2009年10月15日 星期四

手機+AR的現在與未來



來自[K袋見](Keitai Watch)的報導,原文有點長,需要一點耐心囉。



感覺起來,似乎可以用AR作出現實版的藏寶遊戲或是大富翁遊戲。

不過,對作硬體(包含機構)的人來說,好像發揮的空間不大@@



另外, 照片我就懶的貼啦, 請對照原文網址



原文網址如下:






「手機+AR」之現在與未來

引起話題的擴增實境「AR」到底是什麼東西?



 最近,手機業界突然開始把焦點集中到「AR」這個關鍵字上。



 所謂的AR就是「Augmented Reality」的縮寫,而「augment使之增大的意思,所以AR可以翻成擴增實境)」或是強化實境)」。



 雖然其語感和「VR(虛擬實境)」很接近,但概念上可說是大不相同。VR是模擬出現實中不存在的場所或物體,讓使用者來感受。在VR中為了要讓使用者感覺到「實境」,必須使用許多輸入輸出介面,但基本上來說,這些都只是存在於電腦的世界中。



 至於AR,其重點則是借助電腦的力量來「擴增」現實的場所或物體。基本上還是以現實作為基礎。順便補充一下,這些被加入實境的資訊或電腦動畫(CG),在術語上稱為「Annotation」。這些Annotation是電腦所製作出來的虛擬事物,所以我們也可以說AR是把真實實境與虛擬實境結合在一起的產物。



 最近因為AR被認為很適合應用在手機上,所以在手機業界也成為很受注目的關鍵字。因為手機可能會接觸到各式各樣的場合與物體,又具有對AR來說是必要的辨認現實空間裝備(如相機或GPS等),所以對實作AR來說是非常適合的工具。



 那麼具體來說到底怎樣的應用才算是AR呢?其實還沒有明確的定義。因為一般常常會把「將資訊或CG疊在現實的風景上顯現出來,而做到視覺的擴增」的系統稱為AR,所以本報導也循例把這樣的系統稱作AR



 在科幻故事中,例如NHK的卡通「電腦線圈」中出現的電腦眼鏡等,常常會描寫到使用穿透式HMDHead Mount Display)的AR系統。另外像七龍珠中同樣是使用HMD的戰鬥力顯示器,也可以說是一種AR系統。



 如果使用穿透式的HMD,的確就可以很順暢的在現實影像中加入Annotation,因此能夠直接把現實物體加以「擴增」。所以像這種使用HMD的系統,可以算是AR的一種理想形式吧。



 不過在現在這個時間點上,使用HMDAR系統幾乎都還沒有實用化,能實用化的主要還是「在相機的影像中加上Annotation而使之能夠在電腦或手機上顯現出來」的形式。



 因此,我們就先介紹一下運用這種實用化的AR系統或服務,藉此來看看AR到底是什麼東西吧。

 

下載超過10萬次的「Sekai Camera(世界相機)」



 說到實際在運行的AR系統中,最有名的應該是頓智公司的「愛瘋(iPhone)」應用程式「世界相機」吧。



 在世界相機這個程式中,是在現實的場所中貼上稱為「空氣標籤(Air Tag)」的Annotation,而能把這種空氣標籤公開給在同一場所的其他人欣賞的系統。而此空氣標籤能夠疊在相機的影像上顯像出來,可以說是一種貼在空中而用iPhone來觀看的概念。



 世界相機其架構是使用GPS或無線網路來取得位置資料,然後將該位置的座標資料變成空氣標籤用的位址。當啟動世界相機時,所在地的座標資料就會被傳送到世界相機的伺服器上,而手機就會下載所在地附近的空氣標籤,顯現在螢幕上。



 其座標座標並不是「一區一區」式的粗糙,而是紀錄到相當詳細的程度。而且是用越接近空氣標籤就越大、離越遠空氣標籤就越小的顯示方式。對於內建有電子羅盤的愛瘋3GS來說,畫面上的空氣標籤還可以順著相機拍攝的方向跑,所以就更可以感覺出標籤被貼在空中的感覺。



 在世界相機的空氣標籤中,已經有先預設了各地的公共設施等地標,而使用者也可以再自由添加東西上去。當然,空氣標籤的內容可以是文字,也可以是影像或聲音。



 世界相機這個程式的愛瘋版才剛在924日 上線,結果四天之內就有超過10萬次的下載紀錄。這個新Gadget是以喜歡新鮮事物層級的使用者為中心推廣出去,目前像是秋葉原或涉谷等地,都已經被使用者貼上幾乎看不完的空氣標籤了。


