06月11日 16:23新浪游戏

[新浪VR原创]
6月10日,联想在Lenovo Tech World 2016上发布了世界上第一款搭载Tango技术的AR手机PHAB2 Pro。讲真,这玩意的确可以称得上是“黑科技”,但如此碉堡了的AR手机到底能用来干啥呢?联想和谷歌又是如何做到的呢?PHAB2 Pro是不是又是一款噱头超过实际意义的“然并卵”产品呢?
谈了这么久的Project Tango,我们希望今天就可以把它讲清楚:
PHAB2 Pro是个什么玩意?又是如何做到的?

乍眼一看,PHAB2 Pro与其他智能手机并无二致,最大的区别在于集成在手机背后的一组长条形的传感器。该组传感器可以使PHAB2 Pro实现运动追踪、区域学习和深度感知等三大核心技术。而这三项技术,正来自于谷歌之前的神秘研究项目“Project Tango”。

Project Tango项目开始与2014年6月5日,由灵魂人物Johnny Lee带领。在开始Project Tango项目之前,Johnny Lee曾是微软Project Natal的项目负责人,开发出了风靡一时的Kinect。更早之前,Johnny Lee还曾改造过Wii并使之具备动作追踪的功能。细数Johnny Lee的职业生涯,我们不难看出:他的所有经历都是在为电子设备装上跟人类一样的“眼睛”。通过光学传感器、惯性传感器和计算机视觉技术的完美结合,他能让一个冷冰冰的电子设备如同人类一样去认识并感知这个世界,而他所做的这一切,甚至比Oculus还早5年。
在加入Google X之后,他又转入Motorola ATAP(All Things Are Possible),后者曾是谷歌收购摩托罗拉(后来又卖给了联想)之后保留的一个重要的研发部门,而如今的“Tango”就是Johnny Lee与团队多年研究成果的结晶。
简单来说,Tango(目前Project Tango项目已正式更名)包含了三大核心技术:运动追踪、区域学习和深度感知。通过3张GIF,我们希望可以简单阐述一下Tango的核心技术原理:

运动追踪(Motion Tracking)
首先,要让设备知道自己在某一时间的位置并能捕获这一点的位置信息,谷歌称这项技术为运动追踪。通过配置在手机上的一系列传感器,设备在位置点A获取了位置信息A1,当移动到位置点B时,获取了位置信息B2。那么,如何做才能让设备在移动过程中知道自己在哪里呢?这就像是一个逆向解题的过程。
众所周知,照片是三维物体投射到二维平面上所呈现的样子。计算位置信息,需要多个信息点进行对比,而当用户拿起设备站在位置点A,又移动到了位置点B,或者是之后的位置点C,设备在运动中就可以不断地捕捉到这些单独的位置信息。这样一来,某一个点上类似“单目视觉系统”的信息就会因为数据的积累变成“多目视觉系统”。通过对比多个位置上的数据信息,设备也就可以通过位置坐标来计算出用户运动的轨迹。而Tango系统的整个工作流程大概是这样的:拍摄→识别特征点→匹配特征点→筛去错误匹配→坐标换算。当然整个Tango系统的工作靠的不只是一个光学摄像机,它还将通过内置的6轴惯性传感器(加速度计和陀螺仪)来捕捉相机的加速度和运动方向。

深度感知(Depth Perception)
当设备知道了用户的运动轨迹,其次要解决的就是让设备也拥有像人类一样的深度感知系统。其实这并不算是谷歌的发明,同样类似的技术还有Intel的实感技术。不过,深度感知技术的推广和普及多半也要归功于Johnny Lee在Project Natal的经历。Kinect一代的推出让业界知道了什么是结构光(Structured Light),而结构光,顾名思义是有特殊结构(模式)的光。比如离散光斑,条纹光,编码结构光,等等。当他们被投射到待检测物体或平面上,看上去就好像标尺一样。根据用处不同,投影出来的结构光也可以分为不可见的红外光斑,黑白条纹可见光,单束线性激光等等。比如Kinect投射出来的就是红外光斑,如今也应用到了Tango系统上。
当这些结构光(红外线)在被投射到物体上并呈现出不同样子的时候,包含在深度传感器中的接收器就可以知道每条红外线光点的深度信息,从而计算出物体的深度信息。这些包含深度信息的“点云”最终会通过Tango系统的算法拼接成一个实时的、运动的、连贯的景深信息,从而让设备知道物体离自己到底有多远。

