全球首份AR报告:AR的应用案例

情境敏感式信息——在恰当的事件地点出现的信息
第一类是情境敏感式信息,涵盖能够根据特定情境轻松获取互联网已有静态数据的各种应用。

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Wikitude和Metaio公司的Junaio(魔眼)是AR浏览器两个最有名的例子,它们提供的情境敏感式信息软件能够识别场所或物体,并将数字信息与现实世界的场景连接起来。智能手机都可以运行这一软件,用户可以通过手机摄像头的视角看到周围的数字信息。

这些数字信息可以是附近感兴趣的地方,比如博物馆、商店、餐馆或者前往下一个公交站的步行路线。该软件通过GPS、WiFi和3D建模实现图像识别和用户定位功能。

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语言翻译是AR应用中最具发展前景的领域之一。现有的一款应用Word Lens兼容于几乎所有智能手机,能够将文本同步翻译成另一种语言。打开应用后,用户只要将设备对准外国文字即可。设备就会将此信息翻译成用户母语并显示出来。而且翻译后的文本是同样的字体,印在同一面墙上——就跟原始文本一样。

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面部检测和AR的结合则是在现实生活特定情境中轻松获取互联网信息的另一个例子。Infinity是一款AR应用,它可以分析一张面孔,将其与社交网络(如Facebook)上的头像进行比对匹配,匹配目标在社交网络中发布的信息就会显示在用户视野中。

这项功能在消费应用领域非常实用的技术也会受到执法部门的欢迎(如扫描人群,寻找通缉犯)。但不难理解,这款应用已经引发了许多人对隐私的担忧。

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大众公司开发的MARTA系统是汽车领域中在恰当地点提供恰当信息的极具可行性的最佳实践解决方案。

该系统在汽车运转失常时派上用场,帮助用户进行汽车维修及维护。它能通过物体识别技术识别出汽车零部件,实时详细地将所有必需的维修、维护步骤描述并图示出来,并配有需要用到哪些设备的信息。这款应用可以在多种移动设备上运行。目前,该系统为大众服务独家使用,不过可以想象,未来消费者都会用上类似的系统,不太了解汽车机械的人都能修好自己的汽车。

增强感知——成为人类2.0

即便是今天,AR应用所能提供的也远不止是随时检索互联网信息这么简单。下面讲述的几个AR用例通过主要由设备传感器收集的数据生成新的信息,实现增强现实。这一系列设备能够增强我们的感知,延伸人类能力,超越目前我们所能取得的成就。

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已经问世的Recon Jet是一套用于休闲活动的AR系统。该设备便于运动的平视显示器(HUD)可以与蓝牙、WiFi等第三方传感器连接,提供导航和天气信息,访问社交网络,显示实时的状态信息。例如,跑步者可以看到自己的速度,到终点线的距离,目前的海拔提升高度以及心率。目前已有上述功能的Recon Jet计划未来针对在危险环境中工作或从事体力劳动人群开发可穿戴AR设备,监测他们的生命体征和周围环境。

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再举一个平视显示器的例子,某些型号的宝马汽车能够在挡风玻璃上投影行驶速度等传感信息。这种增强感知功能自从2004年以来被汽车公司所采用,宝马正在不断增加新功能,持续改进其HUD系统。

宝马目前的ConnectedDrive HUD系统的增强方式是在外部环境真实物体上叠加虚拟标记。这样导航信息或者驾驶助手系统的信息可以显示在司机前方道路视野的精确位置上。导航指示可以层叠在道路上,其它汽车或安全相关的物体可以根据情况高亮显示或标记出来。宝马夜视系统提供的可视化信息正是HUD应用的绝佳例证。

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屡获殊荣的iOnRoad应用是一个类似于宝马HUD的增强驾驶助手系统,只不过面向平民大众市场,也没那么先进。该应用仅使用智能手机相机和一些视觉算法,提供了诸如碰撞预警、出口监测、道路出界预警以及事故后能派上用场的黑匣子录像功能。

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Liver Explorer是AR应用在另一个截然不同的领域中的例证。外科医生可以通过Fraunhofer MEVIS公司开发的Liver Explorer应用增强感知。该应用能够为执业医生提供实时的AR向导和辅助。设备通过摄像头捕捉肝脏影像,利用AR技术将手术计划的数据叠加到器官上。

另外,该软件还能实时响应(如根据系统持续追踪的血管运动状态及时更新手术计划)。这些功能超越了MARTA系统对于情境敏感式信息的定义。如果该应用能得到积极评价的话,未来很可能会改造推广到更多的手术领域中。

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在危险情况下,随时掌握关键信息尤为重要。正因为如此,军方成为了AR应用最大的投资者之一。Q-Warrior Helmet是一款军事应用。该AR项目希望能为士兵们提供“保持警惕,视野开阔,手搭扳机”的场景意识,以及敌我识别、夜视影像和远程协调小分队的增强功能。该头盔会将每个佩戴者的具体位置信息提供给其他人,军事组织可以通过它在战斗或侦查行动中集结、行军、分享信息与位置。不难想象,未来类似的系统会出现在其他工作环境危险的职业中(如消防员、执法人员)。

