[草稿] VR/AR原理、技術(shù)挨队、平臺谷暮、應(yīng)用案例整理

人機(jī)交互方式發(fā)展太快了,它與我們的生物反應(yīng)及處理過程同步盛垦,例如眼球轉(zhuǎn)動湿弦、思維過程、動覺腾夯、文化偏好等颊埃,所以最近想收集整理這方面的知識。




VR產(chǎn)品的構(gòu)成

目前VR產(chǎn)品由計算設(shè)備蝶俱、顯示終端和輔助設(shè)備三部分構(gòu)成班利。

計算設(shè)備包含了基于GPU/CPU的硬件與虛擬現(xiàn)實(shí)軟件體系,用于圖形渲染跷乐、邏輯運(yùn)算肥败、數(shù)據(jù)的存儲與傳輸?shù)取?/p>

顯示終端目前主要是頭盔形式,其中包含高清顯示屏幕、光學(xué)鏡片馒稍、陀螺儀等皿哨,向用戶展示計算設(shè)備輸出的VR畫面,并捕捉用戶頭部位置與角度等信息纽谒。

輔助設(shè)備证膨,包含了交互控制、定位感應(yīng)鼓黔、動作捕捉央勒、手勢識別等設(shè)備,用于提升用戶沉浸式操控體驗(yàn)澳化。


VR常見產(chǎn)品形態(tài)

VR頭戴硬件設(shè)備包含三大常見產(chǎn)品形態(tài):頭盔崔步、眼鏡、一體機(jī)缎谷。

頭盔是VR設(shè)備巨頭們主打的高端產(chǎn)品井濒,高端頭盔在像素、視野列林、刷新率上有絕對的優(yōu)勢瑞你,使用有線連接主機(jī)與頭盔,減少了延遲希痴,設(shè)備本身融合了多重傳感器技術(shù)以及室內(nèi)空間定位技術(shù)者甲,是目前沉浸感最好的VR產(chǎn)品。

眼鏡利用手機(jī)作為計算設(shè)備并應(yīng)用手機(jī)內(nèi)置陀螺儀定位和屏幕顯示砌创,眼鏡只用包含內(nèi)置光學(xué)鏡片虏缸,手機(jī)+眼鏡的VR產(chǎn)品價格便宜、門檻低纺铭,各公司的產(chǎn)品除了外觀上不同寇钉,基本技術(shù)原理如出一轍。眼鏡具有體驗(yàn)效果較差舶赔,無法提供精確定位與較好的交互體驗(yàn)的缺陷。VR眼鏡是不透明的谦秧,只顯示虛擬世界竟纳,把物理世界完全擋住。

一體機(jī)是指將計算設(shè)備內(nèi)置于VR頭盔中疚鲤,由頭盔完成從邏輯運(yùn)算锥累、3D圖形渲染到屏幕展示的一體化功能,該類產(chǎn)品沉浸體驗(yàn)感相對PC+頭盔設(shè)備有所欠缺集歇,但其價格適中桶略、并具有移動屬性



原理:

用戶帶上特殊的眼鏡后,一只眼睛只能看到奇數(shù)幀圖像,另一只眼睛只能看到偶數(shù)幀圖像际歼,奇惶翻、偶幀之間的不同也就是視差就產(chǎn)生了立體感。當(dāng)我們向左看鹅心,頭部追蹤技術(shù)能夠識別這一動作吕粗,這時硬件就會即時渲染出左邊的場景,這樣旭愧,我們往左看就能看到左邊的場景颅筋,往右看則能看到右邊的場景,而不會發(fā)生場景跟著我們移動的意外输枯。眼球跟蹤技術(shù)是通過追蹤我們的瞳孔實(shí)現(xiàn)的议泵,算法能夠根據(jù)我們注視的景物來變換景深,從而帶來更出色的沉浸體驗(yàn)桃熄。


交互方式:

1)動作捕捉 2)眼球追蹤 3)頭部跟蹤 4)語音交互 5)傳感器 6)觸覺反饋(振動) 7)手勢跟蹤?


