架构师技术联盟

2017年春节，支付宝再次推出了“五福红包”活动，表示要“把欠大家的敬业福都还给大家”。的确，今年集齐难度大大降低，目前已经有六千多万人集齐。

今年AR应用在在支付宝抢红包上，站在高科技技术角度，更吸引人的眼球，而且红包(广告费)金额也不少，这也是营销的惯用做法，按照25%的人已经集齐5福计算，AR在中国的使用普及率至少已经达到2亿左右，如果再加上AR在其他产品和领域，AR的使用率变得更高。支付宝红包金额也是2亿，如果到2017年1月27日这些人全部集齐5福，那每人平均就只能获得1元红包，看来支付宝把敬业福是补给大家了，但红包什么时间会补上呢？红包总额在明年至少该翻番了吧。

这是阿里一次非常成功的营销，平均花在每个客户的广告费大概只有几毛钱左右。支付宝采用AR集五福只是我们今天话题的一个引子，我们接下来的重点是聊一下阿里的AR、VR技术发展情况和AR、VR和MR的技术和区别。

阿里在4月1日发布Buy 宣传片，7月22日发布PC版Buy ，11月1日发布无线版Buy，关于Buy 可以查看文章阿里Buy+(败家)有望改变网购体验，了解更多信息。

除了阿里，京东在9月6日发布VR战略联盟，并发布购物APP—VR购物星系。电商零售巨头eBay同澳大利亚零售商Myer百货合作，推出了全球首家虚拟现实百货商店。Amazon也将搭配Oculus Rift，HTC Vive以及PlayStation VR游戏头戴设备发布实体和线上的增强现实购物体验。电商在VR和AR的不断投入，不仅是用来弥补购物体验的不足，还是实现技术创新，防止在激烈的竞争中被对手淘汰。电商领域里，基本所有大公司都有投入，而且在传统科技公司，也有很多公司在从事AR、VR和MR技术和产品的研发。

有人比喻，你可以把AR想象成钢铁侠的头盔，可以通过屏幕看到虚拟和现实结合的部分。这样的未来下，会真正意义上做到实时在线。VR你可以想象成是黑客帝国，大家的五感被虚拟世界代替，你会无法判断你生活在虚拟还是现实世界中。在这样的未来下，人类社会的组织形态和运作模式都会发生本质的变化。这就是AR和VR的本质区别，可以想见，VR和AR都会对人类的生活产品巨大的变化。

首先我们先来了解VR，虚拟现实，VR=虚拟世界。是利用计算设备模拟产生一个三维的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉等感官的模拟，有十足的沉浸感与临场感。你所看到的一切都是虚拟出来的世界，只是它试图欺骗你的大脑，让你认为它是真的。

VR相当于你做了一个相当真实的白日梦。当前的VR设备很多，比较典型的有三星Gear VR、HTC Vive、Oculus Rift以及暴风魔镜等。

AR指的是增强现实，现实被增强了，被虚拟信息增强了，AR=真实世界 + 数字化信息。它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，你在可以看到现实世界的同时，还能够看到虚拟信息叠加在现实世界之上，并且双方还能够无缝结合、互动。

AR就像你在白天见鬼了。AR设备比较典型的代表是微软Hololens、Meta 2等等。AR使添加到现实的这些虚拟信息、虚拟物件并非静态图片，根据摄像头的移动，地理信息，以及各种现实的因素来不断的改变形态位置，你甚至可以和他们进行触摸、语音等交互。

MR是混合现实，既包括增强现实和增强虚拟，指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动。MR=VR + AR=真实世界 + 虚拟世界+ 数字化信息。

MR产品目前还比较少，Mmagic Leap目前还没有产品，我们所看到的让人吃惊的画面也仅为概念视频，并不是我们所想象的裸眼3D，因为影像是要投到介质上的，只能说是一个让人惊艳的效果图。

下面我们详细讨论下AR技术，AR从其技术手段和表现形式上，可以明确分为大约两类，一是Vision based AR，即基于计算机视觉的AR，二是LBS based AR，即基于地理位置信息的AR。

基于计算机视觉的AR

它是利用计算机视觉方法建立现实世界与屏幕之间的映射关系，使我们想要绘制的图形或是3D模型可以如同依附在现实物体上一般展现在屏幕上。想要实现这一点，我们就要找到现实场景中的一个依附平面，然后再将这个3维场景下的平面映射到我们2维屏幕上，然后再在这个平面上绘制你想要展现的图形，从技术实现手段上可以分为2类。

第一种为Marker-Based AR。事先制作好的Marker(例如:绘制着一定规格形状的二维码或模板卡片），然后把Marker放到现实中的一个位置上，相当于确定了一个现实场景中的平面，然后通过摄像头对Marker进行识别和确定其位置，然后将该Marker中心为原点的坐标系称为模板坐标系，我们要做的事情实际上是要得到一个变换从而使模板坐标系和屏幕坐标系建立映射关系，这样我们根据这个变换在屏幕上画出的图形就可以达到该图形依附在Marker上的效果，理解其原理需要一点3D射影几何的知识，从模板坐标系变换到真实的屏幕坐标系需要先旋转平移到摄像机坐标系，然后再从摄像机坐标系映射到屏幕坐标系。

第二种为Marker-Less AR。基本原理与上面的Marker based AR相同，不过它可以用任何具有足够特征点的物体(例如：书的封面，你的桌子)作为平面基准，而不需要事先制作特殊的模板，摆脱了模板对AR应用的束缚。

基于地理位置信息的AR

其原理是通过GPS获取用户的地理位置，然后从某些数据源（比如google）等处获取该位置附近物体(如周围的餐馆，银行，学校等)的POI信息（导航地图信息，每个POI包含四方面信息，名称、类别、经度纬度、附近的酒店饭店商铺等信息），再通过移动设备的电子指南针和加速度传感器获取用户手持设备的方向和倾斜角度，通过这些信息建立目标物体在现实场景中的平面基准上。

这种AR技术利用设备的GPS功能及传感器来实现，摆脱了应用对二维码或者模板卡片Marker的依赖，用户体验和性能都比基于计算机视觉的AR更好，也可以更好的应用到移动设备上。请搜索“ICT_Architect”或关注“架构师技术联盟”微信公众号，获取更多精彩内容。