摘下厚重的頭盔,走出arget="_blank">虛擬的空間,在真實的世界中,你仍然可以和遠方的親友面對面,或是在客廳悠閑地逗弄虛擬寵物,透過虛擬與現(xiàn)實的結合,AR(Augmented Reality,擴增實境)的想象空間充滿無限可能。
去年在全球掀起狂熱的精靈寶可夢(Pokemon),引導全世界的玩家從封閉的家里走出戶外探索,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。 而近來,AR也被認為是,未來市場想象力遠超VR(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實)的科技方向,在近年VR鋒芒畢露的當下, 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環(huán)境,用戶不可能長時間配戴著VR頭盔,更不可能到處走動。 但是結合現(xiàn)實世界的AR不同,它的應用更貼近生活常態(tài)”臺灣虛擬及擴增實境產業(yè)協(xié)會(TAVAR)秘書長謝京蓓這么說。
如果與人類的日常生活產生緊密關聯(lián),讓用戶與AR密不可分,那么確實,AR這項技術似乎更具發(fā)展?jié)摿Γ踔聊軇?chuàng)造出更大的商業(yè)價值。
大廠的動向,一向是整個生態(tài)圈的風向指針。 從最近蘋果執(zhí)行長庫克的表態(tài)、臉書創(chuàng)辦人佐克伯在F8開發(fā)者大會上的發(fā)言、微軟對HoloLens的推進,以及Google相繼攜手合作伙伴推出實體產品,都能看到,AR是科技巨頭們下一步鎖定的技術方向。
將智能型手機推入盛世的蘋果,預測AR就是下一個改變世界的產品! 執(zhí)行長庫克前陣子對外媒如此說道:“我認為這是一個不可忽視的技術,就像是智能型手一樣,是每個人都需要使用的產品。 這項巨大的革命,將大大改善我們的生活,并且將生活變得更有趣! ”甚至,庫克還看好AR的發(fā)展?jié)摿⒊絍R,他說:“AR不像VR封閉了真實世界,AR允許個人參與在真實世界中,AR就是你世界的一部分,也是你對話的一部份,它能和生活產生共鳴。 ”
這絕對不是庫克隨口而出的想法,庫克的一句話每每都可以撼動投資者、分析師或是果粉的一池春水。 外媒認為,庫克的這一番發(fā)言,也暗示著未來蘋果進軍AR的可能性。 盛傳蘋果有一個秘密研究部門,來自Oculuc、HoloLens、Amazon等網羅過來的數(shù)百名軟硬件人才對AR進行研發(fā)開發(fā);而近期則因蘋果供貨商不小心泄漏報告所致,更間接證實蘋果正在開發(fā)AR眼鏡,且被推估有望最快于明年問世,而另一消息則是指出,迎接十周年的iPhone8最大看點,可能就是推出可搭載AR眼鏡的設計, 讓iPhone8成為AR的體驗平臺。
此外,臉書在舊金山舉辦的F8開發(fā)者大會上,也揭開了其布局AR的野心,將其定位在未來十年的三大核心戰(zhàn)略之一。 佐克伯更在大會上揭示“Camera Effects Platform(CEP)”這項名為相機特效開發(fā)平臺的計劃,是一項專為AR而作的開發(fā)者系統(tǒng)與平臺,其提供各種AR工具讓第三方開發(fā)者為臉書App內建的“Facebook Camera”打造各種客制化功能。
歷經Google Glass的慘敗收場,Google的AR夢并沒有因此下臺,而是轉往另外一個舞臺實現(xiàn)。 去年便與聯(lián)想合作,打造首臺搭載Tango技術的手機Phab2 Pro,雖然規(guī)格不突出,但其作為Google布局AR的重要產品,仍舊被視為一項重大的技術進展,而今年華碩也發(fā)表ZenFone AR,成為全球第二只搭載Tango的手機。 透過感知景深、運動追蹤的兩個鏡頭,讓手機具備完整的3D空間感知能力,而這也是Google Tango 技術的特別之處。
而謝京蓓補充,在這群科技巨頭們的風向指針之中,又以臉書的動向值得持續(xù)追蹤,她認為,不管是VR或是AR領域,臉書對其的涉足都非常深,也早早訂下未來藍圖,因此整體的發(fā)展計劃非常完整。
圖一 : AR是科技巨頭們下一步鎖定的技術方向。
等待突破技術門坎
雖然巨頭們都展現(xiàn)其對AR的信心與重視,也認為發(fā)展?jié)摿τ型絍R,不過事實卻是,號稱能更貼近生活的AR,至今在市場上卻仍未出現(xiàn)爆炸性的應用,更別說普及了,除了精靈寶可夢勉強稱得上“普及”。
關于這點,過去市場早已作出分析,普遍對于此的看法,是認為AR當前的技術門坎遠比VR來得更高。 因此相較許多企業(yè)在去年如雨后春筍般推出各種VR產品,推出AR產品的企業(yè)則相對少了許多。
