颠覆实境可视化

我们获取现实的方式正在持续变化。引领这变化的一个先锋是NCTech公司，这是一家苏格兰公司，致力于360度实境成像系统。该公司的合作伙伴包括苹果，派拉蒙和皮克斯公司等，也包括地理空间领域的巨头，像莱卡，托普康和天宝公司等。GIM internationalal与该公司合伙人Neil Tocher探讨其促使每个人能够捕获现实、颠覆业界陈规使得虚拟现实成为可视化我们生活环境的标准的雄心壮志。新应用的海市蜃楼就要出现在地理空间领域，我们是否已经做好了准备？

作者：Wim van Wegen  原文地址

1. 我们首先看看地理空间产业。传统的测绘技术仍然广泛使用，但是也有些新的测绘方法。我们目前处于怎样的状态呢？

你说的完全正确。这不是一个可以一夜之间改变的行业。传统方法的确有着它们的价值。这个行业主要关心精度，所以我们试着重新审视工作流，如何让事情变得更为简单高效。未来业界将采取“成像第一，扫描第二”的方法，我们希望朝这个方向去推进。这就意味着对测区进行成像将变得比LiDAR更加简单和快速，LiDAR本身是一种非常可靠的测量手段。摄影测量已经经过了很长时间的发展，但是你可能得到各种各样的结果，而且这种方式还存在许多问题需要解决。我们将二者结合起来：摄影测量是快速的解决方案但是我们也用LiDAR辅助从而达到快速且简单的现实可视化结果。这也与你用这些数据做什么有关系。如果是为了可视化，高精度工具并不需要；为可视化而言，可以使用专门设计的快速处理新工具达成目标，而这正是我们正在着力关注的地方所在。

2. 你们公司对行业转型的贡献体现在哪里？

在于工作流。通过纳入和集成新的硬件解决方案，我们正在试图逐渐实现基于图像而不是LiDAR的可视化技术，该技术也将用到云处理新技术的辅助。人们讨论云技术已经很多了，但是到目前为止主要是用来实现数据共享。我们正在携手Intel和Google增强云的能力，我们正在改进处理能力力求能够处理大数据以及使用采集的数据生产更为精确的产品。这些新的软硬件工具加上云技术能够交付一套完整的新型处理工作流。我们试图避免在一个超级工作站上完成所有数据处理的方式，因为这非常耗时。我们正在把处理过程拆解分发到多个硬件设备上，而这些设备被推到云端（这是更具协作性的硬件网络），或者推到所谓的物联网上。我们也在引进其他技术，比如无人机，我们认为这是我们未来的一大块业务。我们希望将这些技术无缝地自动化地引入业界。

3. 你提到无人机了，无人机在你们公司扮演怎样的角色？

无人机有点像虚拟现实-是个时髦话题但是并没有真正用起来。无人机在测区上空飞行，采集的数据给你提供鸟瞰视角，也可能使用摄影测量技术创建3D模型，这很酷炫。但是我们正在和Intel一起研发无人机可搭载的新型传感器，也包括汽车载荷的，三脚架载荷的等等。所以我们将会有一系列传感器添加到系统并推送到云端，而无人机仅仅是自动收集设备中的一种。

4. 你们在2010年启动了iStar相机项目，从那开始发展的怎样？

一直在稳步推进。iStar相机最开始是为警察和军队开发的。当我们进入工程建设（Engineering&construction，E&C）市场时，相机本身能够使用，但是工作流却并非如此。所以我们花了一些时间研究软件包，使得相机能够和工作流衔接起来。这项工作移除了市场藩篱，在E&C领域的扫描数据着色方面非常成功。我们也涉足其他行业比如专业摄影业务。我们与Google公司合作，打算上一些大项目包括新型硬件开发，其中的一些已经发布了：LASiris VR，iris Pro, 以及iris VR。另一个新产品是我们的移动测量相机，这是一款车载高分辨率相机。有了这些产品，我们正在做2D成像和3D深度成像，背后则是我们的云平台。目前我们有完全的端到端的工具包（从获取一直到交付）今年主要是使用这些产品并推广到更大范围，尤其因为我们正在用iris VR进入消费者市场，为此正在和Intel，Sony和Google紧密合作。这将为我们提供更多的消费者。我们非常兴奋，因为可以将VR和这些产品交到消费者手里。这将会使得VR平民化，从而打开和促进VR产业，使之变得更具创造性，而这反过来又将有利于建筑行业的发展。

