涂煥昌 / 科技大觀園特約文字編輯

2016 年夏天，日本老牌電玩「任天堂」公司，發表一款名為「精靈寶可夢 GO」(Pokemon go) 的手機遊戲，結合了「位置服務」與「擴增實境」兩種特色，一推出便廣受消費者歡迎，風潮迅速席捲全球。這種遊走於「虛擬」與「真實」之間的技術應用，未來將會藉由各種行動，或穿戴式的電子裝置，帶給我們截然不同的體驗。

AR、VR 傻傻分不清楚？

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VR 技術當今常被應用于注重「沈浸式」感受的遊戲中。圖中消費者所戴的頭盔，即為 VR 所需要的載具。

談及「擴增實境」(Augmented Reality, 簡稱 AR)，多數人或許不太熟悉，但是說到「虛擬實境」（Virtual Reality，簡稱  VR），絕大多數人就會有感覺了；其實，"AR" 與 "VR" 就像是孿生兄弟般，兩者相似程度頗高，所以經常被混淆。

大家較熟悉的 VR，其實是一個能呈現「純粹虛擬」的技術，它通常是透過某種穿戴型的裝置，讓使用者能「沉浸」在某個虛構、非真實的情境當中。基於這個沉浸的特色，VR 技術最常被應用於高度娛樂性質的電玩遊戲中，也因此較廣為人知。（延伸閱讀：〈IG 照騙：擬真的不假？ 〉）

至於 "AR" ，其實是 "VR" 的再擴大版，亦即在可見的真實場景中，又多加入一些「虛擬資訊」以茲輔助；當前的技術趨勢，是透過某個「載具」（例如：眼鏡），讓使用者在看見真實影像的同時，也能看見「虛擬」的輔助資訊。

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AR 技術應用，需要整合多種跨領域的專業技術。圖為 FiFeet 系統所涵蓋的各類專業技術示意。（圖／瞿志行教授提供）

清華大學工業工程學系的瞿志行教授，領導著來自清大、交大、台科大、北科大與國網中心的一群專家，成立了「擴增實境互動技術產學聯盟」，以此技術為本，期能透過不同形式的 AR 創新性應用，對國內中小企業在轉型或技術升級上有所助益。

由螢幕到眼鏡的 AR 載具

「在未來，AR 的應用會比 VR 寬廣甚多。只是，目前 AR 受到『載具』功能發展不足之苦，而備受限制」，瞿教授如此分析。AR 目前在內容呈現的方式上，大約可分兩種方向：一是屬於「直接觀看」的模式，外觀可能像是「螢幕」(monitor)；另一種則以「看穿」(see through) 性質為主，透過類似「眼鏡」的穿戴式裝置來實現。

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GOOGLE 公司的「Google Glass」，曾被視為 AR 的指標性載具；雖然其在 2015年終止生產，但迄今仍有諸多科技大廠，積極投入後續的研發。(圖／維基百科)

以「螢幕」為主的形態，除了「精靈寶可夢 GO」這類遊戲之外，目前還常見於博物館、美術館或是公共交通場所的導覽系統，例如，把智慧型手機鏡頭正對展覽品，透過特定 app 的輔助，螢幕上除呈現面前物體的影像外，還羅列著「虛擬」的解說資訊在一旁，幫助參觀者可即時認識作品。另外，若是身處陌生的機場或是車站時，利用手機的「定位服務」、「地圖資訊」與特定的 app 功能，便可透過螢幕即時顯示附近的重要地標與方向，旅客參考這些資訊就能作正確、迅速地移動。這些都是利用 AR 技術，將有用的虛擬資訊，即時疊加在真實影像上的最佳應用。

另一種以「眼鏡」為載具的應用模式，最令人期待的便是 Google 發表的 Google Glass：那是一種外型與一般眼鏡相似，但在鏡架角落搭載有「微型電腦」與「投影」裝置的特製眼鏡；使用時，配戴者可同時看見現場的真實景物，以及被投射在鏡片上的虛擬資訊。瞿教授表示，這種以「第一人稱」視角為特點的形式，未來應該會是 AR 載具的主流。目前，由於諸多技術瓶頸的限制，Google 公司已終止 Google Glass 的產品線，但包含 Apple 在內的一些科技龍頭大廠，卻仍積極地投入相關的研發中。

靈感來自遊戲機！

瞿教授主持的這個聯盟，「擴增實境」與「互動技術」是其中兩大特色。他半開玩笑的解釋，這一切的起源，都肇始於當初在接觸 X-box 的 Kinect 時，所萌生的靈感。Kinect 是一種即時性「深度感知」的裝置，用於擷取人體關節運動的資訊，若結合此訊號與遊戲機，便可透過遊戲去呈現體感互動的效果。瞿教授當初認為，這種以即時性「深度感測」為基底的互動技術，應該可以應用在工程與商務領域，如果再結合「擴增實境」概念，便有機會發展為高創新性的互動技術了。（延伸閱讀：〈不然你是在玩什麼？「遊戲」的界限〉）

