回顧AR/VR發(fā)展史，二者將再次融合

　　4月19日消息，據(jù)國外媒體報道，增強現(xiàn)實（AR）與虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)雖然起源相同，但仍目前有著不同的發(fā)展階段。隨著現(xiàn)實需求和技術(shù)發(fā)展，二者未來將再次融合。

　　我們終于可以說，高端用戶的虛擬現(xiàn)實時代已經(jīng)到來。虛擬現(xiàn)實設(shè)備Oculus Rift以及HTC Vive在全球上市，開始給消費者帶來體驗全新世界的可能。與此同時，增強現(xiàn)實的發(fā)展卻有所不同，其成為可行的消費級技術(shù)依然有待進一步發(fā)展。當(dāng)然，無論是虛擬現(xiàn)實還是增強現(xiàn)實，它們的技術(shù)發(fā)展都源于同一個起點。

　　雖然增強現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實的起源甚至可以追溯至現(xiàn)代計算機技術(shù)的誕生，但與當(dāng)代設(shè)備相仿的第一個原型機是著名計算機科學(xué)家、圖靈獎獲得者伊萬·薩瑟蘭（Ivan Sutherland）發(fā)明的頭戴式顯示器。1968年，作為哈弗大學(xué)電氣工程副教授的薩瑟蘭發(fā)明了名為“達摩克利斯之劍”的頭戴式顯示設(shè)備。整套系統(tǒng)將顯示設(shè)備放置在用戶頭頂?shù)奶旎ò?，并通過連接桿和頭戴設(shè)備相連，能夠?qū)⒑唵尉€框圖轉(zhuǎn)換為3D效果的圖像。

　　然而，總部位于美國費城的一家公司Philco卻認為它才是第一個頭戴式顯示器的發(fā)明者。公司稱1961年開發(fā)了第一個頭戴式顯示系統(tǒng)，其中相機被放置于一個房間，而用戶頭戴顯示設(shè)備坐在另一個房間。當(dāng)用戶頭轉(zhuǎn)動時，系統(tǒng)通過磁鐵相應(yīng)調(diào)整相機的位置和角度。這是第一個實現(xiàn)遠程監(jiān)控的例子。

　　從結(jié)構(gòu)上來說，這種頭戴式顯示器（HMD）和現(xiàn)在的各種AR以及VR產(chǎn)品也是驚人的相似。與現(xiàn)在索尼的增強現(xiàn)實設(shè)備Wonderbook或者是類似于諾基亞的移動應(yīng)用HERE City Lens相比，當(dāng)時的頭戴式顯示器除了無法實現(xiàn)的娛樂功能，其技術(shù)原理與增強現(xiàn)實沒有什么兩樣。

　　增強現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)通過多種方式取得了成功，增強現(xiàn)實是對現(xiàn)實生活進行改善和協(xié)助，這也被認為是其發(fā)展的方向。在1961年的美國空軍阿姆斯特朗實驗室中，路易斯·羅森伯格（Louis Rosenberg）開發(fā)出了Virtual Fixtures，其功能是實現(xiàn)對機器的遠程操作。羅森伯格其后研究方向轉(zhuǎn)至增強現(xiàn)實，也包括如何以虛擬圖像疊加至用戶的真實世界畫面中——這也是當(dāng)代虛擬現(xiàn)實技術(shù)討論的熱點。此后，增強現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實的發(fā)展道路便分離開來。

　　事實上，第一次將這種技術(shù)成功應(yīng)用于實時直播是在1998年，當(dāng)時體育轉(zhuǎn)播圖文包裝和運動數(shù)據(jù)追蹤領(lǐng)域的領(lǐng)先公司Sportvision開發(fā)了1st & Ten系統(tǒng)。在實況橄欖球直播中，其首次實現(xiàn)了“第一次進攻”黃色線在電視屏幕上的可視化。這項技術(shù)是針對冰球運動開發(fā)的，其中的藍色光暈被用以標(biāo)記冰球處于的位置，但這個應(yīng)用并沒有被普通觀眾所接受。

