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投影映射技术实现AR增强现实 Lightform聪明地实现了

来源:投影时代 更新日期:2017-03-30 作者:叶风

    VR/AR眼下十分很火,但佩戴头盔和眼镜等头显很不舒适,为了避免这个困扰,很多创业公司看到一个新的市场前景,那就是致力于开发不需要头显的AR技术。事实这是可行的,那就是结合投影技术。投影时代网前几天刚报道过一家总部位于伦敦的创业公司HoloLamp就推出了AR投影机。近日我们得悉,又有一家位于旧金山的初创公司Lightform 也推出了不需要眼镜的AR投影技术产品,而且技术更成熟。

    Lightform公司致力于“Projection mapping(投影映射)”研究项目,并将其转化为易于操作的现实用例。Projection mapping是一种投影技术,可以将任何不规则外形的物体变成影像投影的显示表面。

    那么Lightform是如何利用投影技术实现AR效果的呢?

    所谓增强现实AR简单说就是在现实物体上叠加虚拟动画效果。Lightform装置首先自动对齐并3D扫描现实物体,并且连接到投影仪,围绕现实对象叠加虚拟效果,从而创建神奇的AR效果。如投影仪把带虚拟效果的光投影到手表、眼镜展架上,会出现流动的波浪效果。这样你就可在不需要佩戴任何AR眼镜的情况下,就能看到虚拟叠加在现实物体上梦幻的AR效果。

    投影映射是一门可以自动检测AR对象的艺术,它能将冲击性的图案投射到各种表面上。该技术使二维平面能以奇妙的方式展现“活着”的形态,将数字与物理融合,从而创造令人惊叹的效果。

    其实,Projection mapping(投影映射)并不是全新技术。微软早在CES 2013期间展示的新投影技术“Illumiroom”,其实就是最著名的投影映射(也有人称之为立体光雕投影)研究项目,Illumiroom的原理是将Kinect for Windows摄像头传感器以及一个投影仪组合使用,通过模糊屏幕内容和我们所处环境之间的界限,使我们得以融合虚拟和物理世界。Kinect负责捕捉用户在房间中的坐标位置以及动作,而XBox游戏设备则根据采集到的数据运算出游戏画面,然后通过投影仪投射在房间中,整个过程都通过即时运算完成,不需要任何图像的预处理。微软曾宣称,Illumiroom技术能够将互动游戏体验覆盖到房间的每一个角落:枪战中,战火会从屏幕中飞溅而出。当游戏中进入雪景,你眼前的房间里也会有雪花飘落。

    虽然Illumiroom项目已经多年了,但一直未普及起来,关键还是受制于投影技术局限,一是之前的投影仪不仅昂贵、体积大,而且容易坏,需要定期更换灯泡;二是投影映射涉及具有多个高级软件的复杂工作流程,操作难,要求高。但随着投影技术的快速发展,LED和激光投影出现不在需要更换灯泡,让投影仪既长寿且更加便宜好用,同时MEMS和Pico等微型投影技术可以使投影体积更小且可方便嵌入到其他设备中。在这个前提下,Lightform和HoloLamp现在从事AR投影开发,正好赶上了好时代,因而他们能让投影映射流程更加便利,效果更出色,部署更加方便。

    Lightform之所以能够开发出成功的产品,跟其创始人从业经验有关,其中Lightform的首席执行官兼联合创始人Brett Jones是微软Illumiroom项目的首席研究人员之一;而首席战略官兼联合创始人Raj Sodhi曾经参与迪斯尼研究项目Aireal,该项目通过“能够保持其形状和速度并且可以远距离航行的空气环”创造触觉反馈。他们在3D技术、交互触觉反馈技术、3D扫描、虚拟图像叠加算法等方面有很深的研究和技术沉淀。加上Brett Jones对AR技术的梦想和执着追求成就了他们的事业。

    Brett Jones在解释了这种AR技术的灵感时说道:“当我八年前还在华特迪士尼幻想工程(Disney Imagineering)的时候,我看到了一个演示的投影式AR,这是我见过的最引人注目的VR/AR演示。系统将一个完整的森林投影出来,闪电和雨水,蝴蝶轻轻地飘过,还有一个奔流不息的瀑布。我的同事把他的ID丢进瀑布,我发现ID变湿了。但问题是,演示成本需要数百万,只有迪斯尼有能力实现。就在那时,我知道自己想把这项技术变得无处不在。”

    Brett Jones认为目前投影机很先进,但仍然很“笨” ,他们不知道自己在投射什么。Lightform要做的就是让投影机“聪明起来”。投影映射涉及具有多个高级软件的复杂工作流程。从初始扫描到3D动画再到现场校准,每一步都需要不同的艺术家或技术人员。Lightform目前正在努力进一步优化软件和简化CAVE安装的设置流程,以向用户提供更聪明的解决方案。

    Lightform实际上已经建立了使用该技术的CAVE系统,该系统已部署到15家主要家居零售商的店铺中。得益于该产品未来的良好前景,Lightform刚刚宣布获得了260万美元的种子轮融资,资金来自 Lux Capital,Seven Seas Partners,几位天使投资者,以及国家科学基金会。有了这些资金,Lightform可以进一步完善产品,而不忙于交货。据Pjtime.com了解,Lightform目标是在今年夏天为其产品提供正式预订,并计划提供简化部署这些设置过程的软件,目标是快速将“真实世界的3D扫描转变为引人注目的运动内容”。

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