網格在擴增實境中有何作用？
Posted: Tue Dec 03, 2024 6:51 am
擴增實境 (AR) 是一項指數級技術，透過實體和虛擬領域的無縫融合，為各行業帶來根本性變革。 AR 將電腦生成的增強功能疊加到現實世界視圖上，以創建具有視覺衝擊力、互動式和身臨其境的神奇混合實境體驗。但是，是什麼真正實現了有形環境和無形數位維度的順利融合呢？網格在擴增實境中到底有什麼作用？
答案在於擴增實境中網格的整體框架，作為現實增強現實幻想的鷹架。在這篇內容廣泛的部落格文章中，我們將深入探討網格在擴增實境中的作用的概念。讓我們開始了解擴增實境中的網格！
了解擴增實境環境
在了解網格在擴增實境中的作用之前，至關重要的是要清楚地了解擴增實境的含義以及它如何旨在增強我們的物理環境。
AR 的核心是指將虛擬增強功能疊加到透過設備看到的現 日本電話號碼數據 實世界視圖上的先進技術。這些增強功能以圖像、視訊、3D 模型、音訊和其他電腦生成的疊加層的形式出現，以有價值的數位維度補充物理環境。 AR 利用耳機、智慧型手機、平板電腦和其他裝置的視覺化功能來提供這種神奇的混合實境體驗。
目標是將虛擬元素與現有空間完美融合，而不是用沉浸式虛擬實境等模擬環境完全取代現實。網格在擴增實境中的無縫整合取決於關鍵的 AR 功能：
互動式－虛擬物件透過直覺的手勢和動作回應使用者操作和環境變化。
情境－數位增強似乎牢牢地固定在與周圍環境相符的適當的現實世界座標上。
身臨其境- 增強功能逼真地融合在一起，就像原生於物理環境一樣，讓人難以置信。
支撐這些體驗和 AR 幻覺整體穩定性的是 3D 網格——一個映射現實世界的數位框架。
擴增實境中網格的功能
首先，在了解網格的功能之前，讓我們先了解擴增實境中網格的含義。在 AR 應用中，網格是指透過裝置的攝影機和感測器擷取的豐富空間資料所建構的物理環境的詳細 3D 模型。這些數據包括影像、影片、深度測量和運動感測器的讀數。
先進的硬體和軟體將原始感測器流轉換為包含數千到數百萬個互連頂點、邊和麵的結構化網格模型。擴增實境中的網格提供了現實世界環境中存在的尺寸、輪廓、佈局和表面的資訊豐富的數位複製品。
那麼網格在擴增實境中發揮什麼作用來實現逼真的 AR 體驗呢？應用是多方面的：
空間映射：網格創建物理環境的綜合地圖，這對於理解在何處令人信服地錨定虛擬物件至關重要。準確地建模靜態桌面項目和動態元素（例如使用者和寵物）有助於實現真實感。
遮擋：詳細的網格允許虛擬物件真實地遮擋現實世界的結構並與之交互，例如隱藏在家具後面。這種視覺真實感增強了 AR 幻覺。
使用者互動性：透過不斷映射環境並更新動態元素（例如使用者的手）的位置，網格可以實現與虛擬物件的自然手勢互動。
一致性：當使用者在空間中移動時，網格將虛擬物件牢固地固定在適當的環境座標上，從而實現一致的增強。
透過網格建立實體環境的數位副本對於確保虛擬增強功能準確地融入環境至關重要。這帶來了真正身臨其境的擴增實境體驗。
建構擴增實境網格
產生高保真網格以實現有說服力的 AR 幻覺需要涵蓋硬體感測器和處理軟體的複雜基礎設施。以下是一些支援 AR 網格創建的關鍵技術：
深度感測器：飛行時間 (ToF) 和結構光感測器等專用深度相機透過發射光束並計算其離開場景表面的反射時間來測量場景深度。這可以捕獲複雜的幾何資料來建立網格佈局和輪廓。
追蹤演算法：同步定位和地圖繪製 (SLAM) 演算法分析感測器資料以建立物理環境的持久地圖，同時準確追蹤設備在這些地圖中不斷變化的位置。這種位置感知確保了精確的增強定位。
色彩感測：RGB 相機可捕捉周圍環境的彩色影像和高畫質影片。這些數據與深度測量相結合，為網格幾何體著色，透過逼真的紋理和照明豐富環境。
人工智慧：語義分割和機器學習模型等先進的人工智慧技術使 AR 設備能夠理解環境。這有助於與桌子、椅子、顯示器等獨特物件進行智慧互動。
