新闻是有分量的

AR带给人类的又一惊喜

2019-02-20 10:22栏目:评测
TAG:

每年12月,科普电视节目《流言终结者》的主持人Adam Savage都会发布一段视频,回顾他在这一年里的“最爱事物”。2018年,他所盘点的事物之一是Magic Leap的增强现实头显。虽然对围绕该产品的炒作和丑闻有所了解,但Savage描述了自己尝试过这款设备之后的感受。“当我打开设备时,我能听到鲸鱼声,”他说。“但是我看不见它。我在办公室四处寻找,然后发现它就在窗户外边游泳。所以,这款设备扫描了我的房间,并让鲸鱼在窗户外的街道上游泳。我真的被震惊到了。”Savage所遇到的正是镜像世界的一角。

镜像世界还没有完全存在,但它正在到来。未来的某一天,现实世界中的每一个地方和每个事物——街道、路灯柱、建筑物和房间——都将在镜像世界中拥有全尺寸的数字复制体。就目前而言,通过AR头显只能看到镜像世界的一小部分。这些虚拟片段一片接一片地缝合在一起,形成一个平行于现实世界的地方,它既是共享的,也将永久存在。阿根廷小说家豪尔赫·路易斯·博尔赫斯在自己的小说中,想象了一幅与其所代表的领土完全相同的地图。“随着时间的推移,”博尔赫斯写道。“制图师协会绘制了一张帝国地图,地图的大小与帝国的大小相同,并且与帝国地图的每一点都吻合。”我们正在构建这样一个范围几乎无法想像的1:1地图,而这个世界也将成为下一个伟大的数字平台。

长期以来,谷歌地球一直在暗示着这个镜像世界的模样。我的朋友Daniel Suarez是一名畅销科幻作家。在他最近的一本小说《Change Agent》中,一名逃犯沿着马来西亚海岸逃跑了。他对路边餐馆和风景的描述与我实际看到的情况相似,所以我问他什么时候去的马来西亚。“哦,我从未去过马来西亚,”他羞怯地笑了。“我有一台电脑,连接了三个显示器。我打开谷歌地球,连续几个晚上,我都在街景模式里沿着马来西亚高速公路AH18‘开车’。”和Savage一样,Suarez看到的是一个粗糙的镜像世界。

目前,镜像世界已经在建造中。在世界各地科技公司的研究实验室深处,科学家和工程师正在竞相建造覆盖实际场所的虚拟场所。至关重要的是,这些新兴的数字景观会让人感觉到真实。谷歌地图中的街景模式只是门面,是铰接在一起的平面图像。但是在镜像世界中,虚拟建筑将会拥有体积,虚拟椅子将会展现出舒适性,虚拟街道将会有多层纹理和缝隙。

镜像世界——耶鲁大学计算机科学家David Gelernter首先推广的一个术语——将不仅反映事物的外观,还反映其背景、意义和功能。我们会和它互动,能够操纵它,并像真实世界一样体验它。

首先,在我们看来,镜像世界将是一个覆盖现实世界的高分辨率信息层。在我们以前见过的人面前,虚拟的名字标签会不断盘旋;也许一个蓝色的箭头将向我们展示转弯的正确位置;或者在我们感兴趣的地方会出现有用的注释。(与VR的深色封闭头显不同,AR头显使用透视技术将虚拟幻影插入到现实世界中。)

最终,我们将能够像搜索文本一样,搜索物理空间。我们也可以把物品超链接到物理网络中,就像网络超链接词汇一样,从而产生惊人的好处和新产品。

镜像世界会有自己的怪癖和惊喜。它奇特的双重性质,融合了真实和虚拟,将会带来现在无法想象的游戏和娱乐。单是Pokémon Go一个游戏,就已经暗示了这个平台几乎无限的探索能力。

