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增强现实 加载于人眼的虚拟世界
2011年3月22日    评论:    分享:

    来源:科学松鼠会
    作者:猛犸

    增强现实(Augmented Reality)这个概念,是在1992年提出的。时任波音公司计算机研究部门的首席科学家托马斯·考德尔(Thomas Caudell)在美国电气与电子工程师学会上发表了一篇论文,认为可以采用头戴式显示器,将数据投射到对应的真实世界的景物上,以降低制造业的生产成本和提升效率。在他的设想中,这就像是一个随身的助手,他会随时告诉你你需要知道的一切。

    和“虚拟现实”(Virtual Reality)这个正在大热的概念不同,增强现实并不试图完全从头构建一个全新的世界,而是在真实世界的基础上做一些加工。它追求的是在最适当的时间给予最适当的帮助,而且将真实世界和虚拟世界严格地对应起来。“对应”是增强现实的关键词之一——当你看着一只梅花鹿的时候,你的增强现实系统不应该告诉你那是一匹长了斑点的骏马。

增强现实 加载与人眼的虚拟世界

    基本上我们可以确定,在几十年之内,人脑的能力并不太可能有巨大的提升。但是让大脑的工作集中在人类能做而机器不能的领域上,似乎是效率较高的方式。让机器去记忆,而让人来选择,这才是彼此的优势所在。

    这种设想在虚拟世界中十分容易,但是现实世界中似乎会碰到些问题。图书馆的书架上没有Google搜索框,翻开一本书时手指所及之处,也不会跳出金山词霸的翻译窗。即使带着地图去旅游,但对于像我这样不辨方位的路盲来说,向左走还是向右走,本身就是一个堪比“to be or not to be”的艰难抉择。虚拟世界中那些触手可及的信息,在现实世界显得遥远无比。

增强现实 加载于人眼的虚拟世界

    不过最近我们有了一些好消息。Google的Android手机和苹果的iPhone上出现了几种不错的小软件,可以帮我们把真实世界和虚拟世界捆在一起。借助有摄像头、能上网的智能手机,我们可以获得看待世界的全新方式。真实世界的景物和虚拟世界的数据叠加在屏幕上,我们透过它将看到一个混合了真实和虚拟的窗口,看到被虚拟增强了的现实。
 
    增强现实的概念很吸引人,但是从它被提出之后,对增强现实的研究仅限于一些研究机构和企业之中。在比较通用的做法中,人们给各种各样的东西贴上或大或小的标签,从箱子、零件直到整栋建筑物。摄像头会捕捉到这些标签,然后计算机会去数据库中查找和标签有关的信息,最后把结果显示在屏幕上,叠加在与相应的标签对应的地方。这种做法显然限制了增强现实技术更广泛的应用——除了在偏执狂最疯狂的梦里,没有人愿意生活在一个贴满了标签的世界里。

增强现实 加载于人眼的虚拟世界

    幸好这个世界总是充满了希望。感谢摩尔定律,感谢异想天开,感谢第一个想到把摄像头和传感器装在手机上的家伙。在多种技术的协作下,增强现实的春天终于要来了。现在手机这样的手持设备,运算能力已经堪比十年前的笨重电脑,移动互联网的速度足以应付网络查询和数据传输的需要,GPS更是可以将我们的所在地精确到数十米之内。配合图像识别技术,我们的手机甚至可以认识摄像头拍摄到的外语标牌,并且翻译成我们的母语——网易有道词典刚刚推出这种功能。

增强现实 加载于人眼的虚拟世界

    关于增强现实技术的更多应用,一项还在测试中的新设备也许能让我们看到一些端倪。今年年初,麻省理工学院媒体实验室设计了一套简陋的设备,由一个摄像头、一台微型投影仪和一部能上网的智能手机组成。摄像头和投影仪被松松垮垮地捆在研究人员的头上,充当第三只眼睛。打开一本书的时候,投影仪会在书上照出投影,告诉读者这本书在网上的评价,还能给出同类的推荐书籍;当拿起一盒麦片的时候,投影仪会告诉我们这盒麦片在附近其他超市的价格,还有它的营养成分;当我们面向某人的时候,投影仪甚至可以显示对方在社交网站的主页,同时告诉我们他的姓名和爱好。而这一切的查询和数据传输,只是由口袋里那部打开了无线上网功能的手机自动完成的。

