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增强现实技术(AR):“亦幻亦真”显精彩

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增强现实技术(AR):“亦幻亦真”显精彩

将AR融入到教育场景当中,可以增强儿童对事物的互动和认知。

增强现实技术(AR):“亦幻亦真”显精彩

拿智能手机或者平板电脑扫描《纽约客》本月初出刊的周刊封面,读者会惊讶地发现镜头里的实物杂志上赫然出现了一段动感极强的动画——这就是增强现实技术(AR)。谷歌CEO桑达尔·皮猜曾私下表示,相比虚拟现实技术(VR),他认为AR未来将拥有更广大的市场,而脸谱CEO马克·扎克伯格同样表示正在研究AR技术。2011年,全球AR营收仅为1.81亿美元。但最新预测显示,到2017年,AR市场将增长至52亿美元,年均增长率逼近100%;到2020年,AR的市场规模将达到1200亿美元,是VR产业规模的4倍。

在国内,AR技术同样正在“润物细无声”。5月6日,工业和信息化部电子工业标准化研究院正式宣布开始向社会征集VR与AR的国家和行业标准;而在4月底,国内最早实现AR技术商业化应用的公司之一——央数文化的公开转让说明书出现在股转公司待审信息中,让其有望成为“AR第一股”。

和被热炒的VR概念相比,AR尚未被人们所熟知。AR到底什么样?目前应用的情况又究竟如何?

AR到底什么样

按照标准定义,AR是指通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术。AR设备厂商奥图酷镜CEO叶晨光表示:“AR是一种全新的人机交互技术,利用摄像头、传感器,实时计算和匹配,将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画面或空间而同时存在。”

从记者的亲身体验来看,AR技术其实就是将虚拟世界附加在真实世界上的应用。比如当你将手机摄像头对准一个街景,就会在屏幕上显示出每间商店目前有什么优惠活动,到某个目的地应该向左还是向右走;或者当你将手机对准一句外文标识,就会自动将其翻译出来,并以同样的字体和大小显示在同样的位置。简单来说,就是为真实存在的物体附加上了种种补充讯息,这样现实情景就被“增强”了,有一种“亦幻亦真”的效果。《指环王》系列电影的导演彼得·杰克逊这样形容增强现实:“它不是带你去一个新的世界,而是在现实世界中添加新的元素,比如在桌面上添加一个会讲话的小人,或者将房间的墙壁都换成落地窗,可以看到空中的云。”

那么,AR和VR到底有什么区别呢?以观看一场演唱会为例,VR会让你感到身在其中,沉浸在现场里,充分感受到现场气氛;而AR则会实时显示出曲目、歌词,甚至乐队使用的吉他品牌。叶晨光说:“VR和AR都能代替传统的屏幕,VR主要是强调沉浸式的体验,娱乐效果更出众,但缺乏交互,因此目前多用于游戏、视频等,使用者在使用时与现实世界是隔开的。但AR不会把使用者与现实世界隔开,而是将虚拟信息叠加进来,补充人们对现实世界的理解。”

VR需要诸如眼镜或头盔这样的专门硬件设备支持,那么AR呢?从目前来看,简单的AR应用,手机和平板电脑已足够支持;但如果交互要求比较高,比如需要直接用眼神控制拍照,或者直接上网检索,依然需要类似眼镜或者头盔的专业设备。以目前最成熟的AR设备——微软HoloLens全息眼镜来看,这是一款透视式的头盔显示器,一方面,真实世界可以经过透视直接进入眼睛;另一方面,各种虚拟信息则通过光学系统放大后反射进入眼睛,最后两部分信息汇聚到视网膜上,形成虚实结合的成像效果。

AR in China CEO张明军这样形容AR技术的前景:“当AR与现实高效链接、交互后,再加上人工智能,AR能做的事想象空间极大。如果说VR是下个时代的电脑,AR则是下个时代的手机。”

AR离我们有多远

AR技术激动人心,但来自市场研究机构Gartner的分析称:VR处于大规模应用前夕,进入了市场化、商业化应用的上升期;相比之下,AR仍需5年到10年的技术酝酿,才能成为主流。那么,AR到底离我们有多远?

从国际市场来看,巨头们已纷纷开展AR布局。去年5月,苹果收购了一家名为Metaio的德国AR公司,该公司主要开发基于智能手机的AR应用软件。谷歌以Project Tango的硬件项目为主导,目前已有与NVIDIA合作的平板电脑和与高通、英特尔合作的智能手机等产品面世,而与联想合作的Tango手机也计划于6月上市。这个“黑科技”项目的产品配置了先进的包括景深摄像头、3D动作传感器等在内的传感器芯片,目的是让“移动设备像人类一样理解周围的空间和运动”。而这正是AR的核心。和它们相比,微软的布局更加超前,HoloLens全息眼镜已开始接受预订,开发者版售价为3000美元。而在国内,上市公司GQY视讯投资了美国三大AR眼镜商之一的Meta,阿里巴巴则领投了今年2月对知名AR创业公司Magic Leap一轮7.94亿美元的融资。目前,Magic Leap估值为45亿美元,尽管它还没有推出过正式产品。

从应用来看,国内目前的AR应用主要集中在两个领域:电商和教育。在电商方面,宜家和电商平台必要商城都有一个相似的AR应用:在选购家具时,用户只要用手机摄像头对准房间内的任何位置,就可以看到真实尺寸家具摆放在其中的效果,还可以替换部件和颜色,从而判断家具的大小和风格是否合适。必要商城CEO毕胜表示,AR技术应该是未来电商的标配。“用户能够把物品放到场景中,并进行个性化操作;同时,当用户完成选择后,电商平台能够按照‘所见即所得’生产出来。”和必要商城相似,电商平台1号店也推出了消费者在选购眼镜时的虚拟试戴功能。

而在教育领域,AR通常以手机APP加卡片的方式实现。比如,用手机拍摄动物卡片,就会看到虚拟的动物形象。包括新锐天地、慈星传媒和有望上市的央数文化等公司,都以这样的产品为主打。成都理想境界科技有限公司产品经理李学良表示,从技术上来看,这些都算是初级的AR应用,但“比起教育用品更像是细分领域的玩具产品,技术含量还比较有限”。

业内专家表示,虽然市场前景广阔,AR技术目前的前进步伐仍相对谨慎,其根本原因在于应用尚存在一些“门槛”。从设备上来看,手机和平板电脑都面临耗电和运算速度的问题;特别是前者,由于目前的相机传感器持续运行耗电量巨大,因此难以支撑AR应用进行常态化使用。而专业头盔定价基本在2000美元到3000美元之间,市场接受颇有难度。

另一个难以跨越的门槛在于数据存储、运算和传输能力。要把虚拟信息附加在现实场景上,既需要对现实场景进行识别,还需要能匹配相应的信息。“这都需要云端数据的海量存储才能实现。而把叠加在现实情景中的数据实时渲染出来,则需要非常高的运算能力。此外,这必然涉及大量的网络数据传输和交换,还涉及流量使用费用问题。”李学良说。

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