【正文】 智能眼鏡 Vuzix M100 智 能眼鏡 消費(fèi)電子行業(yè)的許多公司認(rèn)為 ， 智能眼鏡將會(huì)成為智能手機(jī)后下一大全球熱賣消 費(fèi)產(chǎn)品。 游戲：運(yùn)用真實(shí)世界環(huán)境讓用戶在游戲中進(jìn)行互動(dòng)，獲得不同的體驗(yàn)。 例如 ， 如 果他在一個(gè) 雜貨店里挑選了一罐湯， SixthSense 設(shè)備 將 能夠搜索這罐湯的相關(guān)信息，例如 成分、價(jià)格和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值甚或用戶評(píng)論，然后將它們投射到平面上。 這種識(shí)別由于是語義上的檢測(cè)和識(shí)別 ， 所以 并不存在精確的幾何關(guān)系 ， 也更適用于強(qiáng)調(diào)增強(qiáng)輔助信息 ， 不強(qiáng)調(diào)位置的應(yīng)用場(chǎng) 景中 。 另外一種是 SLAM 方 法，也就是即時(shí)定位和地圖構(gòu)建技術(shù)。目前 Hololens 以及亮風(fēng) 臺(tái) 的 HiAR Glasses 都 采 用了光學(xué)透射式的成像方案。 蘋 果 已經(jīng)在 AR 領(lǐng) 域 進(jìn) 行過一些并購(gòu)交易 。 微軟 微 軟 應(yīng)該算是布局 AR 比較超前的巨頭公司，其在 20xx 年就推 出 了 AR 頭盔 HoloLens，開發(fā)者 版 已經(jīng)開啟預(yù)訂，售價(jià)為 3000 美元。 這些應(yīng)用將被投射到用戶面前 ， 可被便捷操作 。 Magic Leap CEO 魯尼 ? 阿伯維茲曾公開表達(dá)過自己公司的定位 ： “你可以將我 們看作是科技生物學(xué)（ Technobiology） ， 我 們認(rèn)為它是計(jì)算機(jī)的未來 。 雖然 AR 技術(shù)應(yīng)用在 游 戲也非常有趣 ， 但在需要真正沉浸式體驗(yàn)的時(shí)候 ， 其所帶 來的樂趣或許不如 VR 技術(shù)那么多，這就像是移動(dòng)游戲與主機(jī)游戲之間的差距。 Meta CEO 梅隆 然而不應(yīng)忽視的是，盡管技術(shù)和邏輯取 得了種種進(jìn)步 ， 但是 AR 應(yīng)用在智能手機(jī)上的大規(guī)模部署仍然存在著下列重大障 礙： 相機(jī)質(zhì)量與成像處理。 最后 ， 某些地 區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋可能不滿足條件 。 盡管其它傳感器的使用 在核心 CV 社區(qū)中往往被視 為 “作弊 ”， 但這些傳感器能夠?qū)﹂_發(fā)實(shí)驗(yàn)室外快速、 健壯的定位功能做出重大貢獻(xiàn) 。 由于這 些模型通常體積頗大，整體還是拆分傳輸都會(huì)帶來技術(shù)難題。不幸的是， 在 AR 尚未氣候成熟 時(shí) ， 期待手機(jī)會(huì)針對(duì) AR 優(yōu)化純屬幻想 。 內(nèi)容創(chuàng)作與注冊(cè)的矛盾： AR 之所以讓人興 奮 ，很大程度上源于終端用戶參與內(nèi) 容創(chuàng)作的發(fā)展前景 。 雖然它們?cè)谀承┓矫? 很相 似 （例如 ， 它們的應(yīng)用程序都可以在智能手機(jī)上使用 ， 內(nèi)容由文字或圖片組 成以及應(yīng)用程序通常具有很強(qiáng)的互動(dòng)性 ）， 但是 AR 技術(shù)也有自己內(nèi)在的獨(dú)特性： 它能夠?qū)⑻摂M內(nèi)容疊加在真實(shí)的物理環(huán)境中，并讓這兩者實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)。 但 是， 如 果它能 夠 很好 地 整合 到 消費(fèi)者 的 購(gòu)物 環(huán) 境或 購(gòu) 物過程中， 那么它就能夠積極地影響消費(fèi)者的購(gòu)買行為。 我們并不想生活在一個(gè)完全用虛擬環(huán)境取代了真實(shí) 環(huán)境的世界中 。 