跟進(jìn)智能的進(jìn)化浪潮

智能化浪潮在消費電子領(lǐng)域醞釀了多年之后，在 2016年正式開啟了新的篇章。在眾多廠商、媒體以及從業(yè)者眼中，2016年成了智能設(shè)備的VR元年。一時間，眾多廠商紛紛推出了自己的產(chǎn)品，整個行業(yè)也似乎一下子獲得了充足的資金，一下子變得活躍起來。

在這來勢洶洶的浪潮中，變得有些摸不著頭腦的實際上是之前對這個行業(yè)并不那么了解的消費者，面對著似乎還有些陌生的“VR”（Virtual Reality，虛擬實境技術(shù)或靈境技術(shù)）、“AR”（Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)或擴(kuò)增實境技術(shù)）、“MR”（Mix reality或MediatedReality，混合現(xiàn)實技術(shù)或介導(dǎo)現(xiàn)實技術(shù)），消費者也變得更加手足無措，不知道該如何進(jìn)行選擇。那么現(xiàn)在，就讓我們一起開始這次的技術(shù)之旅吧。

上個世紀(jì)的成真科學(xué)幻想—VR技術(shù)

上個世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)得到飛速發(fā)展的一個世紀(jì)，不少當(dāng)今正在火熱流行的科技產(chǎn)品實際上正是脫胎于上個世紀(jì)的科學(xué)預(yù)測，當(dāng)前如火如荼的VR技術(shù)便是其中一個典型例子。首先，這項技術(shù)的起源來自于頭戴式顯示設(shè)備概念的興起，當(dāng)有這個頭戴式顯示設(shè)備的概念時，便有科學(xué)家更進(jìn)一步地提出，利用這套設(shè)備，再配合各種傳感器，打造出一套完全沉浸式的系統(tǒng)出來，從而讓使用者不必身臨其境就能獲得同樣的感受。于是，在一系列科幻作品中，類似這樣的系統(tǒng)的便頻頻亮相。拜技術(shù)流的好萊塢大片之賜，對高深科學(xué)技術(shù)不怎么感冒的普羅大眾也對這套系統(tǒng)有了一個初步的了解，至少包括有足以讓人患上密集恐懼癥的線纜、密閉的頭盔式顯示設(shè)備、名目繁多的各種傳感器和模擬器以及性能足夠強(qiáng)大的處理器。

事實也的確如此，VR技術(shù)從成型之日起，就并不是一項單一的技術(shù)，其實質(zhì)是過去一個世紀(jì)內(nèi)誕生的相關(guān)技術(shù)的集合，是一種綜合解決方案。在一般情況下，一套VR設(shè)備是由創(chuàng)建虛擬環(huán)境的高性能計算裝置、創(chuàng)建視覺系統(tǒng)的頭戴顯示設(shè)備、創(chuàng)建聽覺系統(tǒng)的音響系統(tǒng)、創(chuàng)建感知的傳感器系統(tǒng)以及創(chuàng)建交互的交互系統(tǒng)等功能單元組成，雖然看似簡單，但具備較高的技術(shù)內(nèi)涵，這也是這套系統(tǒng)在相當(dāng)長時間內(nèi)無法獲得進(jìn)展的重要原因，主要技術(shù)難點就是電力供應(yīng)小型化、計算裝置小型化及傳感器系統(tǒng)的規(guī)?；?。而這些技術(shù)的難點，在本世紀(jì)都已經(jīng)獲得了較大的突破，尤其是最近幾年時間，隨著電池技術(shù)的進(jìn)步、計算裝置的功耗控制和性能增強(qiáng)以及傳感器系統(tǒng)的成本下降，VR技術(shù)也獲得了突破性的進(jìn)展。

在人類的發(fā)展歷史上，技術(shù)的進(jìn)步總是優(yōu)先用于軍事領(lǐng)域，這個形容在VR技術(shù)上也是正確的。在VR技術(shù)發(fā)展的早期，這項技術(shù)最早便是被用于訓(xùn)練飛行員。由于軍用飛機(jī)的價格昂貴，相關(guān)人員素質(zhì)高，訓(xùn)練不易且招募門檻高，因此一旦發(fā)生事故便會有重大損失。為了將風(fēng)險降低到可接受的標(biāo)準(zhǔn)線下，各國軍方開始使用模擬飛行器來訓(xùn)練初級飛行員，這也就是VR技術(shù)早期的發(fā)展契機(jī)。在某種程度上，我們可以將這種用于訓(xùn)練的模擬飛行艙視為一種早期的VR設(shè)備，能夠為使用者提供較為真實的使用環(huán)境，并通過一系列可控制的變量增強(qiáng)使用者對各種意外的反應(yīng)能力。后來，這項技術(shù)又開始延伸到PC游戲領(lǐng)域，這也是后來一系列模擬飛行游戲的發(fā)端，只要用戶能夠配備足夠多的組件（有夠多的錢買），就能獲得更真實的體驗。到最后，VR設(shè)備甚至還能夠來訓(xùn)練陸軍士兵，提升步兵班組戰(zhàn)術(shù)水平和個人能力，也能讓一眾軍事愛好者在游戲中獲得更真實的體驗。

