AR 让现实更美好
虚拟化是优雅的取代现实的一种手段, 将虚拟与现实结合起来可以变得更加有用.
科幻小说不仅预测未来而且影响人们研究未来的科学和技术的方向. 手机就是一个很好的例子, 在「星际迷航」系列中, 柯克(Kirk)船长和他的船员聊天的时候, 手上挥动的设备大致上与我们现实生活的是一样的. 21世界中的手机翻盖设计是得到这些小说中的设备直接暗示的.
如果公司的产品多的像微软和谷歌或者是有自己方法的新公司比如
Magic Leap[1] 和 Meta[2]. 下一项从科幻小说中调到现实当中的东西将会是 AR (Augmented reality, 即增强现实). AR 与来自 阿诺德·施瓦辛格 在电影「终结者」中手上展示的一个主要的科幻幻想和 汤姆·克鲁斯 在电影「少数派报告」中扮演的潮流警察投掷物品时使用的全息计算机是一样的.
AR 与 VR(虚拟现实) 的关系非常密切就像两兄弟一样. 两者主要的区别在于: 它们赋予「现实」这个词的近似相反的含义. VR 的目的是让使用者沉浸在一个人造的世界中. AR 则相反, 在现实世界中补充一些由计算机生成的有用的或者娱乐的东西. 例如一张大的虚拟地图展现现实中, 并会在对应的方向上做注释, 或者有会议的时候发出提醒, 或者甚至是一个拿着镭射枪的虚拟外星人, 准备爆炸的场景. 尽管近期有关 VR 的报道有夸张宣传和关注度非常高, 人们倾向于在实际现实中花费比计算机生成的时间更多的时间. AR 因此技术迷对于预料的巨大市场感到有点兴奋. 一家在加洲的Digi-capital 公司的分析员称预计到达 2021 年,VR 和 AR 两者的总规模将会达到每年1080亿美金, AR会占其中的四分之三.
改善世界
像许多科幻小说里的技术一样, AR 实际上已经存在了, 只不过还没有一个统一的标准, 在20世纪50年代的早期版本中, 为了适应喷气飞机的驾驶员驾驶, 在头上会放一个显示器. 可以在驾驶舱的座舱盖上提供一些信息, 例如指南针的方向, 海拔和坡度. 类似的显示器有时也会出现在汽车上. 但只有现在, 随着计算机变得足够的小和性能越来越好, 有可能给人们一种相似的经验关于他们的日常生活.
举个例子, 去年有个 AR 智能手机游戏 Pokémon Go (精灵宝可梦 GO) 短暂的进入世人当中. 玩家需要在现实世界中到处逛来收集游戏里面的小精灵, 借助手机的摄像头, 这些小精灵可以在手机的相机视图中出现, 而且相机是可以看到你摄像头对准的地方的场景, 可能是大厦的大厅或者站在伫立在那里的树木. 再举个例子, Snapchat 的手机软件有一个功能是图片过滤器, 可以允许用户为他们自己或者别人拍照时, 计算机会在相机取景框中人的头上生成兔子的耳朵或者其他地方生成精美的虚拟装饰.
AR 也有一些无关痛痒的使用场景. 谷歌翻译软件借助计算机的想象可以自动翻译并且在相机的取景框中可以看到物品上实时翻译好的文字. 例如可以将菜单和路牌变成各种语言(谷歌翻译支持的语言).
像是 Snapchat 和 实时翻译 依靠机器的算法来实现他们的想象. Snapchat 是通过人脸识别, 这项技术足够的成熟了, 但是也也意味着只能动态的在头上加兔子耳朵. 同样的, 实时翻译是识别在世界上的文字来实现动态翻译的. 但是智能手机市场需要有更大的计划才行.
去年年末谷歌和联想公司公布了第一台搭载谷歌 Tango 技术的手机 Phab 2 Pro. 这台机的卖点是, 通过手机的外置传感器可以发现周围环境的形状. 使用红外线探测器得到的数据, 一个广角的镜头和一个快速相机(相当于脉搏跳动一次的时间完成记录手机周围的环境信息). Tango 技术可以为周围的环境建立三维模型. 带着一台搭载 Tango 技术的手机可以为房子, 办公室或者其他地方快速建模. 而且可以使用这些模型作为基础继续画东西.
