重磅解读：AR设备的商业和技术潜力

即使你不是一个游戏玩家，但被周遭戴着耳机神经质地走来走去的人给惹恼了，可能会对增强现实(AR)和虚拟现实(VR)的出现感到不以为然。 然而，就在不久前，AR/VR领域中已经发布了许多重要声明。最轰动的莫过于微软(Mocrosoft)HoloLens平台的发布。HoloLens可以将三维影像投射到空气中，将虚拟数字元素整合于真实世界中。 在某种程度上，微软的发布马上就让技术专业媒体变成了AR/VR的信徒——微软的展示绝对够酷。你可以在冰箱上打出虚拟的待办清单，或者在虚拟墙上观看真实的足球比赛，所有这一切都发生在你戴着头戴式设备紧张地在厨房里徘徊之际。

图1：在厨房里使用HoloLens（来源：Microsoft）
IHS资深总分析师和游戏研究负责人Piers Harding-Rolls对HoloLens竖起了大拇指。他形容HoloLens在“所有主要科技业者公开展示的增强现实解决方案中，具有最最丰富的影像，也最能让人感到身临其境。” Harding-Rolls已经在许多应用场合中展示最新发布的HoloLens平台了，他认为，“很明显的，这种让人身临其境的最新增强现实可以为商业部署带来功能强大、极具吸引力的游戏平台以及高效的协同工具。” 但这是否意味着2015年最终将成为AR/VR开始积极进入主流市场的一年呢？ 在回答这个问题之前，我们应该考虑目前已经明朗的情势。技术产业中的巨擘们已经启动这项‘副业’，并开始向AR/VR领域投入资金和人才。今年初，英持尔宣布将2,480万美元投资于Vuzix，这是一家企业级智能眼镜制造商。 英特尔还收购了瑞士新创企业Composyt Light Labs，详细金额并未披露。但据报导，从洛桑联邦理工学院(EPFL)出来的这家子公司Composyt开发的智能眼镜技术可以与任何类型的眼镜搭配使用。 Google并不打算在短时间内推出改版的新型智能眼镜(该公司表示没有时间表)，但这并不表示这家搜索引擎巨擘决定放弃。Glass 2.0计划还在继续中，而且Google在不久前才宣布负责监督的新伙伴是Tony Fadell。他是Nest的共同创始人，也是在iPod和iPhone开发背后的苹果编外工程师。 本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载 本文下一页：AR：下一代运算战争

{pagination} AR：下一代运算战争 这些数据的重点在于显示，业界将会把AR/VR看作是一种新的平台，新一代的运算战争将在此展开。 AugmentedReality.org共同创始人兼执行长Ori Inbar认为，增强现实是“不可避免的”，他说，“想想运算的创新历程，从大型主机到个人计算机、到行动运算，再到可穿戴式设备：主要在于受到市场对于计算机变得更小、更好以及更便宜的需求所带动。可穿戴式设备实际上就是越变越小的迷你计算机，最终还从我们的身体上消失。” 微软表示，HoloLens将执行在Windows 10操作系统上，这对于为其它Windows 10设备编写软件的开发人员来说应该非常简单，只需改编一下程序代码即可。很明显地，微软已经邀请其它AR和VR公司开始在新的全像平台上建构经验与硬件了。 IHS分析师Harding-Rolls认为这特别是指HoloLens平台计划，而“微软试图在建立下一代运算平台上扮演重要角色，”则是一般的AR/VR目标。 好吧，这可是个远大的发展蓝图。 现实扩增OR虚拟现实？ 但从技术上来看，在AR和VR的发展道路上仍然存在许多风险。举例来说，正如IHS分析师所解释的，“目前一些主要的技术公司分成了两派，一派支持深度身临其境的虚拟现实解决方案，另一派是支持更加开放、身临其境感较低的增强现实解决方案，后者一般来说较少迷失实际方向感。” 他解释说，HoloLens“看来已具有足够的灵活性和能力，可在使用Skype等特殊应用程序(App)或播放在线视讯等更加细致的增强功能，以及针对游戏等更加身临其境的建置应用之间随便切换。” Harding-Roll总结说，“这种灵活性暗示，微软的新平台将比现有的封闭式VR耳机更广泛地受到消费者的欢迎，不过也还不至于像对游戏玩家那样具有吸引力，这些游戏玩家对于即将发布的Oculus Rift平台和Sony的Morpheus耳机表现出浓厚的兴趣。” 接下来，《EE Times》将带您回顾AR和VR的基本原理，并着重于讨论增强现实的商业和技术潜力。 本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载 本文下一页：AR与VR的异同 {pagination} AR与VR的异同 增强现实(AR)很容易被误认为就是虚拟现实(VR)。这是因为我们都看过参加展会的与会者试戴体积庞大且笨重的光学头戴式显示器(HMD)以及类似的设备。这是无意中发生的趣事，很难让人忘记。

