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蘋果智能ar設備

生活 更新时间:2025-03-04 08:52:36

蘋果智能ar設備?近年來,雲計算、雲服務在微軟、亞馬遜、騰訊、阿裡、華為等衆多大廠的競争與參與下,成為了人們的關注焦點,我來為大家科普一下關于蘋果智能ar設備?下面希望有你要的答案,我們一起來看看吧!

蘋果智能ar設備(蘋果發布的ARCloud現實世界的數字副本)1

蘋果智能ar設備

近年來,雲計算、雲服務在微軟、亞馬遜、騰訊、阿裡、華為等衆多大廠的競争與參與下,成為了人們的關注焦點。

AR Cloud,連接虛拟世界與物理世界,被描述為真實世界的數字孿生,或者說是現實世界的數字副本,也是大廠默默發力的重點。

AWE創始人,同時也是Flyby(2016年被蘋果收購,成為ARKit基礎技術來源之一)聯合創始人的Ori Inbar,曾在Super Ventures投資博客中這樣評價AR Cloud:

“能實現移動AR大規模使用的,不是ARKit、ARCore,而是AR Cloud。”

可見AR Cloud在移動AR大規模應用中,扮演的角色之重要。近幾年,在AR Cloud上看似寂寂無聲的大廠其實都有動作。

比如蘋果發布AR Cloud,ARKit 4.0版本增加核心功能Location Anchor;微軟推出新AR平台Spatial Anchors,今年還與ARwayKit合作構建AR Cloud;Facebook收購AR雲地圖公司Space;Niantic收購AR Cloud公司6D.ai等等。不僅如此,還出現了與大廠們操作風格不一緻的Open AR Cloud。

為什麼說能實現移動AR大規模使用的是AR Cloud?大廠近期在AR Cloud上又有何具體動作?又為何會引起Open AR Cloud的出現?

移動AR缺的不僅是ARKit

而是虛拟與現實的連接介質AR Cloud

2017年,ARKit、ARCore由蘋果、谷歌相繼推出後,似乎一夜之間,開發者便可以輕松實現AR應用程序的免費創建。ARKit發布半年,便超1300萬下載。

然而開發者經曆過初期的新奇與追捧後,AR應用程序并未迎來預期的快速傳播。2017年10月,App Store中在ARKit上線應用約300款,之後這一數字卻快速減少,開發者的興趣逐漸退燒。

圖源:網絡

這樣幾近沉默的狀态,從2017年至今仍未有大的起色,有人這樣形容:“基于ARKit & ARCore創建的應用程序,就像90年代沒有網友的網上沖浪”。

AWE創始人Ori Inbar說:“ARKit的發布雖然對AR産業意義重大,但它無法承載AR應用程序的廣泛采用。”

AWE創始人Ori Inbar(圖源:網絡)

開發者們單依靠ARKit開發出的體驗,被限制在單人體驗,不具備互聯網的社交性與互通性,而且AR體驗并不持久,無法在真實世界與虛拟世界之間持續。

想要實現AR應用程序的廣泛采用,需要的是AR Cloud,讓AR體驗實現跨空間、時間與設備的持續存在。

在Ori Inbar的設想中,想要實現這一點,他對iPhone X的期待不是ARKit,而是後置深度攝像頭,用于感知周圍環境并創建用戶間可共享的豐富、精确的3D世界地圖。

去年9月,蘋果發布的iPhone 12 Pro搭載的雷達掃描儀LiDAR,終于契合了Ori Inbar對後置深度攝像頭的期待。

什麼是AR Cloud?

有沒有玩過MMO(大型多人在線遊戲)?在MMO的開放世界中,充斥着由遊戲制作者設定的各類角色、故事情節與内容,玩家與其他玩家在這個世界中協同戰鬥。

我們可以将AR Cloud想象成MMO,隻是這個開放世界并非由遊戲制作者設定,而是真實世界的數字版,所呈現的信息是與真實世界完美匹配的真實信息,玩家則是真實的夥伴。

正如前文所述,AR Cloud是真實世界的數字孿生,是地球上所有地點的數字副本。

AR Cloud系統需包含三大要素:

與現實世界坐标對齊的持久點雲;

能夠實現在任何地點,多個設備上進行即時本地化,即讓虛拟世界與真實世界對齊;

