增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，簡(jiǎn)稱 AR)，是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。這種技術(shù)最早于1990年提出。隨著隨身電子產(chǎn)品運(yùn)算能力的提升，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的用途越來越廣。

去年在全球掀起狂熱的精靈寶可夢(mèng)(Pokemon)，引導(dǎo)全世界的玩家從封閉的家里走出戶外探索，甚至讓一度被看衰玩完的任天堂起死回生，AR一躍成為炙手可熱的技術(shù)。 而近來，AR也被認(rèn)為是，未來市場(chǎng)想象力遠(yuǎn)超VR(Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí))的科技方向，在近年VR鋒芒畢露的當(dāng)下， AR的前景似乎也挺值得期待。

發(fā)展?jié)摿Τ絍R?

“即便是360度全景，VR畢竟屬于封閉沉浸式的體驗(yàn)環(huán)境，用戶不可能長(zhǎng)時(shí)間配戴著VR頭盔，更不可能到處走動(dòng)。 但是結(jié)合現(xiàn)實(shí)世界的AR不同，它的應(yīng)用更貼近生活常態(tài)”臺(tái)灣虛擬及擴(kuò)增實(shí)境產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(TAVAR)秘書長(zhǎng)謝京蓓這么說。

如果與人類的日常生活產(chǎn)生緊密關(guān)聯(lián)，讓用戶與AR密不可分，那么確實(shí)，AR這項(xiàng)技術(shù)似乎更具發(fā)展?jié)摿?，甚至能?chuàng)造出更大的商業(yè)價(jià)值。

大廠的動(dòng)向，一向是整個(gè)生態(tài)圈的風(fēng)向指針。 從最近蘋果執(zhí)行長(zhǎng)庫(kù)克的表態(tài)、臉書創(chuàng)辦人佐克伯在F8開發(fā)者大會(huì)上的發(fā)言、微軟對(duì)HoloLens的推進(jìn)，以及Google相繼攜手合作伙伴推出實(shí)體產(chǎn)品，都能看到，AR是科技巨頭們下一步鎖定的技術(shù)方向。

將智能型手機(jī)推入盛世的蘋果，預(yù)測(cè)AR就是下一個(gè)改變世界的產(chǎn)品! 執(zhí)行長(zhǎng)庫(kù)克前陣子對(duì)外媒如此說道：“我認(rèn)為這是一個(gè)不可忽視的技術(shù)，就像是智能型手一樣，是每個(gè)人都需要使用的產(chǎn)品。 這項(xiàng)巨大的革命，將大大改善我們的生活，并且將生活變得更有趣! ”甚至，庫(kù)克還看好AR的發(fā)展?jié)摿⒊絍R，他說：“AR不像VR封閉了真實(shí)世界，AR允許個(gè)人參與在真實(shí)世界中，AR就是你世界的一部分，也是你對(duì)話的一部份，它能和生活產(chǎn)生共鳴。 ”

這絕對(duì)不是庫(kù)克隨口而出的想法，庫(kù)克的一句話每每都可以撼動(dòng)投資者、分析師或是果粉的一池春水。 外媒認(rèn)為，庫(kù)克的這一番發(fā)言，也暗示著未來蘋果進(jìn)軍AR的可能性。 盛傳蘋果有一個(gè)秘密研究部門，來自O(shè)culuc、HoloLens、Amazon等網(wǎng)羅過來的數(shù)百名軟硬件人才對(duì)AR進(jìn)行研發(fā)開發(fā);而近期則因蘋果供貨商不小心泄漏報(bào)告所致，更間接證實(shí)蘋果正在開發(fā)AR眼鏡，且被推估有望最快于明年問世，而另一消息則是指出，迎接十周年的iPhone8最大看點(diǎn)，可能就是推出可搭載AR眼鏡的設(shè)計(jì)， 讓iPhone8成為AR的體驗(yàn)平臺(tái)。

此外，臉書在舊金山舉辦的F8開發(fā)者大會(huì)上，也揭開了其布局AR的野心，將其定位在未來十年的三大核心戰(zhàn)略之一。 佐克伯更在大會(huì)上揭示“Camera Effects Platform(CEP)”這項(xiàng)名為相機(jī)特效開發(fā)平臺(tái)的計(jì)劃，是一項(xiàng)專為AR而作的開發(fā)者系統(tǒng)與平臺(tái)，其提供各種AR工具讓第三方開發(fā)者為臉書App內(nèi)建的“Facebook Camera”打造各種客制化功能。

