不知有多少人跟朋友玩儿过“欧比旺你是我最后的希望”这个梗,R2D4投出莉娅公主的全息短信,现在看起来也还是很激动人心。随着搭载ARkit的iOS 11的推出,AR(Augmented Reality,增强现实/扩增实境)这个概念也终于有机会为更多人知晓,感觉我们也离《星战1》中的这经典一幕越来越近。
其实AR所实现,或者说这个技术接下来希望实现的,我们都曾在不同科幻片中惊叹过了。比如全息屏幕、影像通话、虚拟角色互动等。仔细想来,这些科幻片根本就是AR技术的宣传片。
前段时间微光放映室讨论过一部日本动画电影《刀剑神域:序列之争》(以下简称《序列之争》)。该片9月曾在国内上映。作为同名动画TV版的续作,它基本上算是一部粉丝向影片。
图源:娱乐产业链
虽然本片路人友善指数很高,你不必做任何预习,就能毫无障碍的看懂。可对于缺少与前作的情感基础的一般观众来说,片中毫无生存压力的高中生恋人、网络游戏引发的恩怨情仇、把街道和演唱会变成武斗会的中二游戏,难免让人觉得出戏。
但是!如果我们换个思路看这部影片,检视其中对近未来日常生活科技的想象,甚至将它当做一部AR技术宣传片,那打个高分应该也不太过分。
AR增强现实:最熟悉的科幻梗
可能不少人看到AR只觉眼熟,却说不出确切含义。毕竟这年代英文缩写黑话那么多,怎么可能都知道。但是要说《钢铁侠》或者《少数派报告》里出现过的那些能挥来挥去的空中屏幕,你肯定不会陌生。
又比如《星战7》里R2D2跟BB8的(星图)合体时刻,
还有我最喜欢的《云端情人》中,男主角在客厅里玩的太空冒险游戏。
可见,AR在科幻影片中早已不是新概念。《序列之争》这部作品中的技术主角,是名为“奥格马”(Augma)的AR头戴式显示设备(简称AR头显)。
Augma的名字应该是改写自Augment(ed),后者为扩增的意思,也是AR缩写中的A
除了服务剧情的游戏功能,它还能在学校、健身、购物、社交等日常现实活动中使用,基本上就是把智能手机戴头上。如果你看着觉得有点神奇,那更神奇的就是,这个装置在现实中早已有了原型机,影片中的一些功能(比如影片4分钟开始的新闻节目对“奥格马”的讨论),甚至已经照进现实,可以在一些AR的宣传片中找到相似的画面。
《序列之争》中的游戏场景
基于谷歌Tango技术开发的AR游戏
《序列之争》中的运动场景
爱普生AR头显宣传片中的运动场景
《序列之争》中的课堂AR应用场景
微软AR头显Hololens的教育应用-全息化学元素周期表
VR和AR是近几年来最热门的黑科技话题之一,不过很多人对二者的区分并不清楚。从字面来说,二者都不难理解,可以看作“现实-虚拟”光谱上的不同位置。
虚拟现实(VR),就是被模拟出来的现实,再真也是假的。
目前市面上可以买到的VR头显,从左至右按价格升序排列依次为:三星Gear VR,谷歌Daydream,Oculus Go,索尼Play Station VR,Oculus Rift,HTC VIVE,微软MR(图源:TechAltar)
增强现实(AR)也叫扩增实境,就是对现实的扩展,在现实环境上叠加虚拟内容。最简单粗暴的解释就是给现实加滤镜,而这样的应用也早已为我们熟知。比如Snapchat和FaceU这样的拍照应用,再比如知名“集体运动竞技类健身应用”PokemonGo之类的。
目前,全球各大科技巨头对两者的开发,几乎都是同步推进的。而且从现有的趋势来看,无论谷歌、微软,甚至Facebook,都在尝试将二者融合起来。微软和曾得到阿里巴巴投资的Magic Leap,还提出了所谓MR(混合现实)这种新名词。
2017谷歌开发者大会VR & AR at Google视频截图
