• 7 Oct
  • 2023

《元宇宙》世界上不缺少AR,而是缺少發現

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在人手一機(甚至不只一機)的時代,你可曾想過擴增實境(augmented reality,以下簡稱AR)如何發展而來?


一、AR的發現與定義

AR的出現可追朔至1950年代,人稱虛擬實境之父的Morton Heilig認為,電影能夠有效地吸引觀眾的感官,使其走進螢幕中。而在1962年,Heilig依據他的想像打造一個雛形(prototype),並將其命名為未來電影院(the cinema of the future)。接著,Ivan Sutherland於1966年發明了頭戴式顯示器(head mounted display),該裝置是藉由光學透視(optical see-through)原理,使電腦畫面重疊在使用者的視野上。1975年,Myron Krueger創造了videoplace,在videoplace中能讓使用者與虛擬物體互動。到了1990年,前波音研究員Tom Caudelly在協助工人組裝飛機電線和電纜時,創造了AR一詞(Carmignianiet al., 2011;Lee, 2012)。


Milgram與Kishino(1994)認為,從真實環境到虛擬環境並非二分法,可將其視為具有連續概念的混合實境(mixed reality),而AR只是其中一部份。在整個MR的環境中,除了真實環境(real environment)外,我們最常聽到的是VR(virtual reality)和AR。VR和AR最大的不同是,VR是由創作者(研究者)所創造的一個虛擬環境,能夠控制使用者的視野(viewpoint),使其有效地沈浸在虛擬空間中的互動體驗(Brooks, 1999);而在AR中,環境會隨著真實世界的改變而不同,透過頭戴式顯示器或手機的鏡頭,將虛擬的物件添加到真實環境中(Azuma, 1997;Azuma, et al., 2001)。總而言之,VR是經由人為所創造出來的虛擬環境,AR則是將傢俱、動物,或濾鏡(filter)等虛擬物件添加到真實的環境中。


二、AR的應用

難道一定要戴著頭戴式顯示器才能稱作AR嗎?有一些研究人員確實將AR定義為使用頭戴式顯示器進行互動,為了避免AR侷限於特定技術中,Azuma(1997)用三個要素來闡述AR的定義:結合真實及虛擬(combines real and virtual)、即時互動(interactive in real time),以及建構於3D世界中(registered in 3-D)。現在我們知道了AR的定義,接著來探討AR可以用在哪些場域吧!


Azuma(1997)指出,AR的六種潛在應用,包括醫療視覺化(medical visualization)、維護及維修(maintenance and repair)、註解(annotation)、機器人路徑規劃(robot path planning)、娛樂(entertainment)、軍用飛機導航及定位(military aircraft navigation and targeting)。Yuen等(2011)也提出了五個AR的發展方向,像是廣告與行銷(advertising and marketing)、建築與施工(architecture and construction)、娛樂(entertainment)、醫療(medical)、軍事(military)及旅遊(travel)。綜合上述兩位學者的說法發現,重疊的方向為醫療和娛樂,如何實際將AR應用於這兩個領域呢?AR除了具有娛樂效果外,是否可以解決我們的生活難題?如何解決?就讓我們繼續看下去。


三、AR如何運用於醫療及娛樂

首先介紹的是AR在醫療場域的應用,以美國的應用程式AR Liver為例,AR Liver採用實時3D,使用者可以將虛擬肝臟投放在各種真實環境中,並在縮放肝臟大小的同時,維持高畫質的解析度,提升模擬解剖的精準度。此外,Liver的使用者有兩類,一是醫學院學生及醫生,他們可以用圖釘在3D肝臟上標記特定部位,或在肝臟上繪圖進行教學。而另一類使用者為病患,病患藉由AR Liver的觀看模式,探索肝臟的外觀(請參見http://www.iso-form.com/apps/ARLiver/)。醫療結合AR技術不僅能夠提高安全性及效率外,對於醫病關係及新手術方法的發明皆有所幫助(Samset et al., 2008)。以上的醫療議題偏向嚴肅,接下來的舉例則是較為輕鬆的AR應用。

