日前,AR眼镜厂商INMO影目科技在深圳发布了其第二代消费级AR眼镜Air2,引发行业强烈关注,焦点之一就是其二代产品将搭载轻量级SLAM空间定位能力。之前尚未有一台Air2这样形态的无线轻量级AR能够跑通SLAM实现空间6DoF的能力。
INMO此次产品发布无疑刷新了行业认知,令人们看到了AR眼镜在C端市场的广阔应用前景。
图源:影目
为什么“轻量级SLAM”会引爆行业讨论?
SLAM对于VR/AR并不新鲜,但是其背后往往依赖于算力强大的手机芯片,如ARKit实现的AR效果需要依赖于算力强大的iPhone,然而影目团队在轻薄的无线AR眼镜上推出了极致轻量级的SLAM算法,仅使用了穿戴芯片上1/10的算力实现出了与ARKit类似的效果。在如此轻量级的算力消耗下,INMO的位置追踪鲁棒性也丝毫不逊于ARKit。
图源:影目
影目在无线AR眼镜上推出超大空间锚点的重定位,通过自主研发的一套基于云端的点云地图匹配系统,把实时性要求不高的建图和定位匹配算法放到了云端。在实际运行时,云定位系统依据实际需求动态调整发送云端定位请求的频率,从而在实现分米级的定位效果的同时,最大程度地降低功耗。最终,这套云定位系统使处于同一空间的不同用户,通过不同设备以不同角度观测同一个虚拟物品。
实现轻量级SLAM的最大难点在哪里?
目前主流的SLAM算法通常都依赖于算力较强的CPU或DSP进行计算,其功耗也相对较高。使用算力强大的芯片,在没有任何外接电源的设备上很难支撑半个小时以上,也就很难满足绝大部分用户的场景使用需求。众所周知,无线AR眼镜需要在狭小的空间内——镜框和镜腿内集成所有的运算单元及电池、触摸板等元器件,不可能拥有如手机一般的数千毫安时的电量。此外,在如此有限的功耗下,不可能将所有的算力都提供给SLAM算法,因此,SLAM算法在无线AR眼镜平台上的运算资源极其有限。
因此,如何在有限的功耗下,同时支撑波导的消耗以及调用摄像头和传感器从外界捕捉的空间信息进行定位、识别及运算,同时还要支撑交互操作、拾音放音,对于一台几十克的如同普通眼镜/墨镜形态的设备几乎可谓“难于上青天”。
为什么影目能够率先实现在轻量级设备上跑通SLAM?
轻量级SLAM算法的实现得益于影目研发团队常年的技术积累。资料显示,影目科技成立于2020年底,核心团队来自酷派集团智能穿戴事业部。因此,在影目成立之前,其团队已经在AR核心技术上的积累超过7年,自酷派集团独立后,团队吸纳了众多国内外手机大厂的尖端技术人才,在软硬件、系统算法上全面融合,将多个历年研发的突破性技术融合贯通,可谓“不积跬步无以至千里”。
从多次影目对媒体的采访中也多次提到团队的“匠人”精神:为了几个mA的功耗控制,要耗费整个研发团队数十个小时的反复测试与开发。
据悉,影目在技术研发上投入巨大,聚焦代码优化、指令集优化、硬核计算等领域,持续解决如在VR与AR场景的高速运动、弱光照、弱纹理、大深度、运动物体干扰等复杂条件下的SLAM鲁棒性问题,同时团队非常注重技术衔接,使得影目因此拥有强大的技术前沿产品化能力。
“轻量级SLAM+无线AR眼镜”将给未来带来什么?
通过发布会的介绍,影目科技致力于无线AR眼镜研发和产品化,希望给消费者提供一款潮酷、可日常佩戴的眼镜,配合SLAM和云定位技术通过眼镜在观察世界时赋予用户更多的信息,提高信息的传递效率,搭配全新的系统级应用——INMOVERSE,未来可以通过AR眼镜,用户可以在社交场景下降低彼此社交障碍、将志趣相同的用户聚集起来,在游戏场景下能够像pokemon Go一样让用户更多地走到现实空间中去发现、去收集、甚至创造自己的世界。
目前我们身边的电子设备,无论手机、Pad、PC、电视,都是二维的信息,随着各领域技术的持续突破,将二维信息重构迁移为空间三维信息将是未来数字化时代的核心。AR能够很好地将现实与虚拟相互融合,产生更多有价值、有趣的空间交互体验,不断影响人们的工作出行、休闲娱乐,涉及人类生活的方方面面。轻量级AR眼镜上实现SLAM算法,可能将大幅加快将“元宇宙体验”带到人们生活的节奏进程,对于AR的市场化教育、公共空间的数字化赋能都将产生非常显著的影响。
Simultaneous Location and Mapping 即SLAM,中文意思为同时定位与地图构建,指的是搭载特定传感器的移动设备,从未知环境的未知出发点,在运动过程中通过传感器估计自身的运动,同时再根据位置进行增量式的环境模型构建,从而实现同时定位和地图构建的效果。最近几年我们见证了扫地机器人从一开始的仅能在室内随机游走进化为知道在房间的具体位置、知道周围的环境并且最短路径到达充电位置的智能设备,无人机很好的实现智能避障、跟随的功能,自动驾驶出行服务在局部范围进行试运行,以及hololens、Magic Leap等AR/VR设备实现新的人机交互方式。这些都离不开稳定可靠的定位技术。
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