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当千年洞窟遇上最前沿的,敦煌莫高窟是其中一个

发布来源:互联网    发布时间:2021-04-13 20:51

当千年洞窟遇上最前沿的 AR 技术,会碰撞出什么火花?

在甘肃西北的敦煌莫高窟,华为河图做了一次尝试。河图(Cyberverse)是华为于 2019 年发布的世界级数字镜像平台。2020 年 4 月 8 日,华为推出第一个基于河图的商业应用—华为 AR 地图(公测版)和华为 AR 地图一起发布的,还有两个试点项目,敦煌莫高窟是其中一个,另一个是上海南京路。

近日,品玩去到敦煌莫高窟,亲身体验了华为 AR 地图。

基于 AR 的新型游览体验是怎么样的?

与传统的平面 App 不同,AR 体验与真实空间高度关联,使用场景对用户体验影响更加直接。因此,当用户打开该 App 时,会首先会弹出一个提示窗口:为了您的安全起见,请注意周边道路环境。

当千年洞窟遇上最前沿的,敦煌莫高窟是其中一个(图1)

目前,华为为敦煌莫高窟打造的第一期 AR 体验共由三部分组成:虚拟物体展示、AR 导航和AR 导览。

当千年洞窟遇上最前沿的,敦煌莫高窟是其中一个(图2)

虚拟物体展示主要为 3D 模型和高精度壁画,其中 3D 模型最抓人眼球。展示模型包括九色鹿、飞天和九层楼大佛,分别对应莫高窟小牌坊、94 窟窟前殿堂和九层楼三个地点。前两者都是敦煌壁画中的文化元素,大佛则是九层楼里一尊巨型弥勒佛像。

以九色鹿为例,用户打开华为 AR 地图 App 、对着小牌坊扫描后,App 基于视觉识别出用户位置,牌坊下便会呈现一个虚拟的九色鹿。九色鹿锚定在牌坊下面某个点上的,不会随着摄像头移动而移动,是一个真切的增强现实体验。如果仔细看,会发现九色鹿是有阴影的,增强了虚拟模型的真实感。但在这个体验上,华为 AR 地图的虚实遮挡做得不是很好,真实感有所损失。

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除了单纯地观看,用户还可以和这个九色鹿互动,比如找准位置和它合影。

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再来看看 AR 导航。用户通过搜索或推荐指定一个景点后,App 会自动调用相机,录制实景画面,同时叠加虚拟的鲜花作为路线引导,一次 AR 导航就开始了。

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对于大多数人来说,AR 导航都是新鲜事物,因此华为在细节上做了些功夫,引导用户更好地上手。比如,开始 AR 导航后,会有相应的声音提示:请跟随花路开始导航。

对于第一次使用 AR 导航的用户,可能找不到正确的方向,习惯性地无目的寻找。此时屏幕上会出现一个方向指示器,告知用户 AR 导航正确的方向。

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在走向目的景点路途中,如果把手机摄像头指向旁边的洞窟,会看到附着在洞窟之外的虚拟导览牌和高精度虚拟壁画。

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华为告诉品玩,华为和敦煌研究院真正进行第二期 AR 体验建设,包括在莫高窟数字展示中心设置一个虚拟的 257 洞窟,方便用户排队时观看。

这一切是怎么实现的?

华为 AR 地图的基础是 VPS(视觉定位)简而言之,就是通过视觉识别来确定用户在莫高窟的具体位置,再把对应的虚拟物体呈现出来。相较于卫星定位,视觉定位精度更高,更适用于景区、博物馆和机场等场景。

要实现 VPS ,首先得对整个莫高窟进行 3D 扫描和重建,形成一个与实景相同的数字莫高窟三维地图。据华为先前介绍,这个数字三维地图的精度可达厘米级。

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当用户处于已经构建了高精度三维地图的环境中,打开手机摄像头,会提取拍摄画面上的环境特征点,与三维地图中的特征点进行比对,最终反推出来用户所在之处。