5. 虚拟现实被认为是工业界的潜在颠覆者。你的预期是什么？你认为都有哪些相关的应用领域？

我们认为“教育”工业界是非常重要的。如果把问题留给大公司那将会出于商业原因而挤压合适的发展通道。我们是个小公司，但是我们具备和Google和Intel一样的视角。我们想把最好的产品交到消费者手中，让人们能够获取周遭现实。只有真正那样捕获现实才能说VR取得了成功。这有点像YouTube：当每个人都上传他们的内容时，它才成为大而不懈的可靠工具。我们觉得如果只有业界的大公司在做这件事情那就说明它很有可能会失败-第一年可能非常新鲜刺激，但是那些内容随即将变得停滞不前而与用户渐行渐远。所以我们想确保他们能够创造属于自己的内容从而最小化失败的可能性。这将让所有开发者和硬件商获益，包括可视化，VR呈现，以及所有相关附属产业等等，大家实现多赢。这项运动的背后需要的是非常简单的方案，消费者需要一键式到达云端的处理。NCTech全部的工作就是为实现这个目的：一揽子工具包全自动实现惊艳之作。只要你想用数据做些创意性作品，你就可以用我们的工具包来实现。我们不是要把人们锁定在系统里面，那样只会限制进一步开发新事物。

6. 组合技术正在不断取得进展，比如成像和LiDAR数据的组合获取与处理。你们也在这方面有所推进吗？

是的，我们所有的新产品都在采集深度同时也采集图像。无论产品是三脚架载荷的，或者无人机或汽车载荷的，它们都在同时获取RGB信息以及深度信息。这是我们正在投入大量时间和开发工作的一条思路所在。当任何时候提到NCTech，我估计大多数人们认为我们是一家硬件厂商。我们实际上更贴近于一家软件公司。开发硬件的目的是为了使得软件能够交付结果。当你买了一台相机的时候，你并不是因为其外观和感觉，而是为了用它来拍照。图像才是你真正要购买的东西。我们的产品也是如此-它们因为一个原因所在存在，那就是获取数据，而数据有需要处理。所以我们斥巨资在数据处理上，以使得人人可以自动化地使用我们的产品。从获取数据到云端的交付过程来看，无论是为了VR或者其他第三方应用，我们想确保我们云端的软件能够处理彩色图像，扫描数据和介于二者中间任何形式的数据，包括视频等等。一旦上路，硬件开发基本就停止了，但是软件开发却是永无止境的。

7. 处理和可视化获取的数据变得越来越重要，你认为未来趋势如何？

可视化数据取决于你数据大小。看看今天所有设备，一切都是关于物联网的：多种类型的设备在网络上通信。我们所做的所有工作中，非常重要的一点是，我们的产品和服务都在网上可用，可以跨平台跨设备（无论手机或电脑），这就意味着将云和WebGL作为用户接口。无论数据多大多复杂，我们正在努力将数据处理到满足充分利用你正在看的设备潜能而呈现数据的状况。如果你使用的是一台低分辨率屏幕，它将仅仅提供给你同样分辨率的数据。如果你用PC查看，那么你将得到更高分辨率的内容。对我们而言这都是关于云和物联网的，我们认为这是未来数据分享的方式。这并不仅仅是关于桌面计算机和人们互相发送大文件的问题，它是关于数据流的问题。这是关于设备协作互联采集数据，云端处理，人们实时会话和推送需求的问题。而这对任何人来说都是最高效的方式。