上图为谷歌的沉浸度计算光谱。光谱左端是完全现实,我们用肉眼所看到的世界。右端是完全虚拟,要通过VR眼镜才能到达的虚拟世界。中间则是虚拟与现实的叠加混合,AR技术的主场。
与VR是绝对虚拟的端点不同,光谱左右两个端点间的区域都可以称为AR,现实和虚拟在此可以以不同比例混合而成,可谓开发潜力巨大。虽然目前现实生活中几乎见不到有人带着“奥格马”这样的AR头显(或眼镜)瞎晃悠,但视频网站上却早已可以看到大把AR头显的测评。
目前最热门的三款AR头显,从左至右依次为:微软-Hololens,Meta2,(至今未现过真身的,只有镜片和宣传片)Magic Leap。
比起通过完全与外界隔绝提供绝对沉浸感的VR眼镜,AR眼镜(无论是数字光场还是视网膜投射),都能让使用者被虚拟环境包围的同时,保持与现实世界的联系。而且比起手机、电脑或平板设备,AR可以真正实现解放双手,任性操作。
“世界就是你的电脑桌面”
这句话是Meta创始人Meron Gribetz说的。微软CEO纳德拉在介绍自家AR头显时,也曾说道:“把你的视野当成无限的数字显示器”。
Meta2头显的使用视频
比起肉眼的视野,电子设备的屏幕总是有局限的,看到森林看不清树叶,看清树叶看不见森林。现在AR眼镜解决了这个问题。只要带上设备,就能像《钢铁侠2》里那样,被不同的全息图像环绕着,想看哪个看哪个。
在使用Hololens时,可以在不同位置放置多个视窗(图源:James Mackie测评视频)
有人曾提出,全息屏幕最大的bug在于耗费体力。手臂挥来挥去跟做广播体操似的,很累啊。但如果我们换个思路,现在每天坐在电脑前,难得有机会活动活动胳膊,没准还能预防颈椎病。
不过,科幻电影里出现在空气中的所谓“裸眼全息屏幕”(基本上)是不存在的,因为它不——科——学!空气中没有可以成像的介质。比如《序列之争》里的AI歌姬,应该是只能在佩戴“奥格马”的时候才能看到。而之前风靡一时的初音未来演唱会,那也是投在透明屏幕上的。
变大变小变漂亮
在几家AR头显的宣传片中,虚拟展示、设计辅助是另一个重点,可谓是应了《机器猫》主题曲里那句“我有一个仙女棒,变大变小变漂亮”。带上AR眼镜,你的手就是仙女棒。
Hololens中的太阳系全息展示,除文字提示外,在选中特定星体后,还有同步语音解说。
图源:James Mackie测评视频
Meta2的应用操作展示。
图源:The New Screen Savers测评视频
呼叫你的欧比旺
全息影像通话是科幻作品中的另一个常规选手。除了人尽皆知的欧比旺,在诸如《基地》等经典文学作品中,也有不少对于全息影像通话的描写。现在,这个想象也终于投进现实了。
2016年,Hololens项目负责人Alex Kipman、Meta公司CEO Meron Gribetz分别在Ted演讲中展示了各家产品,而且都在现场进行了全息视频通话。
NASA跟微软合作,开发出一款名为OnSight的混合现实软件,使火星探索团队成员可以通过Hololens和MR头显“登上”火星,而且在不同地点的成员还能通过虚拟形象(avatar)共同协作。在2016年的现场演示中,微软便邀请了参与该项目的NASA团队成员进行现场通话(虽然对方只是在一条街之外,但还是很惊人)。
演讲结束后的提问环节,主持人突然在屏幕上看到NASA成员的影像出现在自己身后还吓了一跳,还特地向他提问来。
同样,Meta2也对视频通过做了展示,而且还添加了一个信息传递环节,也略惊人。
这个大脑是直接通过视频通话传递的。
在微软和Meta的展示中,全息影像通话主要满足的是团队协作、课堂教学的功能。从医学院课堂教学,到建筑设计装修,再到火星地表探索,无论团队是否处在同一空间,都可以在共享的扩增实景中一同学习工作。