区域学习(Area Learning)
能让设备感知外界的运动、等度等信息其实还不够。作为层层递进的关系,配备在Tango设备上的定制传感器与软件还将以每秒1500万次的频率进行3D测量,从而绘制出完整的区域模型。
让设备可以追踪自己的位置、感知物体深度信息、并描绘出外界的3D模型,这种实时捕捉并进行信息处理的技术就是Tango系统的核心,也是能让一个普通手机变为AR手机的基础。而PHAB2 Pro,正是搭载了这一技术的科技结晶。你可以把它想象成是一个长着人类眼睛的智能手机,虽然它仍然是一个冷冰冰的电子设备。
PHAB2 Pro能用来干什么呢?
俗话说的好,巧妇难为无米之炊,现在既然有了米,那PHAB2 Pro又能做出来什么样的饭呢?

从Google Play目前所放出的支持Tango技术的应用来看,总共有23个。其中大部分皆为AR游戏及感知类工具。
比如这个视频中所演示的《Project Tango MeasureIt》:
该应用主要展示的就是Tango平台主要的三大核心技术之一:景深感知。通过点对点的测量,只要用手机对准物体,就可以精确地测量出真实世界中的物体长度。当然,谷歌和联想在发布会上也称在未来将会为PHAB2 Pro带来更加丰富的AR应用。鉴于目前的Tango平台还处在“Tech Demo”阶段,我们认为Tango平台未来的使用场景也将逐渐丰富。
毕竟在这个人类可以自由支配的虚拟世界中,只有想不到,没有做不到。而AR/VR曾经一直做不到的是,Tango已经为你做到了。
谷歌为什么会选择与联想合作?
在了解了PHAB2 Pro的黑科技之后,我想所有人都会有一个这样的疑问:技术从研发到商用,是一个复杂的过程。既然谷歌要做的是个AR手机,为什么偏偏要选择联想,而不是苹果,不是三星,也不是自己做呢?
经过我们对联想和谷歌这两家公司的研究判断,谷歌选择与联想合作,大概是两者“各怀鬼胎”的一拍即合:
-谷歌的手机从来都是找别人合作代工,并不自己生产手机。
-不单单是手机的研发能力,AR智能手机需要很多相关行业的技术及硬件支持,而联想拥有的恰恰不只是手机。
-新技术需要普及才能有意义,联想同时也在渠道方面有着得天独厚的优势。
然后,前几天流出的一则消息也恰好验证了我们推论:

看到这里,想必你也就理解我为什么会用“各怀鬼胎”来形容联想和谷歌这两位看似毫无关系的结合了。不是PHAB2 Pro需要联想,而是联想需要PHAB2 Pro。
PHAB2 Pro能为VR/AR行业带来什么?
虽说PHAB2 Pro是一款AR手机,但VR/AR领域本身就有这许多共通之处,Tango项目的价值也并不是把某个技术做到了登峰造极,而是将多种技术完美融合在一起,做到了1+1+1>3的功效。在VR/AR盛行的今天,Tango项目的场景扫描和运动追踪功能正是VR/AR设备最欠缺的几种信息输入的方式。再加上谷歌最近发布的DayDream VR平台和Android N,可见谷歌在移动VR上的布局是多么宏大。不过,此时看来Tango项目还处在“Tech Demo”阶段,究竟能给VR/AR带来多大的推动力,就让我们拭目以待吧。