面部檢測(cè) 和 AR 的結(jié)合則是在現(xiàn)實(shí)生活 特定 情境中輕松獲取互 聯(lián)網(wǎng) 信息的另一 個(gè)例子 。 再舉一個(gè)平視顯示器的例子 ， 某些型號(hào)的寶馬汽車能夠在擋風(fēng)玻璃上投影行駛速 度等傳感信息 。 正因?yàn)槿绱?， 軍方成為了 AR 應(yīng)用 最大的投資者之一 。 這套系 統(tǒng) 可以 用 來分 析 新規(guī)劃 設(shè) 計(jì)中 現(xiàn) 實(shí)部 件 如何組 合 的問 題 。該軟 件 甚至 還 能與 這 位虛擬 歌 手互 動(dòng) （比 如 摸摸她的頭 或領(lǐng)帶 ） 。 顧客只需換上某件衣物站 到鏡子前 ； 根據(jù)觸摸屏的提示選擇其它顏色 ， 鏡子中就會(huì)投射出顧客身著另一種 顏色的影像。 另外 ， 該軟件還能實(shí)時(shí)響 應(yīng) （如根據(jù)系統(tǒng)持續(xù)追蹤的血管運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及時(shí)更新手術(shù) 計(jì)劃 ） 。 已經(jīng)問世的 Recon Jet 是一套用于休閑活動(dòng)的 AR 系統(tǒng) ?，F(xiàn)有的一款應(yīng)用 Word Lens 兼容于幾乎所有智能手機(jī) ， 能夠?qū)⑽谋就椒g成另一種語言 。 這聽起來似乎很有用 ， 但是 市場(chǎng)營(yíng)銷人員需要問問自己 ： 消費(fèi)者真的會(huì)高舉著平板電腦或智能手機(jī)逛街嗎？ 他們真的想通過掃描的方式來 購(gòu)買任何產(chǎn)品嗎？ 現(xiàn)在 ， 這個(gè)問題的答案是否定的 。 另一項(xiàng)研究表明 ， 當(dāng)受試者頻繁在其手機(jī)上使用 AR 化妝應(yīng)用程序 的 時(shí)候 ， 他們 也會(huì)對(duì) AR 技術(shù)和產(chǎn)品同時(shí)產(chǎn)生好感。深入理解消費(fèi)者如何使用 AR 技術(shù)； 比如 說你正在對(duì)一個(gè)建筑立面進(jìn)行增強(qiáng) ， 行人路過擋住了部分視野 。 這些因素僅與 AR 的實(shí)際應(yīng)用 相 關(guān) ， 因此在 科學(xué)文獻(xiàn)中討論較少 。 利用昂貴設(shè)備的實(shí)時(shí)方法能夠處理這一問題 ： 然而 ， 無法訪問 的區(qū)域 仍 然會(huì) 造 成最 終 模型中 的 孔洞 （ 即未 能 構(gòu)建地 圖 的區(qū) 域 ） 。 由于尺寸放大 ， 可視化與交互的限制有了些許放松 ， 但這些設(shè)備的尺寸和 重量同時(shí)也制約著它們?cè)? AR 領(lǐng)域的應(yīng)用 ， 原因是拿起來更加累 人 （比如說 ， 把 設(shè)備舉起來較長(zhǎng)時(shí)間可能需要兩只手 ， 反過來制約了交互的可能性 ） 。 網(wǎng)絡(luò)依賴性。 我們斷言 ， 目前 大 部分已知的 注冊(cè)任務(wù)解決方案其實(shí)并不適用于智能手機(jī) ——盡管看上去能用 。 你被投影到 一個(gè)不同的世界中，就像恐龍沖過一片叢林，或者像站在一幢 100 層的摩天大 樓的樓頂 上 俯瞰著腳下的大街一樣 。 隨著 實(shí)際商業(yè)利益的出現(xiàn)， AR 將成為消費(fèi) 、 醫(yī)療 、 移動(dòng) 、 汽車以及制造市場(chǎng)中 的 “下 一件大事 ”。 Magic Leap Magic Leap 算是知 名 度很高的 AR 創(chuàng)業(yè)公 司 。 HoloLens 也可被用 于 視頻會(huì)議等場(chǎng)合 。 專利描述文字和谷歌 、 微軟 、 三星電子和 Facebook 近些年推出過的產(chǎn)品十 分相似。 但這一方案同時(shí)也具有比較大的挑戰(zhàn) 性 ， 光場(chǎng)的顯示需要比較大的計(jì)算量 ， 并且需要有相應(yīng)的手段記錄或者生成想要 疊加的 虛 擬對(duì) 象 相應(yīng) 位 置的光 源 信息 ， 同時(shí) 還 要精細(xì) 地 控制 投 影的 內(nèi) 容和位置， 目前這些技術(shù)還都處于研究階段。 