图2：HoloLens头戴式设备
Ori Inbar表示，VR和AR是Ivann Sutherland于1968年同时发明的。他把它们称做“非常接近的孪生兄弟。” 然而，在AR和VR之间有着本质的区别：VR产生完全虚拟的世界，通常将真实世界阻隔在外。相反地，AR正如其文字所含意义一样，利用额外信息为用户增强真实世界体验。 人们在大多数时候倾向于选择真实世界，这意味着对AR的接受程度要高于VR。不过，Inbar预测，“在今后十年内AR和VR将变得不易区分。” 从技术上来看，有两种不同的方法可呈现增强现实，即光学透视以及视讯透视。 在光学透视头戴式显示器或AR眼镜中，Inbar解释，“用户可以直接观察现实环境。微型显示器随即透过半透明镜或光学合成器为人眼提供计算机产生的视觉元素。总之，在光学透视法中，虚拟内容彷佛就放置于真实世界中。

图3：光学透视原理。
相反地，视讯透视显示器(如结合相机的Oculus Rift)可以实时撷取用户最佳观察地点的现场串流。Inbar解释道，“当相机影像被传送到计算机后，由计算机混合虚拟元素与真实世界影像。”组合后的视讯再被传送到用户眼睛附近的不透明显示器。

图4：视讯透视原理。
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{pagination} 为什么现在要用AR？想想看可穿戴式设备和物联网(IoT)。 就像今天被宣传为‘时髦的’和‘流行的’任何东西(如无人机)一样，AR随着智能手机和平板计算机的发展以及MEMS传感器的普及而开始兴起。 如今AR的处境有点像三年前先进辅助驾驶系统(ADAS)的处境，嵌入式视觉联盟(Embedded Vision Alliance)创始人Jeff Bier指出。三年前，并没有太多人相信嵌入式视觉技术能够推动ADAS走得这么远。当然，也没有人预料到ADAS正成为许多新车上的普遍功能。 同样地，AR正处于迈向主流的关键点，Bier表示。根据他的看法，将视觉技术与AR整合在一起将成为嵌入式视觉产品的下个技术前端。

AR的潜力在乐高(Lego)商店等场所是很明显的，他表示。“对于那些很难想象盒子内的乐高积木最终将拼成什么样子的人来说，”Bier解释道，“商店内的AR技术可以提供解决之道。顾客可以拿着乐高盒子站在屏幕前面，触发相机将3D动画模型投射到屏幕上。”当顾客旋转积木盒子时，模型也跟着旋转。 AR已经应用于游戏中。例如，游戏玩家可以将客厅作为战场，与别人看不见的对手进行游戏。 虽然这些例子都不需要AR眼镜，但AR应用程序sans glasses已经非常普及，这可归功于整合在智能手机和平板计算机的先进硬件组件。正如《MIT技术评论》(MIT Technology Review)指出的，“随着智能手机呈爆炸性成长，增强现实开始从新奇事物成为大众能接受的事物。” AR所需的硬件组件包括处理器、显示器、传感器和输入设备。现代的智能手机都配备了相机和MEMS传感器(包括加速度计、GPS和固态罗盘)，已经是一款合适的AR平台了。 本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载 本文下一页：AR从智能手机到眼镜

{pagination} Inbar认为，AR平台正从智能手机过渡到AR眼镜。 如同智能手机一样，AR眼镜可预先加载各种传感器和行动操作系统。Inbar解释，AR眼镜中的操作系统“可以单独执行的移动应用程序，也可以在蓝牙配对的智能手机或联机的行动计算机支持下执行。”再者，透过使用内部和外部传感器，AR眼镜可以收集和撷取数据，并产生信息。 AR眼镜用起来非常方便，因为它们不需要用手操作。

图6：Google眼镜。
虽然坦言该技术在未来十年内仍‘无法达到’完善程度，但Inbar坚信AR正处于“爆发前的临界点”。仅在2014年，市场上就已经推出了十多款不同型号的AR眼镜。 从更大的范围看，Inbar将人们配戴的AR眼镜看作是物联网的终端节点。AR是“可穿戴运算和物联网之间的连接接口”，Inbar指出，因为它将为用户在真实世界中看到的内容提供一个数字层。

图7：越来越丰富的AR眼镜。
AR眼镜面临的技术障碍

图8：数位眼镜生态。
即使AR眼镜持续普及，开发人员也乐于坦承其AR设备离完美理想还有很远的距离。主要的技术挑战在于…… 本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载 本文下一页：AR眼镜普及的5个障碍

