【2015年十大突破技术Ⅰ】Magic Leap
2015-05-09 雷切尔·梅茨 麻省理工科技评论
并非所有技术都生来平等。有些技术更具实用性，有些则只是为后来出现的技术创新奠定基础，而我们需要估计这样的创新什么时候会来临。不过肯定的是，我们接下来公布的每项里程碑式技术，在未来数年都值得后来者遵循。
Magic Leap是一家初创公司，目前投入超过五亿美元用于开发一种新的炫酷3D图像显示产品。
逻辑思维上，我知道并没有什么庞大的四只手臂加弯角的蓝色怪兽在我面前走来走去，但整个画面看起来非常确实逼真。
我现在坐在佛罗里达州达尼亚海滩上一间白色墙壁的屋子内，靠在工作台后面，这是一家名为Magic Leap的神秘初创公司的办公室。我戴着一副眼镜，大睁着眼紧盯屏幕；眼镜连接的地方看起来像金属架，整个扣在头上，里面装着一堆电子器件和镜片。透过眼镜，我觉得那只长着四条手臂、不断摇晃的肌肉怪兽真的与自己处在同一个房间内，而且就盘旋在我正前方七英尺的上空。
这个怪兽并不是只能出现在设定的距离外。手握与演示站相连的视频游戏控制器，按下相应的按钮就能将怪兽变大或变小，还能让它向左或向右移动或拉近或推远。
当然，我将怪兽拉到了最近；我想看一下它在最近的距离看起来有多真实。现在，即使已经设定为袖珍型，在我的眼中，怪兽大概有30英寸高，而且看起来就像真的怪兽一样——粗糙的皮肤、肌肉突起的四肢，还有深陷的眼睛满含警惕。
我伸出手给它当作行走阶梯，我发誓我真得感觉到手掌上传来预期中的小脚踢踏的麻刺感。但一瞬间过后，我想起这只是极度逼真的3D图像在现实空间的投影，只能会心一笑。
Magic Leap总部一处休息区，歌手圣文森特的视频漂浮在一个虚拟屏幕上
电影、智能手机应用和各种小配件中使用的虚拟现实和增强现实技术所提供的图像看起来有点粗糙，通常并不能兑现其天花乱坠允诺给用户的各种优异性能。
比较典型的原因是，商家最常用的立体3D技术本质上只是在欺骗用户的眼睛，而非按照人们正常看待事物的方式运作。
这类技术一般从不同角度分别向用户的两只眼睛显示同一物体的图像，这样会造成一种深度和层次感。而迫使用户在远距离下，两只眼睛同时看一个平面屏幕和移动的图像，会使人产生眩晕感，甚至导致头疼、恶心。
诚然，立体3D技术近年来也开始不断改进。
目前，用户所能买到的最好的系统来自Oculus VR公司（去年春天被Facebook以20亿美元的价格收购）；售价199美元的Gear VR由Oculus公司和三星公司针对软件开发人员联合推出，用户将三星手机滑到头戴式耳机内，便可玩游戏、看视频。
Magic Leap则希望能把乐趣和游戏带到人们现实存在的世界。
而要让幻想中的怪物和真实的铅笔一道出现在书桌上，Magic Leap必须开发出一种可以替代立体3D技术、且不会干扰人们正常看待事物的方式的新技术。
这家公司已经开发出一款特别小的投影仪，可以将光照射进人的眼中，这种光能与人们从现实世界接收到的光完美融合。
当我在Magic Leap公司的办公室内看到各种怪兽、机器人、尸颅等形象逼真的画面时，我想象着有一天能跟远在他方的亲人视频聊天，透过视频就好像他们真得坐在我的客厅里，而从他们那头看起来，我也跟他们坐在一起。
或者想象有一位虚拟向导带领我畅游纽约城，道路两侧的建筑物上显示各种画面，向我讲述这些建筑物的历史。又或者，看电影的时候，里面的人物好像就在我眼前，我可以跟随他们走完整个情节。
但没人知道Magic Leap最适合什么。如果它的技术不仅仅炫酷，还很舒适且使用方便，毫无疑问，大家会帮它想出许多很棒的应用。
上图：在一次医学或教育应用展示上，一个尸颅，每次可切下一片；下图：虚拟机器人站在真实的人手上
毫无疑问，这是谷歌去年十月份带头向Magic Leap投入5.42亿美元巨资的原因。无论它正在做的是什么，都很可能是计算领域接下来的大事件之一，而谷歌甘愿承受失败的风险，显然很疯狂。
直至今年一月份，微软透露出要发布一款外表光滑的头戴式耳机，此时，谷歌当初惊呆众人的巨额投资看起来颇具先见之明。微软推出的HoloLens增强现实眼镜使用户能与全息图像互动，这听起来与Magic Leap正在开发的产品十分相似。
魔法背后
除了宣称售价将在目前消费者移动设备的价格范围内以外，关于何时发布产品或市场售价，Magic Leap未置一词。我追问公司创始人兼首席执行官罗尼·阿伯维茨详细信息的时候，他只是笑着说，“一切都不远了。”
