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苹果Facebook挤破脑袋也要做AR 原因是这三点

自第一代iPhone手机问世以来,基于移动设备的数据可视化,就呈现出了光明的发展前景。
发布时间:2017-08-20 21:04        来源:互联网        作者:

自第一代iPhone手机问世以来,基于移动设备的数据可视化,就呈现出了光明的发展前景。作为一款便携计算机,第一代iPhone颠覆传统,为广大用户提供了前所未有的新式触屏交互体验。于是,市场上就出现了成百上千种针对移动设备的可视化产品和服务,比如说应用程序,再比如说日常新闻内容。但是,到目前为止,还有一个非常重要的问题,移动可视化没能完全解决——那就是空间问题。

我们都知道,为了方便随身携带,移动设备的显示屏就一定得要小。但是通常情况下,屏幕空间更大,就意味着数据可视化的分析会更加全面。因为各种数据能够以较高的分辨率呈现出来,进而能够从更深层次上揭示出不同数据之间的细微联系。不仅如此,更大的屏幕空间,还能够同时并排显示出多张图表,提供综合性的视图,并且保证在各种数据之间进行快速的来回切换。

我个人认为,针对这样一个空间不足的问题,当下大热的增强现实技术,或许能够提供一个最为合适的解决方案。

虽然在过去的三十多年中,增强现实一直都是人们研究的重点方向,但是最近一段时间,它才逐渐成为科技行业的主流趋势。该技术通过虚拟化的信息,对现实中的物体进行覆盖,从而完美融入到现实环境中去。(当然了,根据不同公司的性质归属,该技术也可以叫做混合现实。)比如说,能够进行面部追踪的Snapchat Lenses;再比如说,苹果公司最近推出的全新增强现实框架ARKit。

在增强现实刚开始出现时,头戴设备的分辨率基本上都很低,与此同时更新率也都很低。由于头部动作和屏幕上的内容之间,存在暂时性的间隔停顿,所以想要保证现实世界和虚拟元素二者的统一就非常困难。简单地说就是,增强现实头戴设备体验者,很有可能会出现眩晕症。

目前,智能手机的生产普及,再加上科学技术的进步完善,各种移动设备的零部件价格已经越来越低,质量也已经越来越好,这些都给虚拟现实和增强现实技术,带来了实质性的变革。众所周知,这两种技术的原理基本上是相同的,都以高分辨率的小型便携显示屏作为硬件基础。

与现在的发展状况相比,我们希望未来的增强现实技术,能够彻底解放用户的双手,纯粹利用一个不会让人反感的头戴设备,来实现与各种增强现实产品和服务之间的互动。

那么,这种未来的增强现实技术,又如何能够解决移动设备数据可视化的屏幕空间不足问题呢?

在我看来,得益于各种各样先进的科学技术,在未来的增强现实领域,屏幕将会完完全全变成虚拟的。也就是说,一切都可以当作是屏幕,但又都不是那种真实的物理屏幕。这样的话,屏幕空间不足这个问题,就不复存在。而且用户在体验增强现实技术时,整个视野范围都会被这种无处不在的虚拟屏幕所覆盖。

而且,就像其他移动设备一样,增强现实设备能够清楚地知道你在现实生活中所处的位置。当然了,这还得感谢地理定位技术。但与其他移动设备不一样的是,增强现实设备连你当时正在看什么物体,也都知道地一清二楚。如果可以把这种功能,与物体的自动识别技术相结合,那将能针对数据可视化研发出各式各样神奇的应用程序。

具体说来,未来增强现实的可视化,将会呈现出三个比较明显的发展方向:

(一)基于地理定位的个性化移动设备数据可视化体验

所谓基于地理定位的个性化移动设备数据可视化体验,就是指各种应用程序会利用你所处的地理位置,来画出一张地图,告诉你目前所处的准确位置、周围都有哪些餐厅,或者是追踪你的活动路线。

接下来,增强现实可视化,还将会呈现出更大的发展潜能,根据不同用户的具体情况和需求,提供更加私人化的信息和服务。比如说,详细了解用户的习惯偏好,以及所设定的各种目标,以便在合适的时间呈现出合适的数据内容。但其实,这还不算什么。更为有趣的是,现实生活中的一切,都将会“被安放”在合适的位置上。

