我們都不能否認,谷歌是一個偉大而具有遠見的公司。隨著近年來虛擬現實越來越熱,大部分人也開始從Google Glass 和 Google Cardboard(就是那個紙殼板的虛擬現實眼鏡)發現谷歌公司對于虛擬現實技術頗有興趣。但只要我們仔細回味一下谷歌的發展之路,其實谷歌公司在虛擬 現實這個領域已經做了大量工作。
首先,澄清一下筆者的對于“虛擬現實”這個定義的理解。虛擬現實當然是虛擬化之后的“現實”,也就是說,在這個定義中“現實”是我們所有開發、應 用的基礎,這個“現實”通過計算機技術進行模擬和生成的。這里的現實對應的就是“真實世界”。真實世界這個范圍很大,比如物理學、醫學、地理信息、天體運 行等,所涉及的專業知識就是我們整個世界的知識體系。在這個基礎上研究虛擬現實才會有更廣闊的發展方向和實際意義。
在這個基礎上,現在我們可以理清一下谷歌的虛擬現實虛擬現實之路:
1、谷歌地球(Google Earth,GE)虛擬化的人類家園
說到虛擬現實,我們無論如果都要了解一下谷歌地球。如果你的虛擬現實應用方向與GIS、地理信息等無關,我想了解一下這方面也是非常有必要的,因為我們在這里看到的是谷歌正在把我們的“現實”中的地球“虛擬”出來
谷歌地球(Google Earth,GE)是一款Google公司開發的虛擬地球儀軟件,它把衛星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上。Google Earth于2005年向全球推出,被《PC 世界雜志》評為2005年全球100種最佳新產品之一。用戶們可以通過一個下載到自己電腦上的客戶端軟件,免費瀏覽全球各地的高清晰度衛星圖片。
它采用強勁的三維引擎和高速的數據壓縮傳輸技術,進行了金字塔式建庫,將超大數據量的衛星影像通過Internet網進行發布,數據在全球范圍內周期性更新。GE幾乎可以應用于傳統GIS領域如交通、軍事、農業、國土、礦產、文物古跡保護、林業、海洋和城市規劃等。
Google Earth將取代現有的的桌面搜索軟件。他可以在虛擬世界中如同一只雄鷹在大峽谷中自由飛翔,登陸峽谷頂峰,潛入峽谷深淵。
Google Earth采用的3D地圖定位技術能夠把Google Map上的最新衛星圖片推向一個新水平。用戶可以在3D地圖上搜索特定區域,放大縮小虛擬圖片,然后形成行車指南。此外,Google Earth還精心制作了一個特別選項——鳥瞰旅途,讓駕車人士的活力油然而生。Google Earth主要通過訪問Keyhole的航天和衛星圖片擴展數據庫來實現這些上述功能。該數據庫在上星期進行了更新,它含有美國宇航局提供的大量地形數 據,未來還將覆蓋更多的地形,涉及田園,荒地等。
與此同時,Google Earth還有強大的二次開發API。二次開發實際上就是在一些大公司開發的一個大型的軟件系統平臺上,根據需求不同而做出的針對性開發。Google Earth 二次開發就是在Google Earth 這個開放性的平臺上,做出針對不同需求的高效的應用。通過Java,C#等高級編程語言的強大開發能力,對GoogleEarth 進行二次開發,把Google Earth 推向各行各業的從業者,社會生活中的各色人群。對于信息更新迅速,資訊快捷發達的現今社會,Google Earth 二次開發及其應用的出現將具有重大的研究與應用意義。
2、谷歌街景(street view,GE)足不出戶看世界
谷歌街景,是谷歌地圖的一項特色服務,是由專用街景車進行拍攝,然后把360度實景拍攝照片放在谷歌地圖里供用戶使用。該范圍已經擴展到了美國, 法國,西班牙,意大利,荷蘭,英國,澳大利亞,新西蘭,日本等9個國家的135個城市。現時中國網民已經能夠在谷歌地圖觀賞紐約街頭的街景。這一服務雖然 使枯燥乏味的地圖閱讀工作變得簡單有趣。
