5评论

5分钟了解一个未来潜力无限的行业——AR

ArtStealer 2018-09-19 1.6k浏览
对于AR的应用大家应该都不陌生了,尤其是在文化娱乐领域其实已经产生了不少的成熟的落地产品。


下面简单的回归一下其发展史:

  • 1992年:AR名称正式诞生

  • 1998年:AR第一次用于直播

        当时体育转播图文包装和运动数据追踪领域的领先公司Sportvision开发了1st & Ten系统。在实况橄榄球直播中,其首次实现了“第一次进攻”黄色线在电视屏幕上的可视化。这项技术是针对冰球运动开发的,其中的蓝色光晕被用以标记冰球处于的位置。其实现在我们每次看游泳比赛时,每个泳道会显示出选手的名字、国旗以及排名,这就是AR技术。

  • 1999年:带来App革命的第一个增强现实SDK

        ARToolKit 的出现使得 AR 技术不仅仅局限在专业的研究机构之中,许多普通程序员也都可以利用 ARToolKit 开发自己的 AR 应用。

  • 2000年:第一款AR游戏 

        AR-Quake,是流行电脑游戏Quake(雷神之锤)的扩展。


  • 2012年:谷歌AR眼镜来了!


        从谷歌眼镜在2012年横空出世之后,增强现实突然又来到的大众的面前。不过价格依然还是太高。我记得13年时,所在的公司有人买过一副。不过当时内容和体验还都不到位,不算一个成功的产品,后来谷歌在15年时暂停了该项目。

  • 2015年:现象级 AR 手游《Pokémon GO》

        Pokémon GO(宝可梦Go) 应该是这几年最成功的AR产品, 赚的盆满钵满的同时也赚足了眼球和口碑。但是大陆应该非圈内人士对这个游戏知之甚少,因为他没有在大陆上架。


  • 2016年: AR红包进入万千百姓视野

        在国内让大部分老百姓能够普及体验的AR产品,应该是腾讯和支付宝出在2016年底推出的AR红包:



  • 2017年,苹果谷歌相继推出AR开发工具

        苹果于2017年6月发布了ARKit,谷歌于2017年8月发布了ARCore。两大科技巨头提供的SDK进一步提升了AR技术,降低了开发者的开发门槛,大幅提升了AR开发生态环境。相信在不远的将来将有更多靠谱的AR产品面世。




聊完了简史,那来看看国内现状、展望一下未来


        2015年前后,国内迎来了VR、AR的风口(作为一个一直在游戏群混的人,当时还坚守在上一个风口:移动游戏的创业浪潮中),当时诞生了大批的创业团队和形形色色的产品。

        但是后面大家都会发现,大部分的AR应用没有什么实质性的落地产品,大部分产品只是博一下眼球,大家哈哈一笑,然后就没有然后了。核心问题还是用户的体验不到位,技术成熟度不够高,内容也相对单调。

随着热度的降低,国内的这个风口也很快过去了。一大批的创业团队也就凉了。伴随着时间的沉淀,技术也原来越成熟。沉淀下的团队也在不断的探索和完善着这个技术领域的发展。了解AR的人应该都清楚,这个领域在未来的应用前景是非常广阔的,只是现在还不成熟。

        目前AR已经在医疗、教育领域取得了不错的发展。尤其是儿童娱乐教育市场,现在已经是遍地都能看到相关的AR产品。不过大部分产品还是相对比较简单,充其量只能算是应用了AR技术领域中的增强图像的应用。




简单的介绍一下AR涵盖的技术领域


  • 增强图像

        使用增强图像可以构建能够响应特定 2D 图像(如产品包装或电影海报)的 AR 应用, 用户可以在将手机的摄像头对准特定图像时触发 AR 体验,例如,他们可以将手机的摄像头对准电影海报,使人物弹出,然后引发一个场景。可离线编译图像以创建图像数据库,也可以从设备实时添加单独的图像。 注册后,ARCore 将检测这些图像、图像边界,然后返回相应的姿态。


  • 运动跟踪

        如果一个设备想要提供3D效果的AR,显然运动追踪模块是必备的。如果想让虚拟物体和场景交互,或是想要扫描一个真实物体,那么(稠密)三维地图可以提供场景的三维几何信息。而定位(运动追踪)和建图(稀疏或者稠密地图)构成了SLAM的核心功能。因此,SLAM可以说是AR中最基础的模块,属于设备感知周边环境的范畴。


  • 环境理解

        通过VIO (visual-inertial odometry)来识别环境中的对象和特征,通过运动跟踪来实时的更新这些对象与特征的姿态,随着时间的延长,就能建立起用户周边环境的3D模型,以达到环境理解的目的


  • 3D 重建(3D Reconstruction)

        3D 重建系统能够找出场景中真实物体的形状和结构,并且允许虚拟事物之间相互碰撞以及隐藏在真实世界的后面,如上图所示,要将虚拟物体隐藏在真实物体之后,那么前提就必须要对真实物体进行识别与重建。3D重建目前来看还有很多难点需要克服,当前很多AR Demos 都没有支持 3D 重建,因此 AR 中的虚拟内容看起来仅仅是在镜头中现实物体的前面移动而已。

(下图中的机器人就利用了3D重建技术,和现实环境产生了正常的遮挡关系)

        3D 重建通过从场景中捕获密集的点云(使用深度相机或者RGB相机),然后将其转换为网格,并将隐形网格传递给3D引擎(连同真实世界的坐标),之后将真实世界网格精准地放置在相机所捕获的场景上,重建后虚拟事物就可以与现实世界互动。


  • 光估测

        检测其环境光线的相关信息,并提供给定摄像头图像的平均光强度和色彩校正,利用这些光照信息,我们可以使用与周围环境相同的光照来照亮您的虚拟物体,提升虚拟物体的真实感。


        先列举这些,这些技术虽然并不是AR领域专属的技术,但大部分都是计算机图形图像领域中一些高速发展前沿技术,随着这些技术的融合进步,相信在不远的将来AR肯定会改变我们的生活,成为普通老百姓日常生活中的基础应用。 想想一下未来在驾驶汽车时,你看到的将是如下图片中的景象,是不是很酷。



参考文章:

https://developers.google.cn/ar/discover/concepts

https://developer.apple.com/documentation/arkit


欢迎关注公众号(ArtStealer)共同探讨前沿科技: