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ARKIT

2017年07月05日 09:57:1315770中国AR网

ARKIT AR百科 第1张

苹果在今年 WWDC 上公布了全新 ARKIT 增强现实开发包,国外有开发者利用 ARKit、Unity 以及一台 iPhone 6s,成功将《守望先锋》中的游戏角色带入了现实环境中。毫无疑问,今年秋天将要发布的 iPhone 8 将主打 AR 增强现实功能,未来在现实世界中见到各种奇幻的场景就不足为奇了。

WWDC 想必让不少 AR/VR 从业者再次兴奋起来,苹果终于出手了。不仅宣布与 Valve 合作,还公布了首台 VR Ready 的全新 iMac Pro,更厉害的是针对 iOS 11 推出 ARKit,有了 iPhone 对 AR 的支持,相信很快 AR 会成为大家的日常。

ARKIT作用

第一,快速稳定的运动定位,这个是最基本的AR功能,从演示中可以发现整个定位非常稳定且准确,说明精度很不错,桌面的特征并不算丰富,说明鲁棒性很好,最后渲染的Demo模型很复杂,但是感觉很流畅,说明实时性和算法能耗都深度优化过。从发布会的整个演示来看,ARkit的水准应该是业内顶级的。

第二,平面和边界的估计,平面估计在单目SLAM上并不稀奇,只是从演示中很难判断是基于三维点云拟合还是IMU数据,初始化的方式看起来更像是基于IMU的。边界估计这个之前不常见,演示中唯一可以看出来的是那个虚拟小人掉到桌子外(当时过于震惊而没有截屏),说明ARkit可能不是像snapchat那样简单的VIO类算法,(从放出来的文档看就是VIO...)点云构建的部分是有一定输出的。

第三,光照估计,这个不好说,单目做光照估计的需求很可能和算法本身的架构有关(直接法?),以什么形式输出不看到接口很难判断,大部分的AR应用是不需要这类数据的,除非是要基于实际光照做高还原的真实渲染。

第四,尺度估计,这个就非常厉害了,做单目SLAM的同学都有了解,单目是无法解决尺度问题的,虽然视频里没有展示,但是如果真的解决了尺度问题,说明苹果在IMU和视觉融合方面做了非常先进的工作,而且工程化的非常好,很期待这个功能的实际体验。

第五,对各个开发平台或引擎的支持,这点说明苹果做AR绝对是“蓄谋已久”的,并且野心很大,不给其他对手留余地,一上来就要建立一个完整且广泛的AR内容开发生态。

总体来说,ARkit基本实现了单目+IMU的SLAM算法可以提供的大部分功能,并且质量很高,我相信苹果是严格检查过机型覆盖率,实时性和能耗的,那么毫无疑问,凭借广泛的硬件覆盖率,iOS会成为最有活力的AR内容发布平台,PMGO的体验肯定有质的飞跃,一大波真-AR游戏应用将会到来。

ARKIT不足

第一个不足是三维重建的能力,无论从文字解释还是Demo演示来看,目前的ARkit仅仅支持平面的“重建”,这里姑且先算做重建,因为是否支持垂直面,任意角度的平面,甚至多个平面目前都还不确定(从目前发出来的文档看只支持水平面,说明平面的拟合可能是依赖于IMU的,仅用部分点云判断深度信息)。就算ARkit包含完整的平面重建能力,对于AR应用来说依然还是不足够的。

增强现实最基础的要求是对现实世界的理解,比如几何体的重建,这方面缺失带来的问题就是无法和真实世界的物体发生合理的物理碰撞,比如演示中看到一个虚拟小人掉下桌子,我们是看不到这个小人掉落到地面的效果的。另外就是虚实遮挡,假设桌面上有一个水杯,那么如果无法重建水杯的Mesh,我们就看不到水杯遮挡住虚拟模型的效果,而会看到虚拟模型“叠加”在水杯之上,这个会比较影响整个AR的体验。当然我相信以苹果的实力,想做重建并不是没有办法可想。

这里我有两个猜测,一个可能是三维重建的流程,交互和接口苹果还在优化中,目前AR基本的功能接口已经足够发布了,苹果想慢慢来。另一个可能是苹果想依托于硬件来解决三维重建的问题,众所周知单目做实时三维重建是非常有难度的,而基于双目或深度摄像头则可以相对简单的解决这个问题,顺便苹果还可以展现9月份即将发布的iPhone8的“特殊”,两全其美。

第二个不足,就是识别的能力,目前AR最火爆的应用场景其实不是游戏而是线下营销,而线下AR营销非常依托于识别算法和定位算法的对接。苹果可以在移动端单目设备上做出这样成熟的SLAM算法,单纯的识别和定位应该都不是问题,难点可能在于定位算法如何跟识别算法对接,如果依赖于端上的识别算法,那么按照现有的苹果更新审核机制,AR内容的更新会非常麻烦,苹果可能需要提供专门的编辑器;但是如果基于云端识别,则苹果的用户群体过于庞大,到时候云识别的QPS会很惊人,是否苹果还没有准备好接受这样的考验?

