增強現實正在面臨的3大挑戰(中)
SnailShellVR 11月3日訊(微信號:SnailShellVR)
上期我們分析了增強現實目前面臨的三大挑戰之一——沉浸的視野,現在我們來談談增強現實的第二大挑戰。
即時對象分類
蘋果的ARKit和穀歌的ARCore技術能讓你在智慧手機上實現一些非常炫麗和新穎的類AR體驗,但是在大多數情況下,這些系統僅局限於“理解”地板和牆壁等平面。這就是為什麼現在iOS上99%的AR應用和演示作品都只能發生在地板或桌子上。
為什麼是地板和牆壁?因為它們很容易分類。地板或牆壁的平面與另一地板和另一牆壁的平面相同,
注意,我這裡使用的是“理解”一詞,而不是“感知”或“檢測”。這是因為儘管所述系統或許能夠“看到”除地板和牆壁之外的物件形狀,但目前還無法理解它們。
以杯為例。當你看著一個杯子時,你看到的不僅僅是一種形狀。可以說你對杯子已經非常瞭解。至於瞭解有多少?我們來看看:
〮你知道杯子與它所在的平面是截然不同的物體
〮你知道杯子裡包含一定的空間,可以用來容納液體和其他物體
〮你知道人們可以用杯子喝水
〮你知道杯子很容易被打翻,導致杯內的液體或物體溢出……
當然,我還可以繼續往下說,但關鍵是電腦並不知道這一點。
因此,讓電腦視覺理解“杯子”,而不僅僅只是看到一個形狀,就顯得尤為重要。這就是為什麼多年以來,我們在AR演示作品中看到人們把基準標記附加到物件身上,
為什麼會這麼困難呢?第一個挑戰就是分類。杯子有數千種形狀、大小、顏色和紋理。一些杯子還具有特殊屬性和特殊用途(如燒杯),這意味著不同的杯子可以在完全不同的場景和環境下被使用。
試想編寫一個演算法,可以説明電腦瞭解所有這些概念,以便能夠在它看到時知道這是一個杯子。那麼單從眼前來看,
儘管目前基於智慧手機的AR發生在你的周圍環境中,但你卻很難與之交互。所以我們如今在智慧手機上看到的所有AR體驗都被降格到了地板和牆壁上。這些系統不可能與我們周圍的世界進行有力的互動,因為雖然系統能夠“看到”地板和牆壁,但並不能夠“理解”它們。
對於我們所設想的科幻AR更是如此,如透過AR眼鏡,你可以直觀看到杯子裡咖啡的溫度;或者將微波爐的剩餘時間顯示在其上方,我們需要系統“理解”更多關於我們周圍的世界。
那麼我們如何才能實現呢?答案似乎要涉及所謂的“深度學習”。用於每種物件類型的手寫分類演算法,甚至是普通的分類演算法,都是一項非常複雜的任務。但是我們或許可以訓練電腦的神經網路,把它們設計為隨著時間自動調整程式設計,以準確檢測周圍的許多常見物件。
下一步就是大幅擴展合理的分類庫,然後將這些基於圖像的檢測與從AR跟蹤系統採集到的即時環境映射資料結合起來。一旦讓AR系統“理解”我們周圍的世界,我們就可以著手解決AR體驗的自我調整設計挑戰了。
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增強現實正在面臨的3大挑戰(上)
對於我們所設想的科幻AR更是如此,如透過AR眼鏡,你可以直觀看到杯子裡咖啡的溫度;或者將微波爐的剩餘時間顯示在其上方,我們需要系統“理解”更多關於我們周圍的世界。
那麼我們如何才能實現呢?答案似乎要涉及所謂的“深度學習”。用於每種物件類型的手寫分類演算法,甚至是普通的分類演算法,都是一項非常複雜的任務。但是我們或許可以訓練電腦的神經網路,把它們設計為隨著時間自動調整程式設計,以準確檢測周圍的許多常見物件。
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