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文/Kaiya 「有無相生」出自老子《道德經》，還有一個詞，叫做「虛實結合」。 或許在其他的語境中，我們會闡釋出其他的意思，但我想，這八個字用在AR或MR，也可以說是非常合適了。之前我們反覆提到過，什麼是AR，相信大家也有一定的認識。那麼也許我們可以想像這樣的未來：在進行宣傳時，品牌可以用身臨其境的互動體驗來吸引和吸引顧客，而不受空間限制；員工可以學習如何在複雜的裝配線上更有效地操作設備，降低企業的成本和風險，同時提升企業的效益；學生可以在3D模型中看到複雜的圖表，或者是再也不需要自己想像某些3D畫面，比如醫學學習時的人體器官，這樣能夠增進學習效率以及學生對於學習的興趣。以上，AR/MR都可以做到。 但是到目前為止，「增強現實」的經驗還處於初級階段，大多數所謂的AR體驗僅僅是對現實世界的一個簡單的2D數字覆蓋，虛擬內容和我們的現實世界之間沒有真正的聯繫。比如一隻《Pokemon Go》中的皮卡丘或者傑尼龜並不能感知周圍環境。 為了在現實世界中消費上下文相關的AR內容，有必要了解觀看者設備的精確位置和方向。儘管GPS使用非常普遍，但它的全球平均用戶範圍誤差（URE）≤7.8 m。對於虛擬內容而言，這與現實世界（尤其是在密閉空間中）對齊是非常不準確的。由於這種不精確性，同一空間中的兩個人最終將獲得兩個不同的參照系，從而無法實現同步的多用戶體驗。 要實現AR的大規模採用，內容必須跨越空間、時間和設備在現實世界中持久存在。「持久」可以這麼理解：我今天可以在實體空間創造AR體驗，明天再回來與它互動。另一個用戶也可以在不同的設備上與它協作。舉個例子，藝術家可以把他們的AR藝術品放在廣場上，讓所有人都能和它互動，而不管其他用戶使用的是哪種設備。這個作品將「活」在那個空間，就像它真的存在一樣，不會在不同的應用程式會話之間消失。我想這個場景其實大家應該很熟悉，換一個例子，那就是當我在北京使用電腦訪問某個網址，和你在海南用手機訪問某個網址，內容其實是一樣的。同樣的我們可以分別用電腦和手機的方式與網頁交互。回到如何讓內容「持久」，實現多用戶同時訪問、將虛擬對象隱藏在物理對象後面是其中必須的功能。為了實現這些功能，並且讓用戶有流暢體驗，需要「AR雲」。 據6D.ai的CEO——Matt Miesnieks表示。AR雲是一個「現實世界的機器可讀1:1比例模型」，也有人稱之為「世界的實時空間地圖」。把AR雲想像成我們世界的一個平行宇宙，在那裡，物體、建築、自然都被數字化了。AR雲是計算中最重要的軟體基礎設施，遠比Facebook的社交圖或谷歌的PageRank指數更有價值。或許，用一個詞來形容，叫做「數字孿生」。 AR雲是一個不斷更新的機器可讀數據集的集合，主要是稀疏或密集的點雲，加上每個點或點組的特徵描述符和其他元數據。AR雲數據是任何能夠幫助準確確定AR設備的位置和姿態、從語義上理解場景和在物理空間中定位數字內容的數據集(包括多邊形幾何、可視描述符、圖像、視頻、「簡單地理特徵」等)。 由於現實世界空間的不斷變化，AR雲必須不斷更新新的數據，以使AR設備能夠在這些動態變化的環境中進行準確定位。AR雲數據來自一系列技術(稀疏slam地圖、點雲、遮擋網格、真實感紋理、BIM數據)，並通過版本化來反映多種狀態，包括一天中的時間、環境變化、天氣或照明變化。 通過Ubiquity6，6D.ai和其他平臺的觀點，AR雲能夠實現以下功能: • 持久AR，室內室外均可 • 多人基於「增大化現實」技術 • 靜態或半靜態(停放的汽車、樹葉)物體的遮擋 • 神經網絡訓練資料庫 • 內容元數據(例如，持久內容的坐標)託管 • 內容狀態管理 • 語義場景理解 • 以各種形式展示真實世界的3D數據(稀疏slam地圖、點雲、遮擋網格，逼真紋理，BIM數據) 值得注意的是，Spatial Web是一個更廣泛的術語，它由若干技術組成，其中包括AR雲解決方案。Spatial Web是物聯網、自主身份、人工智慧、邊緣計算、空間瀏覽器、數字帳本技術等的集合。 科技巨頭正在投資AR 蘋果CEO蒂姆·庫克曾表示，AR的意義和影響深遠。它能夠延伸人類的許多行為，因此，蘋果在AR中投入了大量精力。 2017年，有五個主要的AR開發平臺。隨著ARKit和ARCore的發布，Apple和Google在幫助AR進入新階段處於領先地位。藉助ARCore和ARKit，開發人員當前可以開發利用以下功能的應用程式：手機的6個自由度姿勢，每個會話使用新坐標；部分接地平面。