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AR增强现实行业术语研究报告

2020-02-13 浏览:283次 来源: 增强现实核心技

一、常见AR功能术语

       

图片识别追踪(Image Tracking
图片识别是AR应用中较为常见的展现形式,通过增强图像功能,在识别图片后,可以在图片上方加载出三维立体的虚拟内容。图片识别主要应用于构建识别平面图像,如海报照片、书籍或产品包装等。

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识别图    
识别图是指在图片识别中用于识别并触发AR内容的图片,用于做识别图的图片特征越明显识别效果越好。
模型脱卡    
模型脱卡是指在图片或物体识别加载出相应的AR内容以后,将图片拿走或隐藏,使识别图从当前相机视野中消失,而模型仍然可以在原地停留,做到内容可以脱离识别图而维持显示。
多卡识别
多卡识别是指同时进行多张图片识别,并且可以做到识别不同图片时加载不同AR内容,实现如“对战卡”类效果。

   

面部追踪 (Face Tracking):
面部增强是近年来比较流行的AR应用形式,主要应用方式是通过AR的面部追踪技术
实现对人脸的检测。根据特征结构识别出人脸后,将业务模型加载到用户面部的指定位置,面部增强在热门美颜相机、短视频应用中有广泛的运用。
值得注意的是“人脸检测”不完全等同于“人脸识别”,在面部追踪的应用场景中,人脸检测并不关注当前场景中的人是谁,而是更关注当前场景中的对象是否为“人脸”,只要检测结果符合人脸特征和轮廓,即可加载出相应AR内容。

   

面部表情捕获
面部表情捕获可以对人脸表情实时追踪,基于实时表情追踪,可以让我们添加的AR虚拟内容跟随我们的面部表情进行变化,实现如眨眼、伸舌头等动作。也可以让用户以自身脸部的动态表情定制emoji表情包。

   

三维物体识别 / 模型识别
物体检测(Object Detection)也叫三维物体识别、模型识别,主要用于记录现实世界中三维物体的空间特征,然后用户在当前环境中扫描,当检测到这个物体时,就会触发相应的AR内容。
物体识别技术有着非常广泛的应用场景,如结合历史文物、玩具、工业设备、汽车配件等实物进行AR展示。基于物体检测技术,可以让AR有更多触发可能。图片识别无法支持的曲面、360°追踪、都可以基于物体检测技术来实现。
手势识别

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手势识别追踪可以实时输出相机预览中出现的手的相关信息,包括手势的类型,手势框的坐标,手掌的朝向,左右手的判断,手指关键节点的数量等。
手势识别可以用于AR营销互动、社交短视频、游戏等场景,让用户与AR内容的交互更加方便快捷,同时也能为用户带来更多乐趣。

手部骨骼跟踪


   


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手部骨骼跟踪与手势识别的区别在于对手势没有特定要求,而是通过追踪20多个手部骨骼点位置和姿态,形成手部骨骼图,并可分辨左右手。主要用于手部AR展示,如AR试戴戒指、AR美甲,以及在AR游戏中手部技能特效、AR手持武器等。在AR眼镜端,手部跟踪可以用于交互,实现如点击虚拟界面、拉伸缩放等效果。

动作捕捉(Motion Capture)


   


   

动作捕捉可以理解为通过动捕设备、视觉技术等方式实现对人物动作、表情的捕捉,然后通过三维图像技术进一步处理为相同动作或表情的虚拟内容。该技术最早用于科幻电影、游戏动画等视频的拍摄。但由于设备昂贵、技术成本高,动作捕捉技术只停留在某些特定领域使用,而没有在民用市场普及。

随着技术发展,智能手机渐渐也可以使用动作捕捉技术了,通过将动作捕捉技术与AR内容结合到一起,可以让这项技术发挥更多的作用。如可以通过动作捕捉技术实现AR试衣、AR角色扮演、AR动作游戏等。


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人体姿态识别
人体姿态识别用于识别特定的人体姿势,如静坐、站立、挥手等。通过人体姿态识别能力,开发者可以用于需要识别动作并触发某些事件的应用场景如交互界面控制、 游戏操作动作识别等触发类交互行为,人体姿态识别是体感类应用的基础核心功能,为AR应用提供较远距离远程控制和协作的能力,丰富应用的交互体验。


