增强现实与微软的Hololens，触手可及的未来

第一次听说增强现实技术（Augmented Reality,），是源自于四年前一家日本公司开发的一个iPhone上的APP，叫iButterfly 。它在虚拟的世界中散布了千千万万的蝴蝶，当你打开手机，打开摄像头，就可以看到虚拟的蝴蝶飞舞在现实的世界中。向挥动手机，就能捕捉一只蝴蝶，看到蝴蝶详细的信息。除了蝴蝶的信息外，还可以放上些周围商家的优惠券，促进消费。

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iButterfly Apphttp://v.youku.com/v_show/id_XNDA2NTU3NzQw.html](https://link.zhihu.com/?target=http%3A//v.youku.com/v_show/id_XNDA2NTU3NzQw.html) 第一次看到这个APP，我惊为天人，觉得这样的理念，打破了传统虚拟现实（Virtual Reality）只是创造一个虚拟世界的局限，而将虚拟的世界与真实的世界有机地结合了起来，将无限的信息加载在真实的世界中，这将会有更多的可能性。而当时兴起的智能手机，似乎正是最好的载体。

当时的想象是怎样？这是我在2011年看到的概念图：

真是充满科幻意味的未来，触动了我那颗躁动的心，激动了好久。大三的时候与同学一起想做一个应用，在现实世界中指路，把目的地的信息直接嵌入到摄像头的图像之中，打开手机跟着摄像头就能走到。而这可以为当时广大的其他LBS应用做服务。但因为清华的同学特别繁忙，项目并没有进行下去。后来在一个社团中立了一个项，希望用增强显示的技术快速建造城市的demo，用手就能拖拽高楼与道路，为城市规划师们的快速交流与讨论服务，可惜没有找到合适的人合作，也未能进行下去。而之后就毕业了。可以说进行了很多探索，但并没有出什么成果。一个一起干活的同学去了东京大学某个做VR的著名实验室中，继续他在这个领域的研究。

当时有一家非常著名的公司叫做Layar，就是试图把更多的信息通过手机嵌入到真实世界中。他们可以通过手机把报纸上的图片变成视频，把电影海报上的图片变成预告片，把静态的纸质广告变成动态的视频广告，把静态的真实世界中嵌入更广阔得虚拟世界的信息。

Layar：现实增强、增强现实、扩张实境、扩增实境 到今天，大部分的公司都可以使用开源软件进行简单的开发，在智能手机上通过摄像头来完成增强现实的功能。2014年的哈根达斯就使用这个技术进行了成功的营销，十分炫酷。

2013年，我看到了Google Glass。Google Glass的推出，是肩负着很多期望的，大家都期待看到大谷歌在AR这个领域，究竟可以再把人类科技的前线往前推多少。但是似乎很遗憾，大部分的应用主要以信息的的流动为主。打电话，发短信，看邮件，看天气，似乎只是一个手机的替代品，并没有把信息与真实世界有机地结合在一起，并没有把虚拟的世界嵌入到真实的世界之中。这样远不能完美，我们还期待更多，所以到底技术难度在哪里？

最大的难点，在于对于真实世界的建模。AR技术基本的流程并不复杂，首先对于真实世界三维建模，再把虚拟世界的信息融合到真实世界中的模型中，最后把三维的世界投影到二维上供人观看。但是，智能手机上的摄像头只是一个二维的摄像头，并没有第三维度的信息，理论上并不能完全获取对于三维世界建模的所有信息。虽然已经有不少的科研成果可以帮助我们从二维图片信息中进行三维建模，但是某种意义上这都是有缺陷的，并不能保证完美。所以这几年基于智能手机的AR发展并不理想。只有依赖全新的交互设备，才有可能有新的突破。Google并没有承载人们足够的期待，而今天，我们看到了微软。

当然，微软很早就有了布局——Kinect。Kinect是一个完美的产品，它除了提供二维的视频信息外，还提供了第三维“深度”的信息。换句话说，从理论上，这就几乎可以完美地进行真实世界的建模。因此，Kinect除了被应用在家庭娱乐设施上，它也被应用在了无数需要三维建模的科研产品上。比如不少入门级的机器人就是用Kinect作为“眼睛”，简易的无人驾驶技术也可以使用Kinect。而这样的产品也为微软在相关领域经行了大量的技术积累。

今天微软推出了Hololens，展现了大家对于它所有的期待。

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Microsoft HoloLens - Transform your world with hologramshttp://v.youku.com/v_show/id_XODc2OTI1MTM2.html](https://link.zhihu.com/?target=http%3A//v.youku.com/v_show/id_XODc2OTI1MTM2.html) 实时的三维建模，精确的定位，稳定的虚拟图像，似乎一切都那么完美。虽然在各个领域都已经有不少日趋成熟的技术，但是第一个把这些技术结合起来，推向大众市场的，这还是第一个。

但，这毕竟是个宣传视频，具体的时间也并没有出现。微软还需要克服很多困难。除了建模，定位等技术问题以外，最让人担心的依然是耗电问题。实时的三维建模必然需要大量的计算，如何保证正常的使用，考验着所有试图进入这个领域的人。

关于AR到底能有多少应用，充满着想象力。真实世界与虚拟世界的界限，也会越来越模糊。而娱乐，医疗，工业，都可能因为此而发生颠覆性的改变。

因为交互的进步，永远是颠覆性的进步。

by @陈然