　　僅僅一年以后，增強現(xiàn)實開發(fā)工具ARToolKit便問世了。這個開源工具由奈良先端科學(xué)技術(shù)學(xué)院（Nara Institute of Science and Technology）的加藤弘（Hirokazu Kato ）開發(fā)，可以說是消費級增強現(xiàn)實的第一個實例。2005年，ARToolKit與軟件開發(fā)工具包（SDK）相結(jié)合，可以為早期的塞班智能手機提供服務(wù)。開發(fā)者通過SDK啟用ARToolKit的視頻跟蹤功能，可以實時計算出手機攝像頭與真實環(huán)境中特定標(biāo)志之間的相對方位。這種技術(shù)被看作是增強現(xiàn)實技術(shù)的一場革命，目前在Andriod以及iOS設(shè)備中，ARToolKit仍有應(yīng)用。

　　我們再將視線轉(zhuǎn)移至現(xiàn)代虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展道路上。虛擬現(xiàn)實設(shè)備公司Oculus VR創(chuàng)始人帕爾默·拉奇（Palmer Luckey）曾是一位就讀于南加州大學(xué)、在市場研究公司Creative Technologies旗下的混合現(xiàn)實實驗室兼職的年輕工程師。90年代拉奇不滿于市面上低端的虛擬現(xiàn)實設(shè)備，開發(fā)了幾個頭戴式設(shè)備的原型機。這引起了視頻游戲開發(fā)行業(yè)的強烈關(guān)注。其中包括業(yè)界著名公司id Software的約翰·卡馬克（John Carmack）以及Scaleform前首席執(zhí)行官布蘭登·艾萊博（Brendan Iribe），這些都是讓Oculus Rift吸引公眾視線的關(guān)鍵人物。

　　在多位業(yè)界知名人士的幫助下，Oculus于2012年發(fā)起了關(guān)于 Rift的眾籌活動，最終募得資金243萬美元，這是其眾籌目標(biāo)的974%。這讓Oculus Rift從一個頭戴式顯示器的原型轉(zhuǎn)化為消費級產(chǎn)品。2014年3月，F(xiàn)acebook宣布以20億美元收購Oculus VR，這使得公司有能力建立高水平的軟硬件研發(fā)團隊，為用戶帶來更高水準(zhǔn)的虛擬現(xiàn)實體驗。

　　當(dāng)Oculus VR通過虛擬現(xiàn)實設(shè)備Rift發(fā)展虛擬現(xiàn)實技術(shù)時，谷歌向著不同的方向發(fā)展虛擬現(xiàn)實。2013年4月，谷歌發(fā)布了谷歌眼鏡。這種增強現(xiàn)實的頭戴式現(xiàn)實設(shè)備將智能手機的信息投射到用戶眼前，通過該設(shè)備也可直接進行通信。當(dāng)然，谷歌眼鏡遠沒有成為增強現(xiàn)實技術(shù)的變革，但其重燃了公眾對增強現(xiàn)實的興趣。

　　在未來幾年，我們還將看到越來越多的增強現(xiàn)實或虛擬現(xiàn)實設(shè)備涌進市場。其中包括谷歌、索尼以及HTC旗下的諸多設(shè)備。此外，微軟于2015年宣布開發(fā)增強現(xiàn)實眼鏡HoloLens進軍該領(lǐng)域。

　　在Oculus Rift交付終端用戶的當(dāng)月，微軟HoloLens剛開始交付給開發(fā)者。這也可以清楚看到虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實在消費級技術(shù)上的差距?；蛟S微軟的頭戴式顯示設(shè)備正是增強現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實兩種技術(shù)融合的起點。通過HoloLens，有機會將增強現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展至目前消費級虛擬實現(xiàn)設(shè)備的技術(shù)水準(zhǔn)。當(dāng)然，距消費級增強現(xiàn)實產(chǎn)品的問世還需要數(shù)年時間，但如果目前增強現(xiàn)實技術(shù)可以達到四年前Rift眾籌時的技術(shù)水平，那么增強現(xiàn)實技術(shù)此后的發(fā)展將非常迅速開放。Facebook對兩種技術(shù)的融合已經(jīng)表現(xiàn)出濃厚的興趣，而微軟的HoloLens恰恰提供了這樣一個設(shè)備融合的起點，不難相信在下一個十年將會看到相關(guān)應(yīng)用的大規(guī)模普及。