在位于劳德代尔堡-好莱坞机场大道上的办公室内，罗尼·阿伯维茨正坐在办公桌后面。书架上摆放着各种玩具和View-Master产品——是一些塑料小配件，佩戴后可看到3D画面。
阿伯维茨今年44岁，他长得很魁梧，脸上带着和善的微笑。我见到他的时候，他穿着黑色的耐克鞋、长袖衬衫和休闲裤，灰色卷发像犹太人的祈祷小帽一样盖在头上。
他看起来有点严肃、沉静，这让我很惊奇，因为我之前唯一一次见过他是在2012年佛罗里达州萨拉索塔市开展的一次TEDx视频演讲活动中。
当时视频中有两个穿着像毛茸茸动物的人，他们自称是两只名叫“Shaggle”的怪兽，当时阿伯维茨穿着宇航服、伴着不知所云的摇滚乐登场。
尽管他们的演讲名为“想象力合成”，实际上却更像一场行为表演（更或许根本是在嘲笑TED演讲），他声称，他们的表演从头到尾贯穿着一条隐藏信息；如果有人能猜出具体信息的内容，他说，他绝对会叫好。
白天的时候，阿伯维茨是一位拥有生物医学工程背景的技术型创业者。
之前，他在劳德代尔堡创立了一家名为Mako Surgical的公司，公司开发有一款安装有触感技术应用的机器人臂，可传递触觉。整形外科医生只要激活机器人操作，即可拥有在真的人骨上工作的感觉。
2013年，Mako以17亿美元的价格卖给医疗技术公司史赛克。
晚上的时候，阿伯维茨喜欢玩摇滚。他在一个名叫“Sparkydog & Friends”的乐队任歌手、吉他手和贝斯。
就像他说的，Magic Leap的最根源与他自己的个人音乐生活，以及机器人外科医疗公司，都密不可分。
还在忙活Mako公司时，阿伯维茨就有了把虚拟现实和真实的物理世界联系起来的想法。机器人臂技术使外科医生在触摸道具时能产生触到人骨的感觉，而阿伯维茨想进一步，让医生在工作时能看到虚拟的人骨。
他说他尝试了许多次不同公司开发的头盔式显示设备，但最终都失望了。“都是一堆废品，”他说。“戴上后会感觉头疼，太恐怖了，我就想，‘为什么会这样？’”
阿伯维茨还想带领自己的Sparkydog & Friends乐队开一次虚拟巡回演唱会。
1987年英国爱尔兰乐队U2为歌曲“没有名字的街道”录制视频，为向甲壳虫乐队早期的演出致敬，他们在洛杉矶一家酒店屋顶上来了一场即兴表演。
阿伯维茨渴望自己的乐队也能像他们一样，不过是在虚拟环境下，在一千个屋顶上演出一次。
大约四年前，他开始与自己高中时的朋友约翰·格拉汉姆·麦克纳马拉一起琢磨这个问题，约翰曾中途退出加利福尼亚理工学院的理论物理项目。
两人都对显示移动的全息图像这个想法神往不已，就像电影“星球大战”中的画面一样。全息图像是一种可从多个角度观看的3D图像，通过精确地改造重建光场、在光线从物体上弹开时形成。
不过，阿伯维茨发现这一技术成本巨大，而且即使是分辨率较低的全息图像，也需要花费大量时间。他曾一度只记得嘀嘀咕咕，“没有能真正成功的显示设备。”
但第二天早上起床的时候，他突然想到：向许多个观众同时提供全息图像画面需要付出艰辛的努力，不能一蹴而就，我有什么可烦的？
相反，不如想一下创造一部只有自己能看到的全息图像仪器，而且使用起来顺应眼睛的自然构造和大脑的感知方式，不会出现立体3D技术的各种问题。
“我们投入五亿美元还多，是要用户在生理上觉得什么问题都没有，” 阿伯维茨说。
他和麦克纳马拉以及Magic Leap团队的其他成员最终想出的方案大部分还保密，在正式场合，他们往往避开讨论有关此新技术的话题，不得已时通常言语模糊，只是表明很担心业界的竞争。
但可以把握的说，Magic Leap此次的产品是一款微型投影仪，将光照进用户佩戴的透明眼镜并最终折射到用户视网膜内。
其光照模式能与人体从现实世界接收光的方式完美融合，这样一来，用户视觉皮质对人工物体和实际物体的感觉几乎没有差别。
斯坦福电气工程学助理教授戈登·威茨泰因（研究计算成像与显示）表示，如果Magic Leap真的将上述技术成功嵌入头戴式显示器内，能在用户眼睛附近显示图像同时可不断地重新聚焦以保持图像清晰，那么3D图像看起来将更加舒适。
“如果他们的技术真像人们猜测的那样，” 威茨泰因说，“那将不可思议。”
