英特尔实验室首席揭示增强现实如何才能成为主流



增强现实对于许多人来说还是如此新鲜,网上有许多也许是“增强现实专家”的人发表观点,他们经常会重复任何人只需15分钟就能找到基本的事实。这一点很重要,尤其是当有人像你兜售一些所谓的让你快速精通增强现实的“秘籍”时。


今天,这个荣誉归功于 AR 先锋 Ronald Azuma,他于 1 月 31 日在北加利福尼亚州举行的第30届年度电子成像国际研讨会上发表了近一个小时的演讲。除了他在 AR 领域的开创性工作之外——他在几十年前已经开发出了最早一批基础的 AR 头戴设备——他还是英特尔实验室的首席工程师。


但是,他没有因为自己的地位而用内行的术语和概念使观众眼花缭乱,而是在 AR 领域做了一些真正值得尝试的事情:为AR的未来提供一些真正的答案和方向。具体而言,Azuma 将注意力集中在使 AR 成为当今智能手机所需的真正主流计算平台所固有的挑战上。


然而,在 Azuma 研究了他对 AR 未来的一系列答案之前,他首先带领观众回顾了 AR 近几十年的历史,这实际上是最近许多AR讲座中相当常见的部分,但通常会根据一般情况进行大量的猜测,并且在某些情况下,还会对当前 AR 前景进行表面解读。


但Azuma不一样。


他避开了对未来的空想,并将话题引入实际,讲述了未来主流 AR 设备用到的三种显示技术:光学透视(护目镜或眼镜式),视频透视(如智能手机)和投影(直接投影到真实物体上的交互式3D内容,不需要用户的设备)。




尽管通过智能手机平台(如ARKit和ARCore)向大众普及 AR 技术正如火如荼的进行,但 Azuma 相信 HoloLens,Meta 2 和 Magic Leap One 等光学设备才是走在了正确的道路上,日后有希望取代所有其他的计算设备。


他似乎对带有 AR 的隐形眼镜的前景最感到兴奋,这很像 Netflix 的 Altered Carbon 最近几周向我们展示的。但他在演讲中表示,就目前的技术而言,侵入性较小的外部可穿戴光学设备可能更为现实。


Altered Carbon / Netflix


“我知道实际上只有三种方法可以实现 Altered Carbon 中的光学 AR 设备:第一个就是使用传统的光学元件”,Azuma说,“这是有效的,但问题在于,随着视野的不断增大,光学元件变得更庞大,而这些产品面临着试图让这些东西变得紧凑的挑战。我知道的第二种方法是隐形眼镜 - 这是一家名为Innovega的公司,该公司制作了这种特殊的隐形眼镜。”


“你将其佩戴在你的眼睛上,它可以让你在远处看到一些数字内容的同时,它可以让你把眼睛的焦点放在眼睛正前方的物体上......实际上做这种工作有很多系统挑战,也许全世界只有约30%的人能够或愿意佩戴隐形眼镜,但我认为这是一种改变游戏规则的方法。”


然后他参考了2014年Siggraph会议期间出现的一个引人入胜的AR示范。“做这件事的第三种方式是将光学和显示与算法相结合的计算显示,”Azuma说。


“ 我认为,UNC Chapiel Hill 展示出来的 pinlight 显示屏是一个真正的里程碑,它能够以扁平的眼镜形状展现出真实的视野,虽然图像质量不是很好,但确实取得了非常广泛的视野。“


因此,尽管移动增强现实技术只是在现在找到了自己的一席之地,但根据他在该领域多年的研究,Azuma 认为这些光学技术将使增强现实技术进入下一个阶段。


Azuma指出,另一方面,就像之前的智能手机一样,小众 AR设 备可能有助于 AR 的整体流行。因此,我们应该关注智能手机的历史,而不是市场混乱时——平台、设计、标准在竞争——AR设备的各种迭代。请记住,在iPhone之前,手机已经遍布全球。但是每一个迭代片段都为我们现在携带在我们口袋里的流动武器的最终设计和界面融合做出了贡献。


“我想强调遮挡问题......传统的光学透视显示器,它们只能给现实世界增光,它们不能阻挡真实世界的光线,这会导致问题”,Azuma说道,强调其中一个AR最棘手的问题涉及到尝试将虚拟对象与实际对象混合。


“所以你需要做的是实际上是逐像素阻挡来自真实世界的光线,这就是为什么我们称之为'硬边缘遮挡问题'的原因。这是在2000年通过在光路中放置LCD阻断器完成的。”



图“F”(右下角)显示了启用遮挡功能的增强视图。虚拟茶壶位于两个真实物体之间,用于演示相互遮挡。


“问题在于,它在工作的同时,需要在整个场景聚焦的另一个地方有一个LCD阻挡器,它必须集中在两个地方,实际上这往往是一个庞大的设备,我知道这个最紧凑的版本是去年刚刚由 Hong Hua 的小组制作的 ......它并不像你想的那么紧凑。“



用于实现遮挡效果的原型设备的渲染和照片。


但它不只是关于技术。正如我们之前提到的那样,这也是关于消费者的口味,关于这一点 Azuma 在他的演讲中花了很多时间。


“这种实现无处不在的消费者AR的问题不仅仅是技术问题,还是人们真正使用这些东西的原因之一,因为这是才能打动消费者”,Azuma说。


“如果企业和行业用途是唯一在市场上可行的,那么 AR 就会成为一项小众技术。我们真正需要开发新型消费级 AR 应用而不仅仅依赖新颖或者有噱头,每年却只用一两次的东西。正是一些非常有吸引力和重要的东西让我们今天频繁的使用手机,实际上过去这就是增强现实面临的最重要的挑战。


然后,Azuma 讲述了三个 AR 内容和体验的优秀案例,其重点在于:

1.通过 AR 增强已建立的位置和空间;

2.在现有空间结构上层构建全新的内容来重塑现实世界(想想 Pokemon Go);

3.使用 AR 来记录个人和大众的历史时刻,并且保留有事件发生时周边的位置信息。


他使用从科幻到他自己的婚姻的一切来表达他的观点,为了创造下一个增强现实,我们需要抛弃陈旧的故事和信息传递的旧观念。正是在他的演讲中,我大部分时候都会想到 Magic Leap。在所有 AR 和 VR 公司中,Magic Leap 似乎最关注讲故事的艺术和工艺(至少在理论上,因为我们还没有看到)。Azuma 关于内容的想法暗示着或许 Magic Leap 首席执行官 Rony Abovitz 将重点放在了体验上,而不是强调设备的技术基础,从而走上了正轨。


via NextReality


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