當 Google 最初啟動街景視圖試驗項目時,谷歌街景的人員在一輛 SUV 中配備了若干臺計算機,并在車頂上固定好攝像機、LMS激光掃描器和 GPS 設備,隨后便開始了圖像采集之旅。街景視圖項目于 2007 年 5 月啟動,最初僅限于美國的五個城市,如今的 360 度全景圖已覆蓋世界各地的許多地方。
隨著全球化和人員流動的加劇,人們希望盡快對一個陌生地區熟悉起來的意愿為這項新技術提供了廣闊的前景。谷歌的最終目標是提供全世界的街頭景觀。 在這些精確定位的地球照片上,不僅僅可以看到哪一戶家庭的后院有游泳池或者網球場,以及家門口的汽車型號和顏色,甚至花園里的設施和其中曬日光浴的人也能 一覽無余。谷歌公司已逐漸把這一計劃擴大到全世界各大城市,但不少市民稱這種行為嚴重侵犯了他們的隱私權。不少英國人譴責這種行為是“完完全全的侵犯隱私 行為”,批評者認為其是在為盜賊留后門,為犯罪分子尋找潛在的下手對象提供方便。
谷歌已在美國、日本和歐洲等國家和地區提供各大城市的街景(Street View)服務。通過該服務,用戶可在電腦屏幕上查看各大城市的街道、建筑布局情況,并可通過挪動鼠標來調整觀看視角。谷歌地圖(Google Maps)創始人約翰·漢克(John Hanke)此前在接受《eWeek》采訪時透露,谷歌街景將增加大量新功能,并特別指出將使用增強現實(augmented reality)技術,以大幅提高谷歌街景用戶的體驗。
3、草圖大師(Sketchup)快速入門的3D建模工具
Google于2006年3月14日宣布收購3D繪圖軟體SketchUp及其開發公司@Last Software。SketchUp 是一套以簡單易用著稱的3D繪圖軟體,Google收購SketchUp是為了增強Google Earth的功能,讓使用者可以利用SketchUp建造3D模型并放入Google Earth中,使得Google Earth所呈現的地圖更具立體感、更接近真實世界。使用者更可以透過一個名叫Google 3D Warehouse的網站尋找與分享各式各樣利用SketchUp建造3D模型。
SketchUp是一套面向建筑師、城市規劃專家、制片人、游戲開發者以及相關專業人員的3D建模程序。它用于Google Earth上的建模也十分方便。它比其他三維CAD程序更直觀,靈活以及易于使用。基于便于使用的理念,它擁有一個非常簡單的界面。SketchUp世界 中一個眾所周知的特性便是3D Warehouse。用戶可以利用他們的Google賬戶來上傳創建的模型,并且瀏覽其他的組件和模型。
同時,Google Sketchup是一套直接面向設計方案創作過程的設計工具,其創作過程不僅能夠充分表達設計師的思想而且完全滿足與客戶即時交流的需要,它使得設計師可以直接在電腦上進行十分直觀的構思,是三維建筑設計方案創作的優秀工具。
4、谷歌眼鏡(Google Glass)面向未來的AR平臺
想象一下,當你走在街上,你所看到的街道、商店的信息如氣泡般一一展現;當你要去一個陌生的地方,說出地點,就能獲得路線指引;當你在異國他鄉,完全不懂的語言在你面前迅速翻譯成你熟悉的話語,這一切,是不是令人熱血沸騰。
Google Glass是一款增強現實型穿戴式智能眼鏡。這款眼鏡將集智能手機、GPS、相機于一身,在用戶眼前展現實時信息,只要眨眨眼就能拍照上傳、收發短信、查 詢天氣路況等操作。用戶無需動手便可上網沖浪或者處理文字信息和電子郵件,同時,戴上這款“拓展現實”眼鏡,用戶可以用自己的聲音控制拍照、視頻通話和辨 明方向。兼容性上,Google Glass 可同任一款支持藍牙的智能手機同步。