为了实现这个这个目标, 那些没有搭载 Tango 技术的手机谷歌为其出了一个软件「Measure」. 举个例子, 覆盖了一条虚拟带测量条在手机的屏幕, 对准出入口的门就会告诉你这个门有多宽多高, 对准床也可以知道床的尺寸. 另一个使用 Tango 技术的软件是「Woorld」, 这个软件可以让用户的房间用虚拟的花, 小房子或者太空船来装饰, 这些东西会在场景中相互作用来调整自己的位置. 例如, 把火箭放在电视的后面你在屏幕上就会看不见了.
图片来自联想官网
通过一副眼镜来体验虚拟
Tango 给人带来了深刻的影响, 但是这项技术仍然处于非常早期的阶段. 为现实世界的东西建立 3 维模型对计算机的计算要求是高的, 而且对于 Phab 2 Pro 的散热能力和电池的续航要求也是非常高的. 模型的文件大小非常大,很快就会占满手机的储存空间. 而且用手机触摸屏来与软件交互是非常笨拙的方法. 一些 AR 的狂热者因此会想目前技术不会有很大的起色直到手机可以抛弃而支持使用智能眼镜, 眼镜可以将想象的东西与现实看到的进行叠加.
其实这种眼镜已经出现了. 迄今为止, 在工作环境中产生的影响要比在家庭中的大. 例如 德国的 Ubimax 公司, 或者在纽约的 Vuzix 公司, 制造的 AR 眼镜有摄像机和传感器, 而且在眼镜框有一个非常小投影机, 可以在佩戴者视线的一个角落上现实二维的信息.
举个例子, 可以在仓库中使用该设备, 屏幕上显示运输工人的行驶路线和包裹的位置, 为员工提供更快到达所需物品地方的路线, 而且无需用手, 可以方便员工用双手来搬运货物. 据 Ubinmax 公司估计可以提高 25% 的效率. 10月份在伦敦举行的一次会议中, 一家美国的飞机制造公司 Boeing 为我们介绍了使用 AR 眼镜来教工厂的员工怎样一步一步的拼装零件而且同时可以检查他们做的是否正确. 据 Boeing 公司的研究部门的 Paul Davies 说:"该方法可以更快而且更少的错误来完成工作."
一个严肃的目的是为个体消费者提供这些技术不能提供的东西, 像是 Vuzix 和 Ubimax 公司的产品, 谷歌在2013年亮相的「Glass」, 谷歌的这副眼镜在手臂的一侧需要佩戴一个小型的投影机. 这个想法的目的是: 创造一个可穿戴的智能电话可以让用户打电话, 读电子邮件, 看地图和使用眼镜内的 GPS 来导航. 这些场景都可以是用户解放双手来应对其他任务.
Google Glass with frame|来自 Wiki
但问题是这个产品没有多少用户. 谷歌的「Glass Explores」早期带在手上的设备就要将近 1500美金, 好像足够的高兴, 但是这些交流不是很好. 「Glass Explorers」很快就有了一个昵称 「Glassholes」来自那些为 感到愤怒 喜欢浏览邮件在谈话当中, 或者这些担心设备的使用者会偷偷的录下他们周围发生的事情(一些酒店已经在私人的地方禁止 「Glass」的使用者进入). 尽管可以以新的视角将目标群体定位商业公司而不是个人, 但是谷歌在2015年初就将 「Glass」停产了.
其它的公司实现他么的野心会有更多的限制, 但是许多公司做的比 「Glass」做的好. 例如: RideOn, 一家在以色列的由三个做飞机手持显示器的工程师创立的服装装备公司. 他们开始发售 AR 滑雪眼镜. 这个主意来自于滑雪游戏, 向用户展示行驶路线, 与朋友比赛的起步倒数, 记录下他们喜欢的画面.
一些公司正在研究更加有潜力的显示器取代 2D 画面, 希望 AR 创建的是 3D 的图像. 在 2016年3月, 微软开始制造制造早期版本的头戴显示器 -- HoloLens, 可以让软件开发者环游世界. 与 Vuzix 和 Ubimax 公司生产的 AR 眼镜和谷歌的 「Glass」都不一样. HoloLens 可以绘制 3D 图像并在现实世界中呈现. 用户可以在虚拟的摩托车周围走动, 可以观察从后面看,或者将一些虚拟的装饰品放在真实的桌子或架子上.
换句话说, 像是具有 Tango 功能的智能手机, 只是多一些功能罢了, 设备的摄像头可以扫描附近的环境发送体感信息(通过原来的微软 xbox 360 游戏手柄). 这些摄像头产生例如楼层信息, 微软不得不设计一个特别的芯片来处理这些新的数据. 配备理解能力, 可以追踪用户头部的位置, 机器可以因此来调整现实画面来适应用户使用. 例如, 在真实的地面上制造一个虚拟的摩托车. 同一个镜头可以设备穿戴者与机器的其他信息相互配合, 例如语音命令, 在空中笔画的手势或者是精确的追踪使用者的关注的目光.