產(chǎn)業(yè)鏈:


VR關(guān)鍵技術(shù):


VR硬件廠商:

Oculus肢簿、索尼(PlayStation VR)、HTC(Vive)和三星(Gear VR)


VR開發(fā)平臺:

Unity蜻拨,Unreal Engine池充,CryENGINE,Source Engine


Web上開發(fā)VR應(yīng)用缎讼,有下面三種方式:

HTML5+ Java Scnipt + WebGL + WebVR API

傳統(tǒng)引擎 + Emscripten

第三方工具收夸,如A-Frame

第一種方法是使用WebGL與WebVR API結(jié)合,在常規(guī)Web端三維應(yīng)用的基礎(chǔ)上通過API與VR設(shè)備進(jìn)行交互血崭,進(jìn)而得到對應(yīng)的VR實(shí)現(xiàn)卧惜。第二種是在傳統(tǒng)引擎開發(fā)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,比如Unity夹纫、Unreal等咽瓷,使用Emscripten將C/C++代碼移植到Java Scnipt版本中,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)Web端的VR舰讹。第三種是在封裝第一種方法的基礎(chǔ)上茅姜,專門面向沒有編程基礎(chǔ)的普通用戶來生產(chǎn)Web端VR內(nèi)容。

具體如何開發(fā)見這篇

目前火狐月匣、IE钻洒、谷歌都支持了




VR主要公司:




VR應(yīng)用場景分析

目前火熱VR應(yīng)用開發(fā)主要集中在VR+游戲、教育锄开、影視素标、社交、購物等領(lǐng)域萍悴。

“VR+”出行:

VR旅游借助VR頭盔头遭,將景色寓免、文化、歷史等以3D交互視頻的形式计维,360度全景式呈現(xiàn)在用戶眼前袜香。用戶可以借助虛擬現(xiàn)實(shí)來實(shí)現(xiàn)預(yù)覽、規(guī)劃享潜、演示的目的困鸥,更輕松的指定行程和計劃。對于感興趣的目的地剑按,能夠選擇性的體驗(yàn)其民俗風(fēng)情和景點(diǎn)特色疾就,進(jìn)行真實(shí)旅游前的一次預(yù)觀光,將比從互聯(lián)網(wǎng)搜尋旅游攻略更有效艺蝴。全新的虛擬現(xiàn)實(shí)旅游體驗(yàn)?zāi)J解瑢⒏淖內(nèi)藗兊穆糜畏绞剑蔀槲磥砺眯胁赂摇⒂^光姑荷、文化傳播的一種重要發(fā)展方向。

“VR+”房地產(chǎn):

VR技術(shù)為用戶提供360度全景沉浸式看房體驗(yàn)缩擂,使購房者不用再約時間去真實(shí)樓盤看房鼠冕,減少了看房過程的繁瑣與糾紛,提高了時間使用合理度與交易效率胯盯。購房者帶上VR頭盔懈费,進(jìn)入房地產(chǎn)開發(fā)商開發(fā)的VR樣板房系統(tǒng),可直觀感受房間布局與內(nèi)部結(jié)構(gòu)博脑。用戶對環(huán)境設(shè)施憎乙、房屋結(jié)構(gòu)、門窗位置以至裝修方案提出自己的意見叉趣,可以大幅度提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率泞边。

“VR+”購物:

VR購物將成為繼移動互聯(lián)網(wǎng)購物的新一代購物方式。用戶使用VR頭盔可以進(jìn)入到自己常去的大型步行街進(jìn)行逛街購物疗杉,可以對物品細(xì)節(jié)進(jìn)行觀察甚至進(jìn)行使用阵谚。更多的商品可以采用定制的形式進(jìn)行生產(chǎn)銷售,用戶對物品的尺寸乡数、材質(zhì)等信息提出自己的想法椭蹄,進(jìn)而進(jìn)行定制生產(chǎn),這將減少物品過多生產(chǎn)浪費(fèi)净赴。

“VR+”社交:

作為VR全景內(nèi)容生成器,其主打VR全景照片和視頻拍攝罩润,可一鍵拍攝720度VR全景照片和視頻玖翅,全方位全維度記錄生活場景,拍攝畫面更全、內(nèi)容更多金度,機(jī)內(nèi)秒級自動拼接渲染应媚,即時實(shí)現(xiàn)回放拍攝內(nèi)容,提供多種濾鏡個性化編輯功能猜极,快捷分享到微信中姜、微博等各大社交平臺,同時還支持新浪微博VR全景視頻直播跟伏。