在線上影音串流平台Netflix爆紅的韓國影集魷魚遊戲,透過多項古早味小遊戲描繪出現實的殘酷。而在社群平台Instagram上,許多AR創作者推出經典畫面的濾鏡,如123木頭人、碰糖遊戲、選手拍照環節等。以123木頭人為例,當開啟123木頭人濾鏡後,畫面中會將選手的臉換成自己的臉,此外也可以看到影集中的黃衣小女孩。其遊戲規則是玩家透過眨眼睛使角色前進,當黃衣小女孩轉頭時,玩家必須停止眨眼睛(請參見https://agirls.aotter.net/post/59732)。透過AR濾鏡應用在遊戲上,不僅可作為廣告商展示虛擬廣告的位置外,也可促進該商品的可見度(Yuen et al., 2011)。在魷魚遊戲的熱潮中,AR創作者也發展出遊戲的濾鏡,使看過該影集的人會想下載試玩,而未看過影集的人也能透過濾鏡,知曉這部影集中有哪些遊戲。


四、AR的反思與未來

在使用AR時,我們的注意力需同時放在真實環境及虛擬物件上。Gabbard等人(2014)研究AR輔助顯示器對於汽車駕駛的注意力移轉,其研究結果顯示,AR輔助系統雖有助於提升駕駛汽車時的安全性,但也可能導致汽車駕駛注意力不集中。此外,也有其他種類的AR應用同樣發現會使人分心,像是2016年日本遊戲業者任天堂所推出的手機遊戲精靈寶可夢,這款遊戲採用AR技術,玩家可透過手機查看寶可夢出現的位置,並到指定地點抓取寶可夢。精靈寶可夢猶如AR的雙面刃,一方面透過這款遊戲使玩家們走出戶外,散步兼抓寶,甚至促進觀光區消費;而另一方面的擔憂則是,玩家邊看走路邊抓寶,導致意外頻傳(請參見https://news.pts.org.tw/article/330316)。


AR不僅為上述所提到的六大領域提供發展方向,改善人們生活上的便利性及娛樂性外,是否還有其他用途呢?Alkhamisi和Monowar(2013)指出,AR可以為聽障者提供視覺線索,當聽障者將手機照向某個位置時,若環境中有明顯的聲音,如鳴笛聲、汽機車的喇叭聲等,其螢幕會出現警示、提醒等視覺線索,引導他們留意身旁的人事物。綜觀上述對於AR的定義,以及其在醫療、娛樂等領域的應用,AR輔助了我們的感官運作,使生活更便利、有趣。未來AR技術是否能昇華我們的五感,抑或是成為「第六感」?就讓我們繼續拭目以待!


作者:沈夏 陽明交通大學傳播研究所碩士生


參考文獻


英文部分


Alkhamisi, A. O., Monowar, M. M. (2013). Rise of augmented reality: current and future application areas.International Journal of Internet and Distributed Systems,1(4), 25-34.

Azuma, R. T. (1997). A survey of augmented reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments,6(4), 355-385.

Azuma, R., Baillot, Y., Behringer, R., Feiner, S., Julier, S., & MacIntyre, B. (2001). Recent advances in augmented reality.IEEE Computer Graphics and Applications,21(6), 34-47.

Brooks, F. P. (1999). What's real about virtual reality?IEEE Computer Graphics and Applications,19(6), 16-27.

Carmigniani, J., Furht, B., Anisetti, M., Ceravolo, P., Damiani, E., & Ivkovic, M. (2011). Augmented reality technologies, systems and applications.Multimedia Tools and Applications, 51, 341-377.

Gabbard, J. L., Fitch, G. M., Kim, H. (2014). Behind the glass: driver challenges and opportunities for AR automotive applications.Proceedings of the IEEE,102(2), 124-136.

Lee, K. (2012). Augmented reality in education and training.TechTrends,56(2), 13-21.

Milgram, P., & Kishino, F. (1994). A taxonomy of mixed reality visual displays.IEICE Transactions on Information Systems,77(12), 1321-1329.

Samset, E., Schmalstieg, D., Sloten, J. V., Freudenthal, A., Declerck, J., Casciaro, S., Rideng,Ø. , & Gersak, B. (2008).Augmented reality in surgical procedures. Human Vision and Electronic Imaging XIII, 6806,194-205.

Yuen, S. C., Yaoyuneyong , G., & Johnson, E. (2011). Augmented reality: an overview and five directions for AR in education.Journal of Educational Technology Development and Exchange,4(1), 119-135.


網路部分


ISO FORM.AR Liver Viewer. ISO FORM.http://www.iso-form.com/apps/ARLiver/

公視新聞網(2016年7月29日)。〈全球瘋玩"寶可夢"意外引發危機.困擾〉,《公視新聞網》。取自https://news.pts.org.tw/article/330316

宇恩(2021年10月8日)。〈『魷魚遊戲』IG濾鏡關鍵字怎麼找?官方高清場景圖開放下載下次視訊會議快換上〉,《電獺少女》。https://agirls.aotter.net/post/59732