我們都不能否認(rèn),谷歌是一個(gè)偉大而具有遠(yuǎn)見的公司。隨著近年來虛擬現(xiàn)實(shí)越來越熱,大部分人也開始從Google Glass 和 Google Cardboard(就是那個(gè)紙殼板的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡)發(fā)現(xiàn)谷歌公司對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)頗有興趣。但只要我們仔細(xì)回味一下谷歌的發(fā)展之路,其實(shí)谷歌公司在虛擬 現(xiàn)實(shí)這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)做了大量工作。
首先,澄清一下筆者的對(duì)于“虛擬現(xiàn)實(shí)”這個(gè)定義的理解。虛擬現(xiàn)實(shí)當(dāng)然是虛擬化之后的“現(xiàn)實(shí)”,也就是說,在這個(gè)定義中“現(xiàn)實(shí)”是我們所有開發(fā)、應(yīng) 用的基礎(chǔ),這個(gè)“現(xiàn)實(shí)”通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬和生成的。這里的現(xiàn)實(shí)對(duì)應(yīng)的就是“真實(shí)世界”。真實(shí)世界這個(gè)范圍很大,比如物理學(xué)、醫(yī)學(xué)、地理信息、天體運(yùn) 行等,所涉及的專業(yè)知識(shí)就是我們整個(gè)世界的知識(shí)體系。在這個(gè)基礎(chǔ)上研究虛擬現(xiàn)實(shí)才會(huì)有更廣闊的發(fā)展方向和實(shí)際意義。
在這個(gè)基礎(chǔ)上,現(xiàn)在我們可以理清一下谷歌的虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)之路:
1、谷歌地球(Google Earth,GE)虛擬化的人類家園
說到虛擬現(xiàn)實(shí),我們無論如果都要了解一下谷歌地球。如果你的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用方向與GIS、地理信息等無關(guān),我想了解一下這方面也是非常有必要的,因?yàn)槲覀冊(cè)谶@里看到的是谷歌正在把我們的“現(xiàn)實(shí)”中的地球“虛擬”出來
谷歌地球(Google Earth,GE)是一款Google公司開發(fā)的虛擬地球儀軟件,它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個(gè)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(píng)為2005年全球100種最佳新產(chǎn)品之一。用戶們可以通過一個(gè)下載到自己電腦上的客戶端軟件,免費(fèi)瀏覽全球各地的高清晰度衛(wèi)星圖片。
它采用強(qiáng)勁的三維引擎和高速的數(shù)據(jù)壓縮傳輸技術(shù),進(jìn)行了金字塔式建庫(kù),將超大數(shù)據(jù)量的衛(wèi)星影像通過Internet網(wǎng)進(jìn)行發(fā)布,數(shù)據(jù)在全球范圍內(nèi)周期性更新。GE幾乎可以應(yīng)用于傳統(tǒng)GIS領(lǐng)域如交通、軍事、農(nóng)業(yè)、國(guó)土、礦產(chǎn)、文物古跡保護(hù)、林業(yè)、海洋和城市規(guī)劃等。
Google Earth將取代現(xiàn)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(shù)能夠把Google Map上的最新衛(wèi)星圖片推向一個(gè)新水平。用戶可以在3D地圖上搜索特定區(qū)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(gè)特別選項(xiàng)——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(wèi)星圖片擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)來實(shí)現(xiàn)這些上述功能。該數(shù)據(jù)庫(kù)在上星期進(jìn)行了更新,它含有美國(guó)宇航局提供的大量地形數(shù) 據(jù),未來還將覆蓋更多的地形,涉及田園,荒地等。
與此同時(shí),Google Earth還有強(qiáng)大的二次開發(fā)API。二次開發(fā)實(shí)際上就是在一些大公司開發(fā)的一個(gè)大型的軟件系統(tǒng)平臺(tái)上,根據(jù)需求不同而做出的針對(duì)性開發(fā)。Google Earth 二次開發(fā)就是在Google Earth 這個(gè)開放性的平臺(tái)上,做出針對(duì)不同需求的高效的應(yīng)用。通過Java,C#等高級(jí)編程語言的強(qiáng)大開發(fā)能力,對(duì)GoogleEarth 進(jìn)行二次開發(fā),把Google Earth 推向各行各業(yè)的從業(yè)者,社會(huì)生活中的各色人群。對(duì)于信息更新迅速,資訊快捷發(fā)達(dá)的現(xiàn)今社會(huì),Google Earth 二次開發(fā)及其應(yīng)用的出現(xiàn)將具有重大的研究與應(yīng)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(xiàng)特色服務(wù),是由專用街景車進(jìn)行拍攝,然后把360度實(shí)景拍攝照片放在谷歌地圖里供用戶使用。該范圍已經(jīng)擴(kuò)展到了美國(guó), 法國(guó),西班牙,意大利,荷蘭,英國(guó),澳大利亞,新西蘭,日本等9個(gè)國(guó)家的135個(gè)城市?,F(xiàn)時(shí)中國(guó)網(wǎng)民已經(jīng)能夠在谷歌地圖觀賞紐約街頭的街景。這一服務(wù)雖然 使枯燥乏味的地圖閱讀工作變得簡(jiǎn)單有趣。