此外丢胚,普通手機(jī)通過鏈接就可瀏覽VR全景照片和視頻,支持普通受扳、魚眼携龟、小行星、小星球和VR眼鏡等多種瀏覽模式勘高,可使用手指上下左右滑動畫面或轉(zhuǎn)動手機(jī)使用隨動顯示功能峡蟋,以交互的方式瀏覽720度VR全景畫面,帶給用戶平面拍攝無法實(shí)現(xiàn)的多種震撼空間觀感华望,享受VR全景照片和視頻給予的身臨其境的全景視覺體驗(yàn)蕊蝗。令人驚喜的的是,在瀏覽設(shè)置里選擇VR眼睛模式赖舟,可以通過VR眼罩瀏覽VR全景拍攝內(nèi)容蓬戚,享受沉浸式體驗(yàn)。


“VR+”教育:

1)在加州的貝爾蒙特建蹄,高中的生物學(xué)老師一直都在使用zSpace Studio的混合現(xiàn)實(shí)電腦進(jìn)行教學(xué)碌更。這種電腦配置有特殊的眼鏡,可以讓細(xì)胞和器官在3D屏幕上“彈出”洞慎,從而幫助學(xué)生更好地了解心臟的工作原理痛单。

通過使用諸如Cyber Science、zSpace Studio以及Human Anatomy Atlas的應(yīng)用程序劲腿,學(xué)生可以清楚地觀察到旭绒,隨著心臟的跳動,動脈的血液在一直流動焦人,而且血管時刻打開和關(guān)閉挥吵。

2)職業(yè)技術(shù)學(xué)校:“虛擬汽車培訓(xùn)應(yīng)用程序?qū)啄昵暗摹捌嚿痰辍鳖悜?yīng)用推到了一個全新的水平。傳統(tǒng)的教科書和課件是二維的花椭,而實(shí)際的汽車訓(xùn)練是不可逆且昂貴忽匈。”zSpace的總裁兼首席執(zhí)行官Paul Kellenberger在一份聲明中說矿辽,“通過VR應(yīng)用丹允,學(xué)生們反復(fù)練習(xí)維修和技術(shù)郭厌,建立強(qiáng)大的技能,也為學(xué)校節(jié)省資了金和上課空間雕蔽≌勰”


“VR+”公共安全:

模擬現(xiàn)實(shí):《VR地震逃生》通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬家庭地震來臨時的現(xiàn)場環(huán)境,引導(dǎo)體驗(yàn)者在感受到地震的緊張批狐、急迫的同時扇售,通過冷靜判斷,找到逃生的正確方式嚣艇。


“VR+”買前試"吃":

1)近日在紐約舉辦的一次ARKit聚會上承冰,一家公司展示了一款基于ARKit的應(yīng)用,借助該應(yīng)用髓废,顧客在點(diǎn)菜的時候可以把各個菜品可視化巷懈,這就大大方便了文字閱讀有困難或者語言不通的顧客。此外慌洪,基于ARKit的應(yīng)用還可用于裝修顶燕,比如消費(fèi)者可以借助基于ARKit的應(yīng)用在買沙發(fā)前看看把沙發(fā)放在家里好不好看,再決定是否購買


2)汽車制造商馬自達(dá)將在其購物中心之旅加入向客戶提供VR實(shí)車測試

VR用戶發(fā)現(xiàn)冈爹,能夠在買家具前看看把家具放在家里是什么樣涌攻,用VR試試車還有虛擬試衣是很有意思的。

3)利用電子商務(wù)網(wǎng)站的產(chǎn)品數(shù)據(jù)频伤,生成高度逼真的AR圖像恳谎,包括珠寶、眼鏡憋肖、手表和家具因痛。該專利認(rèn)為,讓消費(fèi)者在購買前“試用”產(chǎn)品能夠減少退貨(多數(shù)在線零售商的主要支出項)岸更、減少“維護(hù)店面的后勤事務(wù)和成本”鸵膏。用攝像頭和傳感器來追蹤消費(fèi)者及其所在環(huán)境,并移動物體怎炊,創(chuàng)造“穿戴”體驗(yàn)谭企。

4)它縮短的是房屋的銷售周期。如果 VR 的體驗(yàn)夠真實(shí)评肆,一家樓盤可能在動土開工前就收獲一批買家债查。搭建實(shí)體樣板間的時間也被縮短的話,營銷人員可以提前鎖定客戶瓜挽、提前銷售盹廷。


