悄然入侵的AR擴增實境

為了向去年車禍去世的保羅·沃克致敬，《玩命關頭7》透過科技將保羅完美重現在了螢幕上。在影片大熱的同時，如何讓保羅“復生”的CG技術似乎也被捧紅了一陣-利用電腦進行視覺設計和生產的領域，國際上通稱為CG。除此之外，近年來還有一項技術也在迅速的佔領市場，侵佔著人們的眼球乃至生活，那就是AR-擴增實境技術。

AR擴增實境為何物？

Augmented Reality縮寫為AR，譯為擴增實境。1968年Ivan Sutherland創建了第一個擴增實境系統。由一個光學透視頭盔顯示器，和兩種六個自由度的跟蹤器進行跟蹤註冊，一種是機械式跟蹤器，另一種是超聲波跟蹤器。因當時電腦處理性能的有限，只能即時顯示非常簡單的線框模型，這就是最初的AR。

隨著研究的不斷進步與發展，被大眾所認可的解譯有兩種：一種是在1994年，由Paul Milgram和Fumio Kishino提出的“現實-虛擬連續統合”，描述了從真實環境到虛擬環境的連接。它將真實場景和虛擬場景分佈在橫軸的兩端，向中心靠近分別為擴增實境和虛擬實境，位於中間的則是混合實境。而另一種則是1997年，北卡大學的Ronald Azuma提出的，他認為擴增實境技術應具有三個基本特徵：

• 三維註冊：是擴增實境系統最為關鍵的技術之一，無延時的、精準的、排除物理運動等因素的影響，將電腦生成的虛擬物體資訊與真實場景的景物“精準對齊”。所謂的“精準對齊”簡單說，就是將檢測出的資料進行分析，確定虛擬資訊在投影平面中的映射位置並顯示在正確的位置。
• 虛實結合：將顯示器螢幕擴展到真實環境，使設備視窗與圖示疊映於現實物件，然後由使用者通過眼睛凝視或手勢指點進行操作，改變其形狀或外觀。
• 即時交互：將自己融合於周圍的空間中，不再是使用者簡單的面對螢幕交流，而是將系統的運作與使用者當前的活動自然而然的融合為一體。

總括來說，AR這種技術的目標是在螢幕上把虛擬世界套到現實世界，將真實的世界資訊和虛擬的世界資訊“無縫”的集合在一起，從而達到超越現實體驗的一種技術。

AR、VR、全像攝影(Holography)之間有何不同？

這三者共通點都是通過虛擬影像造成視覺上的特效。而不同點在於：AR是將虛擬元素添加到現實環境中，以增加虛擬元素的真實感； VR則是通過配帶硬體使體驗者完全沉浸在虛擬構造的世界中。那麼全像攝影呢？它更像是前兩者的進化版，使用者不需要藉助任何設備，就可以看到逼真的虛擬圖像，甚至於動手操作。風靡日本的虛擬歌手初音未來所開的演唱會，就是應用了全像攝影技術來實現的。