 

說是AR應用程式,就真的算是一種AR



 類似AR的應用程式,除了世界相機外還有很多種。因此我們接下來要一面介紹,一面來思考看看AR的本質。



 也是iPhone應用程式的「NearestWiki」,可以從維基百科的資料中找到所在地附近的條目,並且可以疊在相機的影像上來顯示。對觀光旅行等活動來說好像是很方便,但如果在都市中使用,就會看到很多其實視線看不到地方的Annotation;所以與其說是擴張視覺,反而有給人是作為顯示該方向上某個景點資訊工具的印象。



 可以使用在Android裝置上的應用程式「Layar」則是在相機的影像上重疊顯示出週邊景點的資料。這些景點資料可以由第三方業者(3rd Party)來提供,因此可以有從導航到通訊方面等各式各樣的應用。但是其顯示方式不是採用實際的視角而是用鳥瞰的方式,所以在景點資料真正可以和相機的影像重疊在一起的情況可是少之又少。



 其實相機的影像和Annotation本來就不會真正重疊在一起,所以像這樣的指摘,可以說對所有以位置資料為基礎的AR應用程式都適用。即使是前述的世界相機也不例外。對使用GPS或無線網路的定位技術來說,即使是測量條件良好的情況下,也無可避免地有數公尺的誤差。像這樣數公尺的誤差,對於同樣是數公尺大小的物體例如像拉麵店的入口來說,在接近該物體時,就沒辦法很正確的把Annotation顯示出來。如果距離拉遠,則顯現位置看起來就會正確些,但在到處都是建築物的都市中,相距太遠的事物視角就容易被遮住,此時其上只有Annotation顯示出來,就無法帶給人擴增實境的感覺。



 那麼,既然影像中的物體和Annotation不是真的連結在一起,那又何必特意使用實際的影像來製作應用程式呢?或者說,即使不使用實際的影像,是否也可以作出擴增實境呢?例如像KDDI正在開發中的「實空間透視手機」(地球相簿),Annotation不僅可以疊在實際的影像上,也可以加在3D Image的影像上。像這種把Annotation顯示到虛擬影像上的做法,反而有時候更容易讓人了解Annotation的位置關係。



 另外,在au的「Sportio water beat」(Sharp製)中有一個叫「GPS Golf Navi的應用程式(使用時需付費)。這個應用程式可以根據GPS的位置資料與球道資料來顯示出到果嶺的距離,因此就可以計算出每一桿需要的飛行距離。如果能和相機的影像連結起來,可能會是非常棒的應用,但即使不使用實際影像,也還是有很高的實用性。



 再看一下更久以前的產品,2006Vodafone所販賣的「904SH」(Sharp製)就已經內建加速度感測器與地磁感測器,並搭配有內建的應用程式「尋找星座吧」。此應用程式可以顯示出手機指向方位上的星座,還把在真正星空中看不到的「星座連線」顯示出來。這也可以說是一種不使用實際影像的增強星空應用程式。



 只不過這些和現在的辨識技術比起來,恐怕有點難以稱之為AR應用程式。到了現在,已經有像Google Map那樣能將裝置指向的方位與地圖表示整合在一起的AR應用程式,但與其把這些應用程式稱作「擴增實境」,也有人是看成「利用輸入介面作成的特殊導航應用程式」。至於要到怎樣的程度才算是AR,可能還是要看使用者的想法來定義了。

 

掌握AR關鍵的影像辨識技術



 像世界相機這種使用實際影像的AR應用程式,其目標是作到現實風景的視覺擴增效果。不過,就如先前所指摘的一樣,目前手機的定位技術還有很大的誤差,對數公尺的物體而言,想要如實際看到一樣般正確的將Annotation貼上其實相當困難。



 要能作到視覺擴增的效果,使用影像辨識技術是最理想的。如果影像辨識作的夠好,就能在進入視角的東西上正確的貼出Annotation。不過,要作到能分辨自然物的影像辨識,其技術門檻相當高。即使對像建築物這種比較容易辨識的物體來說,都還有很多需要解決的技術性問題。

 換個角度來看,也不能說使用手機就完全無法作出影像辨識技術。即便無法正確分辨出自然物,還是有類似標記(Marker)這種手法來變通。以下雖然和手機無關,但可以藉著介紹藝者東京娛樂公司的「電腦Figure ARis」這個遊戲,來看看使用影像辨識技術的AR應用例子。



