AR導航能成為“路痴”福音嗎
實習記者 代小佩
看著導航還找不著路？這可能是很多“路痴”內心的痛。指路工具能否更直觀一點呢？號稱是“路痴”福音的AR步行導航或許可以做到。
想要解決“路痴”難題，近日高德宣佈將聯合OPPO推出國內首個應用SLAM技術的AR步行導航。
這種導航系統是什麼呢？手機AR步行導航是指將AR技術與導航功能結合，通過手機相機即可看到全景路線和終點位置，方便使用者辨別方向。在導航過程中，使用者不必反覆檢視地圖路線資訊，只需結合語音導航、真實街景，按照箭頭或卡通人物的指示就可以找到方向，順利抵達目的地。
那麼，AR步行導航真能幫到“路痴”嗎？與二維導航相比，它的準確性怎麼樣？它還有哪些技術瓶頸亟待突破？
尚處探索階段，使用者體驗有待提升
通常，使用傳統二維導航產品，使用者需不斷觀察現實世界，同時與手機上的二維地圖做比對，然後辨別出自己該前進的方向。有不少人會覺得，在陌生環境下使用二維導航工具時，由於對路況不熟悉，這種“圖路對應”會分散駕駛員大量的精力，甚至會增加交通事故出現的機率。
AR步行導航試圖解決上述問題。它將地圖、手機攝像頭與AR技術深度結合，攝像頭會將真實世界中的一切呈現在手機螢幕上，同時卡通人物、指示箭頭等虛擬模型會疊加在現有影象上，這個虛擬模型可為行人指引方向。在指引過程中，使用者只須看著螢幕就可以抵達目的地，無需再絞盡腦汁去“翻譯”2D地圖上的資訊。
“對行人而言，AR導航確實提供一定幫助，但在跟蹤精度和使用者體驗上依舊存在問題。”北京理工大學光電資訊科技與顏色工程研究所研究員翁鼕鼕向科技日報記者解釋，傳統二維GPS導航對定位、方向的精度要求比較低，即便存在幾米的誤差，也不會對導航有太大的影響。但AR導航對精度的要求非常嚴格，精度要達到釐米級，方向要精確到零點幾度。這意味著，只要出現零點幾度的誤差，使用AR導航的使用者就會感覺指路標識在螢幕上“飄”，影響指示的準確性。
此外，AR導航需要對環境進行實時監測，手機要隨著行進不停移動。但如果手機頻繁晃動，影象的畫面就會變化得很快，容易導致跟蹤失敗，AR導航的體驗感就不會那麼好。“相比幾年前，如今的AR導航雖已有很大進步，但使用者就是考官，你從10分考到59分，對考官來說還是不及格，儘管這個提升的過程需要付出極大努力。”翁鼕鼕坦言。
“即使現在手機AR導航能做到非常精確，使用方式也只是使用者拿出來看一眼然後繼續走路。一直舉著手機看，很多人會覺得沒太大必要。”翁鼕鼕認為，手機AR導航並不符合使用者的使用習慣。
不過，翁鼕鼕認為，AR步行導航的概念沒有錯，只是現在的產品尚處於早期探索階段，距離成熟的產品形態還有一段距離。“目前該類AR導航更多是嘗試性的過渡產品，讓大家找找感覺。企業藉此收集一些使用者體驗作為反饋資訊，測試一些新的想法。”
硬體影響體驗感，突破需基礎研究助力
在翁鼕鼕看來，現在AR導航體驗感稍遜的一個重要原因在於硬體。“AR導航技術最需突破的就是‘端’，也就是硬體裝置。”在他看來，在智慧眼鏡上做AR導航比在手機上更有現實意義，但短時間內眼鏡還難以做到大規模普及。
除了手機，可以搭載AR技術的硬體還有固定式AR裝置（虛擬試衣鏡）、頭戴式顯示器、智慧眼鏡等硬體裝置。但目前相比手機，其他AR裝置的市場份額十分有限。
IDC今年釋出的相關市場報告顯示，2017年全球繫留AR裝置（連PC電腦/主機）銷量約3萬，一體機AR裝置約12萬，無屏AR裝置（插手機盒子）約45萬。該報告預計，2018年繫留AR裝置銷量有望達到12萬，一體機AR裝置有望達到29萬，無屏AR裝置約82萬。