當(dāng) Google 最初啟動(dòng)街景視圖試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),谷歌街景的人員在一輛 SUV 中配備了若干臺(tái)計(jì)算機(jī),并在車頂上固定好攝像機(jī)、LMS激光掃描器和 GPS 設(shè)備,隨后便開始了圖像采集之旅。街景視圖項(xiàng)目于 2007 年 5 月啟動(dòng),最初僅限于美國(guó)的五個(gè)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(dòng)的加劇,人們希望盡快對(duì)一個(gè)陌生地區(qū)熟悉起來的意愿為這項(xiàng)新技術(shù)提供了廣闊的前景。谷歌的最終目標(biāo)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(wǎng)球場(chǎng),以及家門口的汽車型號(hào)和顏色,甚至花園里的設(shè)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(jì)劃擴(kuò)大到全世界各大城市,但不少市民稱這種行為嚴(yán)重侵犯了他們的隱私權(quán)。不少英國(guó)人譴責(zé)這種行為是“完完全全的侵犯隱私 行為”,批評(píng)者認(rèn)為其是在為盜賊留后門,為犯罪分子尋找潛在的下手對(duì)象提供方便。
谷歌已在美國(guó)、日本和歐洲等國(guó)家和地區(qū)提供各大城市的街景(Street View)服務(wù)。通過該服務(wù),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(dòng)鼠標(biāo)來調(diào)整觀看視角。谷歌地圖(Google Maps)創(chuàng)始人約翰·漢克(John Hanke)此前在接受《eWeek》采訪時(shí)透露,谷歌街景將增加大量新功能,并特別指出將使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(augmented reality)技術(shù),以大幅提高谷歌街景用戶的體驗(yàn)。
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(gòu)3D繪圖軟體SketchUp及其開發(fā)公司@Last Software。SketchUp 是一套以簡(jiǎn)單易用著稱的3D繪圖軟體,Google收購(gòu)SketchUp是為了增強(qiáng)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(xiàn)的地圖更具立體感、更接近真實(shí)世界。使用者更可以透過一個(gè)名叫Google 3D Warehouse的網(wǎng)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(guī)劃專家、制片人、游戲開發(fā)者以及相關(guān)專業(yè)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?;诒阌谑褂玫睦砟?,它擁有一個(gè)非常簡(jiǎn)單的界面。SketchUp世界 中一個(gè)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(chuàng)建的模型,并且瀏覽其他的組件和模型。
同時(shí),Google Sketchup是一套直接面向設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作過程的設(shè)計(jì)工具,其創(chuàng)作過程不僅能夠充分表達(dá)設(shè)計(jì)師的思想而且完全滿足與客戶即時(shí)交流的需要,它使得設(shè)計(jì)師可以直接在電腦上進(jìn)行十分直觀的構(gòu)思,是三維建筑設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的優(yōu)秀工具。
4、谷歌眼鏡(Google Glass)面向未來的AR平臺(tái)
想象一下,當(dāng)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(xiàn);當(dāng)你要去一個(gè)陌生的地方,說出地點(diǎn),就能獲得路線指引;當(dāng)你在異國(guó)他鄉(xiāng),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(qiáng)現(xiàn)實(shí)型穿戴式智能眼鏡。這款眼鏡將集智能手機(jī)、GPS、相機(jī)于一身,在用戶眼前展現(xiàn)實(shí)時(shí)信息,只要眨眨眼就能拍照上傳、收發(fā)短信、查 詢天氣路況等操作。用戶無需動(dòng)手便可上網(wǎng)沖浪或者處理文字信息和電子郵件,同時(shí),戴上這款“拓展現(xiàn)實(shí)”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(lán)牙的智能手機(jī)同步。
谷歌眼鏡實(shí)際上就是微型投影儀+攝像頭+傳感器+存儲(chǔ)傳輸+操控設(shè)備的結(jié)合體。右眼的小鏡片上包括一個(gè)微型投影儀和一個(gè)攝像頭,投影儀用以顯示數(shù)據(jù),攝像頭用來拍攝視頻與圖像,存儲(chǔ)傳輸模塊用于存儲(chǔ)與輸出數(shù)據(jù),而操控設(shè)備可通過語音、觸控和自動(dòng)三種模式控制。