这些例子既琐碎又简单,就好比在互联网刚诞生时,我们对网络最早和最蹩脚的猜测。这项工作的真正价值将来自所有这些原始元素的不断组合。

第三个技术大平台即将诞生

第一个大的技术平台是网络,它将信息数字化,让知识受制于算法的力量,并被谷歌所主导。第二个伟大的平台是主要在手机上运行的社交媒体。它将人们进行数字化,使人们的行为和人际关系受制于算法的力量,并且由Facebook和微信所主导。

我们现在正处于第三个平台的黎明,这个平台将把世界其他地方都进行数字化。在这个平台上,所有东西和所有地方都将是机器可读的,并受制于算法的力量。谁主宰了这个伟大的平台,谁就会成为历史上最富有、最有权势的人和公司。此外,像它的先驱一样,这个新平台将促进其生态系统中成千上万家公司的繁荣,以及数百万个在机器能够阅读世界之前不可能产生的新想法和问题。

其实,镜像世界已经不断地在我们身边露出痕迹。也许没有什么比Pokémon Go更能证明虚拟和现实的结合是不可抗拒的了。Pokémon Go是一款将虚拟角色沉浸在户外环境中的游戏。当它在2016年发布时,很多人都会在当地公园里追逐着卡通人物,随处都可以听到“啊哈,我捉到了!”的声音。

这款Pokémon Go游戏所打造的镜像世界已经被至少153个国家的数亿玩家所接受。创造Pokémon Go的公司Niantic是由谷歌地球的先驱John Hanke所创办。

Hanke表示,尽管AR开辟了许多新的可能性,但Niantic将继续关注游戏和地图,将其作为利用这项新技术的最佳方式。游戏是科技孕育的地方:“如果你能为玩家解决一个问题,你就能为其他人解决这个问题,”Hanke补充道。

但游戏并不是镜像世界碎片出现的唯一环境。微软作为除了Magic Leap之外AR领域的另一大竞争者,从2016年就开始生产HoloLens AR设备。HoloLens是一种安装在头带上的透视显示器。一旦打开并启动,HoloLens就会绘制出你所在的房间。然后,你可以用手操纵摆在你面前的菜单,选择要加载的应用或体验。

微软对HoloLens的设想很简单,即未来的办公室。无论你在哪里,都可以插入任意数量的显示器,并在那里工作。根据风险投资公司Emergence的数据,80%的全球劳动力没有办公桌。这些无桌工人中的一些人现在正在仓库和工厂里佩戴HoloLens,制作3D模型并接受培训。最近,特斯拉申请了两项在工厂生产中使用AR的专利。物流公司Trimble制造了一顶内置HoloLens的安全帽。

2018年,美国陆军宣布将购买多达10万台升级版HoloLens头显,从而能够在战场上领先敌人一步,并“增加杀伤力”。事实上,你很有可能会先在工作中使用到AR头显。

在镜像世界里,每样东西都会有复制体。NASA工程师在20世纪60年代率先提出了这一概念。通过保留发送到太空的机器的副本,他们可以在几千英里之外排除故障部件的问题。这些复制体逐渐演变成了计算机模拟的数字复制体。

作为世界上最大的公司之一,通用电气生产非常复杂的机器,比如发电机、核潜艇反应堆、炼油厂控制系统、喷气式涡轮机。如果机器出了故障,会导致人员的死亡。为了设计、建造和操作这些巨大的装置,通用电气借用了NASA的想法:它开始创建每台机器的数字复制体。例如,喷气式涡轮机序列号E174可以具有相应的E174多普勒光栅。它的每个部分都可以在空间上用三维表示,并布置在相应的虚拟位置。在不久的将来,这种数字复制体可能会成为发动机的动态数字模拟。但是这个全尺寸的3D数字复制体不仅仅是一个电子表格,通过用体积、尺寸和纹理来体现,它就像真实物品的化身。

2016年,通用电气将自己重塑为“数字工业公司”,并将其定义为“物理和数字世界的融合”。这也是它正在建立镜像世界的另一种说法。数字复制体已经提高了使用通用电气机器的工业过程的可靠性,比如炼油或制造设备。

