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增強現(xiàn)實攝像機要火?

來源:數(shù)字音視工程網(wǎng)        編輯:merry2013    2015-09-08 06:11:30     加入收藏    咨詢

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最近,相關(guān)視頻監(jiān)控設(shè)備商推出了“增強現(xiàn)實型攝像機”,可謂是賺足了眼球,監(jiān)控攝像機加入尖端科技之后有何神奇的地方,目前來說并無太多應(yīng)用案例。但在科技...

  最近,相關(guān)視頻監(jiān)控設(shè)備商推出了“增強現(xiàn)實型攝像機”,可謂是賺足了眼球,監(jiān)控攝像機加入尖端科技之后有何神奇的地方,目前來說并無太多應(yīng)用案例。但在科技界,包括微軟、谷歌等世界幾大科技公司都已經(jīng)在悄悄布局“增強現(xiàn)實”技術(shù)了。

  很多人知道,去年Facebook投資了20億美元給VR(虛擬現(xiàn)實)公司Oculus,但可能不知道Google領(lǐng)投5億美元給了一家AR(增強現(xiàn)實)相關(guān)公司Magic Leap。雖然這家公司至今沒有產(chǎn)品面市,但它們申請的專利與“如何實現(xiàn)鋼鐵俠中得全息投影”有關(guān)。

  AR到底是什么樣子的?

  AR,即增強現(xiàn)實,一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的技術(shù)。提起AR頭顯的形態(tài),Google Glass算是消費級AR頭顯代表,但和我們想象的AR頭顯還相差很多。微軟的Hololens作為AR頭顯,沒有達到它宣傳視頻的效果,但總的來說,它有著AR該有的功能和形態(tài)。

  進入布局模式 國外巨頭下本投AR

  在微軟推出Windows10的發(fā)布會上,一半的時間介紹了Hololens AR頭顯。其實對于微軟這樣一家在操作系統(tǒng)上有深厚功底的公司而言,微軟沒有太強調(diào)這個AR頭顯設(shè)備,而是背后的AR操作系統(tǒng),或者說全息操作系統(tǒng)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示,微軟在這上面至少花費了7年以上的功夫。

  除了微軟耗費了這么大的精力,還有其他巨頭沒閑著。如最開始所說的,Google領(lǐng)投的5億美元給了一家至今沒有產(chǎn)品面市,只有專利申請消息的AR相關(guān)公司Magic Leap。英特爾攜手谷歌入局AR——前一陣子的IDF大會就證明了一切。你認為蘋果已安逸現(xiàn)狀了嗎?蘋果年初收購了一家有171個增強現(xiàn)實的相關(guān)專利德國創(chuàng)業(yè)公司Metaio;再追溯到2013年,蘋果收購了一家研發(fā)感知動作的攝像技術(shù)和設(shè)備的公司PrimeSense。

  你沒看錯,微軟、蘋果、谷歌、英特爾這四家大公司已不是耍嘴皮子、造概念,而是在AR領(lǐng)域偷偷摸摸布局了。不僅是巨頭,據(jù)業(yè)內(nèi)人士對智東西表示,除了這四個巨頭,索尼三星、華為、聯(lián)想也都已經(jīng)在涉足這一領(lǐng)域了。國內(nèi)也有一些AR相關(guān)公司,但不多。據(jù)某個行業(yè)人士介紹,大致有10個左右的AR公司在上海、北京、深圳、浙江等地。

  這里就想吐槽一句,國內(nèi)有幾家公司敢花巨資如此布局未來?不敢下大手筆給未來,只想著圈眼下的錢,要么在“手機拼裝”市場拼個你死我活,但有幾個手機核心技術(shù)是中國制造?硬件又有幾個是我們的,屏幕、攝像頭還是CPU?要么燒錢血拼O2O,這樣如何成為偉大的公司?

  AR都能應(yīng)用到那些領(lǐng)域?

  回過頭看,AR到底有多誘人,讓這么多公司下本?據(jù)某權(quán)威機構(gòu)的數(shù)據(jù)表示,AR未來的市場會是VR的四倍,在千億級別。那依據(jù)是什么?一些領(lǐng)域已經(jīng)表現(xiàn)出對AR的強需求。

  首先是航空領(lǐng)域,對于飛行員來說,AR頭顯可以讓他們的操作更方便快捷。以F-35戰(zhàn)機為例,其頭盔面罩便是一個被稱為“任務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)的組成部分”的AR頭顯。它就像一個小型的透明電影屏幕,能夠顯示飛機飛行數(shù)據(jù)、敵方目標位置以及飛行員可以用哪些武器攻擊目標。飛行員轉(zhuǎn)頭時,顯示場景也隨之更改,在飛行員和飛機前所未有的計算能力之間建立直接的聯(lián)系,就像科幻電影中的場景。這個小部件是使F-35成為世界上最尖端的戰(zhàn)斗機的關(guān)鍵。

  第二個是工業(yè)領(lǐng)域,對于工人來說,可以更容易的檢修、維護。比如一個人檢修一塊已經(jīng)封在了墻里面的管道,按照以前,他需要查看圖紙,計算檢修點的相對位置,劃線找出位置,然后檢修;AR頭顯可以將這個管道系統(tǒng)即時投影到墻面,實時查看“管道透視畫面”。電力管線、熱力管線、化工管道、下水道…很多地方有這種用途。當然,在工業(yè)領(lǐng)域AR的用途很有很多,比如電路圖的焊接與檢測、警報信息的即時推送(解放雙手)。

  還有很多領(lǐng)域,比如教育領(lǐng)域,一個具象的、可操控的虛擬物體或許比用嘴講或平面投影容易讓人理解,比如培訓(xùn)領(lǐng)域,尤其是汽車培訓(xùn)領(lǐng)域,已經(jīng)很強的需求了。

  這些應(yīng)用看似很好,是不是只是一些人的臆想?雖然現(xiàn)在的AR頭顯不能實現(xiàn)我們希望的全視野的全息投影,但現(xiàn)在的技術(shù)實現(xiàn)上面需要的功能已經(jīng)沒有問題。另外,根據(jù)AR行業(yè)人士所說,已經(jīng)有很多上游廠商有這個需求并專門找上門了。

  相比VR AR在實現(xiàn)上增加了什么困難?

