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ARA:浅谈SLAM对AR/VR的重要性

2018-08-09 09:02:30|来源: AR联盟

  众所周知,在Niantic这样的公司通过PokèmonGO大量增加收入之后,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)已成为发展的核心要素。那么应用程序当前的开发趋势是什么呢?什么是SLAM,最重要的是,为什么新生初创公司和试图扩张业务的公司对它如此着迷? 让我们简单的聊一聊。

  “即时定位与地图构建(SLAM)是一个计算机问题,即在构建或更新未知环境的地图同时,跟踪代理在其中的位置。”重新说明一下,SLAM应用程序所做的基本上是把从外界收集到的数据转化为虚拟环境。可以用于像特斯拉的自动驾驶仪等应用程序中,其中传感器能够将外界的数据翻译给汽车头部的计算机,然后计算机将它们编译成周围环境的虚拟投影,避免撞车事故并更好的向司机提供信息。

 
SLAM

  目前,SLAM的应用领域主要有机器人、汽车自动驾驶、虚拟现实和增强现实。其用途包括传感器自身的定位,以及后续的路径规划、场景理解。

  一个成熟可用的SLAM系统, 必须包括四个基本方面:

  1. 如何进行环境描述,即环境地图的表示方法;比如dense和sparse都是它的不同表达方式,这个需要根据实际场景需求去抉择。

  2. 怎样获得环境信息,机器人在环境中漫游并记录传感器的感知数据,这涉及到机器人的定位与环境特征提取问题;需要考虑如何全面的感知这个环境,RGBD摄像头FOV通常比较小,但激光雷达比较大。

  3. 怎样表示获得的环境信息,并根据环境信息更新地图,这需要解决对不确定信息的描述和处理方法;不同的sensor的数据类型、时间戳、坐标系表达方式各有不同,需要统一处理。

  4. 发展稳定、可靠的SLAM方法。这里面涉及到很多数学问题,物理模型建立,状态估计和优化。

  
  重要性

  鉴于SLAM可以立即重新创建一个投射到虚拟世界中的真实投影,反之亦然,这可能是未来应用开发和软件设置的关键挑战;事实上,许多移动应用开发公司决定投资VR和AR,其重点是用SLAM和虚拟投影来优化客户对Google Maps等应用的体验,例如,通过包括一个以用户为中心的VR环境。这当然对谷歌这样的大品牌非常有吸引力,他们总是希望对VR和AR友好。

  当前硬件水平

  从技术上讲,硬件水平相当高。SLAM目前已经针对VR Chat等游戏进行了全面优化,这证实了Oculus和Vive能够平稳地使用这项技术。如上所述,特斯拉目前的自动驾驶仪就使用了SLAM协议,沃尔沃也是如此。很明显,市场上的硬件已经达到了很高的水平,我们可以预期在不久的将来,完全移动优化的硬件将以依靠SLAM的软件为中心,这对开发人员和爱好者来说非常令人兴奋。

  AR核心技术

  Floor AR(这是目前最常见的AR技术)正在向SLAM发展,这已不是什么秘密。鉴于SLAM算法可以向计算机提供更好的数据和更高级别的投影,这确实是该技术优于当前算法的原因,这些算法仅仅依赖于预先设定的部分。

  能够即时的将真实环境转换成一个虚拟的,高质量的复制品确实是对专注于VR和AR的企业的核心挑战。SLAM将在不久的将来达到最高水平,为我们提供更好的投影,更好的图像质量。对于VR而言,这是一个激动人心的时刻,特别是在这一特定领域,这可能是应用和软件开发的核心焦点。
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