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AR風向

#054

全球首場ARCore技術高峰論壇

經濟部工業局邀請Google AR/VR負責人和工程師回台分享

AR擴增現實被喻為改變未來人類生活的技術之一,目前已經陸續應用在行銷、廣告、出版、遊戲、醫療、教學、觀光、教育等等許多領域。而Google搭建的ARCore平台,可以讓手機感測周圍環境、創造虛實疊合的體驗,讓許多開發者可以更容易的創造AR應用。

本次高峰論壇邀請了Google大中華區AR/VR負責人熊子青,以及台灣土生土長的Google工程師譚凱華、馬萬鈞、陳彥霖,共探討 AR 的發展趨勢、應用場景和ARCore的新功能。

Google台灣董事總經理簡立峰表示台灣目前是Google在亞洲最大的研發基地,台灣Google的員工之於台灣人口的占比,和美國Google員工之於美國人口的占比是一樣的,並且這次的ARCore高峰論壇是全世界第一場的ARCore高峰論壇。

AR進行式:發展趨勢及應用場景

Google 大中華區 AR/VR 負責人熊子青指出,AR就是數字與真實世界的輸入和輸出,並且透過這樣子的模式來解決人類的問題,而人類體驗的方式會從觸碰螢幕到語音,最後變為電腦視覺。

動態追蹤、環境識別、光線評估、雲錨點,是AR目前發展的重大課題,透過這些技術的演進,AR將會解鎖出新穎有趣的互動方式,目前AR也已經用前所未有的方式正在玩轉世界,包含《哈利波特:巫師聯盟》和全世界的噴槍塗鴉APP《Mark AR》,都創造了真實和虛擬融合的有趣互動。

ARCore的目標是讓更多地方、更多用戶提供逼真的體驗,目前全球共有四億台ARCore認證設備,六個星期就會推出一個新的ARCore版本,共有8000個APP利用ARCore創造AR應用。

在行業應用上,影片教學、距離測量、地圖導航是目前ARCore導入的主要用途,包含AR遠距協作、AR捲尺、Google地圖的行人AR導航,其他還有更多的應用包含了將虛擬產品投射到真實世界來觀察內裝或大小的虛實無界購物體驗,中國版的寶可夢的《一起來捉妖》也利用ARCore來模擬真實光線對虛擬角色的陰影,滴滴出行也在特定場域利用ARCore做室內導航服務。

ARCore 介紹與最新功能

Google軟體工程師陳彥霖則說明了ARCore的座標系統共分為裝置的座標、ARCore世界的座標、虛擬物件的座標。AR主要的元件包含了運動追蹤、環境理解、虛擬物體三個部分。在運動追蹤中,ARCore從相機影像中的特徵點結合設備中的慣性傳感器(IMU)測量解決,並透過記錄追蹤失敗的原因,來進行優化。環境理解則是指偵測群聚的特徵點來偵測平面,並讓這些表面供應用的平面使用,同時也指出沒有紋理的邊界比較難以理解辨識。最後,ARCore提供虛擬物體的光估計,具備了環場高動態範圍的光源模擬。

ARCore在擴增圖像部分,加強了移動上的檢測、提供更好的追蹤精確度、具備了多圖像追蹤功能。擴增臉部的AR應用則提供了468點的臉部辨識。而ARCore也改名為Googleplay service for AR,在某些支援ARCore的裝置自動安裝更新,不再需要另外下載。

目前ARCore支援了Android 、iOS、Unity,提供了非常好的跨平台的AR解決方案。

圓桌論壇:使用 AR 和 Lens 技術,打造競爭優勢

在圓桌論壇上,聯發科資深技術經理吳尚修指出AR應用目前在手機硬體規格部分其實已經差不多了,就等軟體應用跟上,而AR眼鏡相對來說則是硬體問題居多。OPPO技術總監郭烽則認為,目前AR對於企業端的應用比起消費者端仍較為普及許多。美圖海外事業部負責人李昱錡則表示,相機是AR在消費者端很好的入口,美圖在拍照留戀的用途上,AR的普及率達到90%,主要是因為ARCore提供了美圖支援,讓手機雙平台都能使用,因此用戶量增長了更多。

AR Realism,讓虛擬物體更真實的技術說明

馬萬鈞表示,AR是虛擬物體加真實背景,是行動裝置上的視覺特效。擴增臉部功能就是把手機變成一面鏡子,AR本身就是一面鏡子,在這個鏡子中呈現的臉,會有中心座標(頭)、區域座標(右額、左額、鼻尖)、和468個節點的3D網格。如果要做狗耳朵這類3D裝飾的AR濾鏡,就使用中心座標和區域座標即可,而若需要使用像京劇變臉這類的AR濾鏡,就需要用到468個節點的3D網格。ARCore是利用機器學習,而無需深度掃描裝置,就能實現3D臉部AR效果渲染。

(圖片來源:Google)

在環境光HDR部分,馬萬鈞解釋了光的原理,包括鏡面反射、漫色、陰影,Google利用自製的道具配件,四處走動採樣世界各地的光線和物體照射的結果畫面,並利用機器學習,讓ARCore的環境光HDR模擬的更準確,也展示了許多張真實光線對於虛擬物體模擬光源的成效,大多數都只有些微的角度誤差。

(套用HDR的AR物件表現的更融入真實場景。圖片來源:Google)

Augmented Image 及 Cloud Anchor 多人協作體驗解析

論壇的壓軸是帶領Google Cloud Anchor團隊的技術總監譚凱華,他分別介紹了擴增圖像的運作原理,以及ARCore的雲錨點。

為什麼要使用擴增圖像呢?是因為人經常和實體圖片互動,舉凡像Menu、Logo、電影海報、雜誌等等,所以擴增圖像是很實用的功能,今年Google I/O就設有50個擴增圖像的路標,標示出會場中的設施地標位置。

而在雲錨點的部分,則是實現了跨平台的共享AR體驗,雲錨點的原理是利用移動視差建構的三維模型,透過比對三維模型的和查詢圖片的特徵,過濾異常從而找到正確的匹配,再根據匹配解析手機的Pose。雲錨點目前的限制也和擴增圖像相似,必須要避免出現重複的圖案,還有要避免反光面。

(Mark AR利用雲錨點創作世界的塗鴉牆。圖片來源:Mark AR)
(Mark AR利用雲錨點創作世界的塗鴉牆。圖片來源:Mark AR)

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