歷經(jīng)Google Glass的慘敗收?qǐng)?，Google的AR夢(mèng)并沒有因此下臺(tái)，而是轉(zhuǎn)往另外一個(gè)舞臺(tái)實(shí)現(xiàn)。 去年便與聯(lián)想合作，打造首臺(tái)搭載Tango技術(shù)的手機(jī)Phab2 Pro，雖然規(guī)格不突出，但其作為Google布局AR的重要產(chǎn)品，仍舊被視為一項(xiàng)重大的技術(shù)進(jìn)展，而今年華碩也發(fā)表ZenFone AR，成為全球第二只搭載Tango的手機(jī)。 透過感知景深、運(yùn)動(dòng)追蹤的兩個(gè)鏡頭，讓手機(jī)具備完整的3D空間感知能力，而這也是Google Tango 技術(shù)的特別之處。

而謝京蓓補(bǔ)充，在這群科技巨頭們的風(fēng)向指針之中，又以臉書的動(dòng)向值得持續(xù)追蹤，她認(rèn)為，不管是VR或是AR領(lǐng)域，臉書對(duì)其的涉足都非常深，也早早訂下未來藍(lán)圖，因此整體的發(fā)展計(jì)劃非常完整。

圖一 ： AR是科技巨頭們下一步鎖定的技術(shù)方向。

等待突破技術(shù)門坎

雖然巨頭們都展現(xiàn)其對(duì)AR的信心與重視，也認(rèn)為發(fā)展?jié)摿τ型絍R，不過事實(shí)卻是，號(hào)稱能更貼近生活的AR，至今在市場(chǎng)上卻仍未出現(xiàn)爆炸性的應(yīng)用，更別說普及了，除了精靈寶可夢(mèng)勉強(qiáng)稱得上“普及”。

關(guān)于這點(diǎn)，過去市場(chǎng)早已作出分析，普遍對(duì)于此的看法，是認(rèn)為AR當(dāng)前的技術(shù)門坎遠(yuǎn)比VR來得更高。 因此相較許多企業(yè)在去年如雨后春筍般推出各種VR產(chǎn)品，推出AR產(chǎn)品的企業(yè)則相對(duì)少了許多。

最大的問題，是等待突破虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的技術(shù)關(guān)卡。 VR給用戶的是沉浸式的體驗(yàn)，因此在使用時(shí)與外界環(huán)境無關(guān)，針對(duì)硬件的要求，強(qiáng)調(diào)虛擬世界中影像視覺的呈現(xiàn)，或者對(duì)用戶本身的動(dòng)態(tài)感測(cè)，鎖定的方向明確。 而AR由于融合真實(shí)環(huán)境，因此除了畫面顯示之外，還要感測(cè)周遭環(huán)境、用戶動(dòng)態(tài)，以及虛擬對(duì)象與用戶的互動(dòng)等等，如果再加上各種應(yīng)用需求，可能就得整合如人工智能的其他技術(shù)。 相較之下，AR的技術(shù)門坎確實(shí)更高、更復(fù)雜，而這也代表著AR要發(fā)展到一定的成熟度，過程并不簡(jiǎn)單。

被忽視的核心技術(shù)

AR的精隨，就是能將虛擬(或真實(shí))對(duì)象與現(xiàn)實(shí)環(huán)境同時(shí)呈現(xiàn)在一個(gè)視界中，更進(jìn)一步的應(yīng)用，就是發(fā)展成MR(Mixed Reality，混合實(shí)境)，讓兩者產(chǎn)生互動(dòng)。 如果從簡(jiǎn)化的角度來說，MR所建立的基礎(chǔ)技術(shù)與AR并沒有太大的不同，MR的出現(xiàn)不過是在商業(yè)市場(chǎng)上，為了凸顯企業(yè)特色所衍生出來的名詞，但對(duì)消費(fèi)者來說，并沒有特別需要去仔細(xì)區(qū)分。

當(dāng)用戶在AR或MR的情境中，與一個(gè)虛擬(或真實(shí))的對(duì)象產(chǎn)生互動(dòng)時(shí)，一定會(huì)希望此對(duì)象不論被放置在何種角度，或是從何角度觀看時(shí)，都能處在絕對(duì)正確的位置上而不產(chǎn)生視覺偏差，而如果這個(gè)對(duì)象是活的，最好他還能自動(dòng)理解環(huán)境的構(gòu)造自行移動(dòng)。

要解決這個(gè)問題的答案是SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)，也就是立即尋址與地圖構(gòu)建。 這項(xiàng)技術(shù)在無人機(jī)、機(jī)器人甚至無人駕駛汽車等領(lǐng)域都有被應(yīng)用。 謝京蓓認(rèn)為，SLAM對(duì)于發(fā)展AR占有相當(dāng)重要的地位，更是其核心技術(shù)，但令人匪夷的是，在臺(tái)灣市場(chǎng)里，竟然沒有一家企業(yè)著手對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究與開發(fā)。

