AR步行導航真能幫“路癡”找到正確位置嗎？
2018-09-12 10:46:54 來源:
科技日報 
原標題：AR導航能成為“路癡”福音嗎
看著導航還找不著路？這可能是很多“路癡”內心的痛。指路工具能否更直觀一點呢？號稱是“路癡”福音的AR步行導航或許可以做到。
想要解決“路癡”難題，近日高德宣布將聯合OPPO推出國內首個應用SLAM技術的AR步行導航。
這種導航系統是什么呢？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，方便用戶辨別方向。在導航過程中，用戶不必反復查看地圖路線信息，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。
那么，AR步行導航真能幫到“路癡”嗎？與二維導航相比，它的準確性怎么樣？它還有哪些技術瓶頸亟待突破？
尚處探索階段，用戶體驗有待提升
通常，使用傳統二維導航產品，用戶需不斷觀察現實世界，同時與手機上的二維地圖做比對，然后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，由于對路況不熟悉，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屏幕上，同時卡通人物、指示箭頭等虛擬模型會疊加在現有圖像上，這個虛擬模型可為行人指引方向。在指引過程中，用戶只須看著屏幕就可以抵達目的地，無需再絞盡腦汁去“翻譯”2D地圖上的信息。
“對行人而言，AR導航確實提供一定幫助，但在跟蹤精度和用戶體驗上依舊存在問題。”北京理工大學光電信息技術與顏色工程研究所研究員翁冬冬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，精度要達到厘米級，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導航的用戶就會感覺指路標識在屏幕上“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，圖像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么好。“相比幾年前，如今的AR導航雖已有很大進步，但用戶就是考官，你從10分考到59分，對考官來說還是不及格，盡管這個提升的過程需要付出極大努力。”翁冬冬坦言。
“即使現在手機AR導航能做到非常精確，使用方式也只是用戶拿出來看一眼然后繼續走路。一直舉著手機看，很多人會覺得沒太大必要。”翁冬冬認為，手機AR導航并不符合用戶的使用習慣。
不過，翁冬冬認為，AR步行導航的概念沒有錯，只是現在的產品尚處于早期探索階段，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。企業借此收集一些用戶體驗作為反饋信息，測試一些新的想法。”
硬件影響體驗感，突破需基礎研究助力
在翁冬冬看來，現在AR導航體驗感稍遜的一個重要原因在于硬件。“AR導航技術最需突破的就是‘端’，也就是硬件設備。”在他看來，在智能眼鏡上做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技術的硬件還有固定式AR設備（虛擬試衣鏡）、頭戴式顯示器、智能眼鏡等硬件設備。但目前相比手機，其他AR設備的市場份額十分有限。
IDC今年發布的相關市場報告顯示，2017年全球系留AR設備（連PC電腦/主機）銷量約3萬，一體機AR設備約12萬，無屏AR設備（插手機盒子）約45萬。該報告預計，2018年系留AR設備銷量有望達到12萬，一體機AR設備有望達到29萬，無屏AR設備約82萬。
相比幾年前，上述設備銷量已有明顯進步，但相比年銷量動輒上億的手機，這些AR硬件的市場依舊顯得太小眾。
市場空間難以打開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里博士曾表示，AR技術雖然前景廣闊但也存在局限，它的推廣成本很高，尤其體現在售價上。例如，Microsoft HoloLens是微軟于2015年發布的一款頭戴顯示器，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設備。”翁冬冬說。
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游戲《Pokemon Go》為例，他表示，真正的AR游戲體驗應該不需要借助手機，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，如果我們還要借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設備。
做好AR導航的“端”需要多久呢？這取決于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。”翁冬冬強調，硬件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，在硬件蓄能的時候，軟件可以先發力。“不論使用何種硬件設備，AR導航的軟件技術是相通的，比如GPS、SLAM、計算機識別、后臺運算、大數據等。在硬件沒有準備好之前，可以先解決軟件問題。”翁冬冬說。
延伸閱讀
SLAM：AR導航由偽變真的關鍵
實際上，AR步行導航并不新鮮，早在幾年前就已出現帶有該功能的地圖類APP。
“從全球范圍來看，初期的一些AR導航產品，大多基于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技術可為用戶打造精準的“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，借助計算機視覺和圖形學技術的力量，消除虛和實的界限，提高用戶的導航效率。
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。借助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“我周圍是什么”。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系。“我在哪兒”對應的是定位問題，而“我周圍是什么”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。”翁冬冬指出，近年來SLAM發展較快，但該技術也存在一定的局限性——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，不過在經過局部優化后，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可提升用戶步行導航的準確性，未來發展值得期待。”高德地圖導航技術相關負責人說。（中測網 史婉婉）