“VR+”婚禮服務(wù):

由HEY VR制作出品的《我的VR婚禮》,讓沒有去到現(xiàn)場的你戴上VR眼鏡久橙,瞬間脫離現(xiàn)實(shí)世界速和,完全置身于海島婚禮的美妙體驗(yàn)中歹垫。



VR前景:

1)移動性和電池續(xù)航等問題尚未解決剥汤。

2)VR和VR技術(shù)目前還很難說服人們在臺式機(jī)颠放、筆記本、平板電腦和智能手機(jī)之外吭敢,再購買額外的HMD設(shè)備

3)存在延遲碰凶、顯示、安全鹿驼、醫(yī)療隱私和其他方面的挑戰(zhàn)

4)無線連接與HMD設(shè)備的普及程度欲低。HMD設(shè)備要想真正騰飛,必須要解決無線連接問題畜晰。更快的WiFi或蜂窩技術(shù)連接能滿足HMD設(shè)備所需的大量數(shù)據(jù)傳輸砾莱,將成為確保HMD設(shè)備大規(guī)模普及的重要保障。另一方面凄鼻,新的壓縮技術(shù)也能加快無線連接傳輸速度腊瑟。

5)暈屏(看屏幕時有惡心、眩暈的感覺)是最迫切需要解決的問題块蚌,因?yàn)樵谶^去這就是一個最大的阻力之一闰非。

6)電池技術(shù)是確保HMD設(shè)備移動性的關(guān)鍵瓶頸。另一方面峭范,快速充電即使也是一個中長期解決方案财松。

7)價格降低是硬件普及的關(guān)鍵因素





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AR和VR區(qū)別:

區(qū)分VR和AR的一個簡單的方法是:VR需要用一個不透明的頭戴設(shè)備完成虛擬世界里的沉浸體驗(yàn),而AR需要清晰的頭戴設(shè)備看清真實(shí)世界和重疊在上面的信息和圖像纱控。

從目前的觀察來看辆毡,AR比較適合服務(wù)企業(yè)級用戶,而VR同時適用于消費(fèi)者和企業(yè)用戶甜害。



AR硬件產(chǎn)品形態(tài):

? 手持設(shè)備(Handheld Devices)

? 固定式AR系統(tǒng)(Stationary AR Systems)

? 空間增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(SAR)系統(tǒng)(Spatial Augmented Reality Systems)

? 頭戴式顯示器(Head-mounted Displays 舶掖,即HMD)

? 智能眼鏡(Smart Glasses)

? 智能透鏡(Smart Lenses


AR主要硬件廠商:

包括微軟(HoloLens)、谷歌(Google Glass)和Magic Leap唾那。


AR開發(fā)平臺:

Vuforia访锻,EasyAR,蘋果(ARKit)


AR系統(tǒng)結(jié)構(gòu):

由虛擬場景生成單元以及顯示器和頭盔等交互設(shè)備構(gòu)成闹获。其中虛擬場景生成單元負(fù)責(zé)虛擬場景的建模期犬、管理、繪制和其它外設(shè)的管理避诽;顯示器負(fù)責(zé)顯示虛擬和現(xiàn)實(shí)融合后的信號龟虎;頭部跟蹤設(shè)備跟蹤用戶視線變化;交互設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)感官信號及環(huán)境控制操作信號的輸入輸出沙庐。


AR技術(shù)原理:

首先攝像頭和傳感器采集真實(shí)場景的視頻或者圖像鲤妥,傳入后臺的處理單元對其進(jìn)行識別是什么”和生成數(shù)據(jù)模佳吞,并結(jié)合頭部跟蹤設(shè)備的數(shù)據(jù)來分析虛擬場景和真實(shí)場景的相對位置(在哪里,實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系的對齊并進(jìn)行虛擬場景的建模繪制融合計算棉安;交互設(shè)備采集外部控制信號底扳,實(shí)現(xiàn)對虛實(shí)結(jié)合場景的交互操作。系統(tǒng)融合后的信息會實(shí)時地顯示在顯示器中贡耽,展現(xiàn)在人的視野中衷模。

AR的關(guān)鍵技術(shù)

目前AR技術(shù)的技術(shù)難點(diǎn)在于:精確場景的理解、重構(gòu)和高清晰度蒲赂、大視場的顯示技術(shù)阱冶。

1、對現(xiàn)實(shí)場景的理解和重構(gòu)

