AR:增強(qiáng)的世界

□ 文/劉鵬宇

AR:增強(qiáng)的世界

□ 文/劉鵬宇

Pokemon Go的一夜爆紅點(diǎn)燃了人們對于AR技術(shù)的熱情，AR技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、發(fā)展瓶頸等越來越受到各方的深度關(guān)注。AR技術(shù)正逐步從實(shí)驗(yàn)室研究、工業(yè)級應(yīng)用走向?qū)こ０傩占遥厮苋祟惿鐣纳a(chǎn)方式、生活方式和經(jīng)濟(jì)形態(tài)。

從現(xiàn)實(shí)世界到賽博空間

AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)是把賽博空間（計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)里的虛擬現(xiàn)實(shí)）中的視覺、聲音、味覺、觸覺等數(shù)字信息無縫疊加在現(xiàn)實(shí)世界的技術(shù)。過去幾十年，信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程在某種程度上是在賽博空間再造一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的過程，誕生了諸如網(wǎng)上商城淘寶、網(wǎng)上二手市場58同城等線上虛擬實(shí)體。不過，這樣的進(jìn)程遠(yuǎn)沒有結(jié)束，現(xiàn)實(shí)空間仍有一批事物有待向賽博空間映射，不光是實(shí)物本身，還有實(shí)物所具備的所屬權(quán)、使用權(quán)、共享權(quán)等一系列物權(quán)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(gòu)筑一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界，他們希望賽博空間能夠與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行真實(shí)、友好、貼切的互動(dòng)，AR技術(shù)正好滿足了這種愿望，把現(xiàn)實(shí)世界與賽博空間緊密地結(jié)合在了一起。

劉鵬宇

中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院信息化研究中心

目前，AR產(chǎn)業(yè)鏈主要有關(guān)鍵硬件、應(yīng)用軟件、AR內(nèi)容等核心環(huán)節(jié)。

從國內(nèi)看，AR產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展重硬輕軟、從上至下呈現(xiàn)正金字塔結(jié)構(gòu)。在關(guān)鍵硬件方面，國內(nèi)AR硬件企業(yè)較多。廠商主要以光學(xué)、處理器、傳感器和整機(jī)等生產(chǎn)企業(yè)為主，包括瓏璟光電和水晶光電等光學(xué)技術(shù)研發(fā)企業(yè)，華為、全志、君正等處理器開發(fā)商，矽睿等傳感器生產(chǎn)商，以及影創(chuàng)科技、Realmax等AR顯示設(shè)備開發(fā)商。其中，影創(chuàng)科技開發(fā)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(chuàng)新產(chǎn)品?？傮w上，國內(nèi)大型AR硬件生產(chǎn)企業(yè)缺乏占領(lǐng)市場的爆款產(chǎn)品；中小企業(yè)在低端AR智能眼鏡領(lǐng)域痛苦掙扎，欠缺向產(chǎn)業(yè)鏈高端邁進(jìn)的資金和技術(shù)。在應(yīng)用軟件方面，AR應(yīng)用軟件開發(fā)處于起步期。目前，國內(nèi)涌現(xiàn)出了以視+APP、EasyAR APP、幻視APP、找趣AR等為代表的應(yīng)用軟件，但是總體上AR應(yīng)用軟件市場仍處于市場喚醒階段，尚未引起像Pokemon Go一樣的市場轟動(dòng)。在AR內(nèi)容方面，國內(nèi)AR內(nèi)容制作較為匱乏，尚無較為突出的AR IP，對傳統(tǒng)文化、傳統(tǒng)IP的挖掘也不夠深入，難以激發(fā)市場用戶的追逐熱情。

從國外看，AR產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展軟硬齊飛，發(fā)展較為均衡。國外AR產(chǎn)業(yè)鏈涌現(xiàn)出了以高通、微軟、谷歌公司等為代表的硬件生產(chǎn)廠商，Yelp、Google Translate、Aurasma等融入AR功能的傳統(tǒng)應(yīng)用軟件。

圖1　國內(nèi)AR產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的金字塔結(jié)構(gòu)

總而言之，無論是在具有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的核心硬件方面，還是具有市場號召力的AR應(yīng)用軟件方面，國內(nèi)AR產(chǎn)業(yè)發(fā)展都落后于國外。