           

二、移动端AR技术名词

特征点(Feature Point)永利国际总站    


   

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特征点是指通过检测捕获的摄像头图像中的视觉差异特征点,计算机可以通过特征点解析特定的位置信息,计算其位置变化情况,结合无数特征点构成的轮廓,不断改进它对现实世界环境的理解。特征点在计算机视觉中发挥着重要的作用,同时也是AR技术的重要基础,基于特征点可以实现对环境、人体的理解。
点云(Point Cloud)
众多的特征点即可构成特征点云,简称点云。点云又分为“稀疏点云”和“稠密点云”。其中稀疏点云主要用于水平平面和垂直平面重建,稠密点云则可以用于三维重建、网格生成、深度估计等。稠密点云的数据相对冗余,需要耗费较大的计算量。

锚点(Anchor)


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锚点描述了在现实世界中一个固定的位置和方向,当用户想要放置一个虚拟物体时在平面上时,需要定义一个锚点来确保AR可以跟踪虚拟物体随用户运动推移所在的相对位置。基于锚点可以将虚拟物体锚定在现实空间中某一特定位置,进而实现用户可以从不同位置和角度进行观察。

云锚点(Cloud Anchor)


   


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通过云锚点,可以让位于同一现实场景中的多台设备加载同一个锚点,并渲染到各自的场景中,在该锚点上进行多人AR体验和交互。云锚点可以让位于同一现实场景的设备多次进入同一个AR场景,实现AR内容的持久化。云锚点的本质是记录了场景空间特征信息和虚拟物体所在位置信息的序列化文件,云锚点的解析和托管通过服务器完成,为了体验该AR效果,必须保证客户端设备连接互联网,可以正常访问服务器。

射线检测(Raycast)


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射线检测也被称为命中检测、打击测试等,主要是指用户在点击屏幕的时候,发生出一条虚拟的射线并判断是否命中在当前场景中的虚拟平面上。射线检测完成后会返回这条射线贯穿的任何平面或特征点以及交叉位置在现实世界空间中的位置和姿态。在AR应用中,我们通常通过射线检测来获得锚点在平面上的具体位置,也就是虚拟物体所放置的位置。
运动追踪
运动追踪是移动端AR技术的重要功能,通过对当前用户位置变化的计算,可以计算出当前用户相对周围环境所在的位置,并根据用户所在位置和方向展示从不同角度观看的AR虚拟内容。

光照估计(Light Estimation)


   

光照估计是AR技术中重要的功能之一,通过光照估计可以估算当前环境中的光照条件,并将模型的光源与之进行匹配,让虚拟物体的颜色随着当前环境光照的变化而变化,显得更加的真实。  
环境纹理 (Enviroment Texture)

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环境纹理主要用于为AR虚拟内容的光滑表面实现反光效果,将真实场景中的光线和物体渲染在虚拟对象的表面上,进一步实现虚实融合的效果。


AR云


   


   

AR云是持续的点云地图与真实世界坐标的结合,通过对现实世界扫描建立实时更新的3D数字世界模型,为智能终端提供索引、融合虚拟信息的能力。AR云是连接物理空间与虚拟世界的基础设施,是AR大规模应用的关键所在。
科技领域著名作家凯文·凯利(Kevin Kelly)在一次媒体采访中对当前互联网之后的趋势给出了自己的预测,凯文·凯利认为万物网络化(The mesh)是下一个互联网时代,而AR Cloud(AR云)是这个时代最重要的数字技术趋势。
全球科技互联网公司如苹果、三星、微软、谷歌、亚马逊、FaceBook、Niantic Labs、Snap,以及国内华为、商汤科技、百度、视辰科技等公司均在AR云领域有战略布局。


           

三、AR眼镜


       

       


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单目眼镜    
单目AR眼镜是指只有一个光学镜片的AR眼镜,该类AR眼镜有部分采用其他镜面反射方案,但普遍以棱镜为主,可用于视频传输和远程协助,主要应用于安防、工业、媒体等场景。

双目眼镜    


   

   