在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中滥嘴,首先要解決“是什么”的問題木蹬,也就是要理解、知道場景中存在什么樣的對象和目標(biāo)若皱。第二要解決“在哪里”的問題镊叁,也就是要對場景結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)跟蹤定位和場景重構(gòu)是尖。

物體檢測和識別的目的是發(fā)現(xiàn)并找到場景中的目標(biāo)意系,這是場景理解中的關(guān)鍵一環(huán)。廣義的物體檢測和識別技術(shù)是基于圖像的基本信息(各類型特征)和先驗(yàn)知識模型(物體信息表示)饺汹,通過相關(guān)的算法實(shí)現(xiàn)對場景內(nèi)容分析的過程蛔添。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域,常見的檢測和識別任務(wù)有兜辞,人臉檢測迎瞧、行人檢測、車輛檢測逸吵、手勢識別凶硅、生物識別、情感識別扫皱、自然場景識別等足绅。

目前,通用的物體檢測和識別技術(shù)韩脑,根據(jù)不同的思路可以分為兩種:一種是從分類和檢測的角度出發(fā)氢妈,通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練得到某一類對象的一般性特征,從而生成數(shù)據(jù)模型段多。這種方法檢測或者識別出的目標(biāo)不是某一個具體的個體首量,而是一類對象,如汽車、人臉加缘、植物等鸭叙。這種識別由于是語義上的檢測和識別,所以并不存在精確的幾何關(guān)系拣宏,也更適用于強(qiáng)調(diào)增強(qiáng)輔助信息沈贝,不強(qiáng)調(diào)位置的應(yīng)用場景中。如檢測人臉后顯示年齡蚀浆、性別等缀程。另外一種識別是從圖像匹配的角度出發(fā),數(shù)據(jù)庫中保存了圖像的特征以及對應(yīng)的標(biāo)注信息市俊,在實(shí)際使用過程中,通過圖像匹配的方法找到最相關(guān)的圖像滤奈,從而定位環(huán)境中的目標(biāo)摆昧,進(jìn)一步得到識別圖像和目標(biāo)圖像的精確位置,這種識別適用于需要對環(huán)境進(jìn)行精確跟蹤的應(yīng)用場景蜒程。

跟蹤定位技術(shù)則分為基于硬件的定位技術(shù)和基于視覺的定位技術(shù)2點(diǎn)绅你。其中基于視覺的跟蹤定位技術(shù)最核心的技術(shù),也是主流技術(shù)

基于SLAM的三維環(huán)境定位

標(biāo)準(zhǔn)的視覺SLAM問題可以這么描述為:把你空投到一個陌生的環(huán)境中昭躺,你要解決“我在哪”的問題忌锯。這里的“我”基本上等同于相機(jī)或者眼睛(因?yàn)閱文浚磫蜗鄼C(jī)领炫,請把自己想象成獨(dú)眼龍)偶垮,“在”就是要定位(就是localization),“哪”需要一張本來不存在的需要你來構(gòu)建的地圖(就是mapping)帝洪。你帶著一只眼睛一邊走似舵,一邊對周邊環(huán)境進(jìn)行理解(建圖),一邊確定在所建地圖中的位置(定位)葱峡,這就是SLAM了砚哗。換句話說,在走的過程中砰奕,一方面把所見到(相機(jī)拍到)的地方連起來成地圖蛛芥,另一方面把走的軌跡在地圖上找到。

這類技術(shù)不需要預(yù)存場景信息军援,而是在運(yùn)行階段完成對于場景的構(gòu)建以及跟蹤仅淑。其優(yōu)點(diǎn)是不需要預(yù)存場景,可以跟蹤較大范圍盖溺,適用面廣漓糙,在跟蹤的同時也可以完成對于場景結(jié)構(gòu)的重建。但目前這類技術(shù)計算速度慢烘嘱、數(shù)據(jù)量大昆禽、算法復(fù)雜度高蝗蛙,對于系統(tǒng)的要求也較高。

原理拓展見這里


AR交互方式:

手勢識別的紅外攝像頭



AR系統(tǒng)基本具備以下三個特點(diǎn):

1醉鳖、真實(shí)世界和虛擬世界的信息集成捡硅;

2、具有實(shí)時交互性盗棵;