HoloLens|来自微软官网
不像 VR 头盔必须要链接电脑或者智能手机才可以使用, HoloLens 本身就是包含了一台电脑里面, 不需要其他的附件搭配使用. 一对光投影仪会将内容投射阿紫顶部的镜片上. 三束光波(红光, 绿光, 蓝光各一束, 这是光的三原色,通过相互叠加可以得到其他颜色)传输到镜片的底部然后在经过 90° 的的反射后进入佩戴者的眼镜.
通过透明幕可以在现实中现实, Hololens 头戴显示器在电脑屏幕上转换为现实. 一个包含了 Skype 呼叫功能的界面可以放置在办公室的墙上, 当用户回头或者看其他位置的时候就消失. 一个计算机日历可以放在办公桌上(或者天花板上, 只要你愿意的话). 所有的这些信息都可以看到而不需要占用额外的现实空间, 但是对于 VR 头带显示器来说就占用现实空间了.
首批的 HoloLens 演示机还包含了游戏内容. 其中之一是, 用户被外星人诅咒了, 在他们身后的房间的沙发上接受治疗. 另外一个是, 玩家带着 Minecraft(我的世界) 中的方块(一些类似于乐高的虚拟积木) 在房间的桌子上. 最近更多应用关注与商业和旅游. 举其中一个例子, 是在克利夫兰(Cleveland)西部保护区大学合作开发的, 将人身体模型放在房间中, 来帮助解剖学的教学. 挥一下手就可以在骨骼中增加肌肉, 或者将心脏分离出胸部更加近距离的观察.
公司间的争吵
HoloLens 也可以用于共同协作. 另一个样式范例介绍了怎样让其他人来维修电灯开关, 还有就是招聘视频会议软件在其他的房间进行, 导游所看到的带着 HoloLens 的游客也可看到, 可以在他们看到的领域上面绘画, 画一个圆圈在他们感兴趣的物体上, 或者在箱子中标注正确的工具. ThyssenKrupp, 一家德国工程公司, 尝试提高设备使用体验的公司. 任何人都应该遇到一个特别的工作, 他可以向总公司提建议. 用户也可以互相连接和看见同样的增强现实(以真实科幻小说方式,其他用户是金色的, 雌雄同体, 模糊的装饰艺术- 看起来像是数字).
Aecom, 一家建筑和工程国际公司, 已经在使用 HoloLens 来帮助设计建筑了. Aecom 的执行董事之一 John Endicott 说:"为房子建模是非常复杂的." 凭借指出哪里的设计存在问题和手上掌控所有的东西.
在 2016 年公司在伦敦设计了一栋蜿蜒曲折的美术馆. Endicott 先生注意到"其屋顶的那些东西有着非常复杂的几何形状. 我们很难再 2D 的屏幕上想象出来, 但是 HoloLens 可以让我们一同来观察." 一家帮助 Aecom 公司建立这套系统的美国工程公司 -- Trimble. 该公司 MR(混合现实 mixed reality)项目的董事长 Aviad Almagor 说:" 我们也找到应用在其他采矿,农业设备的管理." 你可以做一些事情像是现实资产的追踪(例如是矿产资源, 卡车资源或者设备的资源), 通过实时移动这些 3D 模型来实现资源的调配.
来自 Aecom 官网
HoloLens 还有很长的路才会变得足够好, 不过, AR 的魔力只有在一小部分的用户的眼中才会出现(像那些认为电脑生成的会取代传统信箱的人). 尽管头盔已经非常轻(大约重 600g)和舒服了, 但是十分的笨重可看起来不是十分的时尚. 而且使用手势追踪系统与在头戴显示器上显示生成会感到延迟和不适感. 不过它还没有正式销售(微软没有提供日期), 当然其价格也未知的，通过其卖给软件开发者的版本可以得知至少在 3 千美金, 这像是面向公司的项目.
微软不是唯一一家在研究先进 AR 头戴显示器的厂商. 在美国加州的圣马特奥市有一个竞争对手 -- Meta. 该厂商规模与微软相比就显得非常小, 总资金只有 730 万美金. 但是他们的产品比 HoloLens 有更宽的可视空间. 微软的产品可以追踪少量的手势操作, 而 Meta 产品设计成保证用户抬手时可以非常精确的始终追踪眼睛, 使得他可以「控制」虚拟的东西拿起或者旋转非常容易.