8. 你是VR点云领域的先驱。你能否向我们解释一下什么叫做VR点云以及它们为何如此相关？

E&C领域的点云通常是由扫描仪创建的，文件很大很稠密。如果没有颜色信息的话，一般人很难从中看懂这些文件，因此需要有经验的用户理解如何处理点云数据并理解所看到的数据。增加颜色信息到点云的话将提供新的维度帮助用户理解数据，但是文件仍然巨大。点云呈现多视角的世界，但视觉效果是低质量图像的程度，因为离近了看的时候点会变得稀疏甚至消失。因此点云主要是测量工具，但是VR是要创建和可视化真实场景的。我们对于点云的观点是：我们明白高端的扫描仪能够分辨地毯上的一个微笑褶皱，但是仅仅为了可视化场景的话你真的需要这个量级的精度吗？答案是否。你仅仅需要知道这个空间中有地毯，它的尺寸和维度，但是你无须知道其纹理和上面的褶皱。因此实际上你并不需要高密度的点云。另一个问题是，是否你需要一个头盔，当你看一堆点云的时候，它仍然不像是一个真实的景象。只有在无遮挡的视角看极高分辨率的密集点云时才会觉得真实。一旦你走出原来的视角，遮挡就出现了，这样一下就会毁掉虚拟现实体验。你真正想要的虚拟现实是能够在三维空间中自由移动的能力，并且要将点云信息置于后台。你要的是通过点云生成的色彩图像信息和几何简单的图像。点云确实还在那里，但是用户看不到。几何也却是存在，但是用户也看不到。用户看到的仅仅是颜色信息投影到了几何图形上，这是一种可以快速移动的轻量级的模型。如果VR通过互联网在手机或PC上查看，就必须是快速和轻量级的。另一点关于VR非常重要的是，用户转头时模型要能够相应地实时更新而不至于产生恶心或迟滞反应。点云数据量大的时候这是个棘手的大问题：所有信息的下载时间导致大的时延，用户可能因此感到眩晕和不适。因此对于VR来说，我们简单认为用户体验可能比测量精度或其他细节来的更为重要。这其实是两难问题：我们必须简化以提高体验，但是如果你想要引入测量和其他特征到VR体验，我们也可以将兴趣区域的高分辨率点云数据推送到场景中，让你能够执行深进一步的量测工作。

9. 你们已经将你们的3D可视化软件ColourCloud迁移到Google云平台上去了，Intel也是你们的合作伙伴。能告诉我们更多关于这件事的信息吗？

当然。正如我已经提到的，NCTech对物联网技术获取和实现VR及AR的未来有着非常强烈和清晰的视角。Google和Intel有着同样的视角并与我们携手开发最好的产品体验提供给大家，包括在E&C和其他领域。我们的“云端的色彩云”要做的是，使得任何我们推到市场上的硬件产品发挥作用，使得我们开发的工具包让用户了解他们所采集的数据正在发生哪些变化，以及在哪里发生变化。如果产品需要使用的我们的ColourCloud技术，那么上述处理流程就会被触发，因为数据被推送到我们的服务器上了，整个处理过程无需用户觉察。一天下来他们就会得到他们要的数据。使用Google和Intel的高质量服务器，使我们具备最有力的计算能力，能够最大化地触及颠覆工业界，从而使得我们的产品是长期成功而非昙花一现。他们也将于这些大平台一起发展。我们与Intel的关系非常牢固：不仅仅是软件或者服务层面的合作，也体现在硬件层面。我们正在开发芯片，新技术，新驱动，新工作流，所有有关云和传输方式相关的技术。我们双方都很高兴和兴奋能一起做这件事情。

10. 你预见未来测绘地理信息产业的最主要的转变是什么？

这是个很有趣的问题，但是我能说的很有限。这样说吧：在过去的两年中，我们已经开始对自己有兴趣的技术展开了工作。比如，最近发布的LASiris VR，实际上是2015年就开发了的，但是因为市场还没有准备好，因此我们停滞了一下。我们确实预见市场走向，但是我们并不是仅仅创建然后试着卖掉它。我们只会在市场准备好的情况下，觉得可以成功才会去做。现在市场已经准备好迎接LASiris VR, 有着足够的VR市场支撑，而LASiris是对高端VR是表现优秀的，因此它目前广受欢迎。有着许多的新技术进入自动化工业界，其中也包括我提到的无人机。我们对获得这些核心技术充满激情，我们已经开发了这些技术用于高端部门和E&C领域乃至消费级水平，一旦到达消费级水平就可以广泛使用了。未来的话我个人比较期待的还可能包括网上购物，这个领域我们已经关注好几年了。使用现实捕获设备你能够捕获自己的财产和生活空间场景，把这些东西放在云端，而你也可以把他们加载到虚拟现实世界中。同时使用AR和VR将无限提升你在家里的购物体验，包括得到精确的尺寸和多维度的观感等。我们非常期待这些的实现，但是如果没有充分的现实捕获设备，这些倒也不可能实现。我们需要做出具有颠覆性的低成本硬件，否则就不可能让人们每天都能使用它们。这也是我们面临的巨大挑战，不过我相信我们已经上路了，要不了几年就可以实现它们。