{pagination} AR眼镜的5个挑战 1.视角：AR眼镜的有限视角是一大问题。大多数AR眼镜比VR头戴式设备轻得多，而且采用的是中等分辨率的显示器。但它们只提供14到40度的视角(FOV)，Inbar指出。相较于正常人类超过180度的视角，你可以发现AR还有很大的发展空间。 虽然对于目标在于提高员工效率的企业应用来说，40度可能就够好了，但这样的视角很可能成为消费者拒之门外的原因。 2.游泳效应：AR眼镜遇到的另一个问题是记录用户外围环境和合成空间所花的时间。追踪和头戴式显示器之间的几何校准经常导致时间上的延迟。 被专家们形容为‘游泳效应’的这种延迟可能导致合成的图形物体随意漂浮在合成空间中，造成合成物体固定在环境中的幻觉不好的体验。 问题的关键在于用户头部的动作会使头戴式显示器混淆。大幅减少游泳效应的一种方法是使用预测的头戴式显示器位置而不是测量到的位置。用于校准头戴式显示器视角的理想混合型解决方案是利用光学追踪系统融合各种传感器(如加速度计、陀螺仪和影像传感器数组)发送的数据，Inbar表示。 3.用户接口：千万不要低估了了解AR眼镜最合适的用户接口(UI)的重要性。由于AR眼镜不附带键盘，语音是一种很自然的选择。然而，如果Google眼镜的早期使用者有什么值得学习之处，那就是语音很难被理解，而且在嘈杂环境中只会变得更糟。 手势也是可行的。目标是一组自然的手势、对用户来说要舒适直观，当被头戴式相机捕捉到时要能易于被AR眼镜辨识。Inbar表示，“在增强现实中你需要的新UI语言。” 第三种选项：‘凝视追踪’。眼球追踪技术可用于为VR开发新的用户接口。眼球追踪数据可以分析用户对物体、建筑物或人的注视。然后用专门的信息处理技术侦测注视的模式，再为配戴者提供感兴趣目标的更多信息。 4.电池寿命：如同所有可配戴设备一样，电池寿命对AR眼镜来说也仍然是一个悬而未决的难题。目前AR眼镜的电池撑不到一个小时。 5. 3D映射：最后但也很重要的是，AR眼镜存在软件问题，尤其是“映像三维(3D)世界，并使其在云端可用。”Inbar指出，“我们知道如何映像表面、影像甚至扫描3D物体，但还不知道如何映射整个3D世界。”AR需要的是类似Google在地图和街景上的内容，只不过是3D的，他解释，“为了在真实世界中到处覆盖虚拟内容，这的确有其必要性——这是为增强世界而设计的万灵丹。” 真实世界中的AR应用 AR已经在工业和商业市场中发展成熟了。长久以来，医疗领域也一直在探索AR的效果，而且证明它是一种有力的销售和营销工具。举例来说，行动AR App能够协助顾客与客户看到实际上不存在的产品3D模型。 本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载 本文下一页：AR在商业与工业领域的应用 {pagination} 目前，AR在商业与工业领域中有哪些直觉的应用呢？ 现场服务：现场服务也许是AR最能让人信服的应用之一。服务人员几乎不用手操作就能轻松快速地完成工作。例如SAP正与眼镜公司Vuzix合作，将AR、计算机视觉和同步定位与地图整合迟可穿戴的计算机中。 机械维修的AR应用：使用平板计算机显示现场AR指令，机械技师可以快速地在交互式动画地图上找到各种不同汽车车款引擎盖下的每个零件。例如I-Mechanic技师维修福特(Ford) Fiesta汽车的过程。 仓储管理：仓库是适合AR的另一个自然应用。配戴AR眼镜的仓储员工可以直接取得提领正确货箱的方位以及应该往哪里走的指令。在这种情况下，AR就是效率。 向消费者推销增强现实 购买前先试用：对AR应用来说，‘购买前先试用’正变得越来越流行。例如2014年的宜家家居(IKEA)目录就是一个例子，它让顾客可先在自己家中摆放虚拟家具。 用户可以利用IKEA目录App扫描印刷版IKEA目录中的选择页面来启动这项功能。IKEA表示，“你只需将印刷版IKEA目录放在家中房间想摆家具的位置，从IKEA某个产品范围内挑选出一款产品，就能看到它摆在你家里的样子。” 翻译：如果你想去中国，就可以采用这个点读式智能手机App，取得中文菜单和指针的英文翻译。 AR的体育赛事应用：对于美国的大多数电视观众来说，迭加在电视屏幕上显示橄榄球场上‘初次进攻，还差十码取胜’(First-and-Ten)的黄线就是最为人们熟悉的AR应用，不过很少人知道这就是AR。 此外，在安装于天花板的摄影机中嵌入一款雷射引导系统，AR还可作为撞球比赛的指导，从而将AR的体育运动应用推至下一个新进展阶段。该雷射引导系统可分析球桌的边距、球的位置，然后计算将球撞进底洞的最佳角度。 本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载