3壮韭、是在三維尺度空間中增添定位虛擬物體。


AR應(yīng)用:

1)自拍纹因。這是一款把衛(wèi)生巾和AR技術(shù)結(jié)合的手機(jī)APP,用戶通過掃描一片蘇菲口袋魔法衛(wèi)生巾喷屋,即有萌兔子秒現(xiàn)眼前!衛(wèi)生巾冒出和真人互動的裸眼3D兔瞭恰!同時也是自拍神器屯曹。該款應(yīng)推薦iPhone4s及以上機(jī)型適用。

2)AR+電商惊畏。

A恶耽、讓顧客了解產(chǎn)品。類似于小熊的基于AR技術(shù)的應(yīng)用都符合一個基本的套路颜启,就是通過先進(jìn)的AR技術(shù)讓平面圖片或卡牌“立體動起來”偷俭。用戶只需要下載相應(yīng)的專用軟件,利用使用移動設(shè)備掃描AR卡缰盏,即可出現(xiàn)角色的立體圖像涌萤。

B、買前試”吃“乳规。在宜家《家居指南》應(yīng)用中形葬,AR技術(shù)主要用于演示視頻,主要是3D和擴(kuò)增實(shí)境技術(shù)暮的。視頻中主要的概念有兩個笙以,一個是用戶可以通過宜家的官方雜志作為識別卡,展示此雜志中的宜家家居產(chǎn)品冻辩,并將這些產(chǎn)品通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)擺放到家中的各個角落猖腕。從而更方便地測試家具的尺寸、風(fēng)格恨闪、顏色擺在某個位置是否合適倘感。

C、AR搶優(yōu)惠券咙咽。iButterfly是日本廣告公司電通推出的一款手機(jī)應(yīng)用老玛,它利用LBS與AR技術(shù)將商家發(fā)放廣告和優(yōu)惠券的營銷活動通過捕捉蝴蝶變成了一個充滿趣味性的小游戲。用戶可以在手機(jī)相機(jī)取景器上的現(xiàn)實(shí)場景中,通過前后晃動手機(jī)捕捉飛舞的虛擬蝴蝶蜡豹。不同地點(diǎn)蝴蝶的種類不同麸粮,搜集蝴蝶的同時也收集了各種各樣的優(yōu)惠,用戶還可以通過藍(lán)牙和其他人交換蝴蝶镜廉,趣味十足弄诲。抓蝴蝶還能拿優(yōu)惠券,真是美哉樂哉娇唯。

D齐遵、做一款A(yù)R應(yīng)用,讓大家可以看到宣傳冊模特塔插,穿內(nèi)衣時的樣子梗摇。

E、門店佑淀。Ar增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)+GPS位置定位技術(shù)的App留美,用戶在東京的任何一地點(diǎn)打開App,就會有水族館可愛的企鵝為用戶做導(dǎo)航伸刃,指引用戶到水族館參觀。


3)教育+出版類AR應(yīng)用逢倍。

A捧颅、對準(zhǔn)寫有化學(xué)元素名或化學(xué)式的卡片,手機(jī)或平板界面就可以顯示出立體的分子結(jié)構(gòu)较雕。如果這款A(yù)pp還能顯示出化學(xué)反應(yīng)的過程碉哑,那就更好了。

B亮蒋、口袋動物園是一款與AR結(jié)合的早教類應(yīng)用扣典,通過卡片或馬克圖識別出各種各樣的動物幫助兒童學(xué)習(xí)。產(chǎn)品的出現(xiàn)讓廣大兒童們足不出戶便可以在移動設(shè)備上看到各種各樣的動物慎玖,而這一方式也徹底顛覆了傳統(tǒng)卡片學(xué)習(xí)贮尖,給孩子們帶來了全新的體驗(yàn)。

C趁怔、閱讀湿硝。出版商Tigger Global想出了書籍結(jié)合AR應(yīng)用的點(diǎn)子。讀者可以下載應(yīng)用润努,用iPad對準(zhǔn)正在閱讀的書籍关斜,屏幕上就會呈現(xiàn)出書中所描述的場景,以及對應(yīng)的章節(jié)铺浇,用虛擬場景給枯燥的閱讀帶來一些調(diào)劑

