说到增强现实,要么戴眼镜,要么半身像

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增强现实 (AR) 是下一件大事。至少,这就是蒂姆·库克相信,而且他并不孤单。有几家公司押注 AR 作为下一个伟大的计算平台。 Apple 一直在为 iPhone 和 iPad 构建AR 开发工具几年了。

AR 今天在我们的 iPhone 和 iPad 上推出。为什么这不是一件大事呢?为什么普通用户不像蒂姆·库克那样对 AR 的潜力感到兴奋?为什么我们所有的日常应用程序不急于将其作为核心功能,甚至是必不可少的功能?

我相信这是因为我们的手机和平板电脑上的 AR 永远不会起飞。它勉强符合 AR 的资格,并且面临着几乎无法克服的认知限制和可用性挑战。为了让 AR 发挥其潜力,它必须以眼镜的形式到达我们身边。

定义增强现实

在解释为什么我认为眼镜对于 AR 的成功至关重要之前,我应该就增强现实的具体构成制定一些基本规则。

简单地说,AR 将计算机生成的图形与您周围的现实世界结合起来。它生成的对象或效果具有正确的比例、方向、位置和(在某种程度上)光照,与现实中的对象一样。随着我们对现实的看法发生变化,虚拟对象的规模、位置和方向也会发生变化。 AR 图形不必看起来很真实,但它们必须看起来很真实。

照片共享应用程序中有一些噱头,标榜为”AR”,但不符合这些标准。它通常只是放置在场景中任何位置的 3D 对象,不考虑正确的比例、位置或方向。

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《Pokémon Go》最初的 AR 模式(左)并不是真正的 AR。但当真正的 AR 被引入时,没有人真正关心(右)。

例如,当 Pokémon Go 推出时,其捕获 Pokémon 的”AR”模式是这样工作的:你只需旋转,直到你面向某个方向,就会有一个小动物漂浮在那里,在门或你的顶部电脑显示器或其他什么。该应用程序已将此功能更新为”真正的”AR 模式,该模式会发现地平面和生物以正确的比例和方向放置在其上。你可以在它们周围移动,从不同的角度观察。靠近一点,它们就会变得更大,并固定在现实空间中的特定位置。

没有人关心手机 AR

Pokémon Go 可能是人们真正关心手机 AR 的最佳例子。虽然《Pokémon Go》一直被主流媒体宣传为”增强现实游戏”,但其基于位置的游戏玩法却广受欢迎。所谓的 AR 模式(最初不是)始终是可选的,大多数玩家都将其关闭以节省电池寿命。

既然《Pokémon Go》有了真正的 AR 模式来捕捉小动物,人们是否印象深刻?主流媒体的追捧到底有多身临其境、令人惊叹?所有这些玩家都重新打开了 AR 模式吗?

不,不,不。没人在乎。玩家仍然禁用 AR 模式。

无论是 Snapchat 的跳舞热狗还是 Pokémon Go,我们手机屏幕上的增强现实都被认为只不过是一个漂亮的玩具。而且这种情况将会一直持续下去。

AR 的关键是现实

增强现实确实具有改变世界的巨大潜力。想想看:您周围的现实世界,但集成了计算机生成的图形。这对几乎所有事情都有用。它将彻底改变旅行、建筑和工厂工作、社交媒体和约会应用程序、地图、观星、购物(在线和店内)、玩具、游戏……这些应用程序确实是无穷无尽的。

但是我们手机上的 AR 并不是现实中的计算机图形。它是屏幕上的计算机图形,叠加在相当于现实的视频源上。我们已经这样做很多年了。这种事每天都在我们的电视机上发生。亲眼看到的实际现实与在平面 2D 屏幕上看到的现实表现之间存在着巨大的鸿沟。

当我们在手机上使用 AR 时,我们看到的是现实的广阔视野,其中该视图的一小部分矩形部分正在播放现实的实时视频。它对于我们的手机到眼睛的位置和距离总是不正确的,并且不能代表我们的眼睛在屏幕周围看到的颜色、动态范围和焦点。它看起来不真实,因为它不真实,而且因为我们可以看到它周围的现实。当我们的头部和眼睛做出微妙的运动时,手机上的图像不会跟随,因此我们的大脑不会被愚弄。