就微软而言,它已经将数字复制体的概念从物品扩展到整个系统。该公司正在使用人工智能“构建一个沉浸式虚拟复制品,来模拟整个工厂车间正在发生的事情。”有什么更好的方法来解决巨型六轴机器人磨机的故障呢?也许可以用同样大小的虚拟复制体。维修技师可以研究虚拟覆盖层,查看实际零件上可能有故障的部件。而总部的专家也可以在AR中向维修技师分享自己的观点,并指导她处理真实零件。

为了让镜像世界完全上线,我们不仅仅需要让所有的东西都拥有一个数字复制体,我们还需要建立一个物理现实的三维模型来放置这些数字复制体。当有人通过一个设备,特别是头显,来注视一个场景时,微型嵌入式摄像机会向外看,并将它们看到的东西映射出来。摄像机只捕捉其中的像素,但是人工智能却可以理解这些像素;它会精确定位你在一个地方的位置,同时它会评估那个地方的情况,这就是所谓的SLAM——同时定位和映射。

例如,初创公司6D.ai建立了一个开发AR应用的平台,可以实时识别大型物体。如果我用其中一个应用拍摄街道照片,它会将每辆车识别为一个单独的汽车物体,每一盏路灯都被识别为不同于附近树木的高大物体,店面则是汽车后面的平面物体。通过这样的分类方法,它为世界塑造了一个有意义的秩序。

这个秩序将是连续的和相连的。在镜像世界中,物体会相对于其他事物存在。数字窗口将存在于数字墙的环境中。它们不再是芯片和带宽之间产生的连接,而是AI产生的连接。那么,通过这种方法,镜像世界创造了长期以来备受欢迎的物联网。

增强现实是镜像世界的技术基础,是一个终究会长成巨人的笨拙新生儿。“镜像世界让你沉浸其中,但却不会让你从空间中消失。你仍然存在,但是在一个不同的现实层面上。所以,它们不是把你与世界隔绝,而是与世界形成一种新的联系,”Leap Motion前创意总监Keiichi Matsuda写道,该公司为AR开发手势技术。

镜像世界的繁荣正等待廉价、可永远佩戴的头显出现。越来越多的猜测认为,最大的科技公司可能正在开发这种产品。苹果一直在疯狂招聘AR人才,最近也收购了一家名为Akonia的全息照相初创公司,该公司专门生产薄又透明的“智能玻璃”镜片。“增强现实将会改变一切,”苹果首席执行官蒂姆·库克在2017年末的收益电话中说道。“我认为这一改变将会很深刻,而苹果也将在这一领域中处于非常独特的领导地位。”

所有连接到互联网的物体都将连接到镜像世界。在这个相互关联的环境中,任何与镜像世界相关的事物都会被其他事物所看到。智能手表会检测到椅子;椅子会检测到电子表格;眼镜会检测到手表;平板电脑会看到涡轮内部;涡轮机会看到周围的工人。

一个大型镜像世界的崛起,将在一定程度上依赖于目前正在进行的根本性转变,即从以手机为中心的生活转向一项已有两个世纪历史的技术——照相机。要重新创建一个和地球一样大的地图,你需要从每个可能的角度拍摄所有的地方和事物,这意味着你需要在全球布满摄像头,并永久开启着。

光子时代的来临

新技术赋予了新的超级力量。我们用喷气式飞机获得了极高的速度,用抗生素获得了超强的治愈能力,用收音机获得了超强的听力。而镜像世界则承诺超高的视觉。我们将拥有一种X射线般的视觉,能够通过物体的虚拟“鬼魂”看到物体,能够将它们进行分解,能够在视觉上分析它们的电路。正如过去几代人在学校里获得文字素养一样,下一代人将需要掌握视觉素养。一个受过良好教育的人将能够在3D景观中创建3D图像,速度几乎和今天的打字一样快。他们将知道如何搜索所有视频,寻找他们脑海中的视觉想法。颜色和透视规则的复杂性将会像语法规则一样被普遍理解。这将是光子时代。

