增強(qiáng)你看世界的方式
——新領(lǐng)域是如何通過(guò)創(chuàng)新途徑使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的

/Antoinette Price 中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)評(píng)價(jià)中心 孟子舒（譯） 張亮（校） /

增強(qiáng)你看世界的方式
——新領(lǐng)域是如何通過(guò)創(chuàng)新途徑使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的

/Antoinette Price 中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)評(píng)價(jià)中心 孟子舒（譯） 張亮（校） /

IKEA家具放置app（照片：YouTube）

你曾體驗(yàn)過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）嗎？如果你曾做過(guò)微創(chuàng)手術(shù)、使用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)或AR目錄在買家具前觀察它在你家的樣子，那么答案就是肯定的。

如許多其他尖端技術(shù)，AR使用范疇廣闊，涵蓋教育、娛樂(lè)和游戲、家具、市場(chǎng)和廣告、醫(yī)療、軍事、導(dǎo)航和旅游。AR領(lǐng)域迅速擴(kuò)張，但如果AR技術(shù)成為主流，產(chǎn)業(yè)將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

移動(dòng)通信推動(dòng)AR發(fā)展

來(lái)自eMarketer的數(shù)據(jù)表明，到2016年，預(yù)計(jì)有20億全球消費(fèi)者使用智能電話，在2018年，半數(shù)以上智能電話用戶將使用智能手機(jī)。依據(jù)此趨勢(shì)，移動(dòng)渠道廣泛的品牌和零售商參與后，AR的用戶范圍將擴(kuò)大，而移動(dòng)渠道目前被一些公司視為主要的客戶通信媒介。

Juniper Research的一份報(bào)告估計(jì)，至2015年，移動(dòng)AR服務(wù)和應(yīng)用年收入將達(dá)12億美元。2013年游戲占AR下載量的40%，報(bào)告預(yù)測(cè)在5～6年內(nèi)，主流生活方式、企業(yè)和使用AR的一般娛樂(lè)應(yīng)用將實(shí)現(xiàn)年度移動(dòng)收入超過(guò)10億美元。報(bào)告還強(qiáng)調(diào)了AR app利用智能眼鏡等智能可穿戴設(shè)備的潛力，并預(yù)測(cè)AR app使用者數(shù)量將在2018年增至2億。

圖層技術(shù)

所以AR技術(shù)是如何運(yùn)行的呢？它通常使用計(jì)算機(jī)生成圖形的方法，通過(guò)實(shí)時(shí)補(bǔ)充數(shù)字信息覆蓋用戶視野增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。例如，當(dāng)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員要求時(shí)，電視觀眾看到球后的一條線，顯示球是否進(jìn)了。

這項(xiàng)技術(shù)關(guān)鍵在于軟件。特殊的3D增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)程序可以使開發(fā)人員通過(guò)現(xiàn)實(shí)世界的AR“標(biāo)記”連接電腦程序中的動(dòng)畫或情景數(shù)字信息。

標(biāo)準(zhǔn)化確保制造者、公司和用戶能夠生產(chǎn)、銷售和使用可信、安全的產(chǎn)品和服務(wù)。一些IEC 技術(shù)委員會(huì)（TC）和分技術(shù)委員會(huì)（SC）為AR應(yīng)用和其支持技術(shù)制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

ISO/IEC JTC1/SC 29（音頻、圖片、多媒體和超媒體信息編碼）已經(jīng)發(fā)布了ISO/ IEC 23000-13，信息技術(shù)-多媒體應(yīng)用格式（MPEG-A）-第13部分：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用格式。該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)數(shù)據(jù)格式提供AR展示，并以此實(shí)現(xiàn)2D/3D多媒體內(nèi)容的使用。

此標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了：

1）表示AR內(nèi)容的場(chǎng)景描述因素；

2）連接本地傳感器和制動(dòng)器的機(jī)制；

3）融合壓縮媒體（圖像、音頻、視頻、圖形）的機(jī)制；

4）連接地圖和壓縮媒體等遠(yuǎn)程資源的機(jī)制均由傳感器完成。

由于成本、尺寸、能耗的減少，汽車、PC、醫(yī)療器械和工業(yè)設(shè)備及最新的、便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品均配備微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）傳感器。MEMS檢測(cè)設(shè)備方向，其移動(dòng)方向和三維空間的確切位置是使用AR應(yīng)用基于位置服務(wù)的必需關(guān)鍵技術(shù)部分。MEMS可應(yīng)用于健康和健身監(jiān)視器、游戲或追蹤系統(tǒng)。

