看到蘋果給iPhone 7 Plus配置了雙攝像頭,我們不禁要問,這是蘋果走向增強現實的初步嘗試嗎?這個問題完全是合情合理的。2013年,蘋果曾收購3D成像公司PrimeSense,如今iPhone又搭載雙鏡頭,能夠深度感知周邊環境,這些都是捕捉3D空間和物體的基礎要求。不僅如此,蘋果的CEO蒂姆·庫克還曾多次表達他對AR技術的興趣。
於是,我們自然而然地聯想到,iPhone 7 Plus是否意味著蘋果將打造一個增強現實的世界。在這方面已經捷足先登的包括微軟的Hololens,以及谷歌Tango項目中AR技術的代表,與聯想共同開發的PHAB 2 Pro。
iPhone 7 Plus擁有28毫米的廣角鏡頭,以及56毫米的長焦鏡頭(從技術上來說,這種鏡頭不是蘋果在宣傳材料中所說的遠攝鏡頭,而更傾向於「肖像」鏡頭)。
兩鏡頭協同合作,可以捕捉到鏡頭中物體的景深(指突出主要圖像,虛化背景圖像,使畫面更接近人類肉眼真實的視覺感受)信息。但是,兩鏡頭捕捉AR圖像的能力非常有限,主要出於兩個原因,一是它們只能捕捉到各自所「看」到的圖像;二是它們的距離太近,視覺範圍不夠廣。
雙鏡頭的局限
有消息人士稱,iPhone 7 Plus使用的相機模塊幾乎可以確定是以色列手機相機模塊公司LinX開發的,蘋果於2015年將這家公司收購。收購之前,LinX曾宣稱其智慧型手機相機模塊可以實現DSLR級別的照片質量,且不占據手機的太多空間。對比下來,蘋果對iPhone 7 Plus相機的評價簡直如出一轍。
同樣讓LinX引以為豪的,還有其雙鏡頭所配備的先進技術。它們可以捕捉到圖像的景深信息,也就是說圖像的背景能夠在虛化的同時,不影響前景的顯示效果,甚至你還可以將背景置換。這一技術也是iPhone 7 Plus的宣傳特色之一,蘋果將其稱之為「肖像」模式。
要想創造出背景獨立虛化的效果,兩個攝像頭需要通力合作,捕獲足夠的圖像數據,用以做出合理的推斷,比方說前景的是不是一個人,它們甚至還能識別頭部線條。蘋果還使用了一套算法,讓攝像頭具備識別人臉的功能,因此當攝像頭在前景中捕捉到人時,它會迅速聚焦那一部分。
問題來了。兩鏡頭必須獨立工作,分別識別區域中的點,才能建立起圖像特定區塊的景深信息。如果軟體能夠匹配到這些被識別的點,相機就能對畫幅中的物體進行3D捕捉。
但是,這一技術非常依賴畫幅中物體和表面的多樣性。如果相機對著的是一面平整的白色牆壁,缺少區別度,相機軟體就無法將兩鏡頭識別的點匹配起來,這樣一來,深度信息也就無法獲得。
AR內容對3D圖像和本地環境繪圖要求極高,硬體設備必須能夠提供更加精準、持續的景深數據。相機的傳感器需要對視野範圍內的表面及物體進行探測,確定它們的水平坐標和深度坐標。因此,相機必須能夠對自己在空間內的位置進行定位,即使是在移動的過程中。
相機位置
iPhone 7 Plus兩鏡頭緊緊依靠的位置也引發了業內的疑問,許多人質疑這種位置能否有效服務於AR技術。經驗告訴我們,兩個完全相同的鏡頭之間的距離乘以10,等於相機能夠捕捉到景深信息的距離。也就是說,如果兩個鏡頭之間的距離是1英寸(約2.54厘米),該相機能夠勾勒3D物體線條的空間距離就在10英寸以內。
iPhone 7 Plus的兩鏡頭之間相隔約1厘米,如果兩鏡頭完全相同,那就意味著iPhone 7 Plus相機可以探測的景深範圍為10厘米左右。
不過,iPhone 7 Plus的兩鏡頭並不完全相同,一個是廣角鏡頭,一個是「肖像」鏡頭,因此間距乘以10的原則在此或許並不適用。一名AR開發人員表示,結合某些精確的校準軟體,iPhone 7 Plus相機的探測距離或能達到兩鏡頭間距的50倍。不過話說回來,50厘米也算不上多遠的距離。
如果iPhone 7 Plus真的是為了捕捉圖像,應用於AR技術,蘋果肯定會把兩鏡頭的間距再拉開些。
未搭載PrimeSense傳感器
AR設備一般會搭載一個主動傳感器,用以測量景深(比方說微軟的Hololens)。這類傳感器能夠發射出一束光線,計算光線從物體反射回來所需的時間。這一時間是相機確定物體在視線範圍內哪個位置的關鍵信息。
主動傳感器技術實際上是蘋果在收購PrimeSense時的附帶產品,但是iPhone 7 Plus並未使用這一技術。iPhone 7 Plus搭載的是大部分傳統相機所使用的同級別被動傳感器。與主動傳感器相比,被動傳感器通過接收環境中的光線,捕捉到的景深信息要相對較少,且可靠性不高。
科幻原型設計公司SciFutures的CTO Scott Susskind相信,蘋果未在iPhone 7 Plus中運用PrimeSense的技術,顯示出他們在該款手機上沒有任何AR野心。「在AR追蹤表現方面,PrimeSense和他們的深度感知技術比7 Plus上的雙鏡頭要強多了。」Susskind在一封郵件中這樣說道。
Susskind表示,蘋果很有可能在iPhone 7的相機上運用了PrimeSense的計算機視覺算法。
Tim都說了什麼
OK,我們來說說手機上的AR體驗。儘管Pokémon Go風靡全球,但Jony Ive(蘋果首席設計官)帶領的工業設計團隊大概都不高興瞥一眼。這款以手機為基礎的增強現實遊戲從體驗方面來說勉勉強強,用戶和環境以及用戶相互之間仍然存在一道障礙。
庫克曾在一次參訪中說道:「AR不僅讓我們能夠坐下來,身臨其境地和大家交流,也讓我們共同看到一些畫面。這些畫面可能是我們正在談論的事情,也可能是某個不能親自到場,卻以AR形式出現的人。」
庫克的話似乎之處,蘋果偏好的AR產品與主流有所不同,他們不希望像Oculus等產品一樣,使用戶失去與整個世界的視覺交流。我們還讀出,蘋果所感興趣的不是那種將用戶吸引到手機或平板電腦螢幕上的AR。Vuforia的總裁Jay Wright稱,他認為庫克的話意味著,蘋果很可能會推出某種AR頭顯或眼鏡。
蘋果在AR技術上的野心毋庸置疑,在矽谷某個不起眼的角落裡,一定隱藏著蘋果的AR設備開發中心,不過,他們開發的肯定不是平板電腦或手機。
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