另一个潜在的对手是在旧金山的 Osterhout Design Group(Osterhout 设计组), 他们将 AR 眼镜应用在工业和医疗上, 而且已经发布两个不同的产品. 尽管产品的技术比 HoloLens 差一点, 但是两个产品都比其对手的要好看. 在这个领域上微软是一个非常出名的对手, 但是, 有一次魔术般的跳跃, 一家在 2010 成立的,位于佛里达州的公司, 吸引了来自谷歌, 阿里巴巴(对大量的好看的促销视频非常关注)约14亿美金的投资. 他们一直将技术资料放在非常重要的位置, 有些质疑者认为该技术被过分吹嘘了. 但是放出来的演示样品比微软掌控的 HoloLens 更加清晰和感到更加新鲜.
控制你的热情
面对各种不实的宣传, AR 仍然处于早期阶段, 面向消费级的话就更远了. 预计十年之后市场价值会变得是非大同时也充满了各种的阴影与不确定性, 特别的相对于 VR 来说, AR 离我们更近而且有很多衍生产品, 很快就会证明是否是 「湿水的爆竹」. 现在还没有官关于 VR 头戴显示器的销售数据, 但是其数量看起来是越来越好的.
在 2016年十月,台湾消费级电子产品公司 htc 的首席执行官王雪红(Cher Wang), 成立了一个中国网站 870870新闻中心[3], 而且她的公司在上一年(2016年) 4 月份发布的 Vive 头戴显示器已经卖出了 14 万台的. (做为参考,苹果一天可以卖出超过 87 万台 iPhone). 据一家在纽约的市场研究公司 SuperData 十一月份的数据显示, VR 在美国感恩节购物狂欢节中是最大的输家, 同时对索尼发布的 PlayStation VR 的销售预期从260万降到75万. 即使将科技狂热者与 VR 爱好者包括进来看上去也是非常有限的. PC 游戏在线销售平台的统治者 Steam 也只是将其作为一项服务, 截止至 12 月, 他们的顾客中只有 0.38%拥有自己的 VR 头盔, 而且这个比例与上个月相比基本没有变化.
若果 AR 不是以同一种方式来发展, 将会变得更加容易使用. 大概意味着消费级的版本将会在人们的手机上得到实现. 根据 Digi-Capital 的老板 Tim Merel 指出手机的数量非常多而且使用起来非常舒适. 他们已经实现了很多, 他们默认的电脑设备. 已经存在的应用商店为开发者提供了一个非常方便的渠道来出售软件和他们公司的模型. 在你购买硬件时通过使用网络的优惠券可以得到补贴, 而公司可以通过融资或者租赁的形式来抵消这部分的补贴. 这种方式可以减轻用户前期购买设备时在财政上的巨大支出. 另一方面, 手机的屏幕非常小和友好, 时刻拿着它想使用的 AR 软件会变得单调乏味.
诸如 HoloLens 的头戴显示器面对这个问题提供了一个解决方法. 当前的开发资金需要花费数千美金而且做出来的东西看起来非常愚蠢. 就目前来说, 将会限制公司使用, 那些能支付硬件的费用而且不用担心美感. 但是希望将运行 AR 所需的传感器和计算机性能结合到一起, 据 Facebook 的老板 Mark Zuckerberg 在最近四月份的开发者大会上展示来看, 他们将来可以将一副看起来是普通的眼镜同时具有 VR 和 AR 的功能. 而其他公司还有很远的路. 举个例子, Samsung 和 Apple 现在仍然在探索可以实现 AR 功能镜片的方法.
就目前来说, 那样的设备离我们还是很遥远, 这在计算机行业上喜欢称为 「iPhone 时刻」, 就是当那些精心设计的产品发布时, 几乎是一个产品将计算机的革命带到了下一个阶段. 但是那样的时刻是的高潮是基于许多的研究和各种不同技术的发展所共同促成的. iPhone 不是第一台智能手机, 在2000年中没有一个有自尊心的上班族没有一台黑莓手机, 而且其基本想法起源最早可以追溯到 20 世纪 90 年代的个人手持数码辅助设备. 还没有可以使 AR 变得像 iPhone 那样改变世界的人. 但是寄希望于未来, 总有一天一个类似的混合体将会出现.
S: 2017年2月7日20:12
F: 2017年2月26日15:12
Form 经济学人 2017.01.04
