苹果iphone X强推的AR技术 今年已经二十岁了,BAT们也都玩过

电科技王熙文09-16 10:29

1. 结合虚拟与现实

2.实时交互

3.以3D形式呈现

罗纳德·阿祖玛(Ronald Azuma),1997,《扩增实境技术一瞥》

这就是AR(增强现实)最早被广泛接受的定义。时任北卡罗来纳大学教授的罗纳德·阿祖玛以这篇论文总结了当时AR的若干类应用场景,包含医疗,制造业,可视化,导航,乃至军用等数个应用场景下的实际案例。如果不是页眉的期刊信息写的明明白白,很难让人相信这样的东西是1997年的论文内容。

从这篇文章开始,现代意义上的AR概念,正式诞生。

象牙塔里的大玩具

1997年,这对科技行业来说已经是好几个世纪之前了,但很多实验性质的AR产品甚至还早在97年前就已出现。尽管画面粗制滥造,机体沉的要死,但他们的确是货真价实的AR设备。

比如这台KARMA。

别误会,这个KARMA可不是GoPro家的无人机。它的全称是:Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance,知识基础型扩增实境维修助手。来头也跟名字一样大:三位论文主笔中两位来自哥伦比亚大学,另一位则来自大名鼎鼎的贝尔实验室。

KARMA的本体部分是一个透明的头戴式显示器,但真正的心脏却运行在一台惠普9000型的工作站上,还要附带一块Trobo SRX图形加速卡(那时候还不叫显卡)才跑得动。这样一套设备在当时的具体价格已不可考,但想必肯定要比现在的iMac Pro贵出许多。

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那么,这么牛的设备能干什么呢?

如你所见,显示出来的只有这些红色的线条。实际上这是一个如何拆除打印机进纸托盘的教程。这些粗糙的条条框框跟你视野中的设备之间是锚定的。别看它简陋,如果你看说明书老是一头雾水的话,这就绝对是个好东西了。

是不是觉得这个场面非常眼熟?

在今年5月的微软Bulid 2017大会上,HoloLens演示了几乎一模一样的功能。不同的是维修建议并非死板内置,而是由第二人实时提供。视野里也不再只是单纯的线条,而是流畅的提示动画。相似的场景下,体验却有云泥之别,二十年的AR发展史在这里勾成了一段螺旋式上升的发展轨迹。

初出茅庐

随着各方面技术的逐渐成熟,AR技术逐渐从大学和实验室里走出来,开始走向大众。

一个里程碑式的应用是AR Toolkit的出现,这个由日本奈良先端科学技术大学院大学加藤博一主导开发的软件项目主要的功能就是实现对物体的追踪。它允许你创建一个带有特征的图案,然后在上面显示内容。基本上就是上古版的阴阳师现世召唤。

后来,AR Toolkit还真在手机上跑起来了,2005年它被移植到了塞班平台上,之后又登陆了iOS和Android。

甚至早在03年,AR类手机游戏就出现在了塞班上:Attack of the Killer Virus。在这个游戏中你需要举起手机消灭周遭的病毒,不然就会被这些闪耀的偏方三八面体攻击到挂掉。这款游戏不仅做到了3D物体与周遭实景融为一体(虽然融合的相当粗糙),甚至还能感知机主视角的移动。如果你向视野中病毒的方向走过去,屏幕上的病毒就会放大,可以说是相当科学。当时的论坛里,都叫它“摄像头游戏”。

在接下来的几年中,AR类应用始终缓慢发展。不断有新的硬件设备登录市场,但都没有掀起什么大的风浪。不过,移动互联网的巨大浪潮即将袭来。我们今日所熟知的AR应用和它们的前辈们,也要粉墨登场了。

进化之路

最早移动设备上的AR游戏原理差不多就是上面说的ARToolkit,需要借助专用的带有标记的卡片来标定现实环境进行游戏。

任天堂的3DS在发售之初就内置了AR游戏,要配合自家的AR卡来运行。扫描不同的卡片,就可以看到任天堂许多经典的动画形象,还有几个小游戏可选。maxresdefault.jpg

(扫描问号卡牌才能开始游戏)

PSP上也有AR对战类的《隐形妖怪》,因为玩法新颖,IGN给了这个创意8分的分值。不过这个游戏不仅需要AR卡片,还需要PSP的专用摄像头,大部分的国内玩家应该都没碰过。

下一个移动端AR的成功应用则出现在如今已经死亡的Nokia Lumia系列上。

这就是诺基亚《城市万花筒》。这个名字乍一看令人一头雾水。实际上这是一个AR实景导航类的应用,基于LBS数据和地图数据,当你打开应用举起手机,取景器内的画面就会被叠加上一层地标信息,你可以看到周围有什么值得去的地方,离你有多远。这种现实扫描器般的体验用语言描述实在苍白,我建议你看视频。

没错,看了视频你就会意识到这东西其实没什么用…

问题在于城市万花筒出现的时候,手机端的处理能力还无法提供充足的帧数。你可以在视频中看到界面明显的掉帧和卡顿。位置卡片也不像想象中那样呈现3D效果而是始终平行于屏幕,就算后来的正式版也是这样。城市万花筒是个伟大的创意,只可惜它出现的太早。

但很快,移动芯片性能就在短短数年内出现了爆炸性的增长。

2014年4月1日,向来爱玩儿的谷歌这天发布了一个跟宝可梦有关的愚人节彩蛋:你可以在谷歌地图上抓精灵。在用户浏览地图的过程中皮卡丘会随机的冒出来,用户点击一下就能抓到。

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他们甚至还同步放出了一段视频,展示了谷歌员工与天斗与地斗与宝可梦斗,朝着神奇宝贝大师不断刻苦迈进的故事。