「擴增實境互動技術產學聯盟」其實是一個橫跨了多種專業領域的知識平台，聯盟核心成員的專長，涵蓋了「互動設計」、「電腦視覺」、「三維追蹤辨識」、「電影特效」、「使用者經驗」、「物聯網」、「人因工程」等不同的領域。瞿教授分析，AR 是一種高度整合性的應用技術，可以發展的領域繁多，創新突破的機會也大；也因此必須彙集多方人才，才能發展出真正具實用性的新技術或產品原型。

整合虛實的商務應用

目前由於 AR 硬體「載具」的發展前景未明，故「擴增實境互動技術產學聯盟」的發展重心，即先針對相關的「應用軟體」技術來規劃發展。瞿教授表示，目前聯盟發展較為成功的商務應用為「商品展示」，特別是「虛擬試、穿戴」的功能；從眼鏡、鞋子、飾品、甚至是服裝，都可以透過 AR 技術，產生新穎的互動體驗。

以往，我們要購買新鞋、眼鏡或首飾時，都必須到實體店面去挑選喜愛的款式，再透過實際試穿，來確認物品穿戴在身上的風格、樣貌與搭配性是否合適。如今透過 AR 技術的輔助，可以不必受限於實體店面商品的種類，或是試穿時間的限制，即可以安逸的在家裡先透過特定裝置去比較、挑選後，再前往店面試穿真正有興趣的商品。實現線上與線下結合，所謂新零售的消費概念。

再以試穿鞋子為例，瞿教授的團隊已成功開發出一套名為 "FiFeet" 的試穿系統原型機：這是一個整合了「足部量測」、「鞋楦篩選」、「擬真三維模型」與「虛擬試穿」的多功能廣告機。透過此一裝置，消費者可先對雙腳進行 3D 細部掃描，經鞋楦資料庫的篩選，找出「舒適」與「合腳」的鞋款；然後再瀏覽此一目標的鞋款，選擇中意的設計，再藉由 AR 技術，顯示出消費者穿上這雙鞋子後的模樣；由於是採用即時性，無標記三維追蹤技術，所以消費者當下做出的任何動作，「虛擬」的鞋子都能「服貼」於腳上，如同真實穿上般的逼真，如是方便消費者可「親眼確認」，並做出購買的決定。

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協助業者開發的試鞋系統原型機 (FiFeet)，可即時模擬試穿鞋款的過程。（圖／瞿志行教授提供）

瞿教授表示，上述這樣一個簡單的應用，其實系統背後需要整合多種的專業技術：如初期的 3D 掃描與鞋款篩選，便須要有「掃描感測技術」與「人因工程」的技術；把指定鞋款，能「虛擬穿著」在消費者腳上，並且即時顯示，便需要「影像特徵辨識」、「高擬真渲染繪圖」、「攝影測量學」、「3D 建構模型」、「及時深度感測與遮蔽」等多項領域的即時整合。甚至，在試穿之後延伸的「客製化」、「訂購」等流程，也需要「電子商務」技術的相關支援。

「擴增實境互動技術產學聯盟」是一個能提供 AR 應用技術的平台，任何有 AR/ VR 需求的企業，都歡迎參與合作與交流。值得一提的是，面對這類新穎的資通訊技術，聯盟的廠商會員之中，卻有很多是傳統產業的公司，或是中小企業，他們都希望能透過導入 AR/ VR，提高公司的競爭力。瞿教授特別分享了一個案例：台中某個製造大型車銑複合機的廠商前來尋求 AR/ VR 的新應用；經團隊的協助後，終於發展出一套「五軸車銑複合加工機展示平台」，其透過 VR/AR 模擬工具機的操作，可隨時顯示機台的各項功能，解決了傳統上業者常需搬運實體機具參展的麻煩，因之成為國際行銷的利器。

AR／VR 的應用其實相當廣泛，並不僅限於遊戲與娛樂產業；在日常生活、工程、商務與行銷等領域，皆具有相當多的機會，跨領域合作實為成功的關鍵。但在 AR 硬體「載具」發展尚未成熟之前，宜先從軟體的「應用」層面著手，以「輔助」與「加值」的角度去思考開發，應該是當前可著力之處。1

※本文原發表於科技大觀園，原標題為〈遊走於虛實之間——AR紅什麼？〉，2017 年 6 月 20 日。

• 1. 瞿志行教授研究團隊獲科技部106年度「產學技術聯盟合作計畫」補助（計畫名稱：高擬真擴增實境互動技術 (2/2)，執行期間：2017/02/01~2018/01/31）。科技部推動「產學技術聯盟合作計畫」之目的，係為促使大專校院及學術研究機構有效運用研發能量，以其已建立之核心技術與相關之上中下游業界建構技術合作聯盟，以協助產業界提昇競爭能力及產品價值。