到了智能設(shè)備飛速發(fā)展的時代，VR技術(shù)又獲得了突破式的進(jìn)展，當(dāng)用戶把性能足夠強(qiáng)大的智能手機(jī)裝入一個頭戴顯示設(shè)備，再通過相關(guān)App，連接上耳機(jī)，即可享受到豐富的VR資源。但是，在這項技術(shù)得到高速發(fā)展的同時，我們也應(yīng)該看到由這項技術(shù)本身的局限性造成的差異。首先，是VR技術(shù)虛擬出的環(huán)境與真實的環(huán)境存在一定的差異，畢竟純CG畫面與真實畫面無論是色彩、精細(xì)程度上都有不同；其次是用途相對單一，該技術(shù)在商業(yè)上通常被大規(guī)模用于培訓(xùn)，一旦培訓(xùn)成功，前一個培訓(xùn)者便不會再需要系統(tǒng)，因此雖然能夠重復(fù)利用，但對用戶的黏性還是相對偏低，用簡單的話來說，就是并非消費者的“剛需”；最后是構(gòu)建成本，構(gòu)建成體系的VR設(shè)備需要不菲的花費，然后還需要一個足夠?qū)挸ǖ目臻g來進(jìn)行安放，大型VR設(shè)備在運(yùn)行時除使用者外，還需要額外的操作人員，因此對一般用戶來說，這項技術(shù)距離成熟的商業(yè)應(yīng)用還有一小段距離。至于說用于成人產(chǎn)業(yè)，那更是用戶保持足夠的耐性，現(xiàn)階段的技術(shù)和產(chǎn)品，無論是交互性還是畫面感都很難令這類用戶得到足夠優(yōu)秀的體驗。

將世界數(shù)據(jù)化的夢想—AR技術(shù)

在VR技術(shù)出現(xiàn)后，我們的瘋狂科學(xué)家們顯然并不認(rèn)為這項技術(shù)就足夠令人滿意，他們覺得至少在某些方面，技術(shù)的規(guī)格始終需要領(lǐng)先一步，這也是時下科技界發(fā)展的一個規(guī)律—技術(shù)規(guī)格永遠(yuǎn)領(lǐng)先于硬件產(chǎn)品。于是在這樣的背景下，更進(jìn)一步的AR技術(shù)被提了出來。嚴(yán)格說來，AR技術(shù)應(yīng)該算是VR技術(shù)的一個分支進(jìn)化，因為其采用了大多數(shù)與VR技術(shù)相同的硬件技術(shù)，如頭戴式顯示設(shè)備，海量的傳感器和交互設(shè)備等，不過與VR技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是在虛擬世界中的沉浸式體驗，而AR技術(shù)則是將真實世界的基礎(chǔ)加入了進(jìn)來。

首先，我們可以看看AR技術(shù)的定義。AR技術(shù)即增強(qiáng)現(xiàn)實（Augmented Reality） 技術(shù)或擴(kuò)增實境技術(shù)，是一種能夠?qū)⒄鎸嵤澜缧畔⒑吞摂M世界信息“無縫”集成的技術(shù)，它通過多媒體、三維建模、實時視頻顯示及控制、多傳感器溶合、實時跟蹤及注冊、場景融合等新技術(shù)與新手段，模擬仿真后再疊加，在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進(jìn)行互動。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)具備能夠?qū)⒄鎸嵤澜缗c虛擬世界信息集成，具備實時的交互性和可在三維空間中添加定位虛擬物體這三個顯著的特征。

從技術(shù)說明來看，這顯然是十分枯燥的。那么現(xiàn)在我們換一種較為簡單的方式來進(jìn)行說明。在科學(xué)家的眼中，現(xiàn)實世界的本質(zhì)是什么？是數(shù)據(jù)！我們每時每刻都在與大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，但不幸的是一般人很難有足夠的記憶力去記住大量與自己無關(guān)或不感興趣的數(shù)據(jù)，因此才會有各種“攻略”、“秘籍”、“指南”之類備忘的工具存在。顯然，科學(xué)家在提出增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)時，就已經(jīng)充分考慮到了未來數(shù)據(jù)電子化的趨勢，先將真實世界中的大量數(shù)據(jù)錄入，再利用電子設(shè)備獲取數(shù)據(jù)的便利性和大容量的存儲設(shè)備來彌補(bǔ)人力的不足之處。

