你一定體驗(yàn)過(guò)AR技術(shù)。近幾年，各種各樣的AR技術(shù)應(yīng)用紛紛出現(xiàn)在我們身邊，呈現(xiàn)效果有些讓大家驚艷不已，當(dāng)然也有些是差強(qiáng)人意，但總體來(lái)說(shuō)，AR技術(shù)作為行業(yè)風(fēng)口，已經(jīng)成為全民關(guān)注的熱門已是不爭(zhēng)的事實(shí)。

　　尤其是今年春節(jié)，QQ和支付寶分別在春節(jié)期間推出AR紅包玩法，都將AR作為切入口。拋開(kāi)其它的東西，我們單從技術(shù)上來(lái)看，這兩家的AR技術(shù)究竟是什么水平，以及這兩家對(duì)AR技術(shù)有什么推動(dòng)?

　　支付寶掃福其實(shí)并不算AR技術(shù)

　　所謂AR，官方解釋是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Augmented Reality)的簡(jiǎn)稱，是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度，并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)。這種技術(shù)能在屏幕上實(shí)現(xiàn)把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界，并進(jìn)行互動(dòng)。

　　通俗地講，它其實(shí)是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)。是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)，很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息(視覺(jué)、聲音、味道、觸覺(jué)等信息)，通過(guò)電腦等科學(xué)技術(shù)，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界。真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫(huà)面或空間，同時(shí)存在，并被人類感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。

　　總結(jié)起來(lái)，AR技術(shù)具有兩大要素，一是真實(shí)世界和虛擬的信息集成;二是具有實(shí)時(shí)交互性。我們可以簡(jiǎn)單的將其概括為“識(shí)別”和“追蹤”。 只有能夠識(shí)別現(xiàn)實(shí)世界，并且將虛擬形象疊加到現(xiàn)實(shí)世界中，才能稱之為AR。

　　所以，根據(jù)這個(gè)理論，我們可以直接下一個(gè)結(jié)論，支付寶紅包其實(shí)并不能算是AR。

　　來(lái)看下支付寶AR紅包的玩法：用戶只要掃描生活里出現(xiàn)的任何“福”字(需要寫(xiě)得規(guī)范一些)，就可以識(shí)別跳出AR虛擬內(nèi)容，經(jīng)過(guò)一段小動(dòng)畫(huà)后，用戶就能領(lǐng)取到一張?？?。

　　這個(gè)看起來(lái)像是以手機(jī)攝像頭作為“眼睛”，在現(xiàn)實(shí)世界里疊加了一個(gè)動(dòng)畫(huà)。但實(shí)際上，這里面最關(guān)鍵的一點(diǎn)是，支付寶并沒(méi)有讓自己建立的這個(gè)形象跟現(xiàn)實(shí)世界產(chǎn)生交互，也就是說(shuō)，支付寶只有圖片識(shí)別，根本沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“追蹤”。

　　最簡(jiǎn)單的例子，AR在現(xiàn)實(shí)世界所建立的虛擬形象，其實(shí)它是有位置信息的。如果把攝像頭比作眼睛，那么只有當(dāng)手機(jī)對(duì)著世界虛擬形象的時(shí)候，才能夠看到這個(gè)形象。把攝像頭對(duì)準(zhǔn)別的地方，應(yīng)該是看不到這個(gè)形象的。而支付寶的掃福，不管你攝像頭朝著哪個(gè)方向，其實(shí)都能看到AR動(dòng)畫(huà)，這個(gè)不是AR技術(shù)，頂多算是以攝像頭拍到的東西為背景播放了一段動(dòng)畫(huà)。

　　或者我們可以這樣說(shuō)，支付寶的掃福，其實(shí)就是一個(gè)圖片識(shí)別技術(shù)，對(duì)于AR技術(shù)的核心，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的識(shí)別和虛擬形象跟現(xiàn)實(shí)世界的互動(dòng)，也就是“追蹤”，并沒(méi)有做到。

　　現(xiàn)在的AR技術(shù)到底是什么水平?