但最重要的是:机器人将会理解这个世界。事实上,这已经是自动驾驶汽车和机器人看待当今世界的视角,将现实与虚拟融为一体。当一个机器人最终能够在繁忙的城市街道上行走时,它的硅制眼睛和大脑中的景象将会是那条街道的镜像世界版本。机器人导航的成功与否将取决于之前绘制的道路轮廓。

当然,就像镜像世界中的所有互动一样,这个虚拟世界将被分层覆盖在物理世界的视野中,所以机器人也会看到人们走过时的实时动作。AI驾驶的汽车也是如此;它们也将沉浸在镜像世界中,依赖平台提供的道路和汽车的完全数字化版本。移动物体的大部分实时数字化将由其他汽车在周围行驶时完成,因为机器人看到的所有东西将会立即被投射到镜像世界中,以造福于其他机器。当一个机器人扫描的时候,它既能看到自己,也能扫描其他机器人。

在镜像世界中,虚拟机器人也将被具体化;它们会得到一个虚拟的、3D的、逼真的外壳,无论是机器、动物、人类还是外星人。在镜像世界中,像Siri和Alexa这样的代理将采用能够看到和被看到的3D形式。它们不仅能听到我们的声音,还能通过观察我们的虚拟化身,看到我们的手势,了解我们的微表情和情绪。镜像世界将是我们与人工智能相遇后迫切需要的界面,否则人工智能就只是存在于云中的抽象对象。

四维世界

还有另一种观察镜子世界中物体的方式。它们可以是双重用途,在不同的平面上扮演不同的角色。“我们可以拿起一支铅笔,用它作为魔杖。我们可以把桌子变成触摸屏,”Matsuda写道。

我们不仅能够扰乱物体的位置和角色,还能扰乱时间。比方说,我沿着哈德逊河旁边的一条小路行走,我注意到一个鹪鹩窝,想到观鸟朋友会很想知道,所以我在小路上给她留了一张虚拟纸条。时间是镜像世界一个可以调整的维度。与现实世界不同,你可以将时间向后滚动。

历史将会成为一个动词。只要轻轻一挥,你就能及时回到任何地点,看看之前发生了什么。要在某个位置访问较早的时间,只需恢复到日志中保存的先前版本。整个镜像世界就像一个你可以点击“撤销”的Word或Photoshop文件。这种现实的逼真度将是革命性的,这些可以滚动的场景将会有很大的现实意义,因为它们来自一个全面的现实世界。所以,镜像世界也可以被称为4D世界。

可能的机遇和危机

就像之前的网络和社交媒体一样,镜像世界将会发展壮大,产生意想不到的问题和意想不到的好处。比如说,商业模式。我们会利用广告来推动这一平台吗?可能吧。一个没有商业价值的镜像世界是不可行的,也是不可取的。然而,如果唯一的商业模式是出卖我们的注意力,那么我们面对的将会是一场噩梦。因为在这个世界上,我们的注意力可以被更高的分辨率跟踪和引导,这将使得我们很容易被利用。

从宏观角度来看,镜像世界将表现出收益递增的关键特征。使用的人越多,它就越好;它越好,使用的人也就越多,依此类推。这个自我强化的循环是这个平台的主要逻辑,这也是为什么平台——比如网络和社交媒体——增长如此之快和如此之大。但是这种趋势也被称为赢家通吃;这就是为什么最终会变成一两个公司开始主宰平台。我们正试图找出如何应对这些自然垄断,这些奇怪的新怪物,如Facebook、谷歌和微信,它们既有政府的特点,也有企业的特点。更糟糕的是,所有这些平台都是集权和分权的混乱混合体。

从长远来看,镜像世界只能用于公共事业,就像水、电或宽带等其他公用事业一样,我们必须支付定期的经常性费用——订阅费。如果我们相信从这个虚拟的地方获得了真正的价值,我们将会很乐意这样做。