實習記者 代小佩
看著導航還找不著路？這可能是很多“路癡”內心的痛。指路工具能否更直觀一點呢？號稱是“路癡”福音的AR步行導航或許可以做到。
想要解決“路癡”難題，近日高德宣布將聯合OPPO推出國內首個應用SLAM技術的AR步行導航。
這種導航系統是什么呢？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，方便用戶辨別方向。在導航過程中，用戶不必反復查看地圖路線信息，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。
那么，AR步行導航真能幫到“路癡”嗎？與二維導航相比，它的準確性怎么樣？它還有哪些技術瓶頸亟待突破？
尚處探索階段，用戶體驗有待提升
通常，使用傳統二維導航產品，用戶需不斷觀察現實世界，同時與手機上的二維地圖做比對，然后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，由于對路況不熟悉，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屏幕上，同時卡通人物、指示箭頭等虛擬模型會疊加在現有圖像上，這個虛擬模型可為行人指引方向。在指引過程中，用戶只須看著屏幕就可以抵達目的地，無需再絞盡腦汁去“翻譯”2D地圖上的信息。
“對行人而言，AR導航確實提供一定幫助，但在跟蹤精度和用戶體驗上依舊存在問題。”北京理工大學光電信息技術與顏色工程研究所研究員翁冬冬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，精度要達到厘米級，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導航的用戶就會感覺指路標識在屏幕上“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，圖像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么好。“相比幾年前，如今的AR導航雖已有很大進步，但用戶就是考官，你從10分考到59分，對考官來說還是不及格，盡管這個提升的過程需要付出極大努力。”翁冬冬坦言。
“即使現在手機AR導航能做到非常精確，使用方式也只是用戶拿出來看一眼然后繼續走路。一直舉著手機看，很多人會覺得沒太大必要。”翁冬冬認為，手機AR導航并不符合用戶的使用習慣。
不過，翁冬冬認為，AR步行導航的概念沒有錯，只是現在的產品尚處于早期探索階段，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。企業借此收集一些用戶體驗作為反饋信息，測試一些新的想法。”
硬件影響體驗感，突破需基礎研究助力
在翁冬冬看來，現在AR導航體驗感稍遜的一個重要原因在于硬件。“AR導航技術最需突破的就是‘端’，也就是硬件設備。”在他看來，在智能眼鏡上做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技術的硬件還有固定式AR設備（虛擬試衣鏡）、頭戴式顯示器、智能眼鏡等硬件設備。但目前相比手機，其他AR設備的市場份額十分有限。
IDC今年發布的相關市場報告顯示，2017年全球系留AR設備（連PC電腦/主機）銷量約3萬，一體機AR設備約12萬，無屏AR設備（插手機盒子）約45萬。該報告預計，2018年系留AR設備銷量有望達到12萬，一體機AR設備有望達到29萬，無屏AR設備約82萬。
相比幾年前，上述設備銷量已有明顯進步，但相比年銷量動輒上億的手機，這些AR硬件的市場依舊顯得太小眾。
市場空間難以打開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里博士曾表示，AR技術雖然前景廣闊但也存在局限，它的推廣成本很高，尤其體現在售價上。例如，Microsoft HoloLens是微軟于2015年發布的一款頭戴顯示器，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設備。”翁冬冬說。
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游戲《Pokemon Go》為例，他表示，真正的AR游戲體驗應該不需要借助手機，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，如果我們還要借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設備。
做好AR導航的“端”需要多久呢？這取決于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。”翁冬冬強調，硬件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，在硬件蓄能的時候，軟件可以先發力。“不論使用何種硬件設備，AR導航的軟件技術是相通的，比如GPS、SLAM、計算機識別、后臺運算、大數據等。在硬件沒有準備好之前，可以先解決軟件問題。”翁冬冬說。
延伸閱讀
SLAM：AR導航由偽變真的關鍵
實際上，AR步行導航并不新鮮，早在幾年前就已出現帶有該功能的地圖類APP。
“從全球范圍來看，初期的一些AR導航產品，大多基于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技術可為用戶打造精準的“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，借助計算機視覺和圖形學技術的力量，消除虛和實的界限，提高用戶的導航效率。
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。借助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“我周圍是什么”。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系。“我在哪兒”對應的是定位問題，而“我周圍是什么”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。”翁冬冬指出，近年來SLAM發展較快，但該技術也存在一定的局限性——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，不過在經過局部優化后，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可提升用戶步行導航的準確性，未來發展值得期待。”高德地圖導航技術相關負責人說。（中測網 史婉婉）
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