       


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Nreal Light
双目AR眼镜是指眼镜两眼镜片都采用光学模组的AR眼镜,有光波导、曲面反射、投影等多种方案。双目AR眼镜的佩戴体验更好,有利于眼部健康。消费级AR眼镜品牌与一些较高端的企业级AR眼镜产品基本都采取双目方案。

一体式


   


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Hololens 2 MR眼镜
一体式设计是指将AR眼镜的电池、芯片等都与眼镜框架整体结合在一起,在使用的过程中无需数据线连接手机、特殊供电装置等。如Hololens 2、影创Action One等MR眼镜产品都是一体式设计。一体式优点在于无需忍受数据线的干扰,使用起来更加方便。但由于现阶段电池技术存在瓶颈,导致一体式AR眼镜的重量相对较重,且续航时间有限。

分体式


   


   

am glass T2AR眼镜

分体式设计是指将AR眼镜的电池、芯片等都与眼镜分离,通过手机、单独的供电装置等为AR眼镜提供电量和计算。分体式设计在使用的过程中通常需要用线连接手机或供电装置,这么做的好处是可以尽量减少眼镜本体的重量,让产品外观更贴近普通眼镜和太阳镜,除此之外,AR眼镜可以使用手机本身的应用,用户无需在眼镜和手机之间做选择。许多消费级AR眼镜都采取分体式设计作为过渡时期的方案。


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Google Glass 二代企业级AR眼镜


小棱镜

Google Glass采取的就是这种光学方案。棱镜光学方案的成本低,方案比较成熟,技术门槛低,而且单目AR眼镜在使用过程中不会遮挡视线,在工业领域相对更容易普及。但棱镜方案的缺点在于视场角小,且只能实现简单的信息展示,无法满足消费级用户在娱乐体验方面的要求。


   


   

珑璟光电LCE1802H阵列光波导


阵列波导

阵列光波导也叫几何光波导,阵列光波导优点在于采用几何光学,原理简单,单片即可实现彩色,良品率目前可达80%以上。但单轴光瞳扩散,形式相对固定,视场角优化存在困难。国内生产阵列波导的企业有灵犀微光、珑璟光电、理湃光晶等。阵列光波导的核心专利归属于以色列Lumus,同时国内的理湃光晶也拥有阵列光波导专利。


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Hololens所使用的衍射光波导


衍射光波导

衍射光波导是目前较为流行的AR眼镜光学方案,比较有代表性的产品如Hololens 1和Hololens 2、Magic Leap One 等。衍射光波导的优点在于透明度高、结构轻薄,光栅自由度高,可以实现大视场角。但衍射光波导技术门槛高,结构复杂,加工难度极大,复杂的光刻工艺使得成本高居不下。衍射光波导的可量产性、体验得到了市场的认可,但部分产品存在一定混色色移问题,以Hololens 2为例,扩大一倍视场角后,加工难度有所提升,一些色彩显示问题便浮现出来了。


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Light Drive 视网膜投影
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视网膜投影
视网膜投影是指通过光线投影系统直接将光线射入人眼,通过大脑进一步处理形成虚像,从而在人眼的视网膜上直接形成投射影像。这项技术也叫眼部激光器,因目前还无法确定激光投影是否会对眼部健康产生影响,这项技术目前还在测试应用阶段。有部分业内人士认为AR眼镜最佳的替代方案很可能是视网膜投影技术。
全息光栅波导
全息光栅光波导技术是AR光学行业内值得关注的热点之一。全息光波导的优势在于透明度高、结构轻薄,可双轴光瞳扩展可以实现大视场角、大出瞳,工艺效率高,一旦实现量产,可实现低成本。全息光波导的困难在于技术门槛高,需要专业全息技术,对材料、系统设计、制造工艺要求较高。全球能够量产全息光栅光波导的企业极少,国外有如微软Hololens、Magic Leap等相关单位,国内有苏州三极光电、鲲游光电等。
曲面反射

   

Meta 2 曲面反射光学方案

曲面反射类主要利用镜面反射的原理成像,采用Birdbath、离轴反射等光学方案。大曲面方案视场角最大可达110度,技术成熟,成本较低。缺点在于体积一般较大,不适合长期佩戴,适用于特定线下游乐场景、教育培训等。国外Meta使用的就是曲面反射方案,国内采用该方案代表性AR眼镜企业如RealMax等。