加入這個行列的還有Facebook的AR Studio，Snapchat的Lens Studio和亞馬遜的Sumerian。 a16z的合伙人本尼迪克特·埃文斯認為，AR可能是取代手機的下一個設備。 通用接口將取代多點觸控。 埃文斯（Evans）描述了新技術傾向於遵循S曲線。 首先，隨著基本概念的制定，研發階段的進展緩慢。 然後，會有一段快速變化，創新和功能擴展的時期。 最後，隨著市場的成熟，發展會逐漸變慢，而創新也將不斷增加。 我們已經看到了移動時代的這一周期，在2007年，iPhone的首次發布引發了整個智慧型手機的革命。 與其他技術平臺的變化相比，今天的AR是10年前的智慧型手機，如果可以預測技術周期，那麼三年後，AR將會處於S曲線的增長階段。 如何構建AR雲 Inbar列出了AR雲的三個重要特徵: 1. 一個可伸縮和可共享的點雲，它與真實世界的坐標以及相關的元數據保持一致 2. 能夠在任何地方和多設備上立即本地化 3.能夠將虛擬內容放入世界的軟拷貝中，並與之進行實時、設備上和遠程交互 在三維坐標系統中，點雲只是由x、y和z坐標定義的一組數據點，通常用於表示對象的外表面。點雲通常是密集的數據點，因此它們經常被轉換成更輕的多邊形網格來表示一個表面的幾何形狀。 對於AR Cloud，點雲必須是持久的、可訪問的並且與現實世界的坐標對齊。 它需要具有足夠高的解析度以支持遮擋（將虛擬對象隱藏在物理對象後面），碰撞（將虛擬對象與物理對象碰撞）並從場景中提取語義（例如，將對象彼此分割，識別對象， 確定表面的物理性質等）。 為了說明這一點，總部位於溫哥華的GeoSim公司通過從空中和地面掃描溫哥華，創造了溫哥華最精確和詳細的3D模型。他們融合從空中和地面的雷射雷達/攝影中收集的數據，創建了一個高保真的城市三維模型，具有1厘米的視覺解析度和5-10厘米的空間精度。這是AR雲所需要的精度類型，然而，GPS並不能產生相同水平的空間精度。 我們需要如此詳細的點雲的原因是我們需要參考數據來定位我們的設備。對設備進行本地化僅意味著設備上的相機需要了解其相對於其環境的精確空間坐標。 藉助合適的計算機視覺技術和強大的點雲，該設備將能夠立即將關鍵特徵數據點與AR雲中的數據點進行比較，從而找到匹配。然後，在用戶設備上運行的應用程式使用AR SDK進行跟蹤，如用於蘋果的ARKit、用於Android設備的ARCore或其他。例如，蘋果的ARKit使用了一種名為視覺-慣性測程的技術，該技術將來自iOS設備的運動感知硬體的信息與計算機對場景的視覺分析結合起來，以確定設備的位置和運動。 目前來說，針對小型的本地點雲的設備定位其實已經沒有技術上的難度了。然而，如果希望AR雲定位器將能夠從任意角度對大量的本地點雲進行定位，並且能夠與多個跨平臺設備共享點雲，還是有些困難。世界各地的許多公司目前都在解決這個問題，使持久的多用戶AR體驗成為可能。也就是，通過使用智慧型手機的攝像頭，他們可以重建任何3D場景，並與其他跨平臺設備共享這些數據。簡單地說，如果你的iPhone已經掃描了你的客廳，你朋友的Android設備也可以訪問這些數據，並在你的客廳里享受同樣持久的AR體驗。這就是AR雲的另一個特性：能夠定位和可視化以3D形式註冊的虛擬內容。這為多個用戶提供了一種新的可能性，使其可以以各種角度和遠程實時與虛擬對象進行交互。每個人都將能夠以其獨特的視角體驗虛擬物體，就像他們將如何與真實的全息圖互動一樣。 縱觀整個計算機科學發展史，AR雲將成為計算歷史上最重要的基礎架構之一，不僅是世界的對應空間圖，更加是生活的歷史記錄或世界的軟拷貝。 儘管AR雲目前描繪的非常美好、只能，但構建它仍然還是面臨非常多技術上的挑戰。 創建實時基礎架構需要強大的計算機視覺技術，該技術可以連續收集和更新空間數據，同時還要區分靜態和動態元素。 此外，為了使AR雲有效高效地工作，智慧型手機、智能眼鏡、攝像頭，自動駕駛、無人機和衛星網絡等各種設備都需要就如何捕獲，處理和解釋數據達成一致。 也就是說，就像全球資訊網一樣，一旦建成，它的應用將遠遠超出增強現實，擴展到無人機路由，自動駕駛車輛，其他自動機器人等等。這也就是我在文章開頭說的，拋開3D不說，其實AR雲的概念很好理解，放到網際網路+移動網際網路，我們在不同的地點用著不同的設備，打開同一個網址，呈現出來的內容是一樣的。但是作為AR雲來說，會要比全球資訊網更具吸引力，也能激發更多潛能。 「AR圈子」專注AR行業觀察

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