D痢畜、觀星。通過定位和指南針讓你通過移動設(shè)備便能觀看到浩瀚的星空。你只需將屏幕對準(zhǔn)天空丁稀,便可以看到你想看的星星們吼拥。

E、選取景色二驰。Yocli是一個簡單的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)實(shí)景選取顏色應(yīng)用程序扔罪,旨在建立最簡單的方式來捕捉你身邊的顏色。讓用戶輕松保存為十六進(jìn)制代碼的顏色桶雀。并支持通過電子郵件或Twitter與朋友分享你捕捉的美麗顏色矿酵。

F、語言翻譯是AR應(yīng)用中最具發(fā)展前景的領(lǐng)域之一〈;現(xiàn)有的一款應(yīng)用Word Lens兼容于幾乎所有智能手機(jī)全肮,能夠?qū)⑽谋就椒g成另一種語言。打開應(yīng)用后棘捣,用戶只要將設(shè)備對準(zhǔn)外國文字即可辜腺。設(shè)備就會將此信息翻譯成用戶母語并顯示出來。而且翻譯后的文本是同樣的字體乍恐,印在同一面墻上——就跟原始文本一樣评疗。

系統(tǒng)在汽車運(yùn)轉(zhuǎn)失常時派上用場,幫助用戶進(jìn)行汽車維修及維護(hù)茵烈。它能通過物體識別技術(shù)識別出汽車零部件百匆,實(shí)時詳細(xì)地將所有必需的維修、維護(hù)步驟描述并圖示出來呜投,并配有需要用到哪些設(shè)備的信息加匈。這款應(yīng)用可以在多種移動設(shè)備上運(yùn)行。目前仑荐,該系統(tǒng)為大眾服務(wù)獨(dú)家使用雕拼,不過可以想象,未來消費(fèi)者都會用上類似的系統(tǒng)粘招,不太了解汽車機(jī)械的人都能修好自己的汽車

視覺揀貨啥寇。該系統(tǒng)包括頭戴式顯示器(HMD)之類的移動AR裝置,相機(jī)男图,可穿戴PC示姿,以及續(xù)航至少為一班次時長的電池模塊。其視覺揀貨軟件功能包括實(shí)時物體識別逊笆,條形碼讀取栈戳,室內(nèi)導(dǎo)航,以及與倉庫管理系統(tǒng)(Warehouse Management System难裆,簡稱WMS)的無縫信息整合子檀。借助于這樣的一套系統(tǒng)镊掖,每位倉庫工都能在視野中看到數(shù)字揀貨清單,還能受益于室內(nèi)導(dǎo)航功能褂痰,看到最佳路徑亩进,通過有效路徑規(guī)劃減少移動耗時。該系統(tǒng)的圖像識別軟件能自動讀取條形碼以確認(rèn)倉庫工是否到達(dá)正確位置缩歪,并指引他在貨架上快速定位待揀物品归薛。接著,倉庫工可以掃描該物品匪蝙,將此流程同步登記到倉庫管理系統(tǒng)中主籍,實(shí)現(xiàn)實(shí)時的庫存更新。AR設(shè)備能夠登記一批貨物是否完整逛球、可供分揀千元。通過標(biāo)識或先進(jìn)的物體識別技術(shù),捕捉貨盤和包裹的數(shù)量颤绕、體積幸海。 識別到無損包裹數(shù)量正確后,AR自動確認(rèn)奥务、交付分揀物独。

包裹配載。未來在配送中心氯葬,每個司機(jī)通過AR設(shè)備看一下包裹议纯,就會接收到該包裹的關(guān)鍵信息。該信息可包括運(yùn)輸商品的種類溢谤,每個包裹的重量、配送地址憨攒,是否易碎世杀,是否需要正確擺放以避免損壞。接著肝集,AR設(shè)備會實(shí)時計算每個包裹的空間需求瞻坝,掃描車輛貨箱尋找合適的空位,然后提示司機(jī)應(yīng)該將包裹擺放在哪個位置杏瞻,并記入規(guī)劃路線中所刀。

最后一公里。司機(jī)將AR設(shè)備指向某個建筑或建筑群捞挥,它會顯示出谷歌街景之類的信息浮创,或源自其它數(shù)據(jù)庫的相關(guān)詳情。如果在公共數(shù)據(jù)庫中找不到可用信息砌函,還可以使用AR設(shè)備根據(jù)入口位置或其它當(dāng)?shù)靥卣鱽矸胖脴?biāo)記斩披,從而逐漸建立起一個獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫溜族。下一次再配送到這個地址時,AR設(shè)備會訪問之前收集的數(shù)據(jù)垦沉;同時渲染相應(yīng)的虛擬信息圖層煌抒。

