觸控未來 為什麼說AR是未來最重要的人機介面?

2021-06-25 12:55:41 字數 4637 閱讀 2702

在我小時候,對二郎神這個角色甚是喜歡,尤其是他眉心之上的第三隻天眼。不僅僅具備遙望千里之外的超視距能力,更能洞察周遭一切,連孫悟空變化出來的幻相,也能最視真實。我知道,人們一直希望在感官能力上有所突破,獲得天眼通般超視距的能力,以及透視眼窺其事物本質的能力。事實上,今天的手機,已經讓我們具備了千里傳音的能力。那麼在感官方面,或許ar技術已經幫我們達到了新的境界。

ar,augmented reality,增強現實,也叫做擴增實境。它是在現實上疊加一層虛擬實境,進而擴充套件人類感官,與現實產生更深刻互動的一項技術。在我看來,ar與vr,增強現實與虛擬實境,這兩者剛好是兩個相反的技術。vr是在虛擬的場景中,盡可能的還原真實的事物,讓人們有身臨其境的感受。而ar是在真實的場景中,投射出虛擬的幻象,增強人們對現實的理解和互動,增加人們在現實中的虛擬體驗。

圖:利用智慧型地形技術生成的ar視覺

根據許多的基礎研究和反覆試驗,都得出這樣乙個結論:僅具備單一感官資訊的裝置,存在某些侷限性。結合了綜合感官體驗,包括視覺、文字、聲音、觸控、力反饋等多功能感官裝置,則提供了更好的感官體驗和想象空間。這就是目前我們的各種智慧型裝置吸引人的根本原因。

也許我們可以這樣假設,將ar看做是一種人機介面,而人類的五感看做是人端的api介面。在任何感測資訊有效的利用人類五感介面,進行人機資訊傳遞之前,應該先弄明白人類是如何感知,以及我們對世界已有的看法和經驗,是如何影響每個人獲取疊加在現實上的增強資訊的。

未來的人機介面

在「標準的」未來世界中,一切人造陳設和氛圍都變得非常簡潔,而所有的各種「智慧型」裝置和資訊都會以種種自然的方式,融入我們的生活。對未來的遐想與期許,不斷的在各種科幻片中上演。同時,透過這些電影,我們也能很直觀的感受到,未來的人機介面,究竟是怎樣的。

未來什麼樣的人機介面顯得更酷?首先是先進的顯示技術,超越2d平面,立體的構建出全息的影像。在觀察角度方面具有極強的互動性,隨著視角位置的移動,可以看到更多顯示細節和側面。人機介面更加簡潔,我們將看不到任何的窗體或關閉按鈕,以及各種多餘的擬物化設計,但整個介面有驚人龐大的資訊量。最重要的資訊,將會突出顯示,而次級資訊也會堆滿整個事業。整個介面是以半透明的為主,方便現實和虛擬疊加在一起。資訊和資料成為了整個介面的焦點,系統將把豐富的資料推送到人們的眼簾。

圖:極富科技感的ar應用

整個介面顏色以單色為主,不斷強調簡潔。似乎在未來,人們對豐富的色彩並不感冒。我們很少能看到有豐富色彩的未來介面。色域、重新整理率、解析度,也許都不是未來我們所追求的技術變革。在80、90年代的科幻電影中,高科技感的介面,多半是幽幽的藍色或綠色。不過當時間跨進新千年,不帶有任何感**彩的灰色更受到各大科幻片導演的熱愛。

未來的人機介面,除了在視覺方面有上述獨特的特質之外,還具備更強的互動能功能:手勢操作,語音控制,意念控制,以及語音合成,都是不可或缺的元素。清脆的互動音效,不斷加強這種未來科技的趕腳。冷漠的不帶有任何感**彩的系統語音合成,會不斷同電影的主角進行互動,再也不是r2d2那種嘀嘀幾聲。同時也暴露出,未來機器的智力(人工智慧)也會達到了驚人的水平。

資訊才是真諦,而非介面

為什麼未來的人機介面會向著越來越簡潔的方向發展?我想這是因為人在與機器交流時,真正在交流的東西是資訊本身,而人機介面可以看做僅僅是一種「載波」,只有真正在傳遞的資訊本身才是最有價值的。沒有人會去關心其介面如何如何。我們要盡可能的傳遞大量有價值的資訊,無限接近「載波」的容量。

圖:為傳統的平面雜誌新增更豐富的多**資訊

舉個在《資訊簡史》中的例子。在其第一章「會說話的鼓」,講述了人類歷史上最原始的資訊傳遞方法——「鼓語」,當地的土著,通過一組組鼓點傳遞資訊。妻子在家裡敲出一段鼓語,告訴遠在田地裡的丈夫:「該回家吃飯啦!」 這是一種在當時看來非常高效的資訊傳播方式。雖然鼓語混合了冗餘的資訊,但這樣做也避免在傳遞過程中產生辨識的混淆。部落裡的人不僅僅要用耳朵接收這些鼓語,還要在腦海中將鼓語翻譯成實際的資訊意思。人腦需要一定時間轉換,也需要用不斷重複的鼓點,確認和校驗這些資訊。由此才能在一定的資訊組織方式下,可以清晰的反應所要表達的意思。

