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美股五巨头FAAMG目前都有在做一件事情,都在砸钱致力AR/VR/MR的研发,Facebook( $Facebook(FB)$ )在做Oculus,苹果($苹果(AAPL)$ )也传出要做它的AR眼镜,Amazon($亚马逊(AMZN)$ )在推出它AR/VR相关平台,微软的HoloLens,谷歌的AR眼镜、google cardboard(谷歌VR 盒子),这五家公司目前的焦点都在HMD(Head Mounted Display),它究竟有什么魅力勾着各大公司纷纷斥巨资投入呢?这会就让我们娓娓道来。
XR/VR/AR/MR的区别与联系
VR虚拟现实,是用虚拟场景覆盖你的整个视野。与现实脱离,直接给你送走。
AR增强现实,是向你周围的现实世界当中加入虚拟场景或者虚拟物体,现实为主,虚拟为辅。
MR混合现实,比AR更进一步,虚拟物体会与现实世界发生互动,会被现实世界中的物体遮挡,会与现实世界中的物体发生碰撞反应,更像是现实世界中实际存在的物体。
这三种虚拟技术虽然有区别,但三者之间的界限并不是非常明确,比如AR的虚拟场景大到一定程度就和VR没什么区别,AR的虚拟屏幕有时候呢,也要吸附在现实世界的各种平面上,这就又和MR区别不大。所以,有时候这三种技术也干脆被统称为XR扩展现实。
XR技术的发展简史
XR技术的始祖可以追溯到1968年MIT计算机科学家Ivan Sutherland搭建的达摩克里斯之剑,起这么个名字是因为当时的电子技术还非常的臃肿,戴上眼镜之后,头顶上还吊着一根巨大的金属管,很像达摩克里斯之剑。Ivan成功将老设备把立体图像叠加在了现实世界里,实现了AR显示。但由于技术限制,这类笨重的XR设备始终走不出实验室。
在这之后的很长时间里,XR技术都不温不火,很多公司也都做了一些尝试,像任天堂推出了Virtual Boy,但都没掀起什么波澜。
2016年,Oculus Rift的消费级产品正式上市,XR的热潮才正式到来。那一年,虽然很多专家学者都表示XR是科技的未来,但在最初的惊喜过后,XR的热度很快就消退。紧跟着就是17年的显卡挖矿潮,XR技术在爆发之前就被抽干了动力。
2017年的WWDC大会,苹果推出了ARkit,紧随其后,仅仅两个月,谷歌也为安卓推出了ARcore,移动计算设备最大的两个平台,都搭建好了各自的AR基础设施。虽然ARCore的推出看似晚于苹果,但谷歌在XR领域公开可知的布局要更早一点,2014年谷歌就启动了Tango项目,通过在手机上搭载双目摄像头来采集深度信息,但是谷歌对安卓生态缺乏掌控力,双目摄像头未能成功推行,相关研究成果大部分转化为了后来ARCore的基础。ARCore吸取了Tango的教训,放弃了对硬件的苛求,转而利用手机上普遍的单目摄像头,通过视频关键点匹配来重建深度信息,运动结构重建,但是这种“推不动硬件退而求其次诉诸软件”的技术路线,算法庞大,导致了不可避免的延时打开镜头瞬间,不可能立刻获得深度信息。
2020年,苹果设备开始搭载LiDAR(Light Detection and Ranging)的摄像头,通过向前方发射激光网来获取深度信息,相比单目甚至双目摄像头,光学雷达不需要什么复杂的匹配和重建算法,简单粗暴通过传感器来获取深度信息,几乎是实时也不需要庞大的计算量。
下篇我们将具体介绍下XR的场景应用,以及今年的各大公司针对该项技术的投入。
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