用手機(jī)實(shí)現(xiàn)頗具創(chuàng)意的“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)版”的芬蘭之旅
第41屆世界博覽會(huì)上,芬蘭館利用諾基亞N900手機(jī)為游客們提供了一次頗具創(chuàng)意的“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)版”的芬蘭之旅——當(dāng)參觀者將諾基亞N900的相機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)場(chǎng)館內(nèi)的圖標(biāo)時(shí),虛擬導(dǎo)游Aino就會(huì)在終端屏幕上出現(xiàn)。Aino會(huì)在鏡頭里為游客逐一介紹芬蘭的著名風(fēng)物,使游客宛如觀看了一場(chǎng)神奇的“科技魔術(shù)”。
2 0 0 9 年11月,Yo uTu b e 上有一段T E D(Technology、Entertainment和Design三個(gè)單詞的首字母縮寫 )India的現(xiàn)場(chǎng)視頻,這讓一個(gè)名叫Pranav Mistry的年輕人引起了全世界的關(guān)注。早在2009年3月,Pranav Mistry在TED的一次年度會(huì)議上就已經(jīng)展示了他的第六感(Sixth Sense)的發(fā)明,而且BBC和CNN稍后也對(duì)他的發(fā)明作了全方位的報(bào)道。但直到這次視頻演示才讓他和他的發(fā)明名聲大噪。Pranav Mistry和他的第六感的發(fā)明為我們展示了一個(gè)充滿科技感和夢(mèng)幻感的現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界高度融合互動(dòng)的未來。
Pranav Mistry 1981年出生在印度,年僅6歲時(shí)智商便已經(jīng)高達(dá)176。他是麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室(MIT Media Lab)的博士候選人及研究助理,為穿戴式姿勢(shì)感應(yīng)界面的主要研發(fā)人員。在TEDIndia的演講中,Pranav Mistry展示了他的很多發(fā)明,如可以將寫在便利貼上的內(nèi)容同步到計(jì)算機(jī)的數(shù)字便利貼上、畫3D效果的筆、只需通過動(dòng)作識(shí)別而不必輸入關(guān)鍵詞的實(shí)體世界的Google地圖等。第六感的目的是為我們找到一扇溝通的門,可以在數(shù)字虛擬世界像在現(xiàn)實(shí)生活中一樣進(jìn)行溝通。從演示的效果來看,他的發(fā)明的確已經(jīng)可以把人類的觸覺和視覺擴(kuò)展到虛擬的數(shù)字世界。Pranav Mistry在演講中聲稱,“把資訊融入日常用品當(dāng)中,不僅能消除我們與數(shù)字世界的隔閡和實(shí)體與虛擬之間的距離,就某方面而言,也會(huì)幫助我們保持原有的人性,與實(shí)體世界更加貼近,而且還可以幫助我們避免成為坐在機(jī)器面前的機(jī)器。”
1997年,北卡羅來納大學(xué)的羅納德(Ronald T. Azuma)在其論文《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)概覽》(A Survey of Augmented Reality)中為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)提出了三方面的要求:現(xiàn)實(shí)與虛擬的結(jié)合、實(shí)時(shí)互動(dòng)和三維注冊(cè)。
所謂增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是一種結(jié)合虛擬化技術(shù)后觀察世界的方式。它可以為我們提供現(xiàn)實(shí)中無法直接獲知的信息,從更深層面上來看,種種信息實(shí)際上又讓每個(gè)人眼中的世界更加多樣。同一座大樓在我們每個(gè)個(gè)體的眼中會(huì)披上完全不同的“信息外套”,個(gè)體可以通過主觀的意愿來讓客觀存在的大樓變成他所需要的“被信息化”后的實(shí)體大樓。
