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AR: 增強的世界

時間:2024-10-26 02:54:21

□文/劉鵬宇

PokemonGo的一夜爆紅點燃了人們對于AR技術的熱情,AR技術的發展現狀、發展趨勢、發展瓶頸等越來越受到各方的深度關注。AR技術正逐步從實驗室研究、工業級應用走向尋常百姓家,重塑人類社會的生産方式、生活方式和經濟形态。

從現實世界到賽博空間

AR(增強現實)技術是把賽博空間(計算機和計算機網絡裡的虛拟現實)中的視覺、聲音、味覺、觸覺等數字信息無縫疊加在現實世界的技術。過去幾十年,信息技術的發展進程在某種程度上是在賽博空間再造一個現實世界的過程,誕生了諸如網上商城淘寶、網上二手市場58同城等線上虛拟實體。不過,這樣的進程遠沒有結束,現實空間仍有一批事物有待向賽博空間映射,不光是實物本身,還有實物所具備的所屬權、使用權、共享權等一系列物權屬性也在加速向賽博空間映射。但是,人類不會僅滿足于在賽博空間構築一個現實世界,他們希望賽博空間能夠與現實世界進行真實、友好、貼切的互動,AR技術正好滿足了這種願望,把現實世界與賽博空間緊密地結合在了一起。

目前,AR産業鍊主要有關鍵硬件、應用軟件、AR内容等核心環節。

從國内看,AR産業鍊發展重硬輕軟、從上至下呈現正金字塔結構。在關鍵硬件方面,國内AR硬件企業較多。廠商主要以光學、處理器、傳感器和整機等生産企業為主,包括珑璟光電和水晶光電等光學技術研發企業,華為、全志、君正等處理器開發商,矽睿等傳感器生産商,以及影創科技、Realmax等AR顯示設備開發商。其中,影創科技開發出了可AR/VR雙向切換的Halo頭盔、Air雙目AR眼鏡和AirNano單目AR眼鏡等三款創新産品。總體上,國内大型AR硬件生産企業缺乏占領市場的爆款産品;中小企業在低端AR智能眼鏡領域痛苦掙紮,欠缺向産業鍊高端邁進的資金和技術。在應用軟件方面,AR應用軟件開發處于起步期。目前,國内湧現出了以視+APP、EasyARAPP、幻視APP、找趣AR等為代表的應用軟件,但是總體上AR應用軟件市場仍處于市場喚醒階段,尚未引起像PokemonGo一樣的市場轟動。在AR内容方面,國内AR内容制作較為匮乏,尚無較為突出的ARIP,對傳統文化、傳統IP的挖掘也不夠深入,難以激發市場用戶的追逐熱情。

從國外看,AR産業鍊發展軟硬齊飛,發展較為均衡。國外AR産業鍊湧現出了以高通、微軟、谷歌公司等為代表的硬件生産廠商,Yelp、GoogleTranslate、Aurasma等融入AR功能的傳統應用軟件。

總而言之,無論是在具有核心自主知識産權的核心硬件方面,還是具有市場号召力的AR應用軟件方面,國内AR産業發展都落後于國外。

AR技術的發展趨勢主要有硬件融合化、軟件兩翼化、内容IP化三方面趨勢。探索中前行

一是硬件融合化。移動互聯網時代是人類社會以智能終端為紐帶建立大連接的時代,但是“紐帶”不能過多,用戶的智能終端過多則會降低用戶體驗(諸如攜帶不便等)。智能手機之所以可以統治移動互聯網時代,就在于其能夠融通訊設備、數碼相機、掌上電腦等于一體。同樣,AR技術與其它智能終端融合得越好,其蘊藏的發展潛力就越大。目前,基于智能手機的AR應用層出不窮,證明了AR技術正在與智能手機走向融合。至于未來是AR在智能手機的基礎上繼續生根發芽,還是AR終端設備逐步取代智能手機,仍有待觀察。

二是軟件兩翼化。AR應用軟件的發展呈現兩翼化趨勢,其中“一翼”是新應用軟件的開發,另“一翼”則是傳統應用軟件的AR功能擴展。AR新應用軟件開發面臨的主要問題是開發商需要花費很大的人力、物力、财力來集聚用戶、拓展受衆,但是最終獲得的市場關注度普遍不高;而傳統應用軟件的AR功能擴展則不然,其積攢已久的用戶群體是其AR應用市場拓展的雄厚基礎,用戶粘性決定了産品的市場關注度,不過高關注度并不意味着高接受度,最終仍需市場的反複檢驗。

