谷歌AR新推强大功能：虚拟对象无缝嵌入，可与现实环境交互
作者：张静、李贤焕
来源：DeepTech深科技
谷歌在去年推出了增强现实平台 ARCore，近日，谷歌向更加现实的 AR 又迈进了一步。根据官方博客文章介绍，谷歌为升级之后的 ARCore 增加了 Depth API，将可以实现在有遮挡场景中 “无缝嵌入” 虚拟对象。
如下图所示，把虚拟的猫放在屋子里，当猫与镜头之间有实际物体遮挡时，猫不会因为遮挡而无法成像。
图 | Depth API 关闭（左）和打开（右）的对比（来源：谷歌）
去年六月，Pokémon Go 游戏的开发者 Niantic 曾发布过一个视频 Demo，视频中皮卡丘可以实现在广场中奔跑、在花盆中隐匿等等，和现实场景无缝融合。但是这个只是一个视频展示，未能在实际产品中实现。
图 | Niantic 曾发布过一个 AR 视频 Demo（来源：Niantic）
谷歌实现了这项技术，它不再是一个视频演示，一些媒体亲自体验了在自己手机上实施处理的虚拟对象。媒体在谷歌安排的测试环境下试玩了有 Depth API 功能的软件，证明确实有效。
这项技术的原理在于，Depth API 可以进行更深的检测和理解，手机可以更清楚地知道每个场景下每个物体之间的距离和位置等信息。
在此之前，手机要获得深度图像，通常需要双摄像头或 ToF 传感器。ToF（Time of Flight，飞行时间）是一种深度信息测量方案，原理是投射器向外投射红外光，红外光遇到被测物体后反射，并被接收模组接收，通过记录红外光从发射到被接收的时间，计算出被照物体深度信息。
在 Depth API 的支持下，手机在仅有单颗摄像头的情况下就可以实现自动捕捉并估量手机与周围环境之间的距离。
谷歌表示，这一切意味着你不需要去更换一个带有特定传感器的手机，要实现这些仅仅只需要优化软件，而且不依赖于任何云。不过尽管如此，有 ToF 传感器加持的话能实现更快地动态遮挡，衔接过渡需要的处理时间会更短。
图 | iphone 将装备 ToF 相机镜头组件（来源：wccftech）
谷歌表示，该软件目前还未向所有用户开放，但是大家可以在 Play Store 提供的最新版本的家居设计 App Houzz 上，或者谷歌自己的搜索中添加有 AR 功能的内容中看到新功能的运行情况。
一旦成熟，它将支持所有搭载 Google Play 应用商店的 Android 7.0 或更高版本的设备。中国市场上搭载 Android 系统的手机，则可以通过小米应用商店、华为应用商店、OPPO 软件商店、三星应用市场、vivo 应用商店下载安装。ARCore 也支持所有运行 iOS 11.0 或更高版本的 ARKit 兼容设备。
图 | 家居设计 APP Houzz 上已经开放最新版本
在谷歌展示的体验视频中，还有一些功能已经超越了遮挡衔接，进入了更深的物理层面以及 3D 描图。虚拟对象可以与现实环境进行交互，比如，用户可以凭空构建出一些立体块，这些虚拟的三维物体可以在现实平面中实现反弹等等物理互动，甚至在不规则平面，比如自行车把手上实现交互。
图 | 物理、路径规划和表面相互作用的例子（来源：谷歌）
交互感的增强意味着 AR 游戏可以更逼真和有趣。谷歌制作了一个与烹饪机器人进行 “食物大作战” 的小游戏，体验者可以躲在沙发背后，发射的牛奶、蛋糕等等都可以在墙壁或者其他平面上留下逼真的飞溅印记。
图 | 谷歌的演示小游戏，你必须成功躲避攻击并向机器人厨师扔食物（来源：谷歌）
谷歌表示，接下来将会逐步把技术提供给开发人员，与开发人员和合作伙伴一起共同开发和提供商用程序或服务，进一步改善用户体验。这些功能或许会在明年出现在一些 App 和 AR 网页体验中。
谷歌发布 ARCore 已经快两年了，尤其在近期动作频频，这与 AR 军备竞赛的加剧不无关系。三家科技巨擎聚首 AR，Facebook 和苹果虎视眈眈。大家都很清楚，赢得这场竞赛的人将会成为 AR 开发人员的首选。押注 AR 也是因为这项技术的应用将远远超出古怪贴纸、购物或者游戏。
图 | 三家巨头聚首 AR（来源：nqapia）
尤其是今年，几家明星 AR 公司 ODG、Meta 和 Daqri 相继倒闭或被收购，表明企业 AR 市场的竞争越来越激烈。
这几年一直风光无限、各种光环加身的 MR/AR 技术公司 Magic Leap，估值高达 60 亿美元，却在近期被曝视频作假，技术难产。公司甚至为了继续融资，与摩根大通签署了一份专利权抵押协议，将全部 1903 份专利抵押给后者。
与 Magic Leap 曾经的光芒褪去形成对比，谷歌、微软、苹果等美国科技巨头在 AR 领域的布局都处于上升期，自身庞大体量带来的平台、资金和人才优势很可能使其占据产业的主导地位。
在可穿戴 AR 设备方面，数年前谷歌发布的 Google Glass 曾掀起一阵短暂的 AR 眼镜热潮，后以失败告终。数年时间过去，随着 “苹果 AR 眼镜将取代 iPhone” 类似言论的兴起，AR 领域的战况已经发生改变。
图 | 据 DeepTech此前报道，苹果公司高管曾告诉员工们：他们相信更高版本的 AR 眼镜可以在大约十年内取代 iPhone 的需求（来源：DeepTech）
谷歌虽然在眼镜上吃了亏，但在安卓系统上找回了场子，ARCore 平台，不仅让自家的地图、照相和翻译等服务都可以受益，App 开发者也可以很方便地开发移动端 AR 应用。可以预见的是，在 AR 技术积累更加成熟后，谷歌眼镜很可能卷土重来。
Facebook 在 2014 年斥资 30 亿美元收购了虚拟现实领域的领导者 Oculus，前不久它宣布在近两年疯狂购买和积累相关技术和人才，资本预算可能超过数十亿美元。
在 AR 软件领域探索多年，但在硬件方面一直按兵不动的苹果也传出消息，称其很可能已有一支规模庞大的 AR 团队，一些基础专利已经就绪，并且实现了内部演示，目前正在制定 AR 头显和眼镜的产品研发时间表，计划在 2022 和 2023 年推出。
作为 AR 技术的早期参与者，微软如今已推出了第二代 HoloLens，影像质量高，手势、语音和眼球操作配合流畅，支持 Azure 云服务，已有医疗、建筑和制造领域的企业商用，甚至一度被美军看上。
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