 電腦Figure ARis這套遊戲,具有用來描繪專用場景標記(Marker)的方塊(Cube)與PC軟體。如果用USB Webcam去拍攝專用方塊,則電腦的畫面上就會顯示出CG作成的人物站在方塊上的樣子。如果移動方塊,則CG人物也會變換位置,甚至還可以用附贈的棒子來觸碰CG人物。這可以看到利用方塊這種實際的物體來作出很好的擴張效果。

 以上用文字來敘述這個遊戲可能很難完全表達出這套遊戲的內容,而藝者東京娛樂公司的網站上可以看到實際操作的影片,沒有看過的讀者建議可以點選以下的連結去看一看:



(電腦Figure ARis http://www.geishatokyo.com/jp/ar-figure/



譯者注:

1.如果看不懂日文的話,也可以參找以下這個網址


2.利用前述的棒子可以幫CG人物換衣服咳,如果您有任何「不審」的想法,那還是死心吧!因為會有馬賽克喔~~~



 利用Marker輔助的AR,其實也常常在研究單位中使用。說這是已經快要枯萎的技術可能有點誇張,不過如果使用「ARTookKit」這種已經公開的Library的話,也有人能夠自行開發私人的應用上。



 所以如果能使用Marker,則在手機上作出AR的技術門檻相對就會變低。例如,也可以考慮在店家的招牌等位置上畫出大型QR Code的方法。當QR Code出現在畫面中,AR應用程式就會去讀取QR Code,並且根據QR Code中的URL來下載Annotation並且將之顯示於招牌上。如果在招牌等處設置QR Code有困難的話,也有使用不可視的Code或可以兼作為商標的Marker等方法。



 以下再多補充一點:如果使用QR Code與網際網路URL等公開的技術,就提供給各式各樣的人來參加的可能性。現存的AR應用程式中,基本上都有程式開發者來管理Annotation,但若是用QR Code與網路URL,那麼不論是誰都可以任公開其Annotation



 除了Annotation外,就連AR應用程式本身也都可以由任何人來創作。就像電腦中的瀏覽器一樣,將來也可能會有各種的AR應用程式出現。而AR應用程式如果能對應外掛模組(Plug in)的話,就好比網頁上的Flash等一樣,將來也可能會有各式各樣的Annotation出現。



 現在在AR領域中,也開始討論其開放性與標準性等事項。目前每一種AR應用程式都使用著不同格式的資料,所以目前還找不到像網際網路那樣普及的平台。的確這是個推廣普及化中不可避免的討論,不過這個部分未來會有怎樣的發展,目前還不是那麼容易看的出來。

 

■ AR未來會朝怎樣的方向發展?



 AR成為普遍性的工具出現在大眾面前還沒多久,所以未來會有怎樣的使用方法,現在還沒辦法看的很清楚。



 就拿現在的世界相機來說,使用者可以隨喜好寫出空氣標籤,所以可能拿來作像論壇(或是閒聊式的)一般的通訊工具。在目前的階段上,幾乎所有的使用者都不是抱著「實用」的想法,而是「因為好玩所以我才用」的態度。雖然也有把世界相機當作商用展示的工具,但與其說它是實用的工具,目前看起來還是比較像是往通訊工具或娛樂功用方向摸索的階段。



 至於其他iPhone上的AR應用程式,也都給人有很類似的感覺,即:與其說是因為使用性或便利性作出來的,還比較像是利用位置資料做出來的有趣AR,無法否認的給人有還在摸索階段的感覺。



 那麼,未來AR到底會有怎樣的用法?目前是有各種的想法,不過,筆者認為應該可以在需要「宣傳」的領域上如廣告、資訊服務、遊戲等方面有很大的發展。例如商店的招牌上會跑出CG角色來作特賣情報的宣傳、或像是在畫展上貼出姓名標籤讓人了解作者的簡歷等,隨便想一下就可能有很多種應用出來。



 不過要作到像這樣的AR「宣傳」使其能在街角中活躍,恐怕還有很多需要解決的問題。如果AR不朝這個方向去發展,應該也有作為導航工具或通訊工具等可能性。老實說,如果AR不進行普及化的發展,就此消失的可能性還不小。不過一旦能夠普及起來,未來應該還有實現許多有趣應用的可能性。這裡當然還是讓我們期待AR未來的普及-發展吧。

 

參考連結


 頓智Dot公司
 http://www.tonchidot.com/  Layar  http://layar.jp/  實空間透視手機
 http://lab.auone.jp/service/nph-index.cgi?id=0011  電腦Figure ARis  http://www.geishatokyo.com/jp/ar-figure/




(白根 雅彦)

2009/10/9