2016年微软为推广推出过一个概念视频,展现了一个集合AR、VR的混合现实合作愿景。虽然看起来跟科幻片里的场景无异,但在看过Hololens的实际展示之后,也说不出什么理由怀疑这视频不能实现。
不过目前AR眼镜的主要目标用户是AR软件开发者和企业、学校、政府等商业用户,对一般消费者来说,这些AR头显价格昂贵又没啥可玩的。所以说,距离AR头显里真正普及成为智能手机一般的日常消费品,估计也还得有五六七八年的样子。毕竟对普通消费者而言,价格(和内容的实用性和丰富性)是第一考量。
上镜之前,先用手机过过瘾
除了类似《序列之争》展示的头戴设备,AR在2017年能为更多人所知的另一个原因,就是苹果iOS 11的ARkit功能和谷歌的AR项目Tango、AR Core。虽然不能像头戴装置一样,还原科幻电影中那些神奇操作,但ARkit、AR Core和Tango的出现则能让普通消费者在自己手机上亲自体验AR,毕竟大部分人还不太清楚AR技术到底能干嘛。
以ARkit为例,iOS 11放出到现在也不过三个月的时间,但网上也已经有各种5大、8大、10大AR手机应用推荐(虽然推荐来推荐去都是那几个)。总结来看,这些应用可以分为工具/创意、教育和游戏,以下举几个栗子。
Measurekit:一款AR测量软件,对于手边没有尺子的人来说,现在除了靠记银行卡和手机的边长之外,又多了一个不错的选择。付费版还可以量身高,但据说不太靠谱。
图源:Technbuffalo视频
宜家家居:通过AR功能可以查看细节,也可以预览你想买的家具是否适合已有的家居环境。
图源:Technbuffalo视频
Night Sky:观星应用,开启AR模式后,可以定位天空中的星星,算是看到目前我最实用的应用之一。
图源:Technbuffalo视频
Euclidean Lands:人称AR版纪念碑谷,也是几何解谜游戏,而且还有战斗元素。
Dino Park AR+:几乎每个人的记忆里都有一段关于恐龙的记忆。这款AR应用,把《侏罗纪公园》塞进手机,再投到街头,让你从里到外看个够。
图源:
世界之刷(World Brush):这是个涂鸦应用。虽然至今没看到有什么人用这个画出什么惊为天人的东西。但可以定位保存上传并共享涂鸦的功能,让我立刻联想起《疑犯追踪》里宅总跟女友求婚时玩儿的真人城市解谜游戏。
感觉可以设计一个剧情或利用已有故事,通过这个应用在城市不同地区或一定区域内留下规则、线索、提示、奖励或惩罚(以及内部笑话),约上好友一起玩儿,简直线下跑团有没有,
相对于苹果的ARkit,已经开发将近三年的谷歌Tango则展现出更多也更完善的功能。Tango有三个主要的技术概念(按图中从左至右分别为):移动追踪、区域学习、深度感知。
Tango手机基本上实现了机器人领域里最重要的一个概念——同步定位与地图建构(SLAM)。这样一来,手机不仅能跟人一样具有空间感,而且还能知道自己在哪儿。有了这样一个SLAM移动设备,不管有没有网,只要还有电,妈妈就再也不用担心你路痴了。
唯一的毛病就是Tango目前只搭载在两款特定手机上。其他安卓系统手机只能使用Tango的精简版AR Core(这么说其实不太准确),目前能做的事情跟ARkit差不太多了。
下图中左边的是去年上市联想的Phab2 Pro,右边是前段时间开卖的华硕Zenfone。
图源:2017谷歌开发者大会视频展示
在今年谷歌的开发者大会上,Tango团队展现了一些有趣又(相对)实用的功能。目前在Google Play应用商店中,已经有上百个AR应用,涵盖游戏、购物、工具等。以下三个是我们觉得有点意思的应用。