借助深度和色彩感測硬體與智慧軟體相結合，目前的 AR 系統可以足夠精確地繪製室內場景，從而支援遊戲、零售和工業設計等應用。
目前擴增實境網格的局限性
雖然對於增強穩定性至關重要，但當今的 AR 網格面臨著限制大規模採用的限制：
有限的映射範圍：由於硬體感測器的限制，大多數智慧型手機 AR 應用目前僅限於映射 0.1 到 4 公尺的桌面區域。繪製更廣泛的環境地圖仍然很困難。
細節不足：低解析度網格缺乏豐富的幾何和文字細節，會降低渲染虛擬物件和環境遮蔽的真實感。
動態變化：隨著現實世界的設定進行重新排列和翻新，靜態網格物體很快就會過時，嚴重影響幻覺的一致性。
廣泛的計算：高度詳細的廣域網格開發需要超過智慧型手機和平板電腦能力的強大運算能力。這會導致資源緊張，耗盡設備電池和加熱處理器。
隨著硬體的改進、5G 連接性的擴展以及邊緣運算的成熟，使遠端專業資源更接近消費設備，擴增實境網格的範圍將大幅擴展。
未來之路—增強網格的進步
深度感測、擴展現實顯示、雲端運算、5G 連接和邊緣資料中心等互補技術即將取得的進展將有助於解決許多限制：
新穎的深度模式：立體相機、光學相干斷層掃描和超音波感測器等新興深度測繪技術將從更廣泛的區域捕獲更豐富的 3D 數據，以實現廣泛、詳細的網格。
顯示器改進：具有更大視野的更高解析度 AR 顯示器將增強對複雜網格和逼真遮擋的感知，帶來前所未有的沉浸感。
霧/邊緣運算：到 2025 年，本地化微型資料中心的部署將使往返延遲從 100 多毫秒減少到 10 毫秒以下，從而大大縮短遠端網格處理週轉時間。
擴展連接性：5G 和 WiFi 6E 的推出將使重型網狀感測器數據能夠快速傳輸到雲端和邊緣進行響應處理，從而克服行動裝置的限制。
人工智慧增強：利用神經輻射場的更先進的人工智慧模型將直接從 2D 影像和視訊創建網格，而無需昂貴的深度感測器。此類創新將降低成本並簡化 AR 的採用。
使用者互動：利用雷達感測、紅外線深度攝影機和光達等技術來捕捉手部關節，將改善 AR 環境中與虛擬物件的手勢互動。
透過結合連接、計算和感測方面的創新，擴增實境網格將變得更加廣泛、無縫和互動式。它可以嵌入日常生活中並用於社交媒體行銷。
開拓者公司擴展擴增實境網格功能
網格在擴增實境應用中的作用至關重要，並且已成為許多科技巨頭和流行社交媒體平台關注的關鍵領域。微軟、Facebook、Snap 和 Magic Leap 等大公司正在投資提升 AR 應用程式中的網格功能。
一些範例舉措包括：
Microsoft Mesh：Mesh 平台功能（例如共享全像空間、全像傳輸和混合實境捕捉）旨在打破物理障礙，透過逼真的 3D 頭像互動實現協作式企業 AR 體驗。
Facebook ARQ：Facebook 的 AR 品質 (ARQ) 實驗室專注於網格傳輸協議，優化伺服器上建置的網格與資源受限的用戶端裝置的通信，同時保持品質。
Snap 掃描：Snapchat 的雄心勃勃的努力（例如本地鏡頭）旨在持續繪製城市街道細節地圖，以使大量用戶在社交 AR 多用戶體驗中固定在特定位置。
Magic Leap Mesh：Magic Leap 的網格技術產生功能豐富、基於物理的渲染，實現即時照明效果，以增強遮擋的真實感和用戶移動時的照明一致性。
不斷發展的網格在促進消費者和企業的擴增實境方面發揮著越來越重要的作用。一些研究項目正在進行中，以探索它們的潛力。
結論
網格在擴增實境中的作用仍然是最關鍵但看不見的支柱之一，從根本上增強了尖端擴增實境應用程式所展示的神奇混合實境體驗。
AR 設備使用先進的感測器和演算法來創建物理環境的數位複製品（稱為網格）。網格允許穩定的增強、真實的環境遮蔽和自然的使用者互動。儘管有限制，但持續的進步將加強網格在擴增實境中的作用，提升我們的現實。