SLAM的原理簡(jiǎn)單來說，就是透過傳感器在環(huán)境中獲得感知訊息，遞增地建構(gòu)周遭環(huán)境的地圖，并利用地圖實(shí)現(xiàn)自主定位，也就是說，透過該技術(shù)可以自我判斷位置并產(chǎn)生環(huán)境地圖，藉此來判斷整個(gè)“空間”。 如果沒有了SLAM，AR的載體設(shè)備就只是一個(gè)投影顯示器，相反地，有了SLAM，才能知道自己的空間坐標(biāo)，和環(huán)境中各種障礙物或?qū)ο蟮奈恢门c形狀，進(jìn)而對(duì)迭加的虛擬物體做相應(yīng)渲染，使物體看起來更加真實(shí)，沒有違和感。

目前基于SLAM技術(shù)開發(fā)的代表性產(chǎn)品有微軟的HoloLens、Google的Tango，以及知名新創(chuàng)公司Magic Leap，而將AR視為下一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展的蘋果，也早早在2015年收購(gòu)一家德國(guó)新創(chuàng)公司Metaio，該公司主要研發(fā)以SLAM為基礎(chǔ)的擴(kuò)增實(shí)境技術(shù)。

圖二 ： SLAM對(duì)于發(fā)展AR占有相當(dāng)重要的地位，更是其核心技術(shù)。

朝向“解放雙手”目標(biāo)

目前的AR載體大部分是頭戴顯示器，也就是如HoloLens的AR眼鏡，又或者如同Google，利用智能型手機(jī)作為載體，不過謝京蓓表示，若從大眾消費(fèi)市場(chǎng)來看，則又以手機(jī)和平板為大宗。 接著她進(jìn)一步觀察，認(rèn)為若未來AR要在一般消費(fèi)性市場(chǎng)真正普及，市場(chǎng)的目標(biāo)，則是希望透過“解放雙手”來提升用戶在載體使用上的便利性。

目前無需雙手接觸的載體是AR眼鏡，它也的確可以稱得上是“解放雙手”，但

其卻有一個(gè)缺失，也就是它的視角范圍有限，不如VR來得寬廣。 舉例來說，當(dāng)你戴上近視眼鏡時(shí)，只有在正確的角度上，從鏡片看向外的景象是清晰的。 不管是近視眼鏡或是AR眼鏡，鏡面都存在著視角范圍限制，況且在考慮輕便的因素下，AR眼鏡也不太可能設(shè)計(jì)成如VR頭盔般的全景體驗(yàn)。

即便以目前市場(chǎng)上聲量最大的AR眼鏡HoloLens，也存在著視角小于40度的局限，但人類眼球視角可達(dá)210度，AR眼鏡的視角問題成了硬件設(shè)計(jì)上的一大阻礙。

不過想象一下，既然人類眼球的視角范圍如此寬廣，何不直接將眼球當(dāng)作一個(gè)AR載體呢? 的確也有廠商著墨這項(xiàng)技術(shù)的研究與發(fā)展。 他們認(rèn)為，若是將AR成像直接投射在眼球的視網(wǎng)膜上而非投射在鏡面上，如此就可以避免死角的問題。

目前市場(chǎng)從專利布局發(fā)現(xiàn)，Sony或許就正在研發(fā)“智能隱形眼鏡”，外界猜測(cè)，其作法應(yīng)是將AR眼鏡濃縮成可讓用戶配戴的隱形眼鏡，不過其投影方式或?qū)嶋H產(chǎn)品消息，則尚未有進(jìn)一步的公開說明。

而說起“視網(wǎng)膜投影技術(shù)”的廠商，不可不知這間科技圈頗負(fù)盛名，估值達(dá)45億美元的神秘初創(chuàng)公司Magic Leap。 該公司聲稱，他們能把視覺直接投射在視網(wǎng)膜上以解決現(xiàn)有頭戴顯示設(shè)備視角太窄的問題，也認(rèn)為自己和那些厚重的頭戴顯示設(shè)備不同，“就像摘下太陽眼鏡一樣輕松自然! ”。 不過這項(xiàng)技術(shù)至今尚在“研究與開發(fā)中”，即便連成熟的影子都還沒看到，但外界仍對(duì)未來的AR世界充滿期待。

圖三 ： “視網(wǎng)膜投影技術(shù)”有望解決AR視角范圍限制的問題。