我們可以通過幾個簡單的例子進(jìn)行說明。例如，在AR技術(shù)普及的時候，人們只需讀取一個產(chǎn)品外包裝盒上的電子標(biāo)簽，即可在自己的移動設(shè)備上獲取到這個產(chǎn)品的照片，了解它的用途，甚至還能讀到說明書，這是不是顯得較為“科幻”？又例如，當(dāng)執(zhí)法人員需要進(jìn)入某棟建筑物進(jìn)行檢查時，可以在自己的便攜終端上看到建筑物的內(nèi)部格局，以及一些特定場合的情景，這是不是既能保護(hù)建筑物內(nèi)人員的隱私，也能提升執(zhí)法效率？再例如，當(dāng)修理技工需要檢查設(shè)備故障時，甚至可以直接通過這項技術(shù)獲得設(shè)備的構(gòu)造圖，同時還能獲得關(guān)于檢修的建議，檢查過程無需對設(shè)備進(jìn)行拆卸，這些在現(xiàn)實生活中顯得極為有用的東西，都可以在AR技術(shù)的幫助下實現(xiàn)，因為在正確的時間、正確的地點，獲得正確的信息，就是AR技術(shù)的關(guān)鍵。

不過，為了正確的時間、地點獲得正確的信息，AR技術(shù)必須先對真實世界進(jìn)行辨識，換句話說就是要提前預(yù)置大量的信息，只有這樣，智能設(shè)備才能對真實世界進(jìn)行辨識，讓用戶在生活中處處都互動體驗。受目前技術(shù)手段和投資的限制，目前在這方面做得最好的大概就是各類地圖或?qū)Ш綉?yīng)用或點評類應(yīng)用了，而已經(jīng)宣告結(jié)束的谷歌眼鏡項目，實際上也應(yīng)該歸類到AR技術(shù)的范疇中去，因為谷歌試圖將真實世界數(shù)據(jù)化的舉動從來也沒有停止過?，F(xiàn)在，我們可以來看看AR技術(shù)是如何應(yīng)用到各類地圖導(dǎo)航和點評類應(yīng)用中去的。拜智能手機(jī)快速普及和發(fā)展之賜，用戶實際上大多已經(jīng)配備好了內(nèi)置GPS定位模塊和攝像頭的智能手機(jī)，而這也正是實現(xiàn)AR技術(shù)的關(guān)鍵。首先，用戶通過GPS定位模塊確定自己的位置，通過內(nèi)置的應(yīng)用出發(fā)了應(yīng)用開發(fā)商預(yù)置的特定電子標(biāo)簽，這樣就能辨識出一個相對準(zhǔn)確的地點。接下來，用戶可以將攝像頭開啟并對準(zhǔn)想要了解的建筑或物品，這時屏幕上顯示的現(xiàn)實地理位置畫面上，即會出現(xiàn)小指向箭頭，標(biāo)明附近餐廳、景點、方位與距離和重要地標(biāo)等信息，將能夠查詢到信息都羅列出來，這對游客來說非常有幫助。

但不幸的是，將真實世界全部數(shù)據(jù)化顯然只是一個美好的愿望，因為還有“隱私”這樣的“必殺技”存在，當(dāng)應(yīng)用開發(fā)商想要把一棟建筑物附帶的所有信息都數(shù)據(jù)化時，“隱私”就會跳出來阻止，因此如何在開放和保護(hù)間取得平衡是一個非常關(guān)鍵的問題，谷歌眼鏡項目的失敗，很難說沒有這方面的因素在內(nèi)。

在不遠(yuǎn)的未來，AR技術(shù)另外最有可能獲得進(jìn)展的領(lǐng)域是在教學(xué)方面，因為這通常沒有“隱私權(quán)”的顧慮。舉例來說，當(dāng)一所學(xué)校擁有AR設(shè)備之后，在進(jìn)行地理、生物等需要實際體驗的科目教學(xué)時，可以通過虛實結(jié)合的方式為學(xué)生帶來更接近于真實的體驗感。如在講解海洋生物時，AR設(shè)備會即時讀取到海洋生物的照片和能檢索到的全面信息，甚至還能隨機(jī)播放一段視頻，讓記憶更加深刻。而在講解某處風(fēng)景名勝時，AR設(shè)備又可以通過全景照片、視頻等方式，全面向?qū)W生進(jìn)行展示?？梢哉f，AR設(shè)備的將會向那些渴望知識和新鮮事務(wù)的學(xué)生打開一扇新的大門。