　　支付寶沒(méi)有使用真正的AR技術(shù)，這個(gè)可以理解，畢竟相比圖片識(shí)別，AR的3D建模和追蹤要難得很多，但這并不是說(shuō)現(xiàn)在我們看到的沒(méi)有真的AR。從目前我們能夠看到的AR領(lǐng)域，大體上可以分為兩種類型：有標(biāo)記AR、無(wú)標(biāo)記AR，而無(wú)標(biāo)記AR又分為初級(jí)和進(jìn)階兩個(gè)階段。

　　有標(biāo)記的AR可以算是AR技術(shù)中相對(duì)簡(jiǎn)單的模式。所謂有標(biāo)記，就是在實(shí)現(xiàn)AR互動(dòng)時(shí)具備“參照物”這一前提，用戶通過(guò)掃描固定的參照物才能產(chǎn)生AR虛擬形象的展現(xiàn)。其背后的視覺(jué)跟蹤技術(shù)是基于模板匹配的方式，預(yù)先對(duì)需要跟蹤的target進(jìn)行訓(xùn)練，在跟蹤階段通過(guò)不斷地跟預(yù)存訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)解算當(dāng)前的位姿。這種實(shí)現(xiàn)方式的好處是速度較快、數(shù)據(jù)量小、系統(tǒng)簡(jiǎn)單，適用于一些特定的場(chǎng)景，但不適用于大范圍的場(chǎng)景。

　　QQ在2016年奧運(yùn)會(huì)期間曾經(jīng)嘗試過(guò)使用AR技術(shù)，通過(guò)用戶掃描一系列特定的圖片(標(biāo)記)，就可以在屏幕中顯示虛擬內(nèi)容，你可以通過(guò)調(diào)整手機(jī)的位置，去觀察這個(gè)虛擬內(nèi)容的各個(gè)角度，不僅可以拉遠(yuǎn)和推近，甚至能上下左右360度觀看這個(gè)內(nèi)容的所有角度————這也就是所謂的“追蹤”環(huán)節(jié)，是AR的一個(gè)重要體驗(yàn)——這個(gè)其實(shí)就是典型的有標(biāo)記AR。再舉個(gè)例子，可口可樂(lè)的可樂(lè)瓶AR體驗(yàn)其實(shí)也是屬于這種有標(biāo)記的AR。通過(guò)識(shí)別可口可樂(lè)的logo，我們能看到一個(gè)虛擬的形象出現(xiàn)在可樂(lè)瓶里。

 

　　有標(biāo)記的AR常見(jiàn)于市場(chǎng)性質(zhì)的推廣活動(dòng)里，很少被用于現(xiàn)實(shí)的生活場(chǎng)景。原因就是，有標(biāo)記的AR雖然實(shí)現(xiàn)難度較低——有一個(gè)固定的識(shí)別圖片或者物體，虛擬形象只跟這個(gè)固定的物品發(fā)生交互——但它的局限性也比較大，對(duì)有標(biāo)記的AR來(lái)說(shuō)，標(biāo)記物就是AR的全世界。我們可以這樣理解，有標(biāo)記的AR技術(shù)，其實(shí)算是真正AR技術(shù)的Demo。

　　相對(duì)的，無(wú)標(biāo)記AR更高級(jí)一點(diǎn)，它不需要特定的圖片或者物體，識(shí)別的是真正的現(xiàn)實(shí)世界，交互也是跟真正的現(xiàn)實(shí)世界產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。這里，無(wú)標(biāo)記其實(shí)是一個(gè)相對(duì)的概念，因?yàn)檫@種技術(shù)最終也是與現(xiàn)實(shí)的一些標(biāo)記物產(chǎn)生互動(dòng)，只是這個(gè)過(guò)程，被放到了AR體驗(yàn)環(huán)節(jié)中。也就是說(shuō)，在這種實(shí)現(xiàn)方式中，AR實(shí)現(xiàn)是實(shí)時(shí)的，設(shè)備在形成AR虛擬內(nèi)容前，先要完成對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的識(shí)別和計(jì)算。由于處理器對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的識(shí)別是一個(gè)非常復(fù)雜的難題，所以它可以分為初級(jí)階段和進(jìn)階模式。

　　先來(lái)說(shuō)無(wú)標(biāo)記AR的初級(jí)階段：舉例說(shuō)明，前段時(shí)間風(fēng)靡的Pokemon Go就是基于這種無(wú)標(biāo)記的AR模式。用戶可在沒(méi)有參照物的現(xiàn)實(shí)世界中隨意探索，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)識(shí)別現(xiàn)實(shí)世界，根據(jù)LBS定位在現(xiàn)實(shí)世界中投影出各種小精靈的形象，并通過(guò)拋出虛擬的精靈球完成捕捉。

　　同樣的例子還有這次的QQ紅包，從技術(shù)上來(lái)看，QQ紅包和Pokemon Go其實(shí)差不多，都是基于LBS的信息，在攝像頭識(shí)別的現(xiàn)實(shí)世界上出現(xiàn)一個(gè)“財(cái)神企鵝”。你可以試一下，當(dāng)企鵝出現(xiàn)之后，如果你把攝像頭轉(zhuǎn)向別的地方，其實(shí)是看不見(jiàn)這只企鵝的。原因就是這只需你的企鵝它是“存在”的，它具備地理位置信息。