相比幾年前，上述裝置銷量已有明顯進步，但相比年銷量動輒上億的手機，這些AR硬體的市場依舊顯得太小眾。
市場空間難以開啟的首要原因就是價格。法國市場研究公司Yole Développement的技術與市場分析師布哈姆裡博士曾表示，AR技術雖然前景廣闊但也存在侷限，它的推廣成本很高，尤其體現在售價上。例如，Microsoft HoloLens是微軟於2015年釋出的一款頭戴顯示器，業內對其評價不錯，但其高達30000元的售價讓人望而卻步。
AR普及的另一個門檻體現在技術上。“目前，市場上尚沒有體驗感特別好的AR裝置。”翁鼕鼕說。
AR創業公司靈犀微光CEO鄭昱也表達過類似的觀點。在一場線下沙龍上，以大受歡迎的AR遊戲《Pokemon Go》為例，他表示，真正的AR遊戲體驗應該不需要藉助手機，而是直接在這個桌子上就能看到真實的皮卡丘（《Pokemon Go》中的卡通形象）。“這是非常重要的概念，如果我們還要藉助手機這個中間媒介的話，AR效果就會大打折扣。”鄭昱坦言，目前還沒有一款能呈現這一效果的AR裝置。
做好AR導航的“端”需要多久呢？這取決於相關領域基礎研究發展的速度。“主要是光學方面的基礎研究，從原理到工藝，從樣品工藝到可批量生產的工藝，都需要很長的時間。”翁鼕鼕強調，硬體發展離不開工藝的進步，而工藝進步與基礎研究密不可分。
不過，在硬體蓄能的時候，軟體可以先發力。“不論使用何種硬體裝置，AR導航的軟體技術是相通的，比如GPS、SLAM、計算機識別、後臺運算、大資料等。在硬體沒有準備好之前，可以先解決軟體問題。”翁鼕鼕說。
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SLAM：AR導航由偽變真的關鍵
實際上，AR步行導航並不新鮮，早在幾年前就已出現帶有該功能的地圖類APP。
“從全球範圍來看，初期的一些AR導航產品，大多基於GPS，即GPS AR，它被一部分人稱為‘偽’AR。”高德地圖導航技術相關負責人對科技日報記者表示，SLAM技術可為使用者打造精準的“真”AR導航體驗。SLAM作為AR導航關鍵性的底層技術，即SLAM AR，它能把真實場景和想象空間相結合，藉助計算機視覺和圖形學技術的力量，消除虛和實的界限，提高使用者的導航效率。
SLAM（simultaneous localization and mapping），即同步定位與地圖構建。很多學者認為它是實現真正全自主移動機器人的關鍵。藉助SLAM技術，機器人在未知環境中從一個未知位置開始移動，在移動過程中根據地圖進行定位，同時在自身定位的基礎上建造增量式地圖，實現自主定位和導航。
通俗來講，SLAM回答了兩個問題：“我在哪兒”和“我周圍是什麼”。高德地圖導航技術相關負責人解釋，如同人到了一個陌生環境，SLAM試圖要解決的就是恢復出觀察者自身和周圍環境的相對空間關係。“我在哪兒”對應的是定位問題，而“我周圍是什麼”對應的是建圖問題。
“SLAM技術是AR導航的關鍵技術，如果它出現故障就會引發一系列問題。”翁鼕鼕指出，近年來SLAM發展較快，但該技術也存在一定的侷限性——它對環境要求很高，比如物體運動、手機晃動、遮擋等都會對其產生干擾。
此外，耗電量大也是SLAM技術目前的短板之一。“理論上SLAM AR的確比GPS AR更耗電，不過在經過區域性優化後，融合GPS技術的SLAM AR，即SLAM AR+GPS AR的耗電量能做到與GPS AR整體持平。同時，SLAM AR+GPS AR可提升使用者步行導航的準確性，未來發展值得期待。”高德地圖導航技術相關負責人說。
本文來源：科技日報社-中國科技網 責任編輯：喬俊婧_NBJ11279