然而,隨著谷歌關(guān)閉了洛杉磯、舊金山、紐約、倫敦四地的實(shí)體店,雖然谷歌官方稱是因?yàn)楣雀柙诮衲?月份已經(jīng)開放了網(wǎng)上訂購(gòu),已經(jīng)無需實(shí)體店了,但 這一舉動(dòng)仍被媒體認(rèn)為是谷歌要慢慢離場(chǎng)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(píng)論文章中直言谷歌眼鏡已經(jīng)瀕臨失敗,拯救它的唯一方法 就是“干掉它”。路透社則報(bào)道稱“很多谷歌眼鏡的開發(fā)者正在放棄與其相關(guān)的項(xiàng)目”。騰訊科技的一篇文章也稱“最酷的產(chǎn)品徹底淪為實(shí)驗(yàn)品”。
但是,谷歌眼鏡本質(zhì)上,是一種將虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界連接器,將虛擬投射到現(xiàn)實(shí),將現(xiàn)實(shí)記錄到虛擬,這在諸多科幻電影中展現(xiàn)得淋漓盡致,對(duì)于一個(gè)科 幻迷而言,我堅(jiān)信這類產(chǎn)品是必定普及的,這是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。所以,現(xiàn)在討論谷歌眼鏡是否會(huì)死掉還為時(shí)太早。目前的版本可能還存在諸多問題,但是我想這個(gè) 方向是正確的。隨著智能硬件的發(fā)展,谷歌眼鏡發(fā)展之路存在無限可能。
5、谷歌無人駕駛汽車(Google Driverless Car)虛擬現(xiàn)實(shí) 了然于胸
Google Driverless Car是谷歌公司的 Google X 實(shí)驗(yàn)室研發(fā)中的全自動(dòng)駕駛汽車,不需要駕駛者就能啟動(dòng)、行駛以及停止。這些車在加州幾條道路上測(cè)試,其中包括舊金山灣區(qū)的九曲花街。這些車輛使用照相機(jī)、 雷達(dá)感應(yīng)器和激光測(cè)距機(jī)來“看”其他的交通狀況,并且使用詳細(xì)地圖來為前方的道路導(dǎo)航。谷歌說,這些車輛比有人駕駛的車更安全,因?yàn)樗鼈兡芨杆?、更有?地作出反應(yīng)。
由于城市道路的各種目標(biāo)比較繁雜,因此對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車而言,城市道路的駕駛,要比高速公路復(fù)雜。谷歌無人駕駛汽車經(jīng)過升級(jí)的最新軟件系統(tǒng),可以 同時(shí)對(duì)“數(shù)百個(gè)目標(biāo)”保持監(jiān)測(cè),其中包括行人、公共汽車,一個(gè)作出左轉(zhuǎn)手勢(shì)的自行車騎行者,以及一個(gè)保護(hù)學(xué)生過馬路的人舉起的停車指示牌。據(jù)稱,谷歌無人 駕駛汽車一共記錄的里程數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到了70萬英里。
技術(shù)人員表示:谷歌無人駕駛汽車通過攝像機(jī)、雷達(dá)傳感器和激光測(cè)距儀來“看到”其他車輛,并使用詳細(xì)的地圖(我們通過手動(dòng)駕駛車輛收集而來)來進(jìn) 行導(dǎo)航。我們的手動(dòng)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(jìn)行處理轉(zhuǎn)換,谷歌數(shù)據(jù)中心將這一切變成了可能,它的數(shù)據(jù)處理能力是如此強(qiáng)大。
谷歌無人駕駛汽車車頂上的掃描器發(fā)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(jì)算出了物體的距離。另一套在底部的系統(tǒng)測(cè) 量出車輛在三個(gè)方向上的加速度、角速度等數(shù)據(jù),然后再結(jié)合GPS數(shù)據(jù)計(jì)算出車輛的位置,所有這些數(shù)據(jù)與車載攝像機(jī)捕獲的圖像一起輸入計(jì)算機(jī),軟件以極高的 速度處理這些數(shù)據(jù)。這樣,系統(tǒng)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(xiàn)實(shí)聯(lián)系在一起,確實(shí)是因?yàn)楣雀杵嚨募夹g(shù)實(shí)現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的GIS地理信息、目標(biāo)快速識(shí)別、三維掃描測(cè)繪、自動(dòng) 控制等技術(shù)密不可分。汽車是感受不到真實(shí)世界的,也就是說,谷歌汽車的運(yùn)行過程中,已經(jīng)通過以上技術(shù),在汽車的大腦中(控制中心)建立了一套與周圍環(huán)境完 全一致的虛擬世界。
從以上內(nèi)容我們可以發(fā)現(xiàn),谷歌的虛擬現(xiàn)實(shí)之路具有以下特點(diǎn):
一是大數(shù)據(jù),無論是全球范圍地理信息、還是360街景都是以大數(shù)據(jù)位置的信息處理。正是有了這些大數(shù)據(jù),谷歌的虛擬現(xiàn)實(shí)之路才更加光明。
二是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)為主,谷歌眼鏡本身就是一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的典范,而在上面提到的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,不論是谷歌眼鏡還是運(yùn)行于iOS、安卓移動(dòng)終端的應(yīng)用都給開發(fā)者提供了更多的想象空間。