　　這種無(wú)標(biāo)記的AR技術(shù)目前采用比較多，因?yàn)樗鋵?shí)沒(méi)有對(duì)現(xiàn)實(shí)世界做完全識(shí)別，只是讓虛擬形象跟手機(jī)之間有一個(gè)相對(duì)的位置信息。這種技術(shù)可以說(shuō)最常見(jiàn)，但是它離真正的AR，也還是有很長(zhǎng)的距離。

　　真正未來(lái)會(huì)出現(xiàn)在我們生活場(chǎng)景中的AR——不是廣告或者游戲場(chǎng)景，其實(shí)是需要通過(guò)特定的硬件設(shè)備，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行實(shí)時(shí)的3D建模，識(shí)別并計(jì)算包括景深、位移等環(huán)境數(shù)據(jù)，所生成的AR虛擬內(nèi)容也將投射到這個(gè)立體空間中。這種AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)，會(huì)大大地增強(qiáng)虛擬內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)世界的互動(dòng)感，混淆真實(shí)與夢(mèng)幻。

　　但這種方式技術(shù)要復(fù)雜的多、實(shí)現(xiàn)難度也大，雖然我們?nèi)搜圩R(shí)別現(xiàn)實(shí)世界是一件很輕松的事情，但對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的識(shí)別并且追蹤，并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。

　　不過(guò)，目前也有一些公司能夠達(dá)到這種技術(shù)。比如微軟出品的Microsoft Hololens，如果你體驗(yàn)Hololens，你會(huì)發(fā)現(xiàn)最開(kāi)始，你需要帶著眼鏡看一圈周圍，為什么?其實(shí)，它是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行實(shí)時(shí)建模——識(shí)別這個(gè)技術(shù)，之后再來(lái)判斷，究竟虛擬形象要出現(xiàn)在這個(gè)世界的哪個(gè)位置。這樣的AR體驗(yàn)會(huì)讓人分不清真實(shí)和虛擬，虛擬內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)世界的互動(dòng)程度是前所未有的。

　　Hololens背后的追蹤技術(shù)采用的其實(shí)是SLAM方法，也就是即時(shí)定位和地圖構(gòu)建技術(shù)。這類技術(shù)不需要預(yù)存場(chǎng)景信息，而是在運(yùn)行階段完成對(duì)于場(chǎng)景的構(gòu)建以及跟蹤。其優(yōu)點(diǎn)是不需要預(yù)存場(chǎng)景，可以跟蹤較大范圍，適用面廣，在跟蹤的同時(shí)也可以完成對(duì)于場(chǎng)景結(jié)構(gòu)的重建。這類技術(shù)計(jì)算速度慢、數(shù)據(jù)量大、算法復(fù)雜度高，遠(yuǎn)非我們現(xiàn)在的手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)的。

　　甚至嚴(yán)格一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，我們現(xiàn)在所謂的智能手機(jī)，如果想使用AR技術(shù)，其實(shí)可能性微乎其微。要知道，在iPhone 7 Plus之前，手機(jī)識(shí)別景深都很難。在大多數(shù)手機(jī)看來(lái)，現(xiàn)實(shí)世界就是一個(gè)平面世界，這怎么來(lái)實(shí)現(xiàn)AR?不過(guò)據(jù)我所知，一些公司的技術(shù)目前可以讓手機(jī)識(shí)別出原本就是平面的東西，比如現(xiàn)實(shí)世界里的桌子、地板，之后再讓虛擬形象跟其互動(dòng)，這應(yīng)該是目前手機(jī)作為終端能夠?qū)崿F(xiàn)AR技術(shù)的最大限度了。

　　很多人會(huì)問(wèn)，我們什么時(shí)候能真正的將AR技術(shù)應(yīng)用到生活中，這個(gè)么……真的比較難回答，它受限于硬件，甚至市場(chǎng)發(fā)展等各種因素，很難給出一個(gè)確切的時(shí)間。有一點(diǎn)可以斷定的是：“因?yàn)榇汗?jié)紅包，我們很可能就進(jìn)入到AR世界了……”這個(gè)絕對(duì)是扯淡的。

　　不過(guò)，通過(guò)今年騰訊和阿里兩家的紅包活動(dòng)，對(duì)于AR技術(shù)的一個(gè)貢獻(xiàn)是，會(huì)讓AR概念的熱度增高，這樣或許有可能對(duì)AR技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展有所貢獻(xiàn)。

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