3D房间扫描(3D Scanning):这几乎是每个Zenfone测评视频中都会展示的功能,效果也确实令人印象深刻。先来看看图。
图源:Tom's Guide测评视频
用搭载Tango的手机的摄像头扫描你身边的任意环境,无论室内室外,即可以完整呈现所拍空间的样貌,而且还可以有VR模式,带上VR眼镜就可以置身其中。这至少对室内装修、展示以及游戏设计来说,有很大帮助。另一个脑洞是可以开发“云串门”社交软件,感觉非常适合北京这种超级大都市的社交需求。
探险AR(Expeditions AR):学校老师可以通过搭载了Tango技术的手机扫描教室,后将3D教具摆放在教书当中。从名画雕塑,到血管DNA,甚至整个太阳系,都能放到教室里,让学生们近距离观察互动。
视觉定位服务(VPS):这也是个相当实用的应用。我们一般熟知的定位都要依靠GPS、互联网或者蓝牙连接之类辅助。但VPS无需这些网络,只靠手机背后的摄像头,通过地图绘制、地图信息云处理和客户定位三个环节,就可以完成定位和导引。
图源:2017谷歌开发者大会视频展示
下图中的光点就是VPS在地图绘制过程中会收集的信息,通过云处理来实时定位使用者的位置。图中左边为摄像头拍摄的画面,右边为技术原理的视觉化呈现。
2017谷歌开发者大会视频展示
在2017开发者大会上,谷歌展示了与仓储型超市Lowe's Home Improvement的合作。消费者可以在应用中添加购物清单,手机上就会出现路线指示,带你依次找到要买的东西,再也不用跟没头苍蝇似的瞎转了。
2017谷歌开发者大会视频片段
虚拟和现实的光谱上,你想往哪站?
在写这篇文章的过程中,看了不少相关的资料和演示。一边惊叹于诸如数码光场、区域学习、三维感知或SLAM早已不新鲜但还是看不太懂的专业概念,一边幻想着未来这些技术能把我们带往何方。
搭载Tango技术的手机可以玩儿的一个太阳系展示应用,有种在太阳系里散步的既视感,而且信息非常丰富。(图源:Google Develpers Blog,视频:https://www.youtube.com/watch?v=qo2Jj3xJ2WI)
眼花缭乱的宣传片和一知半解的技术原理,让人有有机会一窥未来之外,也让人深感这些科技产品就快不是一般人可以真正理解的黑匣子。倒真是应了阿瑟·克拉克那句名言:
任何非常先进的技术,初看都与魔法无异
人类因为科学技术的发展,走出神话与魔法的时代。但当信息和知识鸿沟大到大多数人们难以跨越时,这些所谓的“黑”科技,会否被当作新的神话和魔法?
对,这也是科幻作品的老梗,无论是经典作品如《基地》,还是流行文化如《星际迷航》,甚至恶搞喜剧《飞出个飞来》都用过这个桥段。
说回《序列之争》这部影片。在我们上面提到的那么多作品中,大部分对AR技术的展现只是作为工具,而《序列之争》以及前作《刀剑神域》则向我们展示了,技术在人类的欲念之下,可能会带来的后果。反思科技的意义,而非神化科技的存在,正是科幻类型最重要的精神内核。
那么,维系、影响我们与科技发展关系的到底是什么呢?
前面我们说AR和VR不过是虚拟和现实光谱上的两个部分,并没有高低对错之分,但科技发展却因资源有限而有了前后序列之争。人类对科技树枝杈的选择,不仅决定着技术的开发顺序,也决定着满足不同社会需求时的先后顺序,更代表了我们观看、理解世界的方式。
正如Hololens的宣传片中说:
你若改变看世界的方式,便能改变所看到的世界。
贵脑对与AR有关的科幻和科技了解更多吗?
本脑亟待扩容
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