你以為ARVR早已沉寂?其實不然

ar圈子 發佈 2020-02-11T20:28:44+00:00

但是,許多軟體和硬體製造的目標是通過使用類似於googleglass或者其他智能眼鏡來實現AR,這不僅僅是一種設備上的改變,更是交互及體驗的革命。

近年來,ARVR的風又重新吹起,也有越來越多的人關注,但是似乎大家對於ARVR的一些關鍵特性並不清楚,甚至連AR和VR都分不清。這期我先做一個小小的概念科普,下期著重解釋概念。


增強現實(AR)

增強現實(Augmented reality)是一種將交互式虛擬對象,文本或介面放置在用戶視野內的技術,通常將其放置在與用戶周圍的真實環境相關的特定於上下文或位置的關係中。


國外前兩年大火的《PokémonGo》、國內每年春節的支付寶掃五福、騰訊的《一起來捉妖》以及某些營銷廣告都是手機支持的AR。但是,許多軟體和硬體製造的目標是通過使用類似於google glass或者其他智能眼鏡來實現AR,這不僅僅是一種設備上的改變,更是交互及體驗的革命。


虛擬現實(VR)

虛擬現實是指計算機生成的環境或現實,旨在模擬一個人在特定環境中的物理存在,這種環境旨在讓人感覺真實。VR 的目的是讓一個人體驗和操縱環境,就像現實世界一樣。最好的虛擬現實能夠完全沉浸在用戶身上。虛擬現實不應該與簡單的 3D 環境相混淆,比如電腦遊戲中的那些,你可以通過化身來體驗和操縱環境,而不是親自成為虛擬世界的一部分。目前VR應用的更多是在遊戲上。


擴展現實(XR)

XR這個概念越來越流行,它被用作籠統術語來指代增強現實和虛擬現實,其中X確實充當變量,以替代任何形式的計算機輔助視覺修改來實現。XR是由高通首次在2017年MWCS上提出的一個全新概念。「XR」這個術語,是被用來描述增強現實(AR)、虛擬現實(VR)、混合現實(MR)以及所有相關的用例。而高通更多是從這些「R」的底層去看,這些AR、VR或者MR的底層軟硬體技術其實很多都是相通的,尤其是晶片這側一些基本的技術、SDK等。所以高通用「XR」這個概念來包括虛擬現實、增強現實和混合現實的整個業務內容。這是我們最根本的出發點,他們認為在未來一定會有一個融合的趨勢。


計算機輔助設計(CAD)

CAD通過AutoCAD等程序在建築師和工程師中頗受歡迎,CAD是一種自動格式,用於代替人工起草設計的產品或製造產品的技術規格。基於CAD的模型通常可以在增強現實中查看。這個相信很多建築學專業的同學們應該耳熟能詳,同樣它也可以被利用在AR中。


視場角(FoV)

「視場角」表示可視區域,用戶可以在其中看到智能眼鏡中疊加在現實上的虛擬內容。也稱為「 FoV」,該術語也可以解釋為對從用戶到空間中固定點的距離以及該點左右兩側的視界形成的角度的度量。通俗的來說,指的是顯示設備邊緣與觀察點(眼睛)連線的夾角,簡單來說就是你能清晰看見畫面+餘光掃到的內容。對於VR來說視場角尤為重要,因為這決定了是否能提供沉浸感體驗,通常來說人眼橫向總視角在200°-220°之間,其中雙眼可清晰成像的視角只有120°。VR設備所呈現的畫面要更符合人體構造和行為習慣才能保證沉浸感的實現,因此過低的FOV根本無法帶給我們沉浸感。

GL傳輸格式(gITF)

作為Kronos的一個開源項目運行,glTF是一種免版稅格式,用於從一個程序中導出3D模型和場景並將其導入到應用程式中以在增強現實或虛擬現實中進行查看。這個格式兼容各種平台,並且可以通過導入器工具輕鬆將模型導入 Unity。


全息圖

全息圖通常是三維的、動畫的,有時還帶有音頻,全息圖是由光形成的數字內容,該光投射在透明顯示器上或進入開放空間。在增強現實中,觀看者通常能夠與全息圖互動;否則,全息圖通常是被動/非互動內容,可以顯示給觀眾觀看。據一個大家比較熟悉的例子,就是用全息技術投影鄧麗君的演唱會。


慣性測量單元(IMU)

根據Xsens的說法,IMU是「一個獨立的系統,通常使用三重陀螺儀和三重加速計來測量線性和角運動。」


光場(light Field)

光場由在3D空間中流過每個點和每個方向的所有光線的總和組成。我們看到的所有東西都被光源(例如太陽或燈)發出的光線照亮,這些光線穿過太空並撞擊表面。在每個表面上,光被部分吸收,並被部分反射(或有時折射)到另一個表面,然後在該表面再次反射,直到最終到達我們的眼睛。我們能確切看到的內容取決於我們在光場中的精確位置,並且通過在光場中四處移動,我們可以感知光場的一部分,並利用它來了解物體在環境中的相對位置。

就像3D模型一樣,可以將多個光場捕獲合併在一起並進行操作。這種交互性是對靜態視頻的又一重大改進。完全控制大小,位置,更換光源或完全替換光場捕獲,對於創造者而言,可能性是無限的。或者可以將光場與3D模型,膠片或攝影測量法混合使用,以增加對現實的幻想。

而光場是AR、VR、MR的理想選擇,因為三維立體視覺,每個平台都可以呈現出三維世界中X、Y、Z維度的位置。ARkit和ARcore也為此提供了支持,使光場成為可行的媒介。

光場技術是目前最受追捧的下一代顯示技術,谷歌、Facebook、Magic Leap等國內外大公司都在大力布局。


網格(Mesh)

在空間中已標識的點的網絡,以及在它們之間繪製的線,它們代表計算機對三維空間的原始視圖。當應用程式映射其環境或查看3D模型的層時,這在HoloLens中很常見。


同時定位和地圖繪製(SLAM)

SLAM是Simultaneous localization and mapping縮寫,意為「同步定位與建圖」,主要用於解決機器人在未知環境運動時的定位與地圖構建問題。借用百度百科的描述,即SLAM問題可以描述為: 機器人在未知環境中從一個未知位置開始移動,在移動過程中根據位置估計和地圖進行自身定位,同時在自身定位的基礎上建造增量式地圖,實現機器人的自主定位和導航。

這已成為在現實世界,物理空間中錨定增強現實內容的標準。對於ARVR來說,能夠輔助增強視覺效果。SLAM技術能夠構建視覺效果更為真實的地圖,從而針對當前視角渲染虛擬物體的疊加效果,使之更真實沒有違和感。VR/AR代表性產品中微軟Hololens、MagicLeap都應用了SLAM作為視覺增強手段。


六自由度(6DoF)跟蹤

在AR和VR中,6DoF描述了頭戴式顯示器允許用戶相對於場景中的虛擬內容在軸上移動的運動範圍。其中三個度數表示用戶頭部的運動,即左右(偏航),前後(音高)和圓周(橫滾),這也就是最開始的3DoF。而其餘三個度數表示用戶身體的運動,即空間-左右,前後,上下。

以上只是簡要介紹,每一個概念實際上都能鋪開講很多,先給大家一個最基本的科普吧。

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