隨著科技的不斷發展，我們可以期待 AR 領域出現更多創新。 Invoidea 是一家位於德里的網頁開發公司，處於 AR 開發的最前沿，致力於為您提供這項不斷發展的技術方面的幫助。
答案在於擴增實境中網格的整體框架，作為現實增強現實幻想的鷹架。在這篇內容廣泛的部落格文章中，我們將深入探討網格在擴增實境中的作用的概念。讓我們開始了解擴增實境中的網格！
了解擴增實境環境
在了解網格在擴增實境中的作用之前，至關重要的是要清楚地了解擴增實境的含義以及它如何旨在增強我們的物理環境。
AR 的核心是指將虛擬增強功能疊加到透過設備看到的現 日本電話號碼數據 實世界視圖上的先進技術。這些增強功能以圖像、視訊、3D 模型、音訊和其他電腦生成的疊加層的形式出現，以有價值的數位維度補充物理環境。 AR 利用耳機、智慧型手機、平板電腦和其他裝置的視覺化功能來提供這種神奇的混合實境體驗。
目標是將虛擬元素與現有空間完美融合，而不是用沉浸式虛擬實境等模擬環境完全取代現實。網格在擴增實境中的無縫整合取決於關鍵的 AR 功能：
互動式－虛擬物件透過直覺的手勢和動作回應使用者操作和環境變化。
情境－數位增強似乎牢牢地固定在與周圍環境相符的適當的現實世界座標上。
身臨其境- 增強功能逼真地融合在一起，就像原生於物理環境一樣，讓人難以置信。
支撐這些體驗和 AR 幻覺整體穩定性的是 3D 網格——一個映射現實世界的數位框架。
擴增實境中網格的功能
首先，在了解網格的功能之前，讓我們先了解擴增實境中網格的含義。在 AR 應用中，網格是指透過裝置的攝影機和感測器擷取的豐富空間資料所建構的物理環境的詳細 3D 模型。這些數據包括影像、影片、深度測量和運動感測器的讀數。
先進的硬體和軟體將原始感測器流轉換為包含數千到數百萬個互連頂點、邊和麵的結構化網格模型。擴增實境中的網格提供了現實世界環境中存在的尺寸、輪廓、佈局和表面的資訊豐富的數位複製品。
那麼網格在擴增實境中發揮什麼作用來實現逼真的 AR 體驗呢？應用是多方面的：
空間映射：網格創建物理環境的綜合地圖，這對於理解在何處令人信服地錨定虛擬物件至關重要。準確地建模靜態桌面項目和動態元素（例如使用者和寵物）有助於實現真實感。
遮擋：詳細的網格允許虛擬物件真實地遮擋現實世界的結構並與之交互，例如隱藏在家具後面。這種視覺真實感增強了 AR 幻覺。
使用者互動性：透過不斷映射環境並更新動態元素（例如使用者的手）的位置，網格可以實現與虛擬物件的自然手勢互動。
一致性：當使用者在空間中移動時，網格將虛擬物件牢固地固定在適當的環境座標上，從而實現一致的增強。
透過網格建立實體環境的數位副本對於確保虛擬增強功能準確地融入環境至關重要。這帶來了真正身臨其境的擴增實境體驗。
建構擴增實境網格
產生高保真網格以實現有說服力的 AR 幻覺需要涵蓋硬體感測器和處理軟體的複雜基礎設施。以下是一些支援 AR 網格創建的關鍵技術：
深度感測器：飛行時間 (ToF) 和結構光感測器等專用深度相機透過發射光束並計算其離開場景表面的反射時間來測量場景深度。這可以捕獲複雜的幾何資料來建立網格佈局和輪廓。
追蹤演算法：同步定位和地圖繪製 (SLAM) 演算法分析感測器資料以建立物理環境的持久地圖，同時準確追蹤設備在這些地圖中不斷變化的位置。這種位置感知確保了精確的增強定位。
色彩感測：RGB 相機可捕捉周圍環境的彩色影像和高畫質影片。這些數據與深度測量相結合，為網格幾何體著色，透過逼真的紋理和照明豐富環境。
人工智慧：語義分割和機器學習模型等先進的人工智慧技術使 AR 設備能夠理解環境。這有助於與桌子、椅子、顯示器等獨特物件進行智慧互動。
借助深度和色彩感測硬體與智慧軟體相結合，目前的 AR 系統可以足夠精確地繪製室內場景，從而支援遊戲、零售和工業設計等應用。
目前擴增實境網格的局限性
