5分钟了解一个未来潜力无限的行业——AR

下面简单的回归一下其发展史：

• 1992年：AR名称正式诞生

• 1998年：AR第一次用于直播

        当时体育转播图文包装和运动数据追踪领域的领先公司Sportvision开发了1st & Ten系统。在实况橄榄球直播中，其首次实现了“第一次进攻”黄色线在电视屏幕上的可视化。这项技术是针对冰球运动开发的，其中的蓝色光晕被用以标记冰球处于的位置。其实现在我们每次看游泳比赛时，每个泳道会显示出选手的名字、国旗以及排名，这就是AR技术。

• 1999年：带来App革命的第一个增强现实SDK

        ARToolKit 的出现使得 AR 技术不仅仅局限在专业的研究机构之中，许多普通程序员也都可以利用 ARToolKit 开发自己的 AR 应用。

• 2000年：第一款AR游戏 

        AR-Quake，是流行电脑游戏Quake（雷神之锤）的扩展。

• 2012年：谷歌AR眼镜来了！

        从谷歌眼镜在2012年横空出世之后，增强现实突然又来到的大众的面前。不过价格依然还是太高。我记得13年时，所在的公司有人买过一副。不过当时内容和体验还都不到位，不算一个成功的产品，后来谷歌在15年时暂停了该项目。

• 2015年：现象级 AR 手游《Pokémon GO》

        Pokémon GO（宝可梦Go） 应该是这几年最成功的AR产品, 赚的盆满钵满的同时也赚足了眼球和口碑。但是大陆应该非圈内人士对这个游戏知之甚少，因为他没有在大陆上架。

• 2016年: AR红包进入万千百姓视野

        在国内让大部分老百姓能够普及体验的AR产品，应该是腾讯和支付宝出在2016年底推出的AR红包：

• 2017年，苹果谷歌相继推出AR开发工具

        苹果于2017年6月发布了ARKit，谷歌于2017年8月发布了ARCore。两大科技巨头提供的SDK进一步提升了AR技术，降低了开发者的开发门槛，大幅提升了AR开发生态环境。相信在不远的将来将有更多靠谱的AR产品面世。

聊完了简史，那来看看国内现状、展望一下未来

        2015年前后，国内迎来了VR、AR的风口（作为一个一直在游戏群混的人，当时还坚守在上一个风口：移动游戏的创业浪潮中），当时诞生了大批的创业团队和形形色色的产品。

        但是后面大家都会发现，大部分的AR应用没有什么实质性的落地产品，大部分产品只是博一下眼球，大家哈哈一笑，然后就没有然后了。核心问题还是用户的体验不到位，技术成熟度不够高，内容也相对单调。

随着热度的降低，国内的这个风口也很快过去了。一大批的创业团队也就凉了。伴随着时间的沉淀，技术也原来越成熟。沉淀下的团队也在不断的探索和完善着这个技术领域的发展。了解AR的人应该都清楚，这个领域在未来的应用前景是非常广阔的，只是现在还不成熟。

        目前AR已经在医疗、教育领域取得了不错的发展。尤其是儿童娱乐教育市场，现在已经是遍地都能看到相关的AR产品。不过大部分产品还是相对比较简单，充其量只能算是应用了AR技术领域中的增强图像的应用。

简单的介绍一下AR涵盖的技术领域

• 增强图像

        使用增强图像可以构建能够响应特定 2D 图像（如产品包装或电影海报）的 AR 应用， 用户可以在将手机的摄像头对准特定图像时触发 AR 体验，例如，他们可以将手机的摄像头对准电影海报，使人物弹出，然后引发一个场景。可离线编译图像以创建图像数据库，也可以从设备实时添加单独的图像。 注册后，ARCore 将检测这些图像、图像边界，然后返回相应的姿态。

• 运动跟踪

        如果一个设备想要提供3D效果的AR，显然运动追踪模块是必备的。如果想让虚拟物体和场景交互，或是想要扫描一个真实物体，那么（稠密）三维地图可以提供场景的三维几何信息。而定位（运动追踪）和建图（稀疏或者稠密地图）构成了SLAM的核心功能。因此，SLAM可以说是AR中最基础的模块，属于设备感知周边环境的范畴。

• 环境理解

        通过VIO (visual-inertial odometry)来识别环境中的对象和特征，通过运动跟踪来实时的更新这些对象与特征的姿态，随着时间的延长，就能建立起用户周边环境的3D模型，以达到环境理解的目的

• 3D 重建（3D Reconstruction）

        3D 重建系统能够找出场景中真实物体的形状和结构，并且允许虚拟事物之间相互碰撞以及隐藏在真实世界的后面，如上图所示，要将虚拟物体隐藏在真实物体之后，那么前提就必须要对真实物体进行识别与重建。3D重建目前来看还有很多难点需要克服，当前很多AR Demos 都没有支持 3D 重建，因此 AR 中的虚拟内容看起来仅仅是在镜头中现实物体的前面移动而已。

（下图中的机器人就利用了3D重建技术，和现实环境产生了正常的遮挡关系）

        3D 重建通过从场景中捕获密集的点云(使用深度相机或者RGB相机)，然后将其转换为网格，并将隐形网格传递给3D引擎(连同真实世界的坐标),之后将真实世界网格精准地放置在相机所捕获的场景上，重建后虚拟事物就可以与现实世界互动。

• 光估测

        检测其环境光线的相关信息，并提供给定摄像头图像的平均光强度和色彩校正，利用这些光照信息，我们可以使用与周围环境相同的光照来照亮您的虚拟物体，提升虚拟物体的真实感。

        先列举这些，这些技术虽然并不是AR领域专属的技术，但大部分都是计算机图形图像领域中一些高速发展前沿技术，随着这些技术的融合进步，相信在不远的将来AR肯定会改变我们的生活，成为普通老百姓日常生活中的基础应用。 想想一下未来在驾驶汽车时，你看到的将是如下图片中的景象，是不是很酷。

参考文章：

https://developers.google.cn/ar/discover/concepts

https://developer.apple.com/documentation/arkit

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