光學(xué)原理的透視式頭 盔 顯示器的基本原理則 是 通過安裝在眼前的一 對(duì) 半反 半 透 鏡融合呈現(xiàn)出真實(shí)場(chǎng)景和虛擬場(chǎng)景 。 HTC Vive 采 用 光 學(xué) 和慣 性跟 蹤 設(shè)備 視覺跟蹤方法具備更強(qiáng)的擴(kuò)展性 ， 其系統(tǒng)多為閉環(huán)系統(tǒng) ， 更依賴于優(yōu)化算法來解 決跟蹤精度問題 。 廣義的物體檢測(cè)和識(shí)別技術(shù)是基于圖像的基本信 息 （各類型特征 ） 和 先驗(yàn)知識(shí)模 型（物 體 信息 表 示 ） ， 通過相 關(guān) 的算 法 實(shí)現(xiàn) 對(duì) 場(chǎng)景內(nèi) 容 分析 的 過程 。 用戶還 會(huì)在手指上戴上四個(gè)不同顏色的特殊指套 ， 這些指套可以用來操縱投影儀投射的 圖像。 藝術(shù) ： 跟蹤眼球移動(dòng)并將這些移動(dòng)顯示在屏幕上，幫助殘疾人進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作。 換而言之 ， 用戶不會(huì)直接看到現(xiàn)實(shí) ， 看到的是現(xiàn) 實(shí)的增 強(qiáng) 視頻畫面 。 目前能夠確定的 AR 硬 件類型有以下幾種： ? 手持設(shè)備（ Handheld Devices） ? 固定式 AR 系統(tǒng)（ Stationary AR Systems） ? 空間增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（ SAR）系統(tǒng)（ Spatial Augmented Reality Systems） ? 頭戴式顯示器（ Headmounted Displays ，即 HMD） ? 智能眼鏡（ Smart Glasses） ? 智能透鏡（ Smart Lenses） 手持設(shè)備 智能手機(jī)正是手持設(shè)備的代表 。 1968 年 ， 哈佛 副教授 Ivan Sutherland 跟他的學(xué)生 Bob Sproull 合作發(fā)明了 Sutherland 稱之 為 “終極顯示器 ”的 AR 設(shè)備 。 增強(qiáng)的信息可以是與真實(shí)物體相關(guān)的非幾何信息 ， 如 視頻、文字，也可以是幾何信息，如虛擬的三維物體和場(chǎng)景。 特別提示 ： 微信上搜 索 “qqtechvr”， 關(guān) 注 “VR 次元 ”微信公眾號(hào) ， 回 復(fù) “AR”， 即可獲得 AR 報(bào)告 PDF 版。 AR 發(fā)展簡(jiǎn)史 AR 技術(shù)的起源可追 溯 到 “VR 之父 ”Morton Heilig 在上個(gè)世紀(jì)五 、 六十年代所 發(fā)明的 Sensorama Stimulator。當(dāng)時(shí)有電視臺(tái)在橄欖球賽電視 轉(zhuǎn)播上使用 AR 技術(shù)將得分線疊加到屏幕中的球場(chǎng)上。 任何物理表面 ， 如墻 、 桌 、 泡沫 、 木塊 甚至是人體都可以成為可交互的顯示屏 。 不 過 ， 目前開發(fā)中的最令人激動(dòng)的智能 眼鏡要數(shù) Atheer One——該智能眼鏡配有 3D 景深傳感器 ， 用戶可以實(shí)際控制 眼前顯示的虛擬內(nèi)容。 電視：在天氣預(yù)報(bào)中顯示天氣視覺效果和圖像。 其中虛擬場(chǎng)景生成單元負(fù)責(zé)虛擬場(chǎng)景的建模 、 管理 、 繪制和 其它外設(shè)的管理 ； 透射式頭盔顯示器負(fù)責(zé)顯示虛擬和現(xiàn)實(shí)融合后的信號(hào) ； 頭部跟 蹤設(shè)備跟蹤用戶視線變化 ； 交互設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)感官信號(hào)及環(huán)境控制操作信號(hào)的輸 入輸出。 另一 方 面， 圖 像本身 還 受到 噪 聲、 尺 度、旋轉(zhuǎn)、 光 照 、 姿態(tài)等因素的影響 。 