“入侵”生活的AR

AR技術從最開始的黑白框，發展到現在的基於2D圖片的AR技術已經相當成熟，當然，生活中也有很多成功的應用。

• 以手機為載體的APP應用
  隨著移動互聯網的迅速發展，手機成為人們生活必備的物品，因手機有鏡頭、顯示螢幕和一定的運算能力，也成了展示AR技術的完美搭檔。運用AR的APP也層出不窮，例如曾在互聯網紅極一時的小北極熊，雖然這款AR應用並沒有過多的功能，但在朋友圈內體驗、炫酷一下也是綽綽有餘的。
• 切入兒童市場的AR早期教育(早教)產品
  小熊尼奧專注於學齡前兒童互動智慧產品的開發。口袋動物園就是其開發的一款AR早教類應用，通過卡片或馬克圖識別出各種各樣的動物幫助兒童學習，激發兒童的好奇心和興趣。掌上型智慧玩具，用該玩具對準特定物體，玩具下方即可出現相對應的擴增實境場景，顛覆傳統卡片學習方式，帶來全新的體驗。
• 把遊戲娛樂拉進現實
  Google曾發佈一款基於地理位置的“擴增實境”遊戲- Ingress。遊戲基於Google地圖資料通過手機GPS定位確認玩家位置，玩家需要拿手機接近據點，進行入侵、攻擊、防守等動作。此外，在今年的GMGC2015會場，樂逗遊戲將傳統的切水果遊戲升級成AR版，也得到一致的好評，有體驗過的玩家驚歎道“原來，切水果也能這麼玩！”虛擬與現實逐步融合，遊戲的感官體驗也得到了全面的提升。
• 影視作品、舞台中的“加特效”
  為了更為逼真的效果，AR技術在電影中使用是最為常見的。而如今，為了滿足人們在觀看節目上的高品質要求，促使很多晚會在舞台效果上也有應用，如中國春晚吉祥物“陽陽”的成像效果，加之美輪美奐的舞台效果給整體的演出添加了一份神秘色彩，都是通過AR技術完成的。
• 市場行銷中的新寵兒
  IKEA也採用AR技術打造過新版的產品目錄，用以展示傢俱，並可以把這些產品通過AR技術擺放到家中各個角落，選出最佳位置- 為顧客解決了不知將傢俱放置在哪裡的煩惱，展現了優質貼心的服務，當然銷售量也明顯增加。可口可樂（Coca-Cola, KO-US）也採用過AR形式的互動式廣告，同比增加大概25%的銷售機會。
• 結合AR技術的車載系統將成為汽車標準配備
  2015年4月，BMW旗下MINI品牌發佈一款AR駕駛眼鏡，由BMW和高通（Qualcomm, QCOM-US）公司聯合研發，在車頂配置鏡頭，對汽車周圍的行人和車輛進行監控。透過AR駕駛眼鏡，駕駛員可在前擋風玻璃上看到車速和導航資訊，經過喜歡的餐廳、服裝店，AR眼鏡裡的虛擬螢幕還會進行提醒。另外，手機收到的手機消息也會在眼前的虛擬螢幕上顯示。

AR的明天

試想一下：參加活動的時候，你不再需要努力回憶眼前這個似曾相識的人到底是誰，社交網路上的資訊會自動出現在你眼前；在餐廳坐下來之後，虛擬功能表會自動浮現；GPS 導航從沒有這麼簡單過，你只要順著憑空出現的箭頭行走即可。

現階段，AR技術屬於萌芽階段，還存在一定侷限：一方面，應用場景的侷限性大且使用範圍過於小眾化，黏著力差。而且不少AR應用生硬，僅做為中轉到某個連結的市場行銷手段，不維持動態更新，最終淪為“噱頭”結束。另一方面，要實現AR技術必須藉助於設備，使用起來過於麻煩，並且有些設備價格太過昂貴。種種原因綜合起來，雖然AR技術從提出到現在已超過數十年的時間，普及速度卻仍緩慢。

那麼，未來的AR技術將是什麼樣呢？現階段AR應用範圍已經越來越廣，從工業領域逐漸延伸到娛樂、遊戲、交通等諸多方面，未來的發展空間極大。因移動設備和相關技術的成熟發展，在物聯網、大數據、可穿戴設備這些技術火熱的當下，未來這些必定會和AR技術相融合，共同改變人們的對話模式。在將來，藉助於物聯網和大數據，將事物儲存，通過AR識別任何實物，並獲取資訊。在家中，智慧家居隨時隨地都是大螢幕、辦公和聊天變得更加輕鬆；廚房裡，不用一邊低頭看食譜一邊炒菜；躺在床上，也不用舉著平板看到手酸。藉助可穿戴設備，或許會像電影《鋼鐵人》中描繪的那樣，一切都在空中。當然這一點比較遙遠，但可以肯定的是，將來AR不僅僅是模型的交互，更是資料的交互。未來，AR將帶給我們更好的生活！