[漫谈]AR 增强现实的简要发展历史
admin
2023-06-25 03:21:10
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近两年来,增强现实(Augmented Reality,AR)技术越来越备受关注,兔斯霁作为从业者也是倍感欣慰。之前也是收到 UCD Shanghai 的邀请,给设计师朋友们分享了 AR 相关的内容。故兔斯霁在此也整理了 Keynote 内容与大家分享,希望能让大家对 AR 技术有更多的了解。

本篇主要简要回顾以下 AR 发展的历史。

前言

增强现实-Augmented Reality(AR)

增强现实(Augmented Reality,简称 AR),是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。- Wikipedia

这是 Wikipedia 上对于 AR 的定义,那么简单的来说,我个人对于 AR 最直观的理解:「现实世界」与「虚拟内容」融合而形成的效果,让人们更方便、更直观地获取到信息并与之交互。这些 AR 效果也在很多美国大片中出现过,比如说钢铁侠、妇联、美队等等,我想大家也应该有都看到过。这些其实就是 AR 效果,当然那些都是电影中的特效,现在还没有能力达到那个水平。




来源:Iron Man 3



来源:Magic Leap

上面这张图,我想圈内圈外的人或多或少都有所了解。Magic Leap,一家炙手可热的 AR 公司。这张图片是 Magic Leap 宣传视频的截图,偌大的体育馆内一头鲸鱼向你扑面而来,当时也是震惊了不少人。虽然它也只是一个电影的特效,但是也是我们对于AR的发展,以及对于未来世界的一个景愿。

VR 和 AR 我想大家都比较容易区分,前者是完全虚拟沉浸式的体验,后者则是基于现实世界的视觉增强。MR 本质上其实也跟 AR 差不多,都是源于现实,但高于现实。


Part1: AR鼻祖

Ivan sutherland,算是 AR 鼻祖式的人物吧,也是1988年图灵奖的获得者,计算机科学家。他之前也来了中国进行访问,我的 leader 也前去拜访问候。在1966年,他领导开始研发 The Sword of Damocles(达摩克利斯之剑)这套系统,被普遍认为是 HMD 头戴式显示设备以及增强现实的雏形。最终,Ivan 在1968年完成了整个系统。




Ivan sutherland 和 达摩克利斯之剑

不过,当时在业界还没有「增强现实」这个概念。直到1990年,波音公司的研究员 Tom Caudell 提出了「Augmented Reality」这个词组。而随后的几年,AR 慢慢开始在各种专业领域开始展露头脚。比如在1992年,美国空军研发的虚拟帮助系统,哥伦比亚大学的 KARMA 修理帮助系统。




Part2: AR Toolkit

但由于各方面的限制,AR 还不是一项非常大众化的技术。而带领 AR 走出实验室,逐步走向大众应用,有个项目功不可没,那就是 AR Toolkit。

其实,兔斯霁第一次知道 AR Toolkit 还是在大学的时候:有一天在网上看到一个视频,内容是 MIKU (初音未来)的模型站在一个二维码的纸片上在跳舞。当时觉得效果好神奇,然后就在网上搜搜,最后找到了 AR Toolkit。




AR Toolkit 早期 Demo

AR Toolkit 这个项目是在1999年,由奈良先端科学技術大学院大学的加藤 博一( Kato Hirokazu)主导开发的,其主要的功能是 Computer tracking。一般来说就是基于 marker 的 AR 效果:先需要识别 2D 目标,识别成功之后进行 tracking,虚拟的物体才能跟着现实的物体同步运动。上图中左边的小图,它的效果就是在一个带有特征码的纸片上显示多媒体内容。

AR Toolkit 也是比较早的手机 AR SDK ,2005年,它第一次运行在了塞班操作系统(就是诺基亚时代的那个塞班)。到了2008年之后,有人尝试在 iOS 平台运行 AR Toolkit ,后续还有 Android。


Part3: Mobile AR

不过,人类把 AR 效果带到室外,不是通过手机实现的。

在2000年,来自 University of South Australia 的 Bruce Thomas 开发了一个 ARQuake 的项目,将 AR 带到了室外的真实场景。



Quake 是一款化石级别 FPS 第一人称射击游戏,最早发布于1996年,拥有大量的爱好者。从上图左侧的图中可以看到,玩家处于真实的环境中,然后会出现一些小怪,此时玩家开始攻击。

作为一个玩家来说,时常也想,是不是在现实世界中玩一把 FPS 游戏会更刺激。最早 Magic Leap 出的一个视频,也是在现实场景中进行一场射击战斗,包括 Hololens 早期的 demo 中也出现类似的游戏场景。

不过要想玩这个游戏,还是真不是一件容易的事情。需要背上一台电脑,然后还有一大堆的辅助设备,着实费劲。

然而随着科技的发展,尤其是智能手机等移动设备的不断更新,带来更强的性能及可玩性,也让 AR 技术有了更多可发挥的可能。兔斯霁觉得很多人第一次看到增强现实效果,一般也都是透过智能手机。或者是游戏主机,任天堂 3DS 和索尼 PSP 也都有推出了很多 AR 游戏。




Part4: 移动穿戴式 AR

对于前几年的移动 AR ,Google Glass 在兔斯霁心目中无疑是里程碑似的存在。

在2012年的时候,当时穿戴式设备的概念比较火,AR 还没有像现在这么流行。2012年6月,兔斯霁有机会去参加了Google IO,记得 keynote 讲到一半还没有完全到下一环节,谢尔盖·布林就上来了开始讲 Google Glass 了。当时会场的 demo 是空中跳伞,画面实时地传送回现场,运动员戴着 Google Glass 从飞机上跳下然后降落到 Moscone 展览中心,最后骑着自行车从我们身边经过一路到舞台。当时给兔斯霁的感觉就是炸裂,全场人几乎都站起来了。

也是多亏了 Google Glass,增强现实也在能有现在这么备受关注。如果没有Google Glass,可能还不一定有现在的 Hololens。

后续 AR 这个行业还有很多爆炸性的事件,比如 Magic Leap 疯狂的融资,以及备受追捧的巨硬黑科技 Hololens,这里就不再复述了。


END

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