從高層離職的Magic Leap談計算機視覺

Magic Leap年初獲阿里巴巴領投的7.9 億美元，風光無二 。

但在今年5月Magic Leap 對前技術副總裁 Gary Bradski 和 Adrian Kaehler提起訴訟，認為他們向第三方泄露了公司機密。隨後這兩位高管從 Magic Leap 離職。

(Gary Bradski是OpenCV的創始人，業界大牛)

Gary Bradski 和 Adrian Kaehler 在Magic Leap頗有號召力，前者領導計算機視覺相關的技術研發團隊，後者則帶領一個被稱為 Special Project 的秘密研發團隊。

（Adrian Kaehler 也是OpenCV領域的大拿）

而除了他們倆，負責法律事務的副總裁 Michael Leventhal 也在今年3月離職; 首席工程師（Principal Engineer） Michael Kass 也於今年2月離職。

這波高管離職潮引發了Magic Leap動蕩，Glassdoor 上也有員工爆料：「不少員工都離開公司了，其中包括完成了大量工作並很有才能的人。開發在慢下來，團隊士氣低落，項目進度也有問題，項目的風險變大了。」

Magic Leap雖然他們產品還沒有發布，但一些展示視頻已經讓他們火了起來。

刷屏的視頻