IEC SC 47E（分立的半導(dǎo)體設(shè)備）和IEC SC 47F（微機(jī)電系統(tǒng)）為推動(dòng)制造商制造更好、更有效、可靠的傳感器和MEMS制定了大量國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

醫(yī)療健康創(chuàng)新AR app

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)正為患者、醫(yī)生、藥房管理等大幅變革醫(yī)療健康領(lǐng)域。

通過(guò)頭盔式顯示器以視頻、音頻或3D模型形式向人體骨架覆蓋電子信息，AR app在解剖和手術(shù)教學(xué)過(guò)程中非常有幫助。例如，醫(yī)生通過(guò)對(duì)患者進(jìn)行投影CT掃描獲取患者的“X-光線”圖像，從而得到診斷患者和研究的關(guān)鍵情境線索。

使用EyeDecide app，所見即所思。AR app被設(shè)計(jì)為患者參與型軟件包，教導(dǎo)患者的同時(shí)提升他們的護(hù)理管理。它實(shí)現(xiàn)了定制化護(hù)理方案和治療共享，并使用交互式3D動(dòng)畫、文本描述和放射影像向患者闡釋最平常的眼睛情況和護(hù)理步驟。當(dāng)根據(jù)表征疾病惡化的圖像和解剖層決定護(hù)理方案時(shí)，此app更為靈便。個(gè)人信息下載、共享便捷，這將提升護(hù)理質(zhì)量并節(jié)省問(wèn)診咨詢時(shí)長(zhǎng)。

一些經(jīng)常服藥的患者有時(shí)忘記如何操作?？纱┐髟O(shè)備如Google Glass用戶可安裝app，以接收服藥時(shí)間的信息。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家帕金森基金會(huì)介紹，作為僅次于阿茲海默癥的第二常見神經(jīng)退行性疾病，帕金森影響著全球約400萬(wàn)人。一款A(yù)R app被開發(fā)來(lái)幫助這種運(yùn)動(dòng)障礙患者，用來(lái)影響神經(jīng)細(xì)胞，使之移動(dòng)。通過(guò)結(jié)合舞蹈與Google Glass AR app，患者得以提升身體均衡性，早晚進(jìn)行固定常規(guī)鍛煉，在鍛煉中途停止時(shí)保持鍛煉記錄，以便再次開始鍛煉。通過(guò)輕敲眼鏡或說(shuō)話，用戶接收到由視覺刺激和音樂(lè)設(shè)置的行走速度。此app經(jīng)便攜式、直觀的界面提供實(shí)時(shí)幫助。

其他app針對(duì)人們精神健康問(wèn)題開發(fā)。Empathear幫助家庭和他人更好地理解精神分裂癥。智能手機(jī)麥克風(fēng)識(shí)別用戶周邊環(huán)境，并根據(jù)患者情緒和外部環(huán)境，結(jié)合情緒狀況、聲音和耳語(yǔ)，使用戶獲得對(duì)患者感受的更進(jìn)一步理解。

針對(duì)退伍軍人和現(xiàn)役軍人創(chuàng)傷后精神緊張性障礙的PTSD Coach為管理日常壓力提供了專業(yè)護(hù)理、自我評(píng)估、支持和工具的教育狀況和信息。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)還與誰(shuí)相關(guān)？

游戲和軍事部門長(zhǎng)期使用AR應(yīng)用，然而其他經(jīng)由創(chuàng)新、創(chuàng)造性途徑使用這項(xiàng)技術(shù)的領(lǐng)域包括以下。

零售：一些商業(yè)街和高端品牌為其產(chǎn)品設(shè)計(jì)了一系列創(chuàng)新AR app，例如實(shí)現(xiàn)購(gòu)物者虛擬試裝的AR試衣室、或可在購(gòu)買前觀察化妝品是否適合消費(fèi)者膚色的AR化妝鏡（照片）。一個(gè)全球家具公司已經(jīng)發(fā)布AR目錄，消費(fèi)者能夠使用app在自己家里“放置”家具，以測(cè)量相關(guān)商品尺寸是否適合周邊房間。

本地服務(wù)：在多個(gè)國(guó)家已有類似app發(fā)布。允許用戶在路過(guò)街道時(shí)對(duì)準(zhǔn)建筑物點(diǎn)擊手機(jī)，獲取區(qū)域內(nèi)飯店和其他設(shè)施的信息，比如注冊(cè)在app中的多種商業(yè)信息。因?yàn)閮H需一臺(tái)相機(jī)、一個(gè)全球定位系統(tǒng)（GPS）和實(shí)時(shí)接受信息的網(wǎng)絡(luò)連接，這種類型的服務(wù)隨著智能電話使用量的增加迅速發(fā)展。