能夠将虛拟内容放置在真實/虛拟世界中,并能通過設備與之實時進行遠程交互。

所謂點雲,是指某個坐标系下點的數據集,點包含豐富的信息,比如三維坐标、顔色、分類值等等。

AR Cloud就是由這些點雲數據構成,這些點雲數據如何得來?通過類似LiDAR的激光掃描儀、深度攝像頭等本地設備從真實世界獲取後上傳共享。

AR Cloud由不同的用戶通過手機攝像頭獲取不同的數據,這些數據集合起來才能形成真正完整的AR Cloud。

在點雲數據的采集中,會涉及一個關鍵性工具——深度攝像頭。深度攝像頭是非常重要的一個組件,它可以很大程度上幫助3D地圖的創建,這是普通攝像頭做不到的。

深度攝像頭搭配人工智能算法,可以更好地理解場景的幾何形狀,其算法的工作方法與常規智能手機類似,但捕獲的點雲更密集、更精确,能産生更高質量的AR Cloud。

曾有少數設備提供這一功能但卻并未被大面積采用,Tango僅銷售數千台,Occpital傳感器僅出售幾千套,基于Tango的聯想Phab 2 Pro是第一款帶有深度攝像頭的商用智能手機,同樣采用率不高,Asus ZenFone AR設備更輕薄,但采用率同樣理想。

也這是Ori Inbar為什麼那麼期待iPhone X搭載深度攝像頭的原因。

此外,為使AR應用能夠按創建者意圖将虛拟内容放置到真實世界中,設備需要理解攝像頭相對于環境的幾何位置。

為了找到合适的位置,設備需要将攝像視野中的關鍵特征與AR Cloud中的點雲進行匹配。

為了實現即時定位,AR Cloud定位設備必須基于設備的方向以及GPS定位(或是Wifi、蜂窩信号等其他信号)縮小搜索範圍。搜索過程可通過使用更多的上下文數據與AR進行優化。

一旦設備被定位後,ARKi t& ARCore可利用IMU、計算機視覺接管并執行穩定的追蹤。

現在已有多種解決方案用于像Google Tango、Occipital Sensor、ARKit & AR Core這樣的設備定位,但這些開箱即用的解決方案,隻能一次針對一個本地點雲進行本地化。微軟的HoloLens可以針對一組點雲進行本地化,但僅限于HoloLens。

AR Cloud能做什麼?

AR雲能讓整個世界變成一個共享空間,可實現多用戶參與和協作。

基于ARKit & ARCore構建的應用均為單用戶體驗,而AR Cloud則可以實現共享體驗,讓用戶可以像是在真實世界中一樣,共同體驗交流,比如共同學習、讨論、完成設計等等。

而且AR世界與真實世界相比,能實現更加快速的信息匹配。目前世界上大多數信息均以數字文檔、視頻等形式組織起來,存儲在服務器上,但這些信息需要通過某種形式的搜索去發現。

此前谷歌有數據顯示,超過50%的搜索是通過移動端實現的,人們對信息的及時性需求已經越來越強。

AR Cloud充當現實世界的3D副本,其自動識别與匹配能力可簡化搜索,面對識别物體呈現相對應的信息。

因此,有說法認為,誰控制了AR Cloud,誰就控制了下一代計算平台組織與訪問世界信息的方式。

然而AR Cloud的構建并不容易。首先,用戶量得大,否則采集的範圍與AR Cloud的數據完整度會大大受限,目前能實現這一用戶量的設備,首選手機。

但數據采集有硬件上的要求,手機需搭載深度攝像頭,否則基于算法的AR始終難做到真實的虛實融合,目前看到能将LiDAR做到如此小型搭載到手機上的也僅蘋果一家。此外,三維空間重建所涉及的信息非常敏感,需要極高的安全保障。

那AR Cloud作為整個世界的數字孿生,誰有能力去建造如此大的項目?Ori認為隻有蘋果、谷歌、微軟有這樣的實力去推出完整的AR Cloud。

AR Cloud創企呢?13th Lab被Facebook收購,Obvious Engineering/Seene與Cimagine被Snap收購,Flyby被蘋果收購,Georg Klein被Microsoft納入......

AR創企有前瞻性的眼光,但卻并不具備這樣的實力,優秀的創企多被大廠直接收割。AR Cloud終究還是大型玩家們的遊戲。

蘋果、微軟等一衆大廠

均圍繞AR平台、硬件深耕AR Cloud

自Facebook以20億美元價格收購Oculus後,VR/AR産業迎來熱潮,不少創企開始從事類似ARKit & ARCore的研究,但在作為大廠的蘋果與Google推出ARKit、 ARCore後,他們的發展空間被擠壓。

在這樣的背景下,這些創企開始争相調整自己在AR中的定位,其中一些創企尋找的方向便是AR Cloud。AR研究員與部分行業内部人士早已預見,世界實時空間地圖AR Cloud将成為計算中最為重要的軟件基礎架構。