尚在理論分歧—MR技術(shù)

科學(xué)的進(jìn)步是沒有疆界的，既然有了虛擬實境技術(shù)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)（AR），那么更進(jìn)一步的技術(shù)將會是什么呢？我們的科學(xué)家和技術(shù)研究者在這個時候似乎產(chǎn)生了一些分歧，在一些具體的細(xì)節(jié)上始終無法達(dá)成共識，于是技術(shù)進(jìn)化的分支又再次開啟。

首先被提出的，自然是與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)同根同源的混合現(xiàn)實技術(shù)（Mix reality，簡稱MR），與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)相同的是，其擁有結(jié)合了真實世界和虛擬世界，在3D注冊以及實時運(yùn)行三個主要特征，從某種程度上來說，這三個特征與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)大致相同。但與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)不同的地方在于，這項技術(shù)既包括增強(qiáng)現(xiàn)實和增強(qiáng)虛擬，即在合并真實世界和虛擬世界的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了新的可視化環(huán)境并實時互動，與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)所采用的真實世界為主的可視化環(huán)境完全不同。正是由于技術(shù)規(guī)范超前太多，因此現(xiàn)在很難去判斷未來符合這種混合現(xiàn)實技術(shù)規(guī)范的設(shè)備將在什么時候完全進(jìn)入商用，因為其涉及的子系統(tǒng)具備太多的分支。同時，這種混合現(xiàn)實設(shè)備提供的也是一種近乎于“無中生有”的視覺界面，這在當(dāng)前顯然涉及到了全息投影小型化的問題。眾所周知的是，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，連大型化的全息投影也還不盡人意，更別提更趨完美的小型化全息投影了。時下雖有廠商宣稱將會有產(chǎn)品推出，但從當(dāng)前技術(shù)手段來看，這種產(chǎn)品推出的時間，更多的是代表廠商展現(xiàn)姿態(tài)，而非真正的技術(shù)成熟。

在科學(xué)家團(tuán)隊中，顯然有人并不認(rèn)為這種混合技術(shù)能夠代表未來實境技術(shù)的發(fā)展方向，所以提出一種全新的，名為介導(dǎo)現(xiàn)實技術(shù)（Mediated Reality，也簡稱MR）的規(guī)范。提出這一概念的加拿大教授認(rèn)為，MR技術(shù)實際上應(yīng)該算是VR技術(shù)和AR技術(shù)的總集合，可以向下兼容兩級技術(shù)規(guī)范，因為MR技術(shù)是數(shù)字化現(xiàn)實+虛擬數(shù)字畫面，在兩個方面都有足夠的加強(qiáng)，足以勝任未來對實境技術(shù)的要求。不過我們也可以發(fā)現(xiàn)，僅從目前透露的表面意思來看，兩種MR技術(shù)的差別不大，甚至有可能根本就是一種東西，目前的分期可能是由于潛在商業(yè)因素或潛在的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)爭論所造成的。

正如之前所說，目前根本沒有辦法對兩種MR設(shè)備的商業(yè)前景進(jìn)行預(yù)測，雖然目前的一系列描述都“看上去很美”，但在沒有徹底解決兩種技術(shù)（或規(guī)范）的分歧前，談后續(xù)的發(fā)展顯然為時過早。不過可以透露的是，微軟的研究和其他一些商業(yè)公司的研究目前看上去進(jìn)展都還不錯，因此還是可以保持足夠的關(guān)注度。

寫在最后：

對眾多消費者來說，此類實境技術(shù)的進(jìn)步帶來的不僅僅會是沉浸式體驗或身歷其境的體驗，也與可能是一場由廣告商主導(dǎo)的“廣告盛宴”。因為通過此類技術(shù)，用戶雖然可以更有效率地處理來自真實世界的數(shù)據(jù)，但卻不可避免地被更多的數(shù)據(jù)所轟炸。更不幸的是，這些數(shù)據(jù)是被疊加在或真實或虛擬的景物上的，用戶甚至根本都沒有辦法回避。

不管怎樣，三（四）種實境技術(shù)為現(xiàn)代人提供了一個具備多重感知能力的接口，通過這個接口，用戶能夠充分挖掘出現(xiàn)有硬件的性能潛力，并將更多的創(chuàng)意應(yīng)用到多個領(lǐng)域中去。而隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，也許未來我們真的可以親眼看見“真實”的“伊甸園”。