谷歌眼鏡實際上就是微型投影儀+攝像頭+傳感器+存儲傳輸+操控設備的結合體。右眼的小鏡片上包括一個微型投影儀和一個攝像頭,投影儀用以顯示數據,攝像頭用來拍攝視頻與圖像,存儲傳輸模塊用于存儲與輸出數據,而操控設備可通過語音、觸控和自動三種模式控制。
然而,隨著谷歌關閉了洛杉磯、舊金山、紐約、倫敦四地的實體店,雖然谷歌官方稱是因為谷歌在今年4月份已經開放了網上訂購,已經無需實體店了,但 這一舉動仍被媒體認為是谷歌要慢慢離場了。諸多媒體批谷歌眼鏡沒有未來的問題,《連線》雜志在一篇評論文章中直言谷歌眼鏡已經瀕臨失敗,拯救它的唯一方法 就是“干掉它”。路透社則報道稱“很多谷歌眼鏡的開發者正在放棄與其相關的項目”。騰訊科技的一篇文章也稱“最酷的產品徹底淪為實驗品”。
但是,谷歌眼鏡本質上,是一種將虛擬世界和現實世界連接器,將虛擬投射到現實,將現實記錄到虛擬,這在諸多科幻電影中展現得淋漓盡致,對于一個科 幻迷而言,我堅信這類產品是必定普及的,這是不可逆轉的趨勢。所以,現在討論谷歌眼鏡是否會死掉還為時太早。目前的版本可能還存在諸多問題,但是我想這個 方向是正確的。隨著智能硬件的發展,谷歌眼鏡發展之路存在無限可能。
5、谷歌無人駕駛汽車(Google Driverless Car)虛擬現實 了然于胸
Google Driverless Car是谷歌公司的 Google X 實驗室研發中的全自動駕駛汽車,不需要駕駛者就能啟動、行駛以及停止。這些車在加州幾條道路上測試,其中包括舊金山灣區的九曲花街。這些車輛使用照相機、 雷達感應器和激光測距機來“看”其他的交通狀況,并且使用詳細地圖來為前方的道路導航。谷歌說,這些車輛比有人駕駛的車更安全,因為它們能更迅速、更有效 地作出反應。
由于城市道路的各種目標比較繁雜,因此對于自動駕駛汽車而言,城市道路的駕駛,要比高速公路復雜。谷歌無人駕駛汽車經過升級的最新軟件系統,可以 同時對“數百個目標”保持監測,其中包括行人、公共汽車,一個作出左轉手勢的自行車騎行者,以及一個保護學生過馬路的人舉起的停車指示牌。據稱,谷歌無人 駕駛汽車一共記錄的里程數據已經達到了70萬英里。
技術人員表示:谷歌無人駕駛汽車通過攝像機、雷達傳感器和激光測距儀來“看到”其他車輛,并使用詳細的地圖(我們通過手動駕駛車輛收集而來)來進 行導航。我們的手動駕駛車輛收集來的信息是如此巨大,我們必須將這些信息進行處理轉換,谷歌數據中心將這一切變成了可能,它的數據處理能力是如此強大。
谷歌無人駕駛汽車車頂上的掃描器發射64束激光射線,然后激光碰到車輛周圍的物體,又反射回來,這樣就計算出了物體的距離。另一套在底部的系統測 量出車輛在三個方向上的加速度、角速度等數據,然后再結合GPS數據計算出車輛的位置,所有這些數據與車載攝像機捕獲的圖像一起輸入計算機,軟件以極高的 速度處理這些數據。這樣,系統就可以非常迅速的作出判斷。
這里之所以把谷歌汽車與虛擬現實聯系在一起,確實是因為谷歌汽車的技術實現與虛擬現實技術中的GIS地理信息、目標快速識別、三維掃描測繪、自動 控制等技術密不可分。汽車是感受不到真實世界的,也就是說,谷歌汽車的運行過程中,已經通過以上技術,在汽車的大腦中(控制中心)建立了一套與周圍環境完 全一致的虛擬世界。
從以上內容我們可以發現,谷歌的虛擬現實之路具有以下特點:
一是大數據,無論是全球范圍地理信息、還是360街景都是以大數據位置的信息處理。正是有了這些大數據,谷歌的虛擬現實之路才更加光明。
二是增強現實(AR)為主,谷歌眼鏡本身就是一個增強現實應用的典范,而在上面提到的大數據基礎上,不論是谷歌眼鏡還是運行于iOS、安卓移動終端的應用都給開發者提供了更多的想象空間。