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Magic Leap和微软为什么要做AR眼镜:关于道理及挑


更新时间:2019-04-13   浏览次数:   

  (2)“会聚”(Convergence)。正在每只眼睛聚焦的同时,两只眼球还会有扭转活动来一路指向阿谁物体。

  眼镜是通明的,让你能同时看到现实世界,和叠加正在的虚拟成像。使用例子:赶不上 Lady Gaga 的演唱会?不妨,戴上眼镜她就正在你家里开一个。代表产物原型:Magic Leap 和

  将来的 AR 眼镜无望实现大冲破,就是既能让用户随身照顾,又能正在他面前显示超大屏幕,还能把以假乱线D 内容衬着到他看到的实正在世界里(想象你坐正在教室里听课,你的教员看起来实正在非常,但其实就是正在你的眼镜上虚拟出来的)。如许的眼镜大要不会完全代替手机,但毫无疑问潜力无限。

  Stereoscopic 3D 就是操纵这个道理给双眼别离显示分歧的图片(如下图),它们很类似,只正在程度标的目的上有细微不同。而这两张图片拍摄的时候,就是用两个并排的相机模仿人眼的拍的,现正在的 3D 片子都是基于这个道理。

  那为什么不消 VR 头盔加摄像头实现这种 AR 呢?当然能够,现正在良多 VR 头盔都正在试探这种做法。它和通明 AR 比拟各有好坏,好比劣势正在于用视频实现的虚拟和现实的叠加(overlay)要比通明 AR 简单得多,这也是为什么它曾经起头正在挪动端商用的缘由。

  3D 图像比 2D 图片多了一个维度,这个维度就是景深(depth),看过 3D 片子和 2D 片子的同窗晓得感官上有较着的区别(只要少数人有双盲症不克不及看到)。大师知眼景深有良多机制,包罗单眼(monocular)和双眼(binocular)的。

  VR 眼镜是欠亨明的,只显示虚拟世界,把物理世界完全盖住。使用例子:坐正在家里也能去大溪地“潜水”。代表产物:三星的 Gear VR,谷歌 Cardboard,Oculus Rift。

  但如许的 Stereoscopic 3D 有什么问题呢?简单讲它会惹起用户身体不适如头晕、恶心等。为什么呢?这又涉及到人眼的一个成心思的机制。当我们正在看一个现实世界中的物体时,眼睛其实有两种天然反映:

  Holography 是人类的夸姣愿景,有一天也许能做成,但近期看离适用还早。现正在有一些大学尝试室正在研究裸目光场显示器(light field display),但需要很复杂笨沉高贵的设备,还只能正在安拆了的处所用。相对而言,眼镜的可行性要大得多。若是能做成简便的 AR 眼镜,将是挪动人机交互界面上也是计较机成长的严沉改革。

  但劣势也可想而知,用户看到的终究只是一个 2D 视频,质量跟眼睛间接看到的世界仍是差很大的。并且视频从采集到显示总归是有延迟的,若是跟体感信号不分歧的话会形成身体不适。所以不管如何都仍是会有公司地去做通明 AR 的,Magic Leap 和 Microsoft HoloLens 就是例子。

  然而光有手艺牛是不敷的,AR 眼镜这种工具,要想做好可想而知是需要投入庞大的人力物力的,软件硬件都得有严沉冲破。苹果、微软、谷歌如许的公司可能有财力去做这个事,为什么会相信一个草创小企业能做成?我感觉创始人 Rony Abovitz 起的感化很大。Rony 之前是 MAKO Surgical 的结合创始人。这家公司晓得的人不多,但他们做的工具说出来就吓人了是做机械人手术(robotic surgery)的,次要是骨科手术精准定位。听起来科幻超前吧,可是人 2004 年建立,2008 年就上市了,2013 年以 16.5 亿美元卖给了 Stryker Medical。这种 track record 他拉不到投资谁能拉到。

  Magic Leap 的焦点手艺是来自卑学前研究员 Brian Schowengerdt 的,他导师 Eric Seibel 是光纤扫描内窥镜(Scanning Fiber Endoscope)的专家。大师都晓得内窥镜就是大夫们做手术时用来体内成像的,素质是个细小摄像头。Brian 很伶俐地逆转光把这个手艺用到了显示上,如许通过极细的光纤用激光就能够打出彩色的图像(如图所示)。这个手艺十几年前就颁发了,后来又不竭改良,生成了一堆专利。Magic Leap 很大程度上是基于 Brian 的这些专利。

  单眼能的景号良多,好比:一个工具遮挡了另一个(occlusion),熟悉的物体的大小(relative size/height),物体挪动的变化(远的物体变化慢近的物体变化快,即 motion parallax)。正在此根本上,双眼的景号也很是强烈(所以远古的我们能更好地判断对面的山君或者鹿到底离多远)。两只眼睛看到统一个场景会有细微不同,这让大脑能通过三角计较(triangulation)来获得物体景深。

  好问题。说起来 AR 有两种,一种是前面所说的通明 AR(optical see-through)现实世界是透过镜片间接看到的。另一种就是“视频叠加”(video see-through 或者 video overlay)现实世界是通过摄像头捕获,然后以视频的体例呈现给用户(正在再衬着一些工具)。现实上,现正在手机和平板上曾经呈现了良多 video overlay 的使用,好比看星空,求翻译,选家具等。

  除了创始人兼 CEO,团队也不是盖的,计较机视觉部门拉到了 Gary Bradski 和 Jean-Yves Bouguet 如许的大牛。合做的 Weta Workshop 是正在好莱坞给片子做特效的,《指环王》就是他们做的。所以 Magic Leap 昔时用来拉投资用的概念视频就像一个微型片子一样。

  跟 VR 比力,AR 的使用场景也更广漠(你总不克不及带着 VR 头盔大街上走吧)。素质上,AR 是 VR 的超集,镜片前面一挡就成了 VR(前提是视角能做赴任不多大)。

  总的来说,这是计较机的必然成长趋向。2007 年苹果推出 iPhone 以来,手机成长太迅猛,用户随时随地带着它,各项利用数据毫无悬念地都正在超越 PC 端。所以,人机交互界面的将来次要正在于挪动。但现正在的手机局限正在于:

  很天然地,这两种反射活动正在神经上是连接的(neurally coupled),也就是说肆意一种活动会从动激发另一种活动。这也意味着,正在人眼看实正在物体的时候,聚焦和会聚的距离老是相等的(vergence distance = accommodation distance,拜见下图A)。

  起首,它是基于极细的光纤的,能够让眼镜做得轻薄。但更主要的是由于 Brian 证了然用这种手艺不只能够投射出一个 2D 图片,还能显示出一个光场(Light Field)。

  (1)聚焦(Accommodation/Focus)。眼睛的晶状体就像一个凸透镜,它会调理凸度来让阿谁物体正在我们视网膜上清晰成像。

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