  以去年為節(jié)點,國內(nèi)掀起了一股VR創(chuàng)業(yè)熱,先后有90家VR相關(guān)公司成立。但被人認為“有著更大市場”的AR,在國內(nèi)很少有人關(guān)注。

  說起原因,大致有這么幾個方面:1、Facebook用20億美元收購了Oculus后,無論是創(chuàng)業(yè)者還是投資人,都對VR行業(yè)有了更足的信心;2、隨著Facebook先手收購至少5家VR相關(guān)公司,VR的生態(tài)架構(gòu)基本清晰,F(xiàn)acebook這棵大樹提供的開源信息也越來越多,做一款頭戴顯示器的相關(guān)技術(shù)基本都有據(jù)可循,甚至模具都有現(xiàn)成的。3、AR在技術(shù)層面上更難實現(xiàn),尤其是近眼虛擬場景與現(xiàn)實場景構(gòu)造的光學雙通道系統(tǒng),有人表示,VR所使用的技術(shù)是AR的四分之一,當AR頭戴顯示設(shè)備遮擋了現(xiàn)實場景,就是VR。

  好事多磨,AR這個大餐可沒那么容易吃到。智東西和做AR頭盔的SEER團隊CEO衛(wèi)榮杰深入對話。他們的產(chǎn)品年初在眾籌網(wǎng)站Kickstarter上16萬美元。智東西了解到,至少有三個問題是AR有而VR沒有的。

  首先,在AR頭顯中,需要解決虛擬世界和現(xiàn)實世界疊加在一起的光學雙通道系統(tǒng)問題;無論是VR還是AR頭顯,都需要實現(xiàn)虛擬世界的近眼投射,即頭顯一定是戴在眼睛附近的,而不是像PC、電視那樣離用戶至少幾十厘米的距離。近眼投射在VR頭顯中很好實現(xiàn),目前使用最多的方案便是用單片凸透鏡將顯示屏放大、拉遠成像,但AR頭顯不能這么做,因為還要讓現(xiàn)實世界的光線進入——這很困難。目前兩個常見的方法是Google Glass的微投影儀加折射和SEER這種把虛擬世界投射到半透半反膜上,據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱,雖然微軟沒有公布Hololens的光學成像原理,但離不開這兩種成像原理。

  其次,把現(xiàn)實世界的光捕捉、識別成具體的物體并建立3D模型,給虛擬世界一個承載基礎(chǔ)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱,微軟的Hololens便至少利用了4個攝像頭捕捉現(xiàn)實世界的畫面。

  最后,在AR頭顯中多了現(xiàn)實世界和虛擬世界的交互問題,即如何在現(xiàn)實世界虛擬出一個物體并和現(xiàn)實世界交互,比如在上一步建立的3D模型如桌子上虛擬一個杯子,并用真實的手拿起虛擬的杯子。

  上面這三點基本就是AR頭顯的基礎(chǔ)技術(shù)了,從微軟給出的宣傳視頻來看,Hololens基本做到了。但很多人不買賬——要么不相信,要么覺著VR頭顯也能做到且更容易實現(xiàn)。

  有人提出,VR頭顯同樣可以利用攝像頭捕捉現(xiàn)實世界,并將其疊加到虛擬世界中——這和AR頭顯“把虛擬世界疊加到現(xiàn)實世界”的想法正好相反。很顯然,VR的AR化更容易實現(xiàn),與此相反,AR頭顯不但難實現(xiàn)而且在實現(xiàn)過程中還有很多棘手的“小麻煩”。

  比如現(xiàn)實世界與虛擬世界要在人眼融合成一個“增強現(xiàn)實”世界(AR世界),即保證現(xiàn)實世界、虛擬世界、人眼在一條線上,防止AR頭顯投射的虛擬世界相對眼睛發(fā)生位置改變,導(dǎo)致虛擬世界與現(xiàn)實世界錯位——戴眼鏡的人都清楚,眼鏡很容易下滑。(大多數(shù)情況下,扶眼鏡這個姿勢并不是為了耍帥)

  再比如人眼可聚焦遠近,看遠景則近景模糊,虛擬世界的畫面應(yīng)該和現(xiàn)實世界同步焦距,但目前AR頭顯投射的虛擬世界基本都是定焦的,看遠景時虛擬世界是模糊的。

  就上面提到的“小麻煩”,已經(jīng)有了一些解決方案,比如SEER的頭盔方案降低虛擬世界錯位的可能性,用戶還可根據(jù)需要調(diào)整虛擬畫面距人眼的成像距離,300mm到7000mm。但顯然,這些方案是過渡性的,不能解決根本問題。或許追蹤人眼的移動以及焦距才能徹底改善這些“小麻煩”。

  回過頭去看,AR頭顯似乎太難實現(xiàn),而VR利用攝像頭捕捉現(xiàn)實世界并將其疊加在虛擬世界里的方法卻可以很容易的實現(xiàn),為什么不呢?不過,AR從業(yè)者自然更看好AR頭顯,“通過攝像頭捕捉到的現(xiàn)實世界沒有質(zhì)感、有延遲,目前的方案還有紗窗效應(yīng)、色偏移等,而光場的還原也難度極高。”

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