增强现实 加载于人眼的虚拟世界

    这套叫做“第六感”的设备虽然丑得让人伤心,但是功能相当强大。它现在只是一个原型,我毫不怀疑在它成熟之后,会成为革命性的产品,当然也会更好看——特别是它在宣布全部开源之后。在它还没有到来之前,我们还是忘掉困在头上的摄像头和投影仪吧。只用手机会更适合一些,比方说一部iPhone。

    iPhone在手机行业的最大贡献在于它构建了一套新的共赢体系,让全球的软件开发者自由开发软件,并且可以通过这些软件来盈利。现在苹果的软件商店已经有了超过八万五千种软件,总共下载次数已经超过了二十亿次。大部分使用者在有了iPhone之后,显著减少了他们使用电脑的时间——iPhone可以部分地取代电脑的功能,那些设计精巧的小软件甚至会让人们产生新的依赖。

    《新科学家》杂志的新闻副总编理查德·费舍尔(RichardFisher)几个月前写了一篇文章,探讨以iPhone为代表的智能手机和手机软件给人们生活带来的变化。他采访了几位专注于研究科技给人们带来影响的学者,他们都认为手机将会成为我们最可信赖的伙伴,成为我们生活中史无前例的重要组成部分。在某种程度上,这个结论比刘震云那个“手机就是手雷”的论断更加惊人——我们会和这种小小的电子设备建立起一种类似于共生的关系,手机会成为我们大脑的扩展,帮我们记录我们的日程、情感、欲望和记忆;而在增强现实技术的帮助下,它可能会成为我们看待世界的一种新方式,成为一只混淆了真实和虚拟,混合了原子和字节、连接了电磁波和数据流的新眼睛。

增强现实 加载于人眼的虚拟世界

    这一天可能会以一种更自然的方式到来。去年通用汽车公司开始了一项研发计划,打算在汽车风挡玻璃上安装透明显示器。汽车的驾驶员将向战斗机驾驶员一样,无需低头就能看到仪表盘;GPS的线路也不会局限于小小的屏幕,而是在风挡玻璃上向远处延伸,就像是给道路镶上了一道明亮的路标。以有机发光二极管(OLED,Organic Light EmittingDiode )为代表的透明显示器技术正在日益成熟,它可能会被做成落地窗、电脑显示器甚至是眼镜,将我们需要的数据轻巧地浮现出来,就像我们在科幻电影中看到的那样。甚至可能以一种更加难以为人察觉的方式:日本Brother公司正在开发将图像投影到视网膜上的技术,华盛顿大学去年就已经开发出了隐形眼镜式的显示器。我们也许很快就不会察觉到真实世界和虚拟世界的界线,经过增强的现实会成为像呼吸那样自然,手机会实时将虚拟世界叠加在我们的视野中,让我们感觉不到我们所见的一切,实际上都已经经过了计算和增强。

增强现实 加载于人眼的虚拟世界

    可以想见,这样的未来到来那天,迎接它的并不只会是一片掌声。必然会有各种各样的争论,人们最担心的很可能还是那些生命力最旺盛的老调重弹:依赖于新技术会让人变笨,以及对隐私权的侵犯等等。这些争论自古已有,而且必将重演。然而,历史上的任何一种新技术,从文字、活字印刷术直到搜索引擎,都是在这样的争论中逐渐发展壮大,最终成就了我们今日的文明。人们会将技术的优势发展到极致,同时尽可能避免它的任何副作用——过去我们是这样做的,今后我们也必然会这样做。就像显微镜和望远镜延伸了我们的眼睛,飞机和汽车延伸了我们的腿,机器人延伸了我们的手一样,手机和增强现实技术将会延伸了我们的大脑,将我们和人类所共有的知识和财富紧密地连接在一起。

    这应该算是一个相当光明的前景。最少,能够透过手机看到那个被增强的、更加多姿多彩的世界,对于我自己这颗和互联网比起来小得几乎可以忽略不计的脑袋来说,是非常值得期待的未来。

标签:增强现实ariphone
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