先驱者和竞争者 1838年：英国物理学家查尔斯·惠斯登发明了世界上第一台立体镜，即通过两面角镜将单个物体反射到人的双眼中。观看者感觉是从三个角度观察图像。 1922年：世界上首部无声3D电影《爱的力量》发行；观众佩戴两个颜色不同的镜片观看——红色与绿色。 1961年：菲科尔公司员工设计出第一台头戴式显示器，名为“Headsight”，外形是一个头盔，配置有阴极射线管和磁性头部位置跟踪。 1962年：莫顿·海利因其“体验剧场”被授予专利，“体验剧场”是一台巨大的箱式设备，在一台小型、仅供一人观看的显示器上播放3D短片，而且该设备集合了多种感知，如气味和风等，增强观众观影时的沉浸感。 1985年：杰伦·拉尼尔最先提出“虚拟现实”这一术语，同时创办了VPL Research公司。公司产品包括“数据手套”，用户可通过手与虚拟环境交流，以及头戴式显示器“EyePhone”。 1990年：波音公司科学家托马斯·考德尔和大卫·米泽尔共同开发、构建出一款可佩戴的透明显示器，可将电线叠加到接线板上，如此，工人能轻松地将电线束装到飞机上的接线板上。 2010年：Quest Visual公司发布了一款名为“镜像翻译机”的应用，安装该应用后，将智能手机摄像头对准任何一个西班牙语符号，屏幕上即可显示出其英语翻译。 2012年：帕尔默·拉吉依靠众筹网站Kickstarter筹得240万美元的创业资金，推出了一款立体3D虚拟现实游戏耳机——Oculus Rift。两年后，Oculus以20亿美元的价格卖给Facebook。 2015年：在谷歌投资Magic Leap数月后，微软发布了自己的HoloLens，除立体3D技术外，这款产品还使用了一项能使虚拟物体与现实世界融合的技术。微软计划稍后在今年发布相关配件。
2012年，阿伯维茨在TEDx演讲台上，看起来颇为神秘。“这一步对我来说有点尴尬，但对人类来说，这是一步魔法般的飞跃，”他在厚重的航天服里面说
从虚拟到现实
Magic Leap现在正为这一目标全力以赴。从2011年构建出第一台模型后，公司就在不断地减少公众对其技术的关注度。
而且它已开发出一款比我所用的笨重的支架式耳机还小的产品。
在另一场产品演示上，我曾见过一款小型的飞行姿势蒸汽朋克机器人，还使用购物车上的小工具轻轻拨动过，其形象取材于Magic Leap目前正和威塔工作室（曾在系列电影《霍比特人》中参与特效制作）合作开发的一款第一人称射击游戏“葛堡诺博士的入侵者”。
机器人能准确地跟随我的手指，在Magic Leap办公室的各个格子间内转动。
根据我看到的那一眼判断，其新产品设计模型——是一款看起来带有现实主义特点的硬件，而且完全不具功能性——Magic Leap似乎打算将其技术应用到设计笨重的运动型太阳镜上，镜身连在一个方盒上，可以放进口袋。
Magic Leap在一月份提交的一份专利应用中出现了类似的图像，这也能说明上述产品模型的可能性。但Magic Leap本身并没肯定，不过阿伯维茨肯定地说，他们设计的头戴式耳机是一款类似眼镜的可佩戴型装备。
然而，想让他在公开场合谈论详细信息很难，即使是上述语焉不详的话。
很明显，将其新技术嵌入到那么小的设备内十分困难。我在Magic Leap看到的最小的演示硬件都无法与大型演示装置相匹配。整体产品内包括一个镶嵌在黑色导线中的投影仪，体积比米粒还小，以及通道指示灯，指向单个透明镜片。透过镜片，我看到了先前似乎在我手掌上走来走去的粗鲁且拥有四条手臂的绿色怪兽。
除了提高小型装置的分辨率外，Magic Leap必须在其中装入各种传感器和软件，来跟踪佩戴者的眼睛和手指，这样佩戴者才能控制虚拟生物并与其互动；而虚拟生物的所有动作中也必须包含真实的物体。
这也是去年他们投资五亿美元以上的原因。现在，Magic Leap正在拼命地招贤纳士——软件工程师，从眼球跟踪、虹膜识别，到本认为属于深度学习的人工智能等各个领域；光学工程师、游戏设计师、以及任何梦想能显示虚拟对象的有识之士。
关于Magic Leap的设计和开发思维，我可以给点提示：我看到他们办公室内放着射线枪和魔杖。Magic Leap最近招揽了科幻小说作家尼尔·斯蒂芬森作为公司首席未来主义者，尼尔·斯蒂芬森1992年创作的小说《雪崩》中幻想了一个名为“Metaverse”的虚拟空间。
Magic Leap发展如此之快的原因，在其装修明亮的总部可见一斑——各种沉闷的办公室装饰被抛弃，取而代之的是红色高背双人沙发和黄色座椅。
员工在描述游戏、传感器和射线枪时往往显得精力充沛。
随着去年谷歌的大规模投资，业界对Magic Leap的兴趣愈来愈浓厚。阿伯维茨说，“我们从最开始的‘有人在乎这些吗？’走到了现在的‘当然，人们在乎。’”
现在，阿伯维茨和自己的团队确实感受到了人们期望的重量，他说，“我内心那个11岁的小孩子想任性地把这些压力统统都赶跑。
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发表于 2015-5-10 00:37:54