[蘋科技] 你看過蘋果 AR 技術展示嗎?它可是讓初音真的變成你老婆的重要關鍵技術啊!

by 陳寗
2017.06.15 12:15PM
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今年的 WWDC 2017 重點全部放在系統底層的新技術與套件,以及那一台接著一台丟出來的新硬體。由於這次針對軟體系統的發表幾乎全部著重在技術上,並不像先前那樣端出一樣又一樣的新功能,使得許多人認為這次蘋果發表會一點新意也沒有...不過沒關係,

正所謂外行看熱鬧,內行看門道,我們不需要去在乎某些科技部落客們說什麼「消費者不需要知道原理,不需要知道房子地基怎麼打」的話:今天身為一個自詡為科技人的作家,一個比讀者們更懂科技的達人,卻成天只想著迎合讀者寫出與現實無關、內容言之無物的話,那還算什麼科技達人?那跟擷取 Youtube 搞笑影片來當新聞博取收視率又有何不同?

我們不做只看表面的人,所以我們就來研究研究,到底在 WWDC 中推出的那些新技術,對蘋果、甚至對業界來說會有什麼重大影響吧!

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在這次 WWDC 2017 中,蘋果針對 VR 與 AR 這兩項對使用者體驗有大變革的應用做了大量的簡報,包括「現在 Mac 效能跑得動 VR 啦」與「iPhone AR 好棒棒啊」等內容。Mac 跑得動 VR 這件事說真的...我認為還滿搞笑的,因為去年 VR 正夯的時候,就有廠商跳出來說蘋果電腦效能太爛,所以跑不動 VR 云云。結果經過一年的「革新」之後,蘋果電腦終於跑得動 VR 了...

這說出來實在有點落漆啊!不過說到 AR 這塊,那就真的是業界的重要變革囉~

蘋果在 WWDC 發表了全新 SDK「ARKit」,讓使用者能直接透過這個 SDK 製作 iOS 的 AR 應用。做出來的效果如何?我們先看看蘋果官方示範,再來談技術:

在這影片中,iPad 很流暢且穩定地在桌面上建立了一個城鎮,並且在上面演繹出一場小型的衝突戰爭。看完之後,有沒有覺得這東西好像跟我們熟知的 AR 不一樣,但又好像似曾相似?

如果要說似曾相似,我想你應該是看過微軟的 HoloLens:

但如果要說不一樣,那應該你是看過現在最夯的 AR 遊戲 Pokémon Go:

現在你看了似曾相似又完全不一樣的兩個 AR 應用影片,你看出 ARKit 跟大家的不同了嗎?ARKit 可說是蘋果有系統地將整支 iPhone 所有感測器一次打包,給予開發者應用的超強 AR 開發大禮包。在 ARKit 中,有著可辨識正確平面、利用 iDevices 感測器定位裝置位置等特色,以下我就分別針對這些特色來說明 ARKit 對擴增實境業界可能造成的影響。

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一、能正確辨識平面,讓 AR 物件可以放在正確的位置上

過往的 AR 應用一直有個很大的問題:無法辨識場景的正確相對位置,導致 AR 物件往往會漂浮在奇怪的地方,甚至根本無法出現在正確的位置上。舉例來說,Pokémon Go 在原始設計理念上,那些神奇寶貝們其實應該要出現在正確的平面上,例如在草叢裡的皮卡丘、桌面上的綠毛蟲等等。但由於 AR 無法正確辨識場景相對位置,因此我們看到的是飄在半空中的皮卡丘,以及飛在天上的綠毛蟲。

AR 應用一直無法普及,有很大的原因就是因為無法辨識場景相對位置。過去 AR 這概念剛出現時,有不少想像應用都是在「導航」之上,像是拿出手機對著街口,就能出現所有的路線標記;或是在賣場中舉起手機,就能自動疊合欲購商品的路線指示。但很可惜,由於 AR 一直沒有一家廠商開發出足夠有力,且能真正辨識出整個場景的開發套件,導致 AR 導航概念一直無法實現:根本無法讓指標出現在正確位置,那又談什麼導航呢?

但現在 ARKit 能讓開發者不需要再擔心場景辨識的問題,用 iPhone 的相機就能直接辨識出場景平面,並將物件放在正確的平面上,甚至連平面的高低落差都能辨識出來。前面那個蘋果發表會的影片已經證明了 iPhone 在 ARKit 下確實能正確辨識桌面,下面這個開發者自己上傳的影片,則讓我們看到 ARKit 對於任意場景的高低落差確實有很強的辨識能力。

請注意影片一分五秒左右的位置,裡面跳舞的角色踏上欄杆旁的小台階,兩腳踏上之後再踏下來,可以看出 ARKit 對於任意場景的高低落差辨識能力確實很強:

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二、不需要任何標記,直接靠實體物件來辨識相對位置

過去為了能辨識正確的 AR 物件放置點,因此我們常常需要印製一些有著奇怪圖案的標記(如上面這個影片),才能讓開發者製作的虛擬物件出現在正確的位置或平面上。這樣的做法雖然有效,但無疑大大限縮了 AR 的使用情境。以前面提到的導航為例,我們或許可以在賣場、圖書館中四處貼上 AR 用的辨識標記,但難道我們在公路上也要這麼做嗎?

