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欣奕華科技集團總經理兼人工智能事業群CEO張彌:SLAM在AR領域大有可為

作者:王偉來源:中國電子報、電子信息產業網發布時間:2019-10-23 09:19我要評論

10月22日-23日,由國家發展和改革委員會高技術產業司、工業和信息化部電子信息司、北京市發展和改革委員會、北京市經濟和信息化委員會指導,中國光學光電子行業協會液晶分會、日經BP社主辦的2019國際顯示產業高峰論壇(DIC 2019)在北京舉行。欣奕華科技集團總經理兼人工智能事業群CEO張彌做了主題為《SLAM:AR世界的魔法棒》的主題演講。

首先,張彌簡單介紹了AR和其發展歷史。AR是增強現實,通過電腦技術,將虛擬的信息應用到真實世界,通過把真實的環境和虛擬物體實現疊加,在同一個空間中實現并存,這樣的技術和應用。AR發展很早,1968年的時候,著名的達伯克里斯之劍,提出了頭盔穿戴顯示應用的示范,90年代波音公司第一次提出AR的概念。又過了兩年美國空軍和哥倫比亞大學,分別提出了最早的兩個增強現實實現的原理性的系統。1997年北卡大學的阿祖馬提出了增強現實的定義,千禧之年AR版的游戲《雷神》誕生了。2012年產生了谷歌眼鏡,谷歌眼鏡是帶動了一波AR的熱潮。三年之后,微軟推出了Hololens,直到現在仍然被認為是體驗度最好的裝備。寵物小精靈AR游戲當時也風靡全球,只用63天達到5億美元的收入,2017年開始蘋果和谷歌每年在軟件包的開發上下力氣。國內方面,華為在去年也推出了增強現實的引擎,華為AR引擎。  

相比VR技術,AR有以下優勢。一是 AR主要是融合新產生的一些可視化環境和現實能夠進行交互,進行疊加,幫助人對現實的環境,或者現實的物體能夠增強之間的感知。和VR相比,AR在用戶的體驗、應用場景以及拓展方面更有優勢,而且更易與現在的行業進行結合,所以AR的想象力,發展空間也會更大。在數據處理方面,AR的真實感更強,建模工作量小,對信息選擇性的處理,這樣降低整體工作量,實現高效的交互認知。

其次,AR的用戶體驗相對來更好一些,因為它無需接入大型的連接,也不用和電腦進行同步,而且穿戴的舒適度和便利性都更方便一些。此外,由于AR可以將虛擬和現實的場景進行混合,可以面向萬千變化真實的世界,所以AR對于傳統的商業模式的增值和利益的疊加,在這個方面會帶來有益的促進的作用。

緊接著,張彌具體介紹了SLAM技術,對于真實場景和計算機生成的虛擬場景怎么應用,他的首要目標是進行無縫的合成,實質是將這兩個場景對齊,先根據事實物體確定虛擬物體和觀察者之間的關系,通過正確的投影,把虛擬物體投影到觀察者的視域范圍內。

SLAM解決一個位置的問題,SLAM把虛擬的世界和使用者能夠進行一個結合。SLAM技術根據硬件設備的不同,主要分為兩類,一類是基于激光雷達的,如無人車上面有一個大包,那個是激光雷達。另外一個是基于視覺的,采用攝像頭,就像人的眼睛一樣,給機器安上一個眼鏡,用它來看。激光的建圖比較精準,因為激光測試的距離包括范圍比較精準,缺點在于它所呈現的信息比較有限。

視覺的SLAM主要包括幾個方面,一個是數據的采集,還有特征點的提取和處理,以及數據之間的關聯,還有視覺的優化,相對來講過程蠻簡單的,就是拍兩張圖片,通過比對這兩張圖片,物體在這一時刻站的位置和下一時刻站的位置,中間的距離差,以及這兩張圖片中每個點的對應關系,計算出移動位置和最終距離的結果。

第二個技術是AI芯片,AI芯片也是因為對處理的計算能力提出了極高的要求,它首先包括探測、合成、疊加、渲染,一系列的問題,要在極短的時間內完成,避免給用戶帶來一種延遲的感覺。傳統的CPU芯片,因為通用性過于強,而且無法放入大量的計算核心,實現大規模的并行計算,所以還是不足以支撐AR的操作流暢性。

欣奕華目前在研發Tu系列芯片,基于16納米的工藝,把整體計算功耗小于兩瓦,集成了NPU深度卷積神經網絡,進行圖像處理分割功能加速,同時有VSLAM的處理單元,里面還包括了圖像信息,光照還原,白平衡,降噪以及雙攝像頭之間的協同同步,這個芯片預計在明年的時候完成Demo的制作,希望和一些廠商聯合進行推廣。

最后,是欣奕華的顯示技術,當信息收集完,處理完,接下來是如何呈現給終端的使用者。目前AR設備有三種方式,頭戴式,手持式和PC顯示,包括HUD,這樣為代表的空間顯示器。張彌認為在智能眼鏡為代表的近眼屏是未來AR廣泛發展的應用,可以更好的解放雙手,能夠隨時隨地都能夠和現實世界有一個直接的交互。這里也分了很多類,包括LCos+冷靜,MicroOLED+自由曲面,LCOS/DLP+波導,LBS+全息反射。目前,這些所有的技術還是在試驗階段。

未來在LCOS+波導或者Micro OLED在穿戴的便利性上有更好的優勢,這方面未來可能有更好的應用。今后隨著OLED,隨著設備材料不斷優化和性能的不斷提升,今后OLED的應用不光在手機上,在AR和其他方面會得到長足的發展。

最后,張彌分享了AR未來的應用場景。在ToB端,AR作為一種生產工具的方式為企業解決實際應用的問題,可以大大的提升生產和培訓的效率,提升了安全的系數,以及快速提升使用者能力,AR帶來的價值遠遠大于購買整套AR系統的成本,因此企業級的應用的需求非常旺盛。

相對于B端來說,在C端,主要集中在娛樂、教育這樣的領域,在APPStore這樣的開發軟件當中可以看到游戲類軟件占43%,實用性工具,測量、長度、寬度、導航占12%。這邊數據有疊加,因為娛樂和教育的東西混在一起,大體來講,在這里面的分類主要是集中在這三個方向上的。

張彌總結說,隨著AI技術的發展和AR內容的豐富,AR產品可能會成為隨身攜帶的工具,就像手機一樣,甚至有可能取代手機,進一步促進虛擬現實和物理操作之間相互的融合。隨著AR屏幕的興起,不斷的延伸,這樣的一個AR今后的形態,像眼鏡,像手機上的方式發展,同時AR的內容也會逐步的豐富,基于我們現在人工智能的蓬勃的發展和處理能力的提升,能夠給今后AR的應用帶來更多的支持。今后在AR應用中,人機交互變得更加自然,即時信息邊看邊買的操作也會成為可能, AR應用將拓展到更多的場景中。


責任編輯:趙強
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