总体来说由于iOS巨大的用户群体,ARkit的发布对整个AR行业是有很大的推进作用的,每一个和AR相关的玩家可能都需要重新审视一下自己的位置,如何在明确知道iOS具备AR能力的情况下找到自己的定位,纯算法或者硬件是否还要坚持?如何细分?如果做软件或AR服务,那么怎么最大化的利用ARkit?

关于ARKIT开发平台

苹果公司(Apple Inc. )是美国的一家高科技公司。由史蒂夫·乔布斯、斯蒂夫·沃兹尼亚克和罗·韦恩(Ron Wayne)等人于1976年4月1日创立,并命名为美国苹果电脑公司(Apple Computer Inc. ),2007年1月9日更名为苹果公司,总部位于加利福尼亚州的库比蒂诺。

苹果公司1980年12月12日公开招股上市,2012年创下6235亿美元的市值记录,截至2014年6月,苹果公司已经连续三年成为全球市值最大公司。苹果公司在2016年世界500强排行榜中排名第9名。[1]  2013年9月30日,在宏盟集团的“全球最佳品牌”报告中,苹果公司超过可口可乐成为世界最有价值品牌。2014年,苹果品牌超越谷歌(Google),成为世界最具价值品牌。2016年7月20日,《财富》发布了最新的世界500强排行榜,苹果公司名列第九名。

北京时间2016年9月8日凌晨1点,2016苹果秋季新品发布会于在美国旧金山的比尔·格雷厄姆市政礼堂举行[3]  。10月,苹果公司成为2016年全球100大最有价值品牌第一名。

2017年1月6日早晨8点整,“红色星期五”促销活动在苹果官网正式上线,瞬间大量用户涌入官网进行抢购,仅两分钟所有参与活动的耳机便被抢光,官网显示“由于需求量大,本次购买的产品不包含Beats Solo3 Wireless头戴耳机”。同时苹果官网一度陷入瘫痪,页面无法打开。

2017年2月,Brand Finance发布2017年度全球500强品牌榜单,苹果公司排名第二。 2017年6月7日,2017年《财富》美国500强排行榜发布,苹果公司排名第3位.2017年6月6号推出ARKIT平台!

Scope AR宣布支持ARKit

智能指令和现场视频支持解决方案提供商Scope AR宣布正式支持苹果ARKit。一旦苹果正式推出iOS 11系统,Scope AR就可以支持ARKit。Scope AR无需特定的AR设备就可以提供最先进的AR功能。

ARKIT AR百科 第2张

Scope AR的CEO Scott Montgomerie表示:“对于任何想在AR领域大显身手的企业来说这都是一个改变游戏规则的机会。通过我们的技术,任何公司都可以使用目前的iPhone手机或者是iPad平板电脑来进行AR办公,让工人们可以更快、更准确地去完成任务,同时节约成本和时间。虽然有许多应用开始支持ARKit,不过我是第一个采用ARKit的解决方案,这能够真正地影响企业。”

通过支持ARKit,远程AR用户可以利用该平台精密的真实世界映射功能,在更大的区域内添加3D内容。这让以前许多标准的设备成为了可能。这对于视频通话的双方来说是无缝且简单易用的。目前新款iOS系统设备,比如iPhone 6s或者以上型号,以及配备A9和A10芯片的iPad均可以支持该功能。

通过将AR技术同视频流、语音、3D动画、屏幕分享、白板以及锁定相结合,远程AR能够有效地节约时间和成本。这样一来就能够有效地模拟出专家现场指导,指导工人每一步该做什么。如果有必要,技术人员还可以通过远程AR技术来解决现场问题。或者进行维护和装配程序。

远程AR技术支持大部分平台,包括iOS、安卓、Windows以及Tango。一旦苹果将系统更新到iOS 11,大部分设备就能够获得新的ARKit支持。

ARKIT AR百科 第3张

紧随苹果之后,Google 推出 ARCore

这个是大部分人最关心的问题,但是我个人觉得其实比较起来意义不大,只要手机目前的系统还是 iOS 和安卓对立的局面,那么安卓就一定需要一个 AR 底层的算法支持,这件事情只有两种公司可以解决,一个是控制着系统的 Google,一个是手机厂商自己。因为底层的空间定位算法非常依赖于硬件的校准和标定,任何软件公司想越过 Google 去支持整个安卓平台,尤其还需能够得到大部分手机厂商的配合去标定 IMU 和摄像头的参数,这需要和 OEM 厂商有长期合作的关系,而这几乎是不可能的。在 ARCore 发布之前,确实有一些手机厂商在自研算法,也有一些手机厂商已经与 Google 对接中,但是从进度和可推广的能力来说,Google 确实是首选,所以安卓的 AR 能力依靠 Google 这是目前最理想的方式。