雖然對於增強穩定性至關重要，但當今的 AR 網格面臨著限制大規模採用的限制：
有限的映射範圍：由於硬體感測器的限制，大多數智慧型手機 AR 應用目前僅限於映射 0.1 到 4 公尺的桌面區域。繪製更廣泛的環境地圖仍然很困難。
細節不足：低解析度網格缺乏豐富的幾何和文字細節，會降低渲染虛擬物件和環境遮蔽的真實感。
動態變化：隨著現實世界的設定進行重新排列和翻新，靜態網格物體很快就會過時，嚴重影響幻覺的一致性。
廣泛的計算：高度詳細的廣域網格開發需要超過智慧型手機和平板電腦能力的強大運算能力。這會導致資源緊張，耗盡設備電池和加熱處理器。
隨著硬體的改進、5G 連接性的擴展以及邊緣運算的成熟，使遠端專業資源更接近消費設備，擴增實境網格的範圍將大幅擴展。
未來之路—增強網格的進步
深度感測、擴展現實顯示、雲端運算、5G 連接和邊緣資料中心等互補技術即將取得的進展將有助於解決許多限制：
新穎的深度模式：立體相機、光學相干斷層掃描和超音波感測器等新興深度測繪技術將從更廣泛的區域捕獲更豐富的 3D 數據，以實現廣泛、詳細的網格。
顯示器改進：具有更大視野的更高解析度 AR 顯示器將增強對複雜網格和逼真遮擋的感知，帶來前所未有的沉浸感。
霧/邊緣運算：到 2025 年，本地化微型資料中心的部署將使往返延遲從 100 多毫秒減少到 10 毫秒以下，從而大大縮短遠端網格處理週轉時間。
擴展連接性：5G 和 WiFi 6E 的推出將使重型網狀感測器數據能夠快速傳輸到雲端和邊緣進行響應處理，從而克服行動裝置的限制。
人工智慧增強：利用神經輻射場的更先進的人工智慧模型將直接從 2D 影像和視訊創建網格，而無需昂貴的深度感測器。此類創新將降低成本並簡化 AR 的採用。
使用者互動：利用雷達感測、紅外線深度攝影機和光達等技術來捕捉手部關節，將改善 AR 環境中與虛擬物件的手勢互動。
透過結合連接、計算和感測方面的創新，擴增實境網格將變得更加廣泛、無縫和互動式。它可以嵌入日常生活中並用於社交媒體行銷。
開拓者公司擴展擴增實境網格功能
網格在擴增實境應用中的作用至關重要，並且已成為許多科技巨頭和流行社交媒體平台關注的關鍵領域。微軟、Facebook、Snap 和 Magic Leap 等大公司正在投資提升 AR 應用程式中的網格功能。
一些範例舉措包括：
Microsoft Mesh：Mesh 平台功能（例如共享全像空間、全像傳輸和混合實境捕捉）旨在打破物理障礙，透過逼真的 3D 頭像互動實現協作式企業 AR 體驗。
Facebook ARQ：Facebook 的 AR 品質 (ARQ) 實驗室專注於網格傳輸協議，優化伺服器上建置的網格與資源受限的用戶端裝置的通信，同時保持品質。
Snap 掃描：Snapchat 的雄心勃勃的努力（例如本地鏡頭）旨在持續繪製城市街道細節地圖，以使大量用戶在社交 AR 多用戶體驗中固定在特定位置。
Magic Leap Mesh：Magic Leap 的網格技術產生功能豐富、基於物理的渲染，實現即時照明效果，以增強遮擋的真實感和用戶移動時的照明一致性。
不斷發展的網格在促進消費者和企業的擴增實境方面發揮著越來越重要的作用。一些研究項目正在進行中，以探索它們的潛力。
結論
網格在擴增實境中的作用仍然是最關鍵但看不見的支柱之一，從根本上增強了尖端擴增實境應用程式所展示的神奇混合實境體驗。
AR 設備使用先進的感測器和演算法來創建物理環境的數位複製品（稱為網格）。網格允許穩定的增強、真實的環境遮蔽和自然的使用者互動。儘管有限制，但持續的進步將加強網格在擴增實境中的作用，提升我們的現實。
隨著科技的不斷發展，我們可以期待 AR 領域出現更多創新。 Invoidea 是一家位於德里的網頁開發公司，處於 AR 開發的最前沿，致力於為您提供這項不斷發展的技術方面的幫助。