以新光天地為例,想要尋找美食的個(gè)體可以通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)讓新光天地變成只標(biāo)注了餐館信息的大樓;想要購(gòu)物的個(gè)體同時(shí)可以把新光天地變成只標(biāo)注了購(gòu)物信息的大樓。三維注冊(cè)(Registered in 3-D)是實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通俗來講就是如何把需要信息化的現(xiàn)實(shí)環(huán)境與虛擬環(huán)境結(jié)合起來。
在那段僅長(zhǎng)18分鐘的視頻里,P r a n a vMistry一步一步地為我們揭開了他是如何將現(xiàn)實(shí)環(huán)境與虛擬環(huán)境結(jié)合起來的。首先,他從機(jī)械鼠標(biāo)內(nèi)部的兩個(gè)用來定位滾球活動(dòng)的軸那里得到了靈感,把交叉的2個(gè)軸拓展到4個(gè)平行的軸,并固定在手背上。當(dāng)手部有動(dòng)作的時(shí)候,4個(gè)軸通過自身的轉(zhuǎn)動(dòng)來記錄手部動(dòng)作,并把這些記錄的信息以計(jì)算機(jī)可以理解的方式反饋給計(jì)算機(jī),并讓計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)再現(xiàn)手部的動(dòng)作,這就是比較簡(jiǎn)單的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)。有了機(jī)械的動(dòng)作捕捉系統(tǒng),我們的動(dòng)作就變成了計(jì)算機(jī)可以理解的數(shù)字形式。
接下來,通過頭戴式攝像機(jī)和纏上不同顏色膠帶的手指,Pranav Mistry為我們展示了攝像機(jī)是如何通過顏色來區(qū)別并記錄到每個(gè)手指的不同動(dòng)作軌跡并能夠在計(jì)算機(jī)內(nèi)部再現(xiàn)的。
最后,通過記錄手指在紙上不同動(dòng)作的聲音,Pranav Mistry把音頻轉(zhuǎn)換成數(shù)字讓計(jì)算機(jī)了解手指的動(dòng)作。不同的動(dòng)作代表不同的需求,有的動(dòng)作代表主體要觀看視頻,有的動(dòng)作代表主體要進(jìn)行視頻游戲。結(jié)合前面攝像頭的跟蹤定位功能并通過頭戴式投影設(shè)備,他實(shí)現(xiàn)了在一張白紙上觀看電影《飛屋旅行記》和進(jìn)行賽車游戲的演示。
通過展示,Pranav Mistry恰好為我們提供了基于硬件的、如何連接現(xiàn)實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境的四種方式:機(jī)械式跟蹤、光學(xué)式跟蹤、超聲波式跟蹤和電磁式跟蹤。也許隨著人類科技水平的提高會(huì)出現(xiàn)新的方式,但就目前來說,這四種方式完全可以把人類的感覺和虛擬世界結(jié)合起來,科學(xué)家在論文中提到的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)已經(jīng)不再是一個(gè)烏托邦式的夢(mèng)想了。
目前,在社會(huì)生活中,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到很多專業(yè)領(lǐng)域。例如利用病人的三維影像數(shù)據(jù)集,醫(yī)生便可以結(jié)合病人的實(shí)體進(jìn)行診斷和治療;在復(fù)雜機(jī)械的裝配、維護(hù)和維修上,通過懸浮在真實(shí)器械表面的3D虛擬指令,操作人員可以了解每一步該做什么和怎么做;當(dāng)我們指向任何一個(gè)物體的時(shí)候都可以獲得公共信息或者根據(jù)自己的要求得到某些私人的信息;在娛樂業(yè)中,色鍵(俗稱藍(lán)幕或綠幕)早已得到廣泛的利用,它讓演員在一塊巨大的藍(lán)色或者綠色的幕布空間內(nèi)表演,通過后期制作把虛擬的布景和人物與演員的表演結(jié)合起來,這不僅可以有效降低成本,而且可以把虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界完美地結(jié)合在一起。去年的3D大作《阿凡達(dá)》所展現(xiàn)的3D虛擬世界和演員實(shí)體的融合與互動(dòng)就是這一技術(shù)的最好展現(xiàn)。
