解析為何AR是未來最重要的人機界面

作者:電容式觸摸屏時間:2014-09-11 來源:CSDN博客

[摘要] 人們一直希望在感官能力上有所突破,獲得天眼通般超視距的能力,以及透視眼窺其事物本質的能力。事實上,今天的手機,已經讓我們具備了千里傳音的能力。那么在感官方面,或許AR技術已經幫我們達到了新的境界。

新2代理网址    北京時間09月11日消息,中國觸摸屏網訊,      人們一直希望在感官能力上有所突破,獲得天眼通般超視距的能力,以及透視眼窺其事物本質的能力。事實上,今天的手機,已經讓我們具備了千里傳音的能力。那么在感官方面,或許AR技術已經幫我們達到了新的境界。

    本文來自:http://apegama.com/hmi/news/dynamic/201409/11-31923.html

       AR,Augmented Reality,增強現實,也叫做擴增實境。它是在現實上疊加一層虛擬現實,進而擴展人類感官,與現實產生更深刻互動的一項技術。在我看來,AR與VR,增強現實與虛擬現實,這兩者剛好是兩個相反的技術。VR是在虛擬的場景中,盡可能的還原真實的事物,讓人們有身臨其境的感受。而AR是在真實的場景中,投射出虛擬的幻象,增強人們對現實的理解和互動,增加人們在現實中的虛擬體驗。

       根據許多的基礎研究和反復試驗,都得出這樣一個結論:僅具備單一感官信息的裝置,存在某些局限性。結合了綜合感官體驗,包括視覺、文字、聲音、觸控、力反饋等多功能感官裝置,則提供了更好的感官體驗和想象空間。這就是目前我們的各種智能設備吸引人的根本原因。

       也許我們可以這樣假設,將AR看做是一種人機界面,而人類的五感看做是人端的API接口。在任何感測信息有效的利用人類五感接口,進行人機信息傳遞之前,應該先弄明白人類是如何感知,以及我們對世界已有的看法和經驗,是如何影響每個人獲取疊加在現實上的增強信息的。

       未來的人機界面

       在“標準的”未來世界中,一切人造陳設和氛圍都變得非常簡潔,而所有的各種“智能”設備和信息都會以種種自然的方式,融入我們的生活。對未來的遐想與期許,不斷的在各種科幻片中上演。同時,透過這些電影,我們也能很直觀的感受到,未來的人機界面,究竟是怎樣的。

       未來什么樣的人機界面顯得更酷?首先是先進的顯示技術,超越2D平面,立體的構建出全息的影像。在觀察角度方面具有極強的互動性,隨著視角位置的移動,可以看到更多顯示細節和側面。人機界面更加簡潔,我們將看不到任何的窗體或關閉按鈕,以及各種多余的擬物化設計,但整個界面有驚人龐大的信息量。最重要的信息,將會突出顯示,而次級信息也會堆滿整個事業。整個界面是以半透明的為主,方便現實和虛擬疊加在一起。信息和數據成為了整個界面的焦點,系統將把豐富的數據推送到人們的眼簾。

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圖:極富科技感的AR應用
圖:極富科技感的AR應用

       整個界面顏色以單色為主,不斷強調簡潔。似乎在未來,人們對豐富的色彩并不感冒。我們很少能看到有豐富色彩的未來界面。色域、刷新率、分辨率,也許都不是未來我們所追求的技術變革。在80、90年代的科幻電影中,高科技感的界面,多半是幽幽的藍色或綠色。不過當時間跨進新千年,不帶有任何感情色彩的灰色更受到各大科幻片導演的熱愛。

       未來的人機界面,除了在視覺方面有上述獨特的特質之外,還具備更強的交互能功能:手勢操作,語音控制,意念控制,以及語音合成,都是不可或缺的元素。清脆的互動音效,不斷加強這種未來科技的趕腳。冷漠的不帶有任何感情色彩的系統語音合成,會不斷同電影的主角進行互動,再也不是R2D2那種嘀嘀幾聲。同時也暴露出,未來機器的智力(人工智能)也會達到了驚人的水平。

       信息才是真諦,而非界面

       為什么未來的人機界面會向著越來越簡潔的方向發展?我想這是因為人在與機器交流時,真正在交流的東西是信息本身,而人機界面可以看做僅僅是一種“載波”,只有真正在傳遞的信息本身才是最有價值的。沒有人會去關心其界面如何如何。我們要盡可能的傳遞大量有價值的信息,無限接近“載波”的容量。

       舉個在《信息簡史》中的例子。在其第一章“會說話的鼓”,講述了人類歷史上最原始的信息傳遞方法——“鼓語”,當地的土著,通過一組組鼓點傳遞信息。妻子在家里敲出一段鼓語,告訴遠在田地里的丈夫:“該回家吃飯啦!” 這是一種在當時看來非常高效的信息傳播方式。雖然鼓語混合了冗余的信息,但這樣做也避免在傳遞過程中產生辨識的混淆。部落里的人不僅僅要用耳朵接收這些鼓語,還要在腦海中將鼓語翻譯成實際的信息意思。人腦需要一定時間轉換,也需要用不斷重復的鼓點,確認和校驗這些信息。由此才能在一定的信息組織方式下,可以清晰的反應所要表達的意思。

       然而面向未來,對于信息的繁雜處理工作,會交給計算機完成。每個操作計算設備的人,都將面對更加龐大的數據和復雜的情況。例如:在工廠里對各種設備的實時監控,工人可以快速的查看可視化圖表。而我們透過人機界面應該更直觀的只看到信息本身,而非包含了很多其他細節的花俏的界面。

