顯示設(shè)備視角太窄的問(wèn)題,也認(rèn)為自己和那些厚重的頭戴顯示設(shè)備不同,“就像摘下太陽(yáng)眼鏡一樣輕松自然! ”。 不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)至今尚在“研究與開(kāi)發(fā)中”,即便連成熟的影子都還沒(méi)看到,但外界仍對(duì)未來(lái)的AR世界充滿(mǎn)期待。

1494463958552022670.png

圖三 : “視網(wǎng)膜投影技術(shù)”有望解決AR視角范圍限制的問(wèn)題。

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無(wú)法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題,請(qǐng)及時(shí)通過(guò)電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。