探索中前行

AR技術(shù)的發(fā)展趨勢主要有硬件融合化、軟件兩翼化、內(nèi)容IP化三方面趨勢。

一是硬件融合化。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代是人類社會以智能終端為紐帶建立大連接的時(shí)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(yàn)（諸如攜帶不便等）。智能手機(jī)之所以可以統(tǒng)治移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，就在于其能夠融通訊設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦等于一體。同樣，AR技術(shù)與其它智能終端融合得越好，其蘊(yùn)藏的發(fā)展?jié)摿驮酱蟆Ｄ壳?，基于智能手機(jī)的AR應(yīng)用層出不窮，證明了AR技術(shù)正在與智能手機(jī)走向融合。至于未來是AR在智能手機(jī)的基礎(chǔ)上繼續(xù)生根發(fā)芽，還是AR終端設(shè)備逐步取代智能手機(jī)，仍有待觀察。

二是軟件兩翼化。AR應(yīng)用軟件的發(fā)展呈現(xiàn)兩翼化趨勢，其中“一翼”是新應(yīng)用軟件的開發(fā)，另“一翼”則是傳統(tǒng)應(yīng)用軟件的AR功能擴(kuò)展。AR新應(yīng)用軟件開發(fā)面臨的主要問題是開發(fā)商需要花費(fèi)很大的人力、物力、財(cái)力來集聚用戶、拓展受眾，但是最終獲得的市場關(guān)注度普遍不高；而傳統(tǒng)應(yīng)用軟件的AR功能擴(kuò)展則不然，其積攢已久的用戶群體是其AR應(yīng)用市場拓展的雄厚基礎(chǔ)，用戶粘性決定了產(chǎn)品的市場關(guān)注度，不過高關(guān)注度并不意味著高接受度，最終仍需市場的反復(fù)檢驗(yàn)。

三是內(nèi)容IP化。Pokemon Go的火爆告訴我們一項(xiàng)新技術(shù)與一個(gè)著名IP結(jié)合的爆發(fā)力有多大，新技術(shù)的新鮮魅力與著名IP的深入人心為Pokemon Go賦予了嶄新的生命力。因此，AR內(nèi)容下一步的發(fā)展將聚焦于如何挖掘知名IP與AR技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)，以知名IP的廣泛受眾為AR技術(shù)的產(chǎn)品化鋪就坦途。

圖2　科技創(chuàng)新、工業(yè)化、城市化的三輪共進(jìn)關(guān)系

AR技術(shù)發(fā)展也面臨著一定挑戰(zhàn)。一是視野環(huán)境的跟蹤和定位問題。AR技術(shù)是賽博空間和現(xiàn)實(shí)空間的融合，對現(xiàn)實(shí)空間環(huán)境變化的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤的精度要求極高。輕微的追蹤和定位失準(zhǔn)都會導(dǎo)致賽博空間和現(xiàn)實(shí)空間的疊加錯(cuò)配，這對傳感捕捉、高性能計(jì)算、高速緩存等技術(shù)支撐提出了挑戰(zhàn)。二是光學(xué)感知問題。機(jī)器和人眼具有不同的光感知特性。人類所處的物理環(huán)境，是一個(gè)光照、形狀、紋理、噪聲等劇烈變化的環(huán)境。人眼是一個(gè)精密的光學(xué)儀器，AR設(shè)備若想對人眼所看到的世界進(jìn)行現(xiàn)實(shí)加工，就需要具有與人眼一樣高度的光學(xué)感知能力。AR設(shè)備稍許的光學(xué)感知不準(zhǔn)都會導(dǎo)致人眼視覺輸入畫面的失真，這些對光學(xué)捕捉儀器和信息處理設(shè)備的要求也很高。三是人機(jī)交互問題。AR技術(shù)是一種增強(qiáng)人與環(huán)境交互體驗(yàn)的技術(shù)。但是，AR技術(shù)在解決人與環(huán)境交互問題之前，需要先解決AR設(shè)備與人的交互問題。目前，手勢識別、語音識別、視線追蹤是三個(gè)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(jī)“圖形界面+觸控”的最佳交互方式，人與AR設(shè)備的最優(yōu)交互仍有待探索。

生逢其時(shí)