未来,增强现实可视化,将会完美融入周边环境,充分利用相关信息对现实世界中的物体和真人进行覆盖,在覆盖过程中保证物体和真人的准确位置,在最大程度上呈现出近似真实的效果。到那个时候,可视化再也不仅仅是显示在小小发光盒子上的图像那么简单,而是真正能够地融入到现实世界中去。

想象一下,假设你所处的城市波士顿,现在是暴风雪天气。那么,在这种情况下,你要怎么顺利到达自己的目的地呢?很简单,移动设备上的应用程序,会清楚地知道你想要去哪里,并且会从互联网当中提取出相关信息。不仅如此,它还会综合各种因素考虑,告诉你是应该坐公交车还是应该用Uber叫辆车,中途需不需要在哪里转车、到达目的地需要多长时间,以及这场暴风雪会不会停、什么时候会停等等。

总之,在这种天气状况下,你所需要的一切信息,它都会提前为你准备好。更为重要的是,这些信息都是完全保密的。你能够看到的所有信息,其他人是不可能看到的。这就是个性化数据可视化的最高表现。

如果说我们能够以正确的方式对移动设备的数据可视化加以利用,那它其实就相当于某种授权形式。

与之类似,增强现实可视化所呈现出来的数据,同样都是与你这个个体高度相关的,不会适用于所有人,也不会让所有人都看到。

举个例子,最近几年来,市场上各种产品的包装,可以说是五花八门。其中,有很多产品,都没有以一种显眼的方式把与营养成分有关的信息明确表示出来。大多数人在超市采购时,经常要花很长时间,去找印有营养成分信息的小标签。

虽说有关营养成分的信息,我们是可以免费通过一些数据库来核实,但是从输入产品名称,到选择正确产品,再到逐字对比,是一个非常麻烦的过程,听上去就觉得累,更不要说是真的去核查了。

但如果现在,机器能够帮你完成这一连串琐碎工作,那会是怎样一种情形呢?它们会自动把用户的营养偏好和饮食限制记录下来,随后以一张简单的热点图呈现出来,在不同情况下为你推荐最为合适的产品。换句话说,机器帮你做的,只是筛选工作。作为终端用户,你可以从这些筛选之后的产品当中,选择自己最中意的掏钱购买。也就是说,机器能够帮助你提高整个决策过程的效率,在最大程度上保证决策的正确性。同样地,不同个体用户的偏好和需求是不同的,因此呈现出来的热点图也是不一样的,进而空间是否足够这个问题也就不再是问题了。

总的说来,上面所举的几个案例之间,存在一个共同点。那就是,它们所针对的,主要都是数据获取和利用这方面的交互界面。虽然相关信息确实可以从互联网中直接获得,但是往往都需要借助文本搜索或者比较难懂的应用程序编程接口调用。然而,增强现实技术就不一样了。它最大的优点就在于,能够利用摄像头自动进行物体识别。整个世界都可以当作各种数据的交互界面,只要通过摄像头简单一扫,就能够接收到大量的信息。

(二)3D可视化

你没看错,我确实认为,3D可视化拥有着光明的发展前景,甚至将来还有可能成为增强现实的主流趋势。

当下,数据可视化领域的专家和爱好者,基本上都是不太重视3D可视化的。至于原因,主要就是3D Excel图表比较难办,而且欺骗式营销出现的频率又太高。但如果你从感知角度出发,进一步关注3D可视化背后的科学原理,那就会发现其实情况并没有那么糟糕。没错,它们是存在一些问题,但或许附加的空间范围,能够在一定程度上弥补这些缺陷。

尤其是当我们将其与增强现实最为主要的特征——现实世界中的情境性——结合起来分析的时候,就会发现3D可视化还是值得我们去研究的。

在增强现实领域,3D可视化存在的主要问题并没有那么突出,解决起来也并不是很棘手。如上图所示,假设某一数据集的柱形图,现在就以3D可视化的方式呈现在你的眼前。那么,肯定是会存在一些视觉上的误差。

