关键要点
第一个数字增强现实系统于 1968 年创建。
此后的 57 年里,这项技术已经从实验原型发展成为具有多种用途的功能设备。
尽管最初难以吸引大众,但 AR 眼镜可能已经准备好被广泛采用——前提是大型科技公司对 AI 的关注不会阻止这种情况发生。
1968 年,计算机图形学先驱伊凡·萨瑟兰 (Ivan Sutherland) 发明了第一台数字增强现实 (AR) 头显,佩戴者必须被绑在这个沉重的设备上,并用机械臂固定。
57 年后,Meta 的“Orion”智能眼镜问世,重量仅为 98 克,这证明了这一概念已经取得了多大的进展。经过数十年的发展,实验原型已让位于现实世界的使用案例,并可能吸引大众市场。
增强现实的诞生
增强现实的基础可以追溯到 1968 年,当时 Sutherland 创建了被广泛认为是第一个 AR 系统。
头戴式显示器(HMD)被称为“达摩克利斯之剑”,它将简单的线框形状投射到观看者的视野中,使用实时计算创建一种早期的沉浸式可视化形式。
达摩克利斯之剑之所以得名,是因为操作它需要巨大而沉重的设备,它悬挂在天花板上,就像神话中命悬一线的宝剑。
尽管硬件过于笨重,无法广泛使用,但 Sutherland 将数字内容叠加到真实环境的想法具有革命性。虽然原型从未商业化,但它为 AR 的未来潜力打开了大门。
AR 的最初十年
达摩克利斯之剑之后的几十年里,AR 技术逐渐取得进步,但大多局限于研究实验室和学术环境。
在 20 世纪 70 年代和 80 年代,AR 主要用于军事和工业领域。例如,美国军方探索将 AR 用于飞行模拟器和平视显示器 (HUD),这样飞行员无需查看时钟和表盘即可在视野中显示数据。
军事HUD是AR如何通过整合现实世界和数字信息来增强态势感知的一个早期例子。但其他项目将探索响应式环境的概念,用户可以通过身体动作与数字对象进行交互,
20 世纪 70 年代初,迈伦·克鲁格 (Myron Krueger) 在“Videoplace”上的作品并没有通过头戴式头显来增强视觉,而是向观众展示了他们自己的实时摄像机画面,上面叠加了他们可以通过身体动作来操纵的虚拟物体。
1992 年,路易斯·罗森伯格首次将这两个概念结合在一起。罗森伯格为美国空军阿姆斯特朗实验室开发的虚拟装置系统让用户可以通过头戴设备控制代替他们物理手臂的远程机械臂。
谷歌眼镜
2013 年谷歌眼镜的发布是 AR 历史上另一个重要的篇章。
谷歌的智能眼镜旨在提供免提信息显示,是将 AR 引入消费市场的首批尝试之一。然而,该产品从未真正流行起来,并于 2015 年停产。
尽管谷歌眼镜领先于时代,但它仍因摄像头而面临隐私问题,并且由于用户在公共场合佩戴该设备会被视为侵扰或尴尬,因此出现了“眼镜洞”的污名。
此外,用户界面不够直观,无法广泛采用,功能有限,让它看起来更像是一种新奇事物,而不是必需品。谷歌最终调整了策略,专注于企业版 Glass,专为制造业、医疗保健和物流领域的特殊用例而设计。
虽然谷歌眼镜作为主流消费产品可能失败了,但它标志着 AR 历史上的一个关键时刻,激发了公众的兴趣,并说明了创造实用 AR 设备的挑战。
基于智能手机的 AR
随着 21 世纪末智能手机的兴起,AR 找到了一个可以覆盖广泛受众的新平台。
苹果和谷歌分别推出了 ARKit 和 ARCore,允许开发人员创建利用智能手机的摄像头和传感器来创造 AR 体验的应用程序。
2016 年风靡全球的 Pokémon GO 等应用展示了 AR 在吸引用户参与将虚拟元素与现实环境相融合的互动体验方面的潜力。
但归根结底,基于智能手机的 AR 应用仍未充分发挥该技术的潜力,而且可能只是噱头。Instagram 和 Snapchat 上的 AR 滤镜很有趣,但很肤浅。
尽管如此,智能手机在让公众熟悉 AR 和推动进一步发展方面发挥了至关重要的作用。
现实世界的 AR 用例
随着 AR 的成熟,一些行业开始意识到其潜力,而不仅仅是消费者噱头。例如,制造业已将 AR 视为提高效率、安全性和培训的工具。
最初,AR 对制造业的影响来自智能手机和平板电脑。技术人员可以拿起设备查看指令、诊断或零件信息的叠加层,从而提高机器维护等任务的效率。然而,这种类型的 AR 仍然受到所用设备的限制。
当 AR 与更先进的硬件(例如智能眼镜和头显)相结合时,才取得真正的突破。
可穿戴设备使工人能够解放双手,同时接收实时的视觉指令或数据。
波音等公司已经利用AR 可帮助技术人员完成以前需要不断查阅复杂手册的装配任务。现在,工人可以直接在 AR 显示屏上查看分步说明,从而减少培训所需的时间并提高准确性。
在更广泛的工业应用背景下,AR 正在与机器人和 AI 相结合,以创造无缝且高效的生产环境。
通过使用 AR,工程师可以实时可视化机器和机器人的性能,预测维护需求,并在最短的停机时间内解决问题。回顾罗森伯格的虚拟夹具系统,AR 与机器人技术的融合代表了制造业的新前沿,精度和效率可以提升到前所未有的水平。
除了制造业之外,AR 还应用于医疗保健领域,用于手术规划和手术过程中的实时指导,以及在物流领域用于优化仓库运营。
Meta 的 AR 之旅:从 Oculus 到 Orion
当今 AR 领域的主要参与者之一是 Meta ,它于 2014 年收购 Oculus 并进入该领域。
Meta 最初专注于虚拟现实,后来扩展到增强现实领域,将 AR 定位为其 元宇宙愿景 的关键组成部分。
2021 年,Meta 宣布了 Project Aria 研究计划,这是其 AR 眼镜的前身,旨在收集数据来帮助构建空间计算系统。
在此基础上,本月早些时候,Meta展示了其 Orion 智能眼镜——这是一款轻巧、消费者友好的设备,专为无缝日常使用而设计,提供免提导航和交互式虚拟助手等功能。
不幸的是,Meta 智能眼镜发布后不久,两名哈佛学生就演示了Meta 的智能眼镜如何结合面部识别技术即时泄露个人信息,这对公众构成了明显且直接的风险。
大型科技公司对增强现实的热潮逐渐消退
Meta 最近将重点放在 AR 眼镜上,而其在该领域的其他举措却停滞不前。今年 8 月,该公司宣布将关闭其社交媒体 AR 工作室,将资源转移到 AI 等优先级更高的领域。该公司还取消了一款旨在与苹果 Vision Pro 竞争的新型高端头显的计划。
与此同时,微软将停止其 HoloLens混合现实头显的生产,并放弃其曾经雄心勃勃的元宇宙计划。
经过 57 年的发展,AR 已从实验室的好奇心发展成为具有切实实际应用的技术。但目前还无法评估该技术的需求,也无法确定真正的机会在哪里。
尽管在通往主流采用的道路上有过许多错误的开始和死胡同,但这一概念最终似乎逐渐形成了自己的特色,超越了噱头,并逐渐在更广泛的应用中得到规范。
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