更好的基于手机的 AR 并不能解决问题

手机上的增强现实将会变得越来越好。有传言称 iPad Pro 和高端 iPhone 发货今年,后置摄像头将配备”飞行时间”传感器,以更快地生成增强现实所需的 3D 深度信息。他们还会在某些方面改进拍照,但这与 AR 无关。

这可能是最终广泛采用眼镜 AR 的必要步骤。这对于帮助开发人员构建增强现实产品的工具和软件可能至关重要。但这并不会让 AR 成为我们日常生活的一部分。无论我们的手机在 AR 方面做得多么出色,我们的大脑仍然会收到太多信号,无法让它知道我们所看到的不是现实。

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无论手机(或平板电脑)AR 变得多么出色,您始终会通过手持物体屏幕上的摄像头来观察现实世界。

我们仍然会看着屏幕,用手臂举起,距离我们眼前有一段距离。我们在屏幕上看到的”真实世界”在清晰度、光线、焦点和视角方面与我们在手机周围看到的真实世界并不匹配。我们将通过点击并滑动小平面矩形来与其交互。我们的感官将受到这样一个事实的轰炸:显示器上的计算机图形不仅不是真实的,而且”现实”也不是。

正确使用 AR

当我们通过一副眼镜或护目镜观看 AR 时,我们看到的是真实的现实,真实的光子从现实世界中的真实物体反弹,3D 图形叠加在其上。当我们的头部以微妙或显着的方式移动时,我们对现实的看法就会像我们预期的那样发生变化,因为它根本不是计算机生成的,而是真实的。

透过眼镜,我们在有限的”假”现实窗口中看不到真正的现实。这只是我们周围的现实世界。

当前的 AR 眼镜对于包含计算机图形的部分的视野有限。这是鼓励广泛采用需要克服的挑战之一,但这并不是完全破坏交易的因素,因为你对世界的看法并不那么有限,只有你对虚假计算机图形覆盖的看法。这与虚拟现实中有限的视野不同,它限制了你看到的一切。

为了让 AR 真正为大众服务,我们必须戴上眼镜或护目镜。我们必须在现实世界的实际视图之上看到图形。但这并不意味着耳机必须是一个独立的产品,例如 微软的HoloLens

Microsoft HoloLens 2 亚当·帕特里克·穆雷 / IDG

HoloLens 2 的紧凑性令人印象深刻,但还不够紧凑。

我认为最有可能的场景是一副相对紧凑且轻便的眼镜,仅包含透明显示屏和 3D 传感硬件。它将其位置和方向数据提供给您的手机,从而生成正确的图形以叠加到您的视图上。这些图形将被发送回眼镜并显示在其透明表面上。

考虑到所有这一切必须发生的低延迟,如果苹果的第一款 AR 眼镜有一条从你的耳后连接到你的 iPhone 上的闪电端口的绳索,我不会感到惊讶。手机可能会放在您的口袋里,但将其用作指向控制器以与您的 AR 环境保持完整可能具有一定的价值。

[给自己的备忘录:用于 AR 控制器的专利 iPhone 腕带。]

Magic Leap 使用连接到处理核心和单独控制器的护目镜。但系绳和护目镜太大,需要单独的控制器永远无法真正飞行。人们不会一直随身携带它。让 iPhone 既是处理单元又是控制器是有道理的。

magic Leap Tether 魔法跳跃

Magic Leap 使用沉重的护目镜,连接到一个相当大的处理单元和一个单独的无线控制器。对于大众市场来说太麻烦了。

最终,芯片生产和电池技术可能会达到这样的程度:质量足够好的完全独立的 AR 眼镜可以足够小、足够轻,足以被大众接受。 HoloLens 2 就其功能而言非常小,但对于数亿日常消费者来说仍然太大了。

我们什么时候可以期待 Apple AR 眼镜?没人知道。虽然 2020 年发布基于视觉的产品的营销机会很诱人,但很难想象该技术已经准备好。我认为 2021 年推出”Apple Glasses”产品是一个激进的时间表,2022 年或 2023 年的可能性更大。需要克服巨大的技术挑战,并且价格必须大幅下降; Magic Leap 和 HoloLens 2 的价格为 2,300 美元至 3,500 美元,如果 AR 产品的价格高于高端手机,很难想象它会获得大规模采用。