三是内容IP化。PokemonGo的火爆告訴我們一項新技術與一個著名IP結合的爆發力有多大,新技術的新鮮魅力與著名IP的深入人心為PokemonGo賦予了嶄新的生命力。因此,AR内容下一步的發展将聚焦于如何挖掘知名IP與AR技術的結合點,以知名IP的廣泛受衆為AR技術的産品化鋪就坦途。

AR技術發展也面臨着一定挑戰。一是視野環境的跟蹤和定位問題。AR技術是賽博空間和現實空間的融合,對現實空間環境變化的實時動态追蹤的精度要求極高。輕微的追蹤和定位失準都會導緻賽博空間和現實空間的疊加錯配,這對傳感捕捉、高性能計算、高速緩存等技術支撐提出了挑戰。二是光學感知問題。機器和人眼具有不同的光感知特性。人類所處的物理環境,是一個光照、形狀、紋理、噪聲等劇烈變化的環境。人眼是一個精密的光學儀器,AR設備若想對人眼所看到的世界進行現實加工,就需要具有與人眼一樣高度的光學感知能力。AR設備稍許的光學感知不準都會導緻人眼視覺輸入畫面的失真,這些對光學捕捉儀器和信息處理設備的要求也很高。三是人機交互問題。AR技術是一種增強人與環境交互體驗的技術。但是,AR技術在解決人與環境交互問題之前,需要先解決AR設備與人的交互問題。目前,手勢識别、語音識别、視線追蹤是三個比較有效的交互方式,但又各自存在缺陷。相較于人與智能手機“圖形界面+觸控”的最佳交互方式,人與AR設備的最優交互仍有待探索。

生逢其時

科學技術的每一次發展,都引發了人類社會生産方式、生活方式的變革。第一次工業革命開創了以機器代替手工勞動的蒸汽機時代。大型工廠的出現,吸引大量勞動力湧入城市,推動城市人口快速增長,加速了城市化進程。第二次工業革命創造了以電力廣泛應用為特征的電氣化時代,湧現出了電燈、電車、電話等創新産品,工業生産向基于流水線的規模化生産方式轉變,人類生活的内涵和質量顯著提升。兩次工業革命為人類社會帶來的最重要的發展規律就是科技革新、工業化、城市化的三輪共進發展,即科學技術革新加速工業化進程,工業化帶動城市化,城市化反過來促進工業化和科技革新。

當前,新一輪工業革命孕育興起,AR技術的發展正逢其時。

AR技術具有在真實環境進行增強顯示輸出的特性,逐步滲透進入工業虛拟設計、産品推廣、現場維護等環節,可實現虛拟可視化設計、産品友好式推廣、現場交互式維修,大大提升了勞動生産率,降低了生産成本。在虛拟設計環節,AR技術可以把圖紙上的虛拟設計方案疊加在真實模型上,實現對圖紙方案的快速修改;在産品推廣環節,通過彙集實體産品的幾何結構、特征等信息,AR技術還可以向客戶虛拟展示包括數字模型、材料清單、服務數據、使用手冊在不同物理環境下的反應性能;在現場維護環節,AR可以幫助維修人員迅速熟悉和掌握各種維修技術,為每一個操作提供語音提示,準确解決工業設備故障。

與此同時,AR技術在城市化進程中也能發揮重要作用。城市人口規模的大幅擴張是城市化的顯著特征,引發了環境承載能力趨緊、交通擁堵、教育醫療資源緊張等城市病問題。縱觀人類曆史,科學技術對人類社會的一個重要影響就是降低物理距離所帶來的時間成本。例如,互聯網的出現降低了人們泛在獲取信息的時間成本,移動通信的出現降低了人們泛在通信的時間成本,AR技術的發展将降低人們泛在聚居的時間成本。人們不需要在超大型城市中就業、教育、醫療、商業等資源密集的區域居住,可以根據個人喜好在大型、中小型城市定居。AR技術可以提供遠程工作環境,人們在家中就可以如臨其境般與同事讨論問題;AR技術可以提供遠程問診空間,人們在家中就可以隔空與醫生面對面進行問診交流;AR技術可以提供線上教育平台,人們在家中就可以獲取一對一式的貼心教育指導。AR技術對于人類生活方式的改變将加速城市區域優質資源的均勻流動,實現超大大型、大型城市與中小城市的協同發展,最大限度解決人口過度集中所帶來的城市病問題。

總之,AR技術發展生逢期時,前景不可限量。但是仍需在技術發展、應用拓展等方面聚焦提升,同時避免資本過熱帶來的弊端,通過協同創新機制,不斷挖掘和釋放出AR的最大價值。

責任編輯:衛麗紅


   

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