科學(xué)技術(shù)的每一次發(fā)展，都引發(fā)了人類社會生產(chǎn)方式、生活方式的變革。第一次工業(yè)革命開創(chuàng)了以機(jī)器代替手工勞動(dòng)的蒸汽機(jī)時(shí)代。大型工廠的出現(xiàn)，吸引大量勞動(dòng)力涌入城市，推動(dòng)城市人口快速增長，加速了城市化進(jìn)程。第二次工業(yè)革命創(chuàng)造了以電力廣泛應(yīng)用為特征的電氣化時(shí)代，涌現(xiàn)出了電燈、電車、電話等創(chuàng)新產(chǎn)品，工業(yè)生產(chǎn)向基于流水線的規(guī)模化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，人類生活的內(nèi)涵和質(zhì)量顯著提升。兩次工業(yè)革命為人類社會帶來的最重要的發(fā)展規(guī)律就是科技革新、工業(yè)化、城市化的三輪共進(jìn)發(fā)展，即科學(xué)技術(shù)革新加速工業(yè)化進(jìn)程，工業(yè)化帶動(dòng)城市化，城市化反過來促進(jìn)工業(yè)化和科技革新。

當(dāng)前，新一輪工業(yè)革命孕育興起，AR技術(shù)的發(fā)展正逢其時(shí)。

AR技術(shù)具有在真實(shí)環(huán)境進(jìn)行增強(qiáng)顯示輸出的特性，逐步滲透進(jìn)入工業(yè)虛擬設(shè)計(jì)、產(chǎn)品推廣、現(xiàn)場維護(hù)等環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)虛擬可視化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品友好式推廣、現(xiàn)場交互式維修，大大提升了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本。在虛擬設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，AR技術(shù)可以把圖紙上的虛擬設(shè)計(jì)方案疊加在真實(shí)模型上，實(shí)現(xiàn)對圖紙方案的快速修改；在產(chǎn)品推廣環(huán)節(jié)，通過匯集實(shí)體產(chǎn)品的幾何結(jié)構(gòu)、特征等信息，AR技術(shù)還可以向客戶虛擬展示包括數(shù)字模型、材料清單、服務(wù)數(shù)據(jù)、使用手冊在不同物理環(huán)境下的反應(yīng)性能；在現(xiàn)場維護(hù)環(huán)節(jié)，AR可以幫助維修人員迅速熟悉和掌握各種維修技術(shù)，為每一個(gè)操作提供語音提示，準(zhǔn)確解決工業(yè)設(shè)備故障。

與此同時(shí)，AR技術(shù)在城市化進(jìn)程中也能發(fā)揮重要作用。城市人口規(guī)模的大幅擴(kuò)張是城市化的顯著特征，引發(fā)了環(huán)境承載能力趨緊、交通擁堵、教育醫(yī)療資源緊張等城市病問題?？v觀人類歷史，科學(xué)技術(shù)對人類社會的一個(gè)重要影響就是降低物理距離所帶來的時(shí)間成本。例如，互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)降低了人們泛在獲取信息的時(shí)間成本，移動(dòng)通信的出現(xiàn)降低了人們泛在通信的時(shí)間成本，AR技術(shù)的發(fā)展將降低人們泛在聚居的時(shí)間成本。人們不需要在超大型城市中就業(yè)、教育、醫(yī)療、商業(yè)等資源密集的區(qū)域居住，可以根據(jù)個(gè)人喜好在大型、中小型城市定居。AR技術(shù)可以提供遠(yuǎn)程工作環(huán)境，人們在家中就可以如臨其境般與同事討論問題；AR技術(shù)可以提供遠(yuǎn)程問診空間，人們在家中就可以隔空與醫(yī)生面對面進(jìn)行問診交流；AR技術(shù)可以提供線上教育平臺，人們在家中就可以獲取一對一式的貼心教育指導(dǎo)。AR技術(shù)對于人類生活方式的改變將加速城市區(qū)域優(yōu)質(zhì)資源的均勻流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)超大大型、大型城市與中小城市的協(xié)同發(fā)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(shù)發(fā)展生逢期時(shí)，前景不可限量。但是仍需在技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用拓展等方面聚焦提升，同時(shí)避免資本過熱帶來的弊端，通過協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，不斷挖掘和釋放出AR的最大價(jià)值。

責(zé)任編輯：衛(wèi)麗紅

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