簽收包裹。在面部識別技術(shù)的幫助下厕倍,簽收包裹的人無需出示任何身份證件即可被精確識別寡壮。AR設(shè)備會拍照并自動與社保數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對《锿洌考慮到數(shù)據(jù)隱私問題况既,需要在得到簽收人許可的前提下才能使用這種AR面部確認(rèn)技術(shù)。

AR導(dǎo)航




AR面臨的挑戰(zhàn):

1闸婴、相機(jī)質(zhì)量與成像處理坏挠。智能手機(jī)通常配備的相機(jī)傳感器在弱光條件下表現(xiàn)糟糕:圖像模糊,開始出現(xiàn)明顯色差邪乍。相機(jī)傳感器硬件通常禁止低層級訪問降狠。API只提供了相機(jī)傳感器的高層級訪問,無法控制曝光庇楞、光圈及焦距榜配。小型CCD傳感器導(dǎo)致相機(jī)采樣噪點(diǎn)增加,進(jìn)而嚴(yán)重影響后續(xù)CV算法的發(fā)揮吕晌。圖像獲取過程中的質(zhì)量損失很難通過后期處理步驟補(bǔ)償蛋褥。

2、電量消耗睛驳。電池電量近年來并沒有顯著提升烙心。相機(jī)傳感器在以高幀率持續(xù)運(yùn)行時耗電量很大,其主要原因是目前手機(jī)的設(shè)計用途仍然是拍照乏沸,而不是攝影淫茵。另外,傳感器和網(wǎng)絡(luò)接口也是耗電大戶蹬跃。運(yùn)行功能強(qiáng)大的AR應(yīng)用會讓電池迅速耗干匙瘪。因此,AR應(yīng)用必須只能設(shè)計成供短時間使用蝶缀,而不是一種“常開”功能丹喻。

3、網(wǎng)絡(luò)依賴性翁都。遠(yuǎn)程訪問大量數(shù)據(jù)受到幾個因素的影響碍论。首先,網(wǎng)絡(luò)延遲會導(dǎo)致令人不爽的延遲荐吵,拖累AR應(yīng)用的瞬時表現(xiàn)骑冗。其次赊瞬,訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)僅在開了流量套餐時才有可能做到,而流量套餐可能過于昂貴或者無法開通贼涩。最后巧涧,某些地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋可能不滿足條件。于是完全獨(dú)立的AR應(yīng)用成為了唯一的可行選擇遥倦,這就意味著需要在設(shè)備上占用大量的存儲空間谤绳。

4、可視化與交互的可能性袒哥。智能手機(jī)的外形因素在購買決策中發(fā)揮著重要作用缩筛。實(shí)際上,可接受最大設(shè)備的尺寸嚴(yán)格制約了顯示屏的大小堡称。交互技術(shù)同樣存在著類似的限制瞎抛。多點(diǎn)觸控界面或許是最為先進(jìn)的交互機(jī)制,但它在某些特定任務(wù)——如像素級的選取上表現(xiàn)糟糕却紧。


5桐臊、動態(tài)場景與AR真實(shí)感的矛盾。目前的AR應(yīng)用假設(shè)場景中的一切事物都是靜態(tài)的晓殊。然而断凶,現(xiàn)實(shí)恰好與之相反。尤其在室外場景中巫俺,幾乎所有物體都在變化:行人认烁,光照和天氣條件,甚至是建筑物每隔幾年也會刷上新的顏色介汹。定位會因此受到嚴(yán)重影響却嗡。在動態(tài)場景中,大多數(shù)算法的基本假設(shè)從一開始就是錯誤的嘹承。比如說你正在對一個建筑立面進(jìn)行增強(qiáng)稽穆,行人路過擋住了部分視野。由于算法缺少阻擋推理赶撰,就算增強(qiáng)內(nèi)容的視覺效果再好,未來硬件平臺的性能再強(qiáng)大柱彻,也會出現(xiàn)礙眼的錯誤豪娜。動態(tài)物體與虛擬內(nèi)容之間交互的缺失絕對會損害AR應(yīng)用的真實(shí)感。


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