最大的問題,是等待突破虛擬與現(xiàn)實結合的技術關卡。 VR給用戶的是沉浸式的體驗,因此在使用時與外界環(huán)境無關,針對硬件的要求,強調虛擬世界中影像視覺的呈現(xiàn),或者對用戶本身的動態(tài)感測,鎖定的方向明確。 而AR由于融合真實環(huán)境,因此除了畫面顯示之外,還要感測周遭環(huán)境、用戶動態(tài),以及虛擬對象與用戶的互動等等,如果再加上各種應用需求,可能就得整合如人工智能的其他技術。 相較之下,AR的技術門坎確實更高、更復雜,而這也代表著AR要發(fā)展到一定的成熟度,過程并不簡單。
被忽視的核心技術
AR的精隨,就是能將虛擬(或真實)對象與現(xiàn)實環(huán)境同時呈現(xiàn)在一個視界中,更進一步的應用,就是發(fā)展成MR(Mixed Reality,混合實境),讓兩者產生互動。 如果從簡化的角度來說,MR所建立的基礎技術與AR并沒有太大的不同,MR的出現(xiàn)不過是在商業(yè)市場上,為了凸顯企業(yè)特色所衍生出來的名詞,但對消費者來說,并沒有特別需要去仔細區(qū)分。
當用戶在AR或MR的情境中,與一個虛擬(或真實)的對象產生互動時,一定會希望此對象不論被放置在何種角度,或是從何角度觀看時,都能處在絕對正確的位置上而不產生視覺偏差,而如果這個對象是活的,最好他還能自動理解環(huán)境的構造自行移動。
要解決這個問題的答案是SLAM(Simultaneous
Localization and Mapping),也就是立即尋址與地圖構建。 這項技術在無人機、機器人甚至無人駕駛汽車等領域都有被應用。
謝京蓓認為,SLAM對于發(fā)展AR占有相當重要的地位,更是其核心技術,但令人匪夷的是,在臺灣市場里,竟然沒有一家企業(yè)著手對這項技術進行研究與開發(fā)。
SLAM的原理簡單來說,就是透過傳感器在環(huán)境中獲得感知訊息,遞增地建構周遭環(huán)境的地圖,并利用地圖實現(xiàn)自主定位,也就是說,透過該技術可以自我判斷位置并產生環(huán)境地圖,藉此來判斷整個“空間”。 如果沒有了SLAM,AR的載體設備就只是一個投影顯示器,相反地,有了SLAM,才能知道自己的空間坐標,和環(huán)境中各種障礙物或對象的位置與形狀,進而對迭加的虛擬物體做相應渲染,使物體看起來更加真實,沒有違和感。
目前基于SLAM技術開發(fā)的代表性產品有微軟的HoloLens、Google的Tango,以及知名新創(chuàng)公司Magic Leap,而將AR視為下一個重點發(fā)展的蘋果,也早早在2015年收購一家德國新創(chuàng)公司Metaio,該公司主要研發(fā)以SLAM為基礎的擴增實境技術。
圖二 : SLAM對于發(fā)展AR占有相當重要的地位,更是其核心技術。
朝向“解放雙手”目標
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,利用智能型手機作為載體,不過謝京蓓表示,若從大眾消費市場來看,則又以手機和平板為大宗。 接著她進一步觀察,認為若未來AR要在一般消費性市場真正普及,市場的目標,則是希望透過“解放雙手”來提升用戶在載體使用上的便利性。
目前無需雙手接觸的載體是AR眼鏡,它也的確可以稱得上是“解放雙手”,但
其卻有一個缺失,也就是它的視角范圍有限,不如VR來得寬廣。 舉例來說,當你戴上近視眼鏡時,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眼鏡也不太可能設計成如VR頭盔般的全景體驗。
即便以目前市場上聲量最大的AR眼鏡HoloLens,也存在著視角小于40度的局限,但人類眼球視角可達210度,AR眼鏡的視角問題成了硬件設計上的一大阻礙。
不過想象一下,既然人類眼球的視角范圍如此寬廣,何不直接將眼球當作一個AR載體呢? 的確也有廠商著墨這項技術的研究與發(fā)展。 他們認為,若是將AR成像直接投射在眼球的視網膜上而非投射在鏡面上,如此就可以避免死角的問題。
目前市場從專利布局發(fā)現(xiàn),Sony或許就正在研發(fā)“智能隱形眼鏡”,外界猜測,其作法應是將AR眼鏡濃縮成可讓用戶配戴的隱形眼鏡,不過其投影方式或實際產品消息,則尚未有進一步的公開說明。
而說起“視網膜投影技術”的廠商,不可不知這間科技圈頗負盛名,估值達45億美元的神秘初創(chuàng)公司Magic Leap。 該公司聲稱,他們能把視覺直接投射在視網膜上以解決現(xiàn)有頭戴顯示設備視角太窄的問題,也認為自己和那些厚重的頭戴顯示設備不同,“就像摘下太陽眼鏡一樣輕松自然! ”。 不過這項技術至今尚在“研究與開發(fā)中”,即便連成熟的影子都還沒看到,但外界仍對未來的AR世界充滿期待。
圖三 : “視網膜投影技術”有望解決AR視角范圍限制的問題。