但現在不再需要這些標記了!ARKit 能靠著實體場景中的物體來定義出相對的位置、平台高度,讓物件能被放置在正確的位置上,不至於出現物件亂飄亂跑的問題。我們可以看這個宅宅老婆的影片來認識一下 ARKit 的場景辨識能力:

影片中可以看到,在 ARKit 加持下初音不再亂跑亂飄,而是確確實實地在地面上跳舞,而且隨著 iPhone 推進、後退,也能做到靠近初音的效果,而不會再像以前那樣 iPhone 一亂動,虛擬物件就開始亂飄。但為何可以做到這點,這就是下一個重點:感測器定位了。

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三、利用感測器定位裝置位置,讓 AR 物件不再飄來飄去

ARKit 並不是單純的場景辨識引擎,而是結合了 iPhone 軟硬體打造出來的開發套件。ARKit 除了靠著相機拍攝場景來辨識實體物件的相對位置,並找出正確的平面與高低落差,但這樣也僅只能保證虛擬物件被放在正確位置上,對於 AR 細節應用,尤其是遊戲人物等依然還是不夠的!

在 ARKit 中,相機對場景位置的辨識只是基本功,實際上 ARKit 還能讓相機的測光功能加入工作,藉由辨識真實世界光影的方式,對虛擬物件的光影渲染進行變動,讓 AR 擴增實境的物件不至於顯得太過突兀,不自然。

而在手機本身的移動辨識上,ARKit 則整合了 iPhone 的動作感應器,並結合 M 系列運動協同處理器運算,讓 iDevices 的移動、旋轉角度等都能整合到 AR 應用,因此可以做到讓你靠近 AR 虛擬物件細細觀看,而該物件卻不會亂跑亂飄的效果。下面這兩個影片可以看到使用者從房間外走進房內,並且細部觀看虛擬角色的各個位置,而在整個過程中,該虛擬角色都是乖乖地站著不動,並沒有亂飄或消失:

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四、加上最新 Metal 2 與遊戲 3D 引擎合作,讓 3D 物件渲染更強更快速

AR 必須同時運算虛擬物件的 3D 模型渲染,以及場景辨識與手機位置感應,必然會讓手機變得非常耗電,對於手機運算效能也將是一大考驗。因此 ARKit 能與現行的 3D 引擎合併開發,讓遊戲角色的渲染變得更容易,不需要自己再去想 3D 物件渲染的問題。而在這次 WWDC 中,針對 3D 運算應用的第二代引擎 Metal 2,也強調了效能與電力消耗的平衡,都可說是為了手機 AR 應用所做的準備。接下來就是看廠商們如何應用這個 ARKit 套件來開發出好玩的遊戲囉~下面這個 AR 海戰遊戲影片是將辦公室地板變成海洋,讓戰船在地板海洋上對轟,如果能推出,相信也會是很熱門的多人對戰遊戲,大家可以參考一下:

另外大家也可以看一下這個影片,只能說...未來看到有人站在路邊看著手機傻笑甚至講話,也不會是奇怪的事情囉:

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結論:ARKit 讓蘋果一下多出上億支 AR 應用裝置,嚴重威脅所有潛在對手

目前強調 AR 應用的軟硬體中,最有名的當數微軟的 Hololens。雖說從示範影片上來看,Hololens 的應用也確實有趣且強大,但相較於必須額外買一組價值不菲的道具,蘋果已經有上一台 iDevices 在市面上流通,就算屆時蘋果限制一些舊機種不能玩,其市場佔有率依然龐大,且不需要消費者再買一套新硬體就能玩。因此在 Hololens 正式全面鋪貨遙遙無期的情況下,等 iOS11 一推出大家就能開始玩 AR 遊戲的蘋果,似乎又在這場 AR 戰爭中不小心領先了市場。 或許你會說,Hololens 至少是支眼鏡,而 iPhone 卻得手拿著才能玩。但試想一下,我們現在都有能把 iPhone 變成 VR 裝置的紙盒眼鏡了,再多做一組便宜、廉價的硬體來把 iPhone 變成眼鏡又有何難呢?相較於得再買一套硬體來接電腦的 Hololens,買個幾百塊的眼鏡就能玩 AR 遊戲的 iPhone 似乎更容易入手些。

再試想一下,如果 iOS11 推出後,遊戲王就推出 AR 版 iPhone 遊戲 App,讓你可以在公園裡召喚青眼白龍,你還會堅持一定要等 Hololens 嗎?如果未來夏日女友不再是出現於虛擬場景中,而是直接靠 AR 出現在你房間裡,你玩還是不玩?

其它硬體廠商固然有其優勢,但在蘋果今年 WWDC 推出 ARKit 方便使用者開發,且挟著蘋果早已在全球鋪貨了 iDevices 的情況之下,如果你是開發商,你會優先替誰做出應用來?不說未來,光是現在 Youtube 上就已經有大量 ARkit 的應用影片了,你說 ARKit 會不會對其他廠商造成威脅呢?

所以 WWDC 到底有沒有新意?我想絕對不是靠什麼有沒有新功能、新介面、新手機來評斷,我們該看的是對產業的衝擊,以及往後對使用者體驗的影響,才是面對每一場發表會時應抱持的正確態度,也才是一家廠商是否能一直引領潮流的關鍵。至於只會看 CPU 與 RAM 規格是不是符合主流的...就讓他們繼續原地踏步吧!

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作者:陳寗@癮科技

 

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