在視頻中,Pranav Mistry為我們展現(xiàn)的一切都讓我們驚訝不已,但是這些都建立在他那一身可穿著的設(shè)備上—數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、攝像頭、投影儀等。只有這些設(shè)備統(tǒng)統(tǒng)穿戴在個(gè)體身上,才能達(dá)到視頻中所展示的效果?,F(xiàn)在,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在普通人日常生活中的應(yīng)用正處在方興未艾的階段,而我們認(rèn)為,在日常生活中的應(yīng)用才是這一技術(shù)獲得發(fā)展的最大動(dòng)力。
在我們?nèi)粘K褂玫脑O(shè)備終端中,似乎只有智能手持設(shè)備可以最快達(dá)到實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)所需要的基本要求:智能手持設(shè)備的后攝像頭可以作為光學(xué)跟蹤設(shè)備,麥克風(fēng)可以作為音頻跟蹤設(shè)備,屏幕可以作為投影后的顯示設(shè)備,操作系統(tǒng)可以作為程序運(yùn)行的平臺(tái),而訪問網(wǎng)絡(luò)的能力可以訪問遠(yuǎn)程主機(jī),以作為數(shù)據(jù)庫(kù)來使用。[!--empirenews.page--]
目前蘋果公司推出的iPho n e和谷歌公司Android系統(tǒng)的手持設(shè)備都擁有了部分可以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。Layar公司開發(fā)了一款名為Reality Browser的應(yīng)用早已登錄了iPhone和Android平臺(tái),它的宣傳語(yǔ)是:一款可以為你提供你所看不到的東西的、美麗而有趣的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用 。
打開Reality Browser,將手機(jī)攝像頭對(duì)準(zhǔn)任何位置固定的物體,如建筑物、馬路、橋、商店和景色等,就能在手機(jī)的屏幕上疊加出現(xiàn)與畫面上物體(位置)相關(guān)的現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù),如與你的相對(duì)距離,建筑物的介紹、周邊的房屋出租、酒店介紹及價(jià)格等信息。不過這些由第三方提供的信息都不是直接全部顯示在手機(jī)屏幕上的,而是有序地以Tag和Icon的形式疊加在屏幕上,用戶感興趣時(shí)可以點(diǎn)擊Tag和Icon了解詳情,也可以在設(shè)置時(shí)過濾掉你不喜歡的疊加信息。這里第三方信息的提供者就獲得了賺取利潤(rùn)的機(jī)會(huì),同時(shí)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商也可以通過網(wǎng)絡(luò)流量來營(yíng)利。
Shazam是另外一款在iPhone和Android上都取得巨大成功的音樂識(shí)別應(yīng)用。當(dāng)你聽到一段十分喜歡的音樂而又對(duì)這首音樂一無所知的時(shí)候,讓Shazam聽聽你正在聽的歌曲,然后它會(huì)把采集到的音樂樣本送到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行“搜索”,并把找到的結(jié)果反饋給你,除了音樂的專輯、藝術(shù)家、名稱等詳情之外,還提供Amzaon和YouTube的相關(guān)鏈接,方便你從Amazon購(gòu)買、下載或登錄YouTube觀看視頻。
運(yùn)營(yíng)商可以開發(fā)類似的音樂識(shí)別軟件,提供目前國(guó)內(nèi)受歡迎的“彩鈴”下載和音樂專輯的購(gòu)買信息,并以GPS導(dǎo)航的功能和前文提到的標(biāo)記備注的方式展現(xiàn)在手持設(shè)備的屏幕上,這對(duì)于商家、運(yùn)營(yíng)商和消費(fèi)者來說是一個(gè)三贏的局面。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)民用的大門已經(jīng)打開,手持移動(dòng)設(shè)備的硬件配置飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商也已經(jīng)商用了3G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,我們有理由相信,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)也許有一天會(huì)比現(xiàn)實(shí)更加美好,也更加真實(shí)。