比如说,位置靠前的柱子,可能会挡住位置靠后的柱子;再比如说,位置靠后的柱子,看上去会比位置靠前的柱子更小。但随着这些柱子以3D可视化的方式融入周边环境,你完全可以通过不同方向上的移动,来改变柱形图的观察角度,轻松解决各个柱子在空间上的遮挡问题。除此之外,一些立体的条件和线索,同样也能够让这些柱子看上去更加真实。

说到这里,就不得不介绍一个叫做“具身认知”的心理概念。它同样也是一种心理学理论,主要意思就是说,我们的认知,即心理状态,与生理体验之间是存在密切联系的。从某种程度上来说,生理体验会“激活”心理状态,心理状态也会反过来“激活”生理体验。比如说,人在开心的时候会微笑,微笑的时候也会变得更加开心。

在增强现实体验当中,我们身体的各个部位,仍然是能够切实感受到周边环境的,能够与各种数据进行互动。与之相比,虚拟现实体验就大不相同了。因为在虚拟现实体验当中,我们与周边环境完全是脱离的,所以在感知方面就很可能会出现误差甚至是迷失。

总之,根据不全面的研究调查结果显示,增强现实3D可视化,目前确实是一个值得关注的主要发展方向。就我个人而言,在不久的将来,增强现实工具包这一块,应该会取得不少创新成果。

(三)随处可见的悬浮屏幕 

针对移动设备数据可视化的空间不足这个问题,我现在介绍最后一种简单可行的方案。那就是,根据自己的真实需求自行“创造”屏幕,数量不限、大小不限、形状不限。这些屏幕可以直接悬浮在你周围,虽然还是以2D的形式出现,但是你想要多大,它就可以变成多大。

由于完整的增强现实头戴设备,都会有物理屏幕,所以它们能够“创造”出无数块形状不一的虚拟屏幕,悬浮于周边环境当中。而用户只需要简单转动头部,即转动头戴设备的物理屏幕,就可以轻松在这些虚拟屏幕之间进行切换。

由于这些虚拟屏幕只是物理屏幕的拟态,所以从某种意义上来说,它们的分辨率,是完全可以由用户自行控制的。大家都知道,当你从远处看不清楚某样物体时,肯定就会凑近了看。同样的道理,增强现实头戴设备的真实分辨率,转移到虚拟屏幕上是不会任何发生变化的。所以,当你觉得某一块虚拟屏幕的分辨率不够高,没有办法看清楚细节时,也可以自行移动凑近点看。

至于未来的发展方向,这种悬浮虚拟屏幕,能够运用在“混合图像可视化”上。如果观察距离不同的话,那么可视化的类型也会不同。

说白了,这些虚拟的2D屏幕就相当于过渡性技术。你可以把它们看作是虚拟监视器,所具有的功能,与常见的物理监视器是一样的。只不过,这些虚拟监视器是瞬间出现或者消失的,不仅不需要花钱,还不会对环境产生任何负面影响。

另外,它还有一个优势,就是可以保证一些敏感数据,在公共传输过程中的高度私密性。因为这些虚拟屏幕上的数据内容,正常人用肉眼是看不到的。因此,所谓的“肩窥”问题,在增强现实领域,根本就是不存在的。即便你眼前全部都是数据和图表,其他人也是什么也看不到的。

结语

上述三种增强现实可视化的潜在发展方向,究竟什么时候才能够真正实现呢?得益于苹果公司ARKit这类工具,增强现实应用程序在接下来几年的时间中,将会越来越常见。更重要的是,随着这一技术将来越来越成熟,苹果公司很可能会推出属于自己的增强现实眼镜,毕竟它的应用商店中已经有很多兼容增强现实技术的应用程序了。

虽然微软已经推出了HoloLens,功能也非常神奇,但这款产品携带起来,并不是很方便。另外,搜索巨头谷歌也不甘落后,相继推出了Daydream和Tango这两款产品,可以说已经在增强现实领域实现了较大的突破。

但说到底,智能手机只是一项过渡性技术,将来我们一定会进入一个没有物理屏幕的时代。到时候,实现数据可视化所需要的屏幕空间,就不会受到任何限制了。因为身边的环境,随时随地都能够变成虚拟屏幕。

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