镜像世界的出现将在个人层面上影响我们所有人。我们知道居住在双重世界会有严重的生理和心理影响;我们已经从在网络空间和虚拟现实中的生活经历了解到了这一点。但我们不知道这些影响会是什么,更不用说如何准备或避免它们了。我们甚至不知道让AR错觉起作用的确切认知机制。

最大的悖论是,理解AR如何工作的唯一方法是构建AR并在其中测试我们自己。这是一种奇怪的递归逻辑:这项技术本身就是检验这项技术效果所需的显微镜。

一些人对此感到非常不安,认为新技术会造成新的伤害,并且认为当我们可以采用预防原则(除非证明新事物是安全的,否则不能允许)时,我们会心甘情愿地屈服于这些风险。但这个原则是行不通的,因为我们正在替换的旧技术更加不安全。每年有100多万人死于道路,但是当机器人司机杀死一个人时,我们会严厉打击它们。我们对社交媒体对政治产生的不良影响感到震惊,但电视对选举的党派影响远远大于Facebook。镜像世界肯定会受到这种更严格规范的双重标准的制约。

镜像世界的许多风险很容易想象,因为它们和我们在当前平台上看到的一样。例如,我们需要镜像世界中的机制来防止假货、阻止非法删除、发现恶意插入、删除垃圾邮件和拒绝不安全的部分。理想情况下,我们可以一种对所有参与者开放的方式来做到这一点,而不需要像一个主导公司那样让老大哥监管者参与进来。

区块链一直都在寻找适合的“工作”,确保开放镜像世界的完整性可能是它生来就要做的事情。现在有热心的人正在研究这种可能性。但是,我们仍然可以想象出镜像世界被中心化的解决。不过对此,我们还有选择。

毫无例外,我接触过的这一领域的每一位研究人员都敏锐地意识到这些不同的路径,并声称正在朝着去中心化模式努力。谷歌AR和VR副总裁Clay Bavor说:“我们希望有一个开放的服务,每当有人使用,它就会变得更好。”

镜像世界将引起人们对隐私的担忧。毕竟,镜像世界将从它的大量眼睛和其他传感器中创造出如此多的数据,规模之大以至于我们现在无法想象。要使这一空间领域发挥作用,将需要在某种程度上跟踪人和事物,这只能称为全面监控状态。

面对如此大的数据,我们本能地退缩。我们可以想象它会造成非常多的伤害,而相比镜像世界,我们获得的好处并不多。将大数据文明化,让我们获得比损失更多的东西的途径是不确定的,复杂的,不明显的。

但是我们已经有了一些经验,可以为对待镜像世界的方法提供参考,包括对涉及数据的任何一方强制性的透明度和问责制;信息流的对称性;以及坚持数据创造者从系统中获得明确的利益,包括金钱利益。我乐观地认为,可以找到一条可行的途径来处理这些无处不在的数据,因为镜像世界并不是唯一会积累数据的地方。大数据将无处不在,我希望有一个新的开始,镜像世界是我们能首先解决这个问题的地方。

从互联网最早的萌芽开始,数字世界就被视为一个脱离实体世界的网络空间——一个与实体世界分离的无形领域,与物质存在如此不同,以至于这个电子空间可以拥有自己的规则。在许多方面,虚拟世界和物理世界确实是平行运行的,从未相遇。在虚拟世界中,有一种无限的自由感,通过脱离物质形态释放出来:没有摩擦、重力、动量和所有阻碍我们前进的牛顿约束。谁不想逃进网络空间成为自己最好(或最差)的版本?

我想镜像世界至少需要十年的时间才能发展到足以被数百万人使用的程度,需要几十年时间才能真正成熟。但是我们离这一伟大作品的诞生已经足够接近了,我们甚至可以粗略地预测出它的特征。

最终,这个融合的世界将和我们的星球一样庞大。这将是人类最伟大的成就,为数十亿人创造了新的财富、新的社会问题和无数的机会。目前还没有专家来创造这个世界,所以你并没有迟到。