新2代理网址       從移動到桌面,現在整個設計界都在從擬物化向扁平化過度。應用軟件中UI和UE的設計受此風潮的影響甚大。最為典型的就是就是微軟的移動操作操作系統,微軟的Metro UI沿襲了瑞士工業設計的許多元素。Windows Phone用符號語言代替模擬現實元素,在扁平化方面是最先邁步的。

       蘋果認為,移動設備的界面,應當有別于傳統的桌面。因此,觸控、手勢、滑動等方式應運而生。早期的移動用戶,特別是在iPhone出現以前,用戶并不知道在移動場景下應該如何操作智能設備。在iOS6以前的版本中,蘋果盡量用擬物化的設計,去教育用戶如何使用這部次世代手機。例如,一個記事本的logo就是一張邊角有點彎曲的即時貼,里面就有一個華麗麗的皮面記事本,翻頁的時候整個界面都會像真的紙張翻頁一樣。擬物化的設計,不用過多思考,根據以往的現實生活經驗,就能有效的理解UI界面。

       但到了iOS7時代,蘋果認為用戶對移動設備的認知已經足夠。接下來要簡化界面,簡化設計元素。用更加抽象但容易理解的設計符號,代替現實擬真擬物的設計風格。這讓整個界面更加具有現代感。并且蘋果在未來的iOS 8上,會更加徹底的貫徹這一設計思想。其總的設計目標,還是要讓界面變得更簡潔,讓所呈現的信息,更加突出。

       在最近幾個月,AR現實增強技術在廣告業界特別火爆。雖然在手游市場上,可能因為目前還沒有非常優秀的游戲作品問世,開發者對AR方面的關注可能還不太高。但在時尚、高端、快消等行業中,使用增強現實技術作為推廣賣點的優秀案例層出不窮。買一杯冰激凌,用APP掃一下,消費者透過手機屏幕,就能看到有人在冰激凌上,為您演奏一段優美的小提琴。買一份15元豪華午餐,在飽腹之余,用APP掃一下,還能來一場點球決戰。現在最流行的AR技術方案是:基于Unity引擎開發環境,利用Qualcomm的Vuforia SDK,為用戶構建跨平臺的增強現實應用。

       由廠商和廣告公司所開發的這些促銷類AR應用,雖然看似搶眼球、走噱頭的成分多了一些,但究其本質,還是利用產品的包裝界面作為識別圖,讓手機通過APP,將附加的虛擬信息疊加到了現實。

       真正的AR是什么,其存在意義是什么?經過了很多思考,我認為應該是:手機或其他智能裝置,利用攝像頭和各種傳感器,真正有效的收集各種實用的,有價值的信息。通過計算和處理,再采用增強現實的形式,疊加到真實的世界。這樣才能人們才能通過機器,更好的理解現實,進而更優雅的與現實互動。

       我曾經采訪過一位“15元豪華午餐”的AR應用開發者,我問他,你最希望在未來的Vuforia v4.0 SDK中增加哪些功能?他表示,希望在Vuforia SDK未來的版本中,支持人體骨骼追蹤。這有點類似于Kinect所實現的功能。這個開發團隊,想使用手機攝像頭,識別人類的肢體活動信息。并且將在此之上,為肢體增加一些酷炫的效果。比如,讓手掌著火,又比如,讓人們試穿虛擬的服裝。要實現這一切的一切,都需要攝像頭具有捕獲人類肢體骨骼狀態信息的能力。

       這個案例的本質,就是需要攝像頭能讀到更多信息,超感于我們人類的五感。而非AR商業廣告案例這樣,通過一張識別圖,調用一段動畫或游戲。智能設備的攝像頭,需要具備臉部追蹤,臉部識別,對物體的大小以及材質的識別,對場景和環境的識別等等。其機器識別能力越強大、越準確,我們距離科幻般的未來,就越近。

       FirePhone:洞察AR先機

       其他手機品牌,還在不遺余力的提高屏幕大小與攝像頭分辨率的時候。似乎Amazon的FirePhone已經洞察到增強現實的先機。FirePhone不僅僅內置了定制版的四核心Snapdragon處理器、Adreno 330 GPU,它還有許多獨特的功能。

       除了后置的主攝像頭,Fire Phone智能手機正面四個邊角都有設置攝像頭,用來感知深度和用戶頭部定位,以實現手機屏幕的3D效果。這四顆攝像頭均集成了紅外燈,這樣在昏暗或完全黑暗的環境下,也能發揮作用。

       Fire Phone還搭配了名為“動態透視”(Dynamic Perspective)的功能。它會讓界面以不同“層級”顯示在用戶眼前。這一功能的實現依賴跟蹤用戶頭部運動的運動傳感器和攝像頭。另外,手機上的Firefly應用通過攝像頭和麥克風,幾乎能識別一切商品。只要在Amazon貨架上有的產品,無論是一本讀物,甚至是一部美劇。透過這些功能,FirePhone能夠幫助人們獲取到更多信息。

       結論:AR未來最重要的人機界面

新2代理网址       在現有的這一代智能手機上,我們飽嘗了智能終端的碩果,手機作為人類感官最重要的延伸,在未來不會局限在4~5寸屏幕之內。透過各種先進的傳感器技術,移動計算技術,以及云端和大數據技術,勢必會更加有效的利用人類的五感,將更豐富的信息傳遞給人。

新2代理网址       對于未來的應用軟件界面,我們也有了“化繁為簡,煉物還虛”的清晰認識。同時,從軟件開發者層面的呼聲,將會直接影響到未來智能設備的趨勢,將有越來越多的傳感器被植入到設備中。現在,我們可以這樣說,AR增強現實技術將是未來最好的人機界面。

 

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