从1月16日到春节期间,百度发起了一场通过人工智能AR(增强现实)技术复原老北京九大城门的行动。在100年前老照片的支持下,地铁乘客通过手机百度App触发AR后,就可以看到、听到旧时老北京城的各色生活场景,并能够与复原的“老九门”人机交互。
这是国内首次使用AR技术进行文化名城复原,更是百度多项人工智能领域技术的一次集中展示。以搜索技术起家做大的百度,自此将核心资源与AR技术打通,使搜索从信息、服务进化到制造三维空间的“现实”,展现了广阔的商业前景。
百度开始“制造”现实
“为什么前门有城门,朝阳门却没有?”女儿的这个疑问深深触动了百度增强现实实验室(AR Lab)的计算机视觉工程师李颖超,他要给女儿一个生动有趣的答案。
工作之余,李颖超尝试用AR技术对朝阳门进行了复原,希望用这种故事化、可视化的形式让他的女儿了解北京那些已经快被遗忘的历史和文化底蕴。
这位父亲的小小心愿在百度内部引发了各方关注,参与历史文化传承与保护,利用人工智能AR技术让更多的人感受北京悠久的历史就这样成为百度公司的项目。
事实上,在刚刚过去的2016年12月,许多乘客已有过一次短暂的“穿越”体验。在朝阳门地铁站,用手机百度App对准地板和墙面的朝阳门手绘图拍照就可以触发AR,一段展现朝阳门历史面貌和老北京民俗画面的三维画面即呈现在眼前。
但是,“复活”朝阳门只是一个开始。
为完整重现因战乱和城市发展而消逝的老北京九大城门,百度的工作人员收集了北京九大城门100多年前的老照片,并张贴在西直门地铁站2号线和13号线的传承大厅及2号线的一辆AR列车上。自1月16日起至春节,乘客通过手机百度App对这些老照片拍照,就可以看到旧时百姓在老北京九大城门附近生活的场景。依次触发AR后,随着贯穿内城九大城门的地铁2号线,乘客可以依次游览、体验数百年城门下百姓日常生活。
“地铁二号线是北京唯一一条在老北京城‘内城九门’原址下穿行的地铁线路,它的建设历史更与九大城门消失的历史有着联系。”百度AR技术复现九大城门的项目成员刁雪飞对科技日报记者说,“这个项目感动了很多人,位于前门的北京市规划展览馆已将百度AR复原老北京九大城门项目作为常年展示本项目,并作为教育基地对全社会开放。”
据了解,为让足不出户的人也能领略九大城门的风采,百度将搜索技术与AR技术打通,打开手机百度App搜索城门的关键词,在搜索结果的信息卡片中,点击“观看AR复原”,对准任何纹理丰富的物体,如手心、键盘、杂志、公交卡等,即可在该物体上呈现城门。
传统搜索三维立体化
在世界城市建筑史中独树一帜的北京旧城,布局严谨、中轴明显、左右对称、层次分明,如果不是今天的科技可以“唤醒”历史,对绝大多数人来说,这样的描述仅存想象里。
因为年代久远,甚至连历史学家们都无法凭一些老照片准确分辨出九大城门,为了解决清晰度低、细节模糊等难题,百度增强现实实验室用上了图像识别、三维感知与跟踪、人机交互、三维渲染与虚实融合等技术手段。这其中,百度在SLAM、UDT(User Defined Target)等技术的创新可圈可点。
对AR来讲,传统的虚实结合是在二维图像上叠加虚拟三维物体,视觉SLAM算法可以使AR系统理解周围的三维环境,从而把虚拟的物体放到合适的位置。更进一步,虚拟物体可以与现实的三维环境发生交互,产生更有趣的交互方式。
据百度AR技术的首席架构师乔慧介绍,SLAM技术是机器人(计算机)在未知的环境下,利用传感器估计自身的姿态(包括位置和朝向),同时建立周围环境的地图,在无人车、无人机和AR上都有非常重要的应用。相较于手机端IMU(Inertial Measurement Unit)惯性测量单元误差较大,只适合估计手机朝向,如横屏/竖屏,倾斜等方向,不能用来估计位置计算,SLAM不仅能估计手机三维朝向,还能估计手机的三维位置。
“这是将学术上的创新带到了应用领域,百度研发的SLAM技术可以在手机单目摄像头上做到实时追踪,这个创新点实现起来很难。”
据乔慧介绍,在此次AR复原中,百度使用UDT技术将其核心的搜索技术与AR打通,将传统的搜索结果三维立体化,不仅提升了搜索体验,更降低了普通用户体验AR的成本。
传统基于图像跟踪的AR技术需要预先确定一张图片,用户必须有一张完全相同的图像,才能展示AR,而通过UDT用户自定义目标技术则可以突破这个限制,用户随手找一张有纹理的图案如公交卡,图书,手心、键盘等即可展示AR效果。
AR将成一种生活方式
曾经在许多人的眼中,AR就是VR (虚拟现实)“斜线”后的表弟,被各种行业报告笼统为VR/AR 技术,当炫酷的VR已经妇孺皆知后,经过爆款游戏Pokemon Go的洗礼,人们对AR的认知更加具象化,而百度再现老北京“九大城门”的举动,让即使不玩游戏的普通民众也感知了什么是AR,更看到了这项技术的广泛应用将对生活带来的改变。
如果说VR是虚拟世界覆盖现实世界,用设备和技术遮挡掉你对现实的认知,AR就是虚拟世界重叠现实世界,用设备和技术来增强你对现实世界的感知。
AR手游Pokemon Go的横空出世让我们目睹了前沿技术碾压级的爆发力。仅仅在两天或更短的时间内,Pokemon Go在美国安卓平台上的下载量就秒掉了著名约会软件Tinder,在安卓上日活数直追推特。另据App分析公司SensorTower的调研,Pokemon Go仅在iOS平台上每日营收已达160万美元,而网易旗下全部手游的日流水约500万。
在VR游戏因“眩晕”被边缘化的同时,从游戏、教育、医疗到各种工业制造,不知不觉间,AR却已无处不在。乔慧说:“AR需要通过图像识别、人脸识别、OCR文字识别、语音识别等人工智能技术来感知真实世界,与VR相比,虽然在技术实现上难度更大,但市场应用前景更为广泛。”
高盛预言,未来AR会比VR发展得更好更快。他们认为,VR之于AR,就好比台式电脑之于智能手机,一个需要你身处安全的环闭的空间内,而另一个可以带你出门带你飞。业内普遍认为,AR更有可能在不久的将来转化为我们生活方式的一部分甚至成为我们的生活方式,正如Pokemon Go已让那些不爱运动的人逐渐适应了晨跑与夜奔。
虽然很多难题现在还未解决,但借着人工智能的发展势头,AR的爆发期或许比任何人预想的都要早。Digi-Capital的报告显示,神秘创业公司Magic Leap将会是市场的一股重要力量。Magic Leap希望用AR技术取代电视和个人电脑。
在中国,通过五六年的积累,百度在人工智能的基础技术上处于领先地位,不久前,前微软技术大牛陆奇加盟百度的消息在业界引起轰动。李彦宏说:“没有人工智能,可能今天百度所有的产品都要被淘汰。大家不一定意识到百度搜索就是一个最大的人工智能机器。”而陆奇一直心心念念的就是“把搜索引擎做到极致”。