很多人强调 ARCore 的功能几乎完全复制了 ARKit,但是我个人觉得这并不能说明 Google 在技术或创新能力上弱于苹果,从两方面的原因看 Google 必须这样做。

第一,从硬件的控制力来说,百花齐放的安卓硬件是 Google 控制不了的,而 AR 的底层能力有很大一部分在于硬件,所以在无法确定的硬件设备上,Google 几乎没有可能给出多于 ARKit 的功能,这也是首发的安卓手机除了 Google 自己的 Pixel 就只有 S8 的原因;

第二,ARKit 在发布短短几个月的时间里确实爆发了强大吸引力,各种类型的应用层出不穷,如果未来安卓系统想要无缝的对接 iOS 上的AR应用,那么类似甚至相同的功能和接口可以极大的减少 AR应用的迁移成本,保证在AR应用发展初期安卓平台不会被落下。基于以上两点原因,ARCore 和 ARKit 的相似几乎是必然会发生的事情。

ARKIT AR百科 第4张

ARKit 掀起了开发者的内容创作热情

那么回到区别这一点,因为硬件环境和算法架构的不同,两者肯定在体验和细微的功能上会有所区别,比如图像的分辨率、刷新率,或者光源感知算法的效果以及尺度收敛的速度和精度等,这些细微功能的不同可能源自硬件的区别,也可能源自算法中特征提取方式的区别或 IMU 融合方式的区别,但是我相信作为两家引领行业发展的公司,既然会拿出来面对大众,一定已经保证了基本的体验不会太差。

具体到两者算法架构来说,基于 VIO 架构的 ARKit 更加侧重于定位本身,比较轻量,在小范围场景内使用不会有明显的飘移感,目前测试来看尽管可以返回每一帧的 3D 点,但是并不是很稳定,也不算准确,只是用于平面拟合使用,其实目前已经可以在现有 API 的基础上开发出多平面识别的功能,但是这会非常依赖于画面中的特征点。整体看 ARKit 使用更加流畅,帧率也较高,对于用户来说体验是非常好的。

基于原 Tango 架构的 ARCore 在定位之外,会比较注重三维重建的部分,毕竟Tango本身已经依靠深度摄像头实现了实时的三维重建,ARCore 输出的 3D 点至少也是半稠密的。所以从功能来说,ARCore 在未来的想象力会更大一些,不过这也不是没有代价的,ARCore 的计算量也会更大一些,所以流畅性会有所欠缺,帧率也低于 ARKit,不过定位的精度可能会优于 ARKit(还有待进一步的测试),并且具备重定位的功能。

当然一定要分高下的话,单从体验来说,暂时我会更看好苹果一些,因为苹果可以完全控制自己后续的手机的硬件配置,这就导致为了覆盖率的 Google 在体验上很难不有所牺牲,更难保证每一款安卓手机的效果都那么一致,比如联想和华硕两款 Tango 手机的体验就不一致,这方面比较类似 iOS 和安卓的区别。

ARKIT AR百科 第5张

ARKIT应用方面

除了开发消费者应用程序以外,ARKit 还照顾到了很多企业用户。房地产和零售等行业将会促使开发者利用 ARKit 来打造和完善自己当前的平台,以改变和带来更好的客户体验。

例如,房地产的应用程序会解决与购买新房子相关的可视化问题。不久之后,开发商将开始创建、使用和改善现有的 AR 软件,允许房地产经纪人、潜在买家和房主将物品和个人家具、艺术品和家具装饰在一个虚拟的空间图像上。这也让潜在的买家对房子有了一个比较具体的印象和认识。

而先进的技术将重新定义行业,一些装饰公司也可以帮助用户创造个性化的房间场景和逼真的、3D 模型的数字内容以满足他们的设计偏好,同时还能消除更多的不确定性。

零售行业也将看到商业战略的巨大变化。为了在当今数字驱动的世界中保持竞争力,零售商必须结合最新的技术来提高客户体验。通过苹果的新产品,我们将看到无穷无尽的新的零售数字服务。

这一切只是一个开始。

很明显,通过苹果的 ARKit 发布,增强现实技术将会继续发展。不久之后,开发人员将能够构建更高级的框架,向以前未触及的环境继续前进。但随着技术的扩展和使用 ARKit 的行业越来越多,它也将会继续去改变各个行业,这将是非常令人感觉到兴奋的。

ARKIT竞争对手:ARcore

参考消息:

新浪网   如何评价苹果在 2017 WWDC 上发布的 ARKit?

17173    Scope AR: 只要苹果发布iOS11 就能支持ARKit

techweb  再来吹一波ARKit 它将每天都会带来创新

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