SLAM 跟 蹤 技術(shù) 為了彌補(bǔ)不同跟蹤技術(shù)的缺點(diǎn) ， 許多研究者采用硬件和視覺混合跟蹤的方法來取 長(zhǎng)補(bǔ)短，以滿足增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)高精度跟蹤定位的要求。 因此在目前技術(shù)依舊存在障礙的情況下 ， 大家都會(huì)采取 一些折中的方案。 據(jù)悉 ， 電 影 《星球大戰(zhàn) ： 原力覺醒 》 的特效團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)使用了上述公司的技術(shù) ， 讓 外星人的臉部形象更加栩栩如生。 當(dāng)用戶四處走動(dòng)時(shí) ， 屏幕 依然會(huì)留在原地 ， 就好像那是一面真實(shí)存在的鏡子 。 谷歌 谷 歌 當(dāng)前在 VR 領(lǐng)域比較活躍 ， 如推出硬件產(chǎn)品 Cardboard 頭盔 ， YouTube 上 線 360 度全景視頻 功 能，還提供 Tilt Brush、 Jump 和 Assembler 等 VR 小應(yīng) 用，方便幫助開發(fā)者創(chuàng)新新的 VR 體驗(yàn)，但 這 并不意味著谷歌放棄了 AR 市場(chǎng)。 Magic Leap 便采用這種 更為實(shí)用的圖像制作方式。 換 句 話說， AR 技術(shù) 有 可能觸及到更多的人，因?yàn)樗菍?duì)人們?nèi)粘Ｉ畹臒o縫補(bǔ) 充，而不是像 VR 那樣在現(xiàn)實(shí)世界之外營(yíng)造出一個(gè)完全虛擬的世界。 到那個(gè)時(shí)候 ， 打電 話將會(huì)變成一種很奇怪的行為，因?yàn)樗腥硕伎梢栽谌⒂跋裰羞M(jìn)行對(duì)話。 圖像獲取過程 中的質(zhì)量損失很難通過后期處理步驟補(bǔ)償。 交互技術(shù)同樣存在著 類似的限制 。 光照和天氣條件 。類似的是，磁干擾會(huì)嚴(yán)重影響電子指南針的讀 數(shù)，而磁干擾在人造環(huán)境中是不可避免的。 幸運(yùn)的是 ， 如今 AR 的關(guān)注度已 成規(guī)模，因此不久的將來，手機(jī)針對(duì) AR 的 優(yōu) 化或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)。 尚沒有在開放空間內(nèi)輸入任意 3D 位置的機(jī)制，更別說明確指出方向了。 這種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)會(huì)讓消費(fèi)者對(duì) AR 應(yīng)用程 序 產(chǎn)生好感 ， 并愿意再次使用這種應(yīng) 用程序以及與別人談?wù)撨@種應(yīng)用程序 。 這就是 人 們喜 愛 閱后 即 焚照片應(yīng) 用 Snapchat 新推的 AR 功能的原因之一。 我們選取了一定數(shù)量的 AR 創(chuàng)新 案 例 ， 歸納成 四種功能類別；每一種都會(huì)在個(gè)人或公司使用 AR 應(yīng)用時(shí)為其帶 來 顯著益處。 該系統(tǒng)在汽車運(yùn)轉(zhuǎn)失常時(shí)派上用場(chǎng) ， 幫助用戶進(jìn)行汽車維修及維護(hù) 。 寶馬夜視系統(tǒng)提供的可視化信息正是 HUD 應(yīng)用 的絕佳例證。 混合現(xiàn)實(shí)模 擬 ——在現(xiàn)實(shí)中探索虛擬 上述案例以提供靜態(tài)數(shù)字信息的方式為我們展示了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用 ， 然而接下來 這一類的 AR 實(shí)踐相 比 之下更進(jìn)了一步 。為了能夠完 全依靠數(shù)字工具完成 新 飛機(jī)的生產(chǎn)流程，空 中 客車公司 于 20xx 年 聯(lián)合打造 了 MiRA（混合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用 ） 。 以 A380 客機(jī)為例，由平板 PC、特制傳感套件和軟件組成的 MiRA 應(yīng)用現(xiàn)在已 將組裝機(jī)身中成千上萬個(gè)支架的時(shí)間由 300 小時(shí)降低至驚人的 60 小時(shí) 。 最新