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Real X 消费级AR眼镜
小曲面外观更贴近普通眼镜,原理与大曲面类似采用Birdbath、虫眼等方案。优势在于体积小巧轻便,成本低,成像效果优良,现阶段有不少消费级AR眼镜采取了该方案。但小曲面需要一定厚度,视场角可以做到30-50度。国内代表性企业产品如耐德佳的自由曲面、惠牛共轴曲面空导等。


           

四、AR营销

       


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品牌定制化           
品牌定制化服务是指为知名品牌客户提供的AR营销服务,针对不同的品牌产品赋予不同的营销属性。消费者在购买产品后扫描指定识别图,即可参与游戏以及品牌方推出的活动
完成消费者与品牌方之间的互动,形成营销闭环。品牌定制化的特点在于从产品特性角度出发,设计具有相关性的内容,以AR交互为载体,将品牌商、终端零售商、消费者与产品连接起来。部分品牌定制化AR营销服务甚至引入了流量明星形象代言的内容,洞察消费者决策心理,结合支付宝、微博等大流量平台,最终帮助品牌方引爆销量。
标准化服务
标准化服务是经过市场检验后形成的高效、可复用的AR营销体系流程,借助AR营销公司积累的成功案例,成熟的技术,可以针对不同品牌产品实现无缝对接。标准化的服务成本要低于品牌定制化服务,更适合中小企业的AR营销选择。
WebAR
WebAR是指网页端实现的AR应用,WebAR可以实现无需下载、无需长时间等待、跨平台传播,满足用户通过扫码、链接触达,打开即用的需求。WebAR目前的局限在于浏览器上运行时计算能力有限,SLAM效果不如基于APP实现AR应用。但得益于跨平台的优越性,目前WebAR技术已经广泛应用于AR营销领域。
小程序AR
小程序AR是指基于微信、支付宝、淘宝等平台小程序实现的AR 应用,小程序的优势在于借助平台应用获取的设备权限比普通浏览器更丰富,而且在各个平台的传播更加方便、快捷,有强大的社交流量助推。


               

五、AR导览

AR导览

           


           

AR导览是在景区通过AR应用为用户提供增强现实导游,通过AR了解体验目的地不同时间段有趣的知名人物、地域风貌和历史故事。在旅游商业化、景物模式单一的今天,AR旅游可以为游客带来全新的体验。AR导览比传统的景区地图、电子导航更加丰富,具备可玩性,游客可以一边通过相机观赏景区的景色,一边跟着AR导览寻找下一个目的地游玩点。

AR导航


           


           

搜狗AR导航功能
AR导航是结合地图导航与视觉感知和计算提供的AR导航服务,AR导航可以为用户出行提供增强现实引导和参照信息。AR导航是AR应用最为广泛的场景之一,可分为车载AR导航、移动端AR室内导航和AR室外导航等。如高德、Futurus、Google、百度、搜狗等公司都在AR导航领域布局。手机AR导航、车载AR导航、AR地图将会是未来几年的发展趋势


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六、AR游戏

LBS AR游戏

       

LBS即Location Based Services,是指利用各类型的定位技术来获取定位设备当前的所在位置,通过移动互联网向定位设备提供信息资源和基础服务。AR+LBS增强现实技术与地理信息位置结合的娱乐形式,将网络数字信息与线下地理信息结合,正是当下流行的娱乐形式。通过线上与线下联动,让玩家们有更丰富的互动空间,更广泛的活动区域,在运动的过程中获得游戏快乐。LBS AR游戏是将现实世界与虚拟世界连接起来的游戏形式,凭借IP+游戏+线下导流,具备显著的商业价值。
以上为部分常见AR行业术语的总结报告,在硬件、软件、内容等领域还有很多专业术语今后有机会再做分享。本篇文章仅供参考,更多的想法和建议欢迎在评论区下方留言,感谢大家的收看。欢迎关注中国增强现实核心技术产业联盟,了解更多行业资讯。


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