然而面向未來,對於資訊的繁雜處理工作,會交給計算機完成。每個操作計算裝置的人,都將面對更加龐大的資料和複雜的情況。例如:在工廠裡對各種裝置的實時監控,工人可以快速的檢視視覺化圖表。而我們透過人機介面應該更直觀的只看到資訊本身,而非包含了很多其他細節的花俏的介面。

圖:工業級的ar應用,裝置的實時執行資訊

從移動到桌面,現在整個設計界都在從擬物化向扁平化過度。應用軟體中ui和ue的設計受此風潮的影響甚大。最為典型的就是就是微軟的移動操作作業系統,微軟的metro ui沿襲了瑞士工業設計的許多元素。windows phone用符號語言代替模擬現實元素,在扁平化方面是最先邁步的。

圖:地鐵中的metro風格資訊版,在於強調資訊本身

蘋果認為,移動裝置的介面,應當有別於傳統的桌面。因此,觸控、手勢、滑動等方式應運而生。早期的移動使用者,特別是在iphone出現以前,使用者並不知道在移動場景下應該如何操作智慧型裝置。在ios6以前的版本中,蘋果盡量用擬物化的設計,去教育使用者如何使用這部次世代手機。例如,乙個記事本的logo就是一張邊角有點彎曲的即時貼,裡面就有乙個華麗麗的皮面記事本,翻頁的時候整個介面都會像真的紙張翻頁一樣。擬物化的設計,不用過多思考,根據以往的現實生活經驗,就能有效的理解ui介面。

但到了ios7時代,蘋果認為使用者對移動裝置的認知已經足夠。接下來要簡化介面,簡化設計元素。用更加抽象但容易理解的設計符號,代替現實擬真擬物的設計風格。這讓整個介面更加具有現代感。並且蘋果在未來的ios 8上,會更加徹底的貫徹這一設計思想。其總的設計目標,還是要讓介面變得更簡潔,讓所呈現的資訊,更加突出。

ar:感官的增強

圖:vuforia——qualcomm的ar增強現實技術

真正的ar是什麼,其存在意義是什麼?經過了很多思考,我認為應該是:手機或其他智慧型裝置,利用攝像頭和各種感測器,真正有效的收集各種實用的,有價值的資訊。通過計算和處理,再採用增強現實的形式,疊加到真實的世界。這樣才能人們才能通過機器,更好的理解現實,進而更優雅的與現實互動。

我曾經採訪過一位「15元豪華午餐」的ar應用開發者,我問他,你最希望在未來的vuforia v4.0 sdk中增加哪些功能?他表示,希望在vuforia sdk未來的版本中,支援人體骨骼追蹤。這有點類似於kinect所實現的功能。這個開發團隊,想使用手機攝像頭,識別人類的肢體活動資訊。並且將在此之上,為肢體增加一些酷炫的效果。比如,讓手掌著火,又比如,讓人們試穿虛擬的服裝。要實現這一切的一切,都需要攝像頭具有捕獲人類肢體骨骼狀態資訊的能力。

這個案例的本質,就是需要攝像頭能讀到更多資訊,超感於我們人類的五感。而非ar商業廣告案例這樣,通過一張識別圖,呼叫一段動畫或遊戲。智慧型裝置的攝像頭,需要具備臉部追蹤,臉部識別,對物體的大小以及材質的識別,對場景和環境的識別等等。其機器識別能力越強大、越準確,我們距離科幻般的未來,就越近。

firephone:洞察ar先機

其他手機品牌,還在不遺餘力的提高螢幕大小與攝像頭解析度的時候。似乎amazon的firephone已經洞察到增強現實的先機。firephone不僅僅內建了定製版的四核心snapdragon處理器、adreno 330 gpu,它還有許多獨特的功能。

除了後置的主攝像頭,fire phone智慧型手機正面四個邊角都有設定攝像頭,用來感知深度和使用者頭部定位,以實現手機螢幕的3d效果。這四顆攝像頭均整合了紅外燈,這樣在昏暗或完全黑暗的環境下,也能發揮作用。

圖:firephone上的應用——firefly

fire phone還搭配了名為「動態透視」(dynamic perspective)的功能。它會讓介面以不同「層級」顯示在使用者眼前。這一功能的實現依賴跟蹤使用者頭部運動的運動感測器和攝像頭。另外,手機上的firefly應用通過攝像頭和麥克風,幾乎能識別一切商品。只要在amazon貨架上有的產品,無論是一本讀物,甚至是一部美劇。透過這些功能,firephone能夠幫助人們獲取到更多資訊。

結論:ar未來最重要的人機介面

在現有的這一代智慧型手機上,我們飽嘗了智慧型終端的碩果,手機作為人類感官最重要的延伸,在未來不會侷限在4~5寸螢幕之內。透過各種先進的感測器技術,移動計算技術,以及雲端和大資料技術,勢必會更加有效的利用人類的五感,將更豐富的資訊傳遞給人。

對於未來的應用軟體介面,我們也有了「化繁為簡,煉物還虛」的清晰認識。同時,從軟體開發者層面的呼聲,將會直接影響到未來智慧型裝置的趨勢,將有越來越多的感測器被植入到裝置中。現在,我們可以這樣說,ar增強現實技術將是未來最好的人機介面。

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