然而就如前文所述,當中不少優秀的創企直接被大廠收購,ARKit也是在蘋果收購Flyby後,在其基礎上研發的。

蘋果在AR上最引人注目的舉動是ARKit與LiDAR。2020年,繼iPad Pro搭載LiDAR後,iPhone 12 Pro/Pro MAX也搭載LiDAR,這直接降低了消費級設備可進行深度信息捕獲的門檻,實現了Ori對蘋果手機的設想。在iOS系統中,可通過ARKit獲取LiDAR的數據。

在推出iPhone 12系列的同時,蘋果将ARKit更新至4.0版本,其核心功能是Location Anchor(錨定位點)與深度API。

圖源:Apple

錨定位點可将AR體驗放置在特定的地方,例如某個地标。通過位置錨定點算法,用戶可以将AR創建錨定在特定的緯度,經度和海拔坐标上。用戶可以在虛拟對象周圍移動,并從不同的角度查看它們,就像通過攝像機鏡頭看到的真實對象一樣。

(“錨”的作用在于确保對象在空間中保持相同的位置與方向,每個錨點都有一個坐标系統,可以根據需要相對于其他錨點或參考系進行調整,以維持放置在現實世界中虛拟對象的視覺效果。)

深度API,在配備了LiDAR的設備上可理解周圍環境的每像素深度信息,比如實現周圍現實環境對AR虛拟物體的遮擋。ARKit 4.0版本加上激光雷達LiDAR,将能輕松實現三維重建、動捕以及虛實遮擋。

不僅如此,2020年6月,蘋果還發布AR Cloud,并對邁阿密、洛杉矶、舊金山、芝加哥和紐約這五個城市進行了本地化圖像描述,因此蘋果的AR Cloud隻能在這五個區域使用。蘋果的AR Cloud可提高蘋果地圖的精度。

據了解,蘋果的AR Cloud最可能來自于Apple Look Around(蘋果地圖的環顧功能),部分原因是他們收購了一家名為C3 Technologies的公司,該公司幾乎無需使用人工輸入便可創建高質量與精細的3D地圖。

谷歌2017年推出ARCore對标ARKit,ARcore早已具備AR Cloud能力,官方将其稱為Cloud Anchors(雲錨點)于2018年推出。

圖源:Google

通過 Google 的雲服務托管錨點,可以讓多人在同一虛拟世界共享與互動,但受政策限制,其持久化功能限定在24小時,之後數據會清空。

之後更新的全新持久雲錨點則加強了這一功能,讓用戶将虛拟内容“儲存”到任意現實場景中,将文字、影像信息,或3D人物虛拟内容的和現實世界地點關聯起來,永久保存共享。

不僅如此,在蘋果搭載LiDAR後,谷歌似乎有意為Pixel旗艦機型增加雙攝像頭立體深度支持。

微軟與蘋果、谷歌不同,它在AR上擁有領先的設備HoloLens,HoloLens很早便能實現世界錨點(World anchor)與持久化功能,這意味着微軟很早便看中AR Cloud市場。

2019年2月,微軟推出新的雲AR平台Microsoft Azure Spatial Anchors,Spatial Anchors使用戶可創建雲錨,應用程序可在多個HoloLens,iOS和Android設備之間共享空間錨點。通過讓每個設備使用相同的空間錨點渲染全息圖,所有用戶都将看到全息圖出現在現實世界中的同一位置。這樣可以實現實時共享體驗。

圖源:微軟

還可以在HoloLens,iOS和Android設備之間實現異步全息圖的持久。通過共享持久的雲空間錨,多個設備也可以随時間觀察相同的持久全息圖,即使這些設備未同時出現。

今年3月,微軟還與ARwayKit合作構建AR Cloud,ARwaykit能提供AR軟件套件,讓開發者在短時間内構建數字世界,此外,ARWAY通過AI增強攝像頭設備讓需要能提供超精确定位的應用識别周圍環境。

圖源:ARWAY

開發人員可利用Azure Spatial Anchors使用ARwayKit創建高度可擴展的和位置持久的AR體驗。

Facebook也于去年2月收購AR雲地圖公司Scape,據了解收購規模為4000萬美元;《Pokemon Go》開發商Niantic收購AR Cloud公司6D.ai ......