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识别出用户位置后,便到了 AR 的部分—叠加事先设计好的虚拟物体。而后,通过 SLAM 技术实现连续的跟踪和定位,使虚拟物体始终锚定在预设点上。

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如果要让虚拟物体显得更加真实,就得加入阴影渲染和虚实遮挡。根据品玩在莫高窟现场的体验,华为 AR 地图具备比较真实的阴影渲染能力,而虚实遮挡的效果则不太好。

总的来说,华为 AR 地图是基于 VPS、有一定真实渲染能力的 AR 平台。整个使用过程中,屏幕反光严重(显示)手机操作不便(交互)等因素,都让用户体验打了折扣。只能说,移动端设备始终难以发挥 AR 的真正潜力,AR 眼镜和更自然的交互(也许是手势)才是 AR 真正的归宿。

毫无疑问,华为肯定是会出 AR 眼镜的。2020 年 9 月,华为消费者业务 AR/VR 产品线李腾跃在一次媒体沟通会中确认,华为 AR 眼镜已经推进到了 N+2 代产品,但应用生态基础打牢是前提。据他当时透露的数据,基于华为 AR 引擎的应用已经超过一千个。

至于 AR 眼镜什么时候会推出,恐怕只能耐心等待。毕竟,对于整个产业链来说,光学显示、交互、微型化和续航等问题,都是一个又一个需要攻坚的难题。

通过敦煌莫高窟 AR 体验管中窥豹,能发现华为有更大的野心。

华为拍照首席工程师、Cyberverse 总工程师罗巍曾这样介绍河图:“地球级的、能够和现实无缝融合的、并且不断的数字镜像世界。”罗巍是华为 Fellow,经历了华为手机从第一代 2X 变焦双摄开始直到 HUAWEI P30 Pro 影像的技术演进过程。

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这里面有一个关键词—地球级。由于 AR 与真实环境强相关,所以行业内会对 AR 体验进行空间上的划分,通常是桌面级、房间级和城市级。对应的应用有 AR 滤镜和特效(抖音快手)AR 商品展示(宜家)和 AR 室外步行导航(高德)至于“地球级”则是把整个现实变成增强信息或影像的显示面板。

品玩留意到,提出类似概念的公司,还有 Niantic。可能很多人没听过这家公司的名字,但肯定知道他们的产品—《Pokemon Go》这个 LBS 游戏就是地球级别的数字镜像,沿着这个思路,Niantic 正在打造一个“行星尺度”的 AR 平台。

地球级数字镜像实现起来难度非常大。最先要攻破的,是打造一个高精度世界级三维地图。目前,华为已经有甲级地图测绘和制作资质,在国内具备了制作全国范围高精地图的基础。据罗巍之前的演讲,华为做地图的思路是“结合了卫星的卫片、飞机的航片和无人机的航片,以及高精度的激光扫描数据、用户上传的众包数据”

地球级三维地图不光创建费劲,后续维护成本还非常高昂—得保持,否则很多虚拟物体可能匹配不上。无疑,这是一个野心勃勃的计划,距离实现还比较遥远。但在千年敦煌莫高窟,我们至少已经一窥其的样貌。

本文相关词条概念解析:

华为

华为技术有限公司(简称华为)是中国一家从事信息与通信解决方案的供应商,总部位于广东省深圳市。华为于1987年注册成立,业务范围涉及电信网络、企业网络、消费者和云计算。其电信网络产品主要包括通信网络中的交换网络、传输网络、无线及有线固定接入网络和数据通信网络及无线终端产品。2014年10月9日,Interbrand在纽约发布的“最佳全球品牌”排行榜中,华为以排名94的成绩出现在榜单之中,这也是中国大陆首个进入Interbrandtop100榜单的企业公司。2015年,评为新浪科技2014年度风云榜年度杰出企业。2016年,研究机构MillwardBrown编制的BrandZ全球100个最具价值品牌排行榜中,华为从2015年的排名第70位上升到第50位。8月,全国工商联发布“2016中国民营企业500强”榜单,华为以3950.09亿元的年营业收入成为500强榜首。8月,华为在"2016中国企业500强"中排名第27位。

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