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上述案例以提供静态数字信息的方式为我们展示了增强现实的应用,然而接下来这一类的AR实践相比之下更进了一步。通过这些所谓的混合现实模拟,用户可以在现实环境中动态地更换或调整虚拟物体。

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最新的宜家应用Ikea Catalog就是其中最为突出的一个例子。借助于这个由Metaio公司开发的AR应用,消费者可以使用移动设备把所选的数字版宜家家具“放置”在自己家客厅里,从而更方便地测试家具的尺寸、风格、颜色摆在某个位置是否合适。该应用还允许用户调整每一个部件的尺寸和颜色。

优衣库的试衣魔镜(Magic Mirror)提供了一种更加个人化的AR试衣体验。2012年旧金山的一家优衣库门店安装了这台大型增强试衣镜,它能够识别顾客的身材和所选衣物,因此免去了再试其它颜色的必要。顾客只需换上某件衣物站到镜子前;根据触摸屏的提示选择其它颜色,镜子中就会投射出顾客身着另一种颜色的影像。

佳能推出的MRERL系统能够实现3D电脑渲染模型在现实环境中与现实世界物体无缝融合的设计过程。举例来说,汽车领域可以借助于这套系统设计出新汽车的模型。MREAL系统支持多用户协同工作,同步进行完整规模的产品设计。

这套系统可以用来分析新规划设计中现实部件如何组合的问题。其实现方式是,渲染出包括现有部件和新设计概念的3D模型,再将两者组合起来。

例如,可以将现有的汽车座椅整合到新车虚拟设计的投影中。MREAL系统提供的是混合现实,因此用户可以真的坐到(真实的)座椅上,看到汽车外面的真实环境以及汽车内部的数字虚拟模型——包括全新设计的仪表盘和方向盘。

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另一个已投入使用的工业级AR应用来自空中客车公司(Airbus)。为了能够完全依靠数字工具完成新飞机的生产流程,空中客车公司于2009年联合打造了MiRA(混合现实应用)。该应用利用AR扫描部件、检测错误,从而提高了生产线的效率。

以A380客机为例,由平板PC、特制传感套件和软件组成的MiRA应用现在已将组装机身中成千上万个支架的时间由300小时降低至惊人的60小时。更为震撼的是,之后发现,损坏、安装错位或者遗失支架的数量却降低了40%。

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我们可以展望一下若干年后AR应用的样子。日本的一位黑客利用现有的3D模型和廉价的动作传感器实现了与日本超人气虚拟歌手初音未来的AR“约会”。在演示视频中,初音陪着他漫步公园,初音能够识别现实世界的物体并做出反应(比如坐在真实的长椅上)。该软件甚至还能与这位虚拟歌手互动(比如摸摸她的头或领带)。尽管这个应用有着明显的煽动性,但它绝非只是噱头。由此我们可以想到,不久之后人们或许会有虚拟伴侣的陪伴,在需要时提供帮助(比如,辅助搞定医疗或工程问题,或者以人形界面的形式处理个人日历、备忘录、通讯录等日常数字事务)。

虚拟界面——在虚拟中控制现实

接入互联网“智能”玩意儿越来越多,获取数字信息的方式越来越多,于是打算利用AR设备及数据来工作的人也越来越多。因此,我们讨论的第四类——虚拟界面,关注的是提供以数字形式控制现实世界物体的新方式的AR技术。本质上说,这类技术让调整、控制真实物体的混合现实成为可能。

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手势是一种随时与数字世界进行交互的高级方式。上文所说的麻省理工学院开发的SixthSense正是这么一种手势界面系统。尽管该系统目前采用的是空间AR技术,它也可以应用于其它各种技术中。借助于该系统,用户可以使用自然手势与信息进行交互。为了捕捉用户的输出意图,该系统的相机采用计算机视觉技术对用户手势进行识别和追踪。

基于AR的界面限于计算机设备。还能用来控制汽车,娱乐设备,以及加热系统这样的家居配套设施。仍在开发之中的家庭自动化系统Revolv正是这样的例子。结合Google Glass后,用户可以通过该系统控制家中的所有数字设备(如照明系统和门锁系统)。于是就形成了可以用语音或指尖控制的增强“智能”家居环境。

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中国电商1号店的例子告诉我们,虚拟界面也不局限于家中。该公司曾宣布,将成立全球第一个AR连锁超市。

每一家超市将会有一块约1.2平方米的货架,设置在“空白”的公共区域(比如火车车站或地铁车站,公园或大学校园)。裸眼看去只是空荡荡的货架和墙壁,通过AR设备看到的则是完整的一个超市,货架上堆满了数字形式的真实商品。用户只需通过移动设备扫描商品,添加到网络购物车中,即可完成购买。AR购物完成后,用户会在家中收到配送的商品。这个概念类似于韩国地铁站里基于二维码的乐天超市,但得到了AR技术的增强。

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