汽車行業(yè)：作為司機(jī)可通過(guò)抬頭觀看，而非低頭觀看的途徑獲取相關(guān)信息，汽車制造商正在考慮將AR特性結(jié)合到下一代抬頭顯示器（HUDs）。HUD在集中的儀表板以外呈現(xiàn)虛擬圖像，看起來(lái)像疊加在道路前方司機(jī)視野內(nèi)。然而，司機(jī)從道路上轉(zhuǎn)移注意力，去讀取擋風(fēng)玻璃上顯示的信息會(huì)過(guò)于分散注意力，損害安全，對(duì)此問(wèn)題的關(guān)注與日俱增。更多測(cè)試需在此技術(shù)更加廣泛應(yīng)用前進(jìn)行。

制造業(yè)：AR應(yīng)用使制造商在生產(chǎn)零件前得以試驗(yàn)可能出現(xiàn)的情況，由此改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。虛擬物體可隨商品出現(xiàn)，進(jìn)而表示每個(gè)部件如何裝配或拆卸。文本說(shuō)明或視頻剪輯可通過(guò)在此過(guò)程引入特定的點(diǎn)或?qū)ο髞?lái)表示這個(gè)流程。實(shí)時(shí)傳送的解釋減輕了工人疲勞、降低了錯(cuò)誤率并提高了質(zhì)量、減短了交付時(shí)間。AR應(yīng)用同樣在加工和機(jī)器人運(yùn)營(yíng)規(guī)劃、裝配車間運(yùn)營(yíng)維護(hù)、教學(xué)和執(zhí)行制造程序中使用。

采礦業(yè)：一家澳大利亞公司為采礦業(yè)率先引入AR應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)操作人員使用手持設(shè)備保持合規(guī)性。采礦過(guò)程中，由一臺(tái)激光掃描儀收集地面資料。隨后app自動(dòng)根據(jù)之前導(dǎo)入、用于對(duì)比的3D礦區(qū)平面圖登記數(shù)據(jù)。此進(jìn)程在智能手機(jī)、平板或筆記本電腦中可在10分鐘內(nèi)完成。

成為主流應(yīng)用的障礙

許多已經(jīng)使用AR的行業(yè)正目睹隨之帶來(lái)的產(chǎn)品、服務(wù)、操作進(jìn)程巨大進(jìn)步。使用此技術(shù)的創(chuàng)新途徑將持續(xù)在新領(lǐng)域被開發(fā)。然而，在AR被廣泛接受前，還存在大量重要問(wèn)題亟須解決。

技術(shù)故障： GPS是唯一能在8m內(nèi)精確定位、可追蹤位置的應(yīng)用，但在室內(nèi)性能不佳。對(duì)設(shè)備而言，運(yùn)行此類app還存在WiFi連接性、電池壽命等常見問(wèn)題。

智能眼鏡等可穿戴設(shè)備用戶可能經(jīng)歷接收信息過(guò)多，被眼前發(fā)生的事物分散注意力的情況。這種情況同樣可能出現(xiàn)在汽車擋風(fēng)玻璃的抬頭顯示器上。在后者的情況下，用戶需要將注意力從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到路面上，也可能誤判行駛速度。雖然嵌入式傳感器是可能的解決方案，但是更多的測(cè)試還需進(jìn)行。此外，在某些行業(yè)的大規(guī)模投入使用中，對(duì)美學(xué)價(jià)值的考慮發(fā)揮主要作用，并且一些硬件設(shè)備仍在遭受冷遇。

隱私：了解商店在售商品，或?qū)?zhǔn)建筑物點(diǎn)擊手機(jī)發(fā)掘城市歷史是一回事，但想象一下，僅僅用手機(jī)對(duì)準(zhǔn)某人即可獲得用戶的Facebook、Twitter、Amazon、LinkedIn或其他在線信息。這將迅速通過(guò)使用圖像識(shí)別硬件和AR應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。用戶選擇建立網(wǎng)絡(luò)檔案時(shí)，也許并不希望所有陌生人可以直接獲取其個(gè)人信息。在線數(shù)據(jù)安全保護(hù)并非新話題，但需要在將此技術(shù)植入我們的設(shè)備前從法律和倫理角度謹(jǐn)慎考慮這種瞬時(shí)獲取信息的途徑。

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