AR Cloud成為大廠的重要布局方向,但目前尚未有真正的勝利者出現。然而被私有大廠所掌握的AR Cloud卻也有顯而易見的弊端,隐私的不安全性與高度封閉性。

為此,一個名為Open AR Cloud的組織走出來,站在了大廠私有的AR Cloud對立面。

封閉or開放,大廠策略下的Open AR Cloud

Open AR Cloud,從名字可以看出它與AR Cloud的不同之處,它想要的是AR Cloud的開放性。

其使命是推動計算、數據、标準的開放性與可互操作性的發展,讓物理世界與數字世界更好的連接在一起,造福全人類。

微軟、蘋果、谷歌以及Facebook等大廠所構建的AR Cloud與其他競争者之間豎立了圍牆。而Open AR Cloud恰恰相反,它試圖通過分布式體系結構與互操作性而構建的系統,将重點放在用戶隐私上。

這是一個很少人讨論但是非常了不起的項目。與私有的AR Cloud相比,它能夠解決幾大關鍵性問題。

1、可訪問性

蘋果、微軟、Facebook已經在構建AR Cloud,但并非人人都能使用。用戶無法在AR中創建跨城市的AR體驗,僅能使用AR Cloud部分功能,比如共享錨點或是基于地理位置的應用程序,但無法在大的空間開發自己的共享持久性體驗。

圖源:The Ghost Howls

Open AR Cloud卻可以,AR Cloud的功能由創作者自己掌握。舉個例子,如果想使用Facebook将來的AR Cloud,想要在自己的城市做一個AR的安裝,需等待Facebook對自己的城市進行掃描,或者某些同樣使用Facebook AR Cloud用戶來到這個城市,進行掃描,Facebook将這位用戶的點雲信息進行整合并批準,通過其API為該區域的每個人提供信息。

這個過程的控制權不在用戶手中。

Open AR Cloud卻可以,用戶可以直接去想要創建點雲數據的地點,使用Augmented.City掃描應用程序,将掃描信息上傳至AR Cloud,随後便可以使用。既無需征求任何形式的批準,也無需任何公司的人員來替她進行掃描。這對于在短時間内授權需要特定位置的内容創建者非常重要。

2、隐私問題

被巨頭所掌握的AR Cloud未來可能會受廣告的驅動,這可能會給用戶帶來巨大隐私問題。

Open AR Cloud建立在高标準的隐私保護基礎之上,不會将用戶數據出售給第三方,并會盡最大努力保證其存儲數據的安全性。

圖源:Open AR Cloud

分布式AR将引起巨大的隐私問題,如果我們都使用開放式系統,那麼我們所有人都可以過上更安全的生活。我還詢問了私人場所的問題,弗拉德回答我,可以從AR Cloud系統中禁止某個位置,以便無法對其進行掃描(這對于私人場所,政府建築物,軍營等都非常有用) …)。如果在禁止請求之前已經對系統進行了掃描,則系統會禁止将其用于本地化,因此無法再使用。

3、互操作性

Open AR Cloud的生态系統是開放的,隻要用戶支持該組織的創建協議,便可成為系統的一部分。

目前Open AR Cloud中的AR Cloud并非由一個提供商提供,而是由Augmented.City、Immersal兩家公司提供。這兩公司共同遵循Open AR Cloud協議,因此兩個系統可以協作,互相開放,具有互操作性。

基于Open AR Cloud構建的遊戲

4、收益共享

據介紹,用戶掃描某個位置并将其上傳到雲中,Open AR Cloud可以将收到的有關該位置的所有呼叫收益分享給用戶。

當前世界上大部分地區尚未進行掃描,第一個掃描某區域的人,可能會獲得該區域所有AR操作的獎勵。因此一旦Open AR Cloud普及并建立了系統,或許是賺錢(獎勵的)好機會。

不過,目前該收益共享機制尚未确定下來。

5、掃描上傳過程簡單

使用Open AR Cloud相應的應用程序,用戶完成掃描後,系統将直接在雲中與世界數字孿生的其他部分進行合并。目前該應用程序還處于公開測試階段。

結語

谷歌的衛星地圖讓用戶從衛星上鳥瞰地球已經令人咋舌,基于全球地理位置的AR Cloud如果構建完成并投入實際應用,随時随地浏覽任意地點,并顯示相關信息,那将是更令人驚歎的存在。

現在AR Cloud之所以暫時無法大力推行的一個重要原因,或許就在于安全問題而非技術。

Open AR Cloud為AR Cloud提出了新的解決方案,用以降低隐私問題的危害,并盡可能的将控制權交還給用戶。但面對多位強勢的大廠,這條路最終會走向何方并不清楚。

從陀螺君的角度來看,AR Cloud或許很長一段時間内或者是永遠,都将在限制下前行,難以完成全球數字孿生的宏大願景。

如果人人都是信息的獲取者,能将信息自由保存、上傳至雲端共享,即使有協議,有監管,一旦開啟,如果沒有得到好的利用,将又是一扇難以關閉的大門。

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