这当然是假的,不过后来的故事大家都知道了。

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(图为The Pokémon Company CEO兼Ingress忠实玩家石原恒和)

当年的愚人节彩蛋视频在网络上引发了强烈的反响,谷歌方面最终决定真的将这个愚人节玩笑变成现实。他们先是从任天堂和Pokémon Company处得到了初代150只精灵的授权,然后将开发工作交给了早先有过Ingress成功经验的Niantic Labs气球社。气球社不负众望,在2016年成功将这个点子搬上安卓、iOS双平台。

这就是红极一时的Pokémon Go。

拥有深厚群众基础的Pokémon Go迅速以比病毒还快的速度扩张开来,即便是远在万里之外而且还玩不到的中国大陆也被刷屏了好几周。一时间LBS类游戏和AR概念之风刮遍全球。在这之后,国内也出现了部分AR,LBS类别的模仿者,这当中,有比较优秀、稳扎稳打的《行界:零》,也有《猪猪侠AR虚拟使命》这种IP搭车客。

可惜由于玩法上的缺失,这一批AR类游戏,甚至包括Pokémon Go本身,都没能真正留住玩家,重蹈了若干年前《隐形妖怪》的覆辙。但此时的AR游戏有了强大的性能做支撑,体验上已经将城市万花筒的时代远远甩在了身后。

(Pokémon Go活跃用户大幅下滑)

后续的国内AR应用大多数是营销类,比如百度地图、天猫先后上线的小游戏,只是都昙花一现。最成功的AR营销应该要算QQ AR的火炬传递活动,24小时内参与人数就突破了100万扫描,是真正意义上的“百万猛男在线传火”。

现在依然保持一定热度的AR应用,似乎只剩下一个能“现世召唤”的阴阳师。不过,除了给非洲玩家带去更多的玄学传说之外,很难说AR跟阴阳师之间出现了多强的关联。

标签式AR的另一次大范围引爆则是今年春节支付宝的扫福活动,以生活中常见的福字做标签,一举将前一年搞砸了的集五福活动口碑扭转了回来。有意思的是,Pokémon Go拥有的两大元素,AR被支付宝发扬,LBS游戏却被腾讯QQ拿去玩起了红包雨。世界风潮在中国,总有不同的落地思路。

至此,市面上的AR大致分为两种,要么是Pokémon Go式的,要么是标签扫码式的。AR的想象力,真的到此为止了吗?

未来已来

谷歌对AR的兴趣开始的比宝可梦彩蛋还要早。

前面我们介绍过,AR游戏的一大重点是要能标定现实空间。很多游戏采用预先设计的特殊标记来做这件事,但要扩展更多的AR应用,单靠标记是远远不够的。Google于是在2014年初正式宣布了Tango计划,要给手机赋予实时3D建模能力,并能在空间中确定自己的位置。

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这两句描述看似枯燥,实则直指AR应用的定义核心。呈现3D物体早就可以做到,但将虚拟和现实融合,并作出实时反应,这要求机器必须能够认知现实世界。以往的计算机视觉受制于摄像头和其他硬件限制,只能理解二维的图像,没法定位三维空间。Project Tango借助专门的计算机视觉处理芯片和两个用途不同的摄像头解决了这个问题。拿着它对着房间扫一圈,他就能快速认识周围并定位自己,后续的模型显示和交互自然不成问题。

2016年9月,第一款Tango计划的手机Lenovo Phab 2 Pro国行开售,结果就像一记锤在棉花上的重拳一样再无声息。Play商店里的Tango应用只有不到40款,而且在普通的Android机上根本无法运行。

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今年6月第二款Tango硬件ZenFone AR上市,也没有激起太多的反响。硬件壁垒加上软件限制,最终使得Tango计划成了如今这个叫好不叫座的尴尬模样。

AR在今年的再次火热,是连库克跑去旧金山参加同志游行也能上头条的苹果公司促成的。

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6月的WWDC上,苹果公布了一堆果粉们存钱也买不起的硬件和iOS 11的大量新特性。其中最引人瞩目的就是ARKit。有了系统级的加持,iOS一夜之间成了全球最大的AR设备平台。不仅如此,ARKit的实机演示效果也令人惊叹:5935c5c5cde8d.gif

有了ARKit,屏幕上的皮卡丘现在老老实实的固定在地面上,而不会像之前一样飘在空中,周围的阴影和皮卡丘身上的光照效果也显得更加自然。

WWDC之后ARKit就迅速小范围的蹿红了一把,社交媒体上的各种演示Demo急切地证明着这个平台的潜力。最近iPhone秋季发布会上苹果再次演示了接近终版的ARKit,流畅的画面和逼真的光照让各路媒体纷纷觉得:

稳了。

那边厢自然Google也不甘示弱,既然专业级的Project Tango大众不买账,Google拿出了通用于所有Android设备的ARCore试图与苹果抗衡。

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不过,就演示效果来说,ARCore的光照效果和演示中对象的多边形数量都不如苹果的ARKit。到底两家平台上的成品会是个什么样子,AR又能否在未来掀起新一轮狂热,这就要交给时间来判断了。

至少现在,通向未来的大门,已经打开了。

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作为今日头条青云计划、百家号百+计划获得者,2019百度数码年度作者、百家号科技领域最具人气作者、2019搜狗科技文化作者、2021百家号季度影响力创作者,曾荣获2013搜狐最佳行业媒体人、2015中国新媒体创业大赛北京赛季军、 2015年度光芒体验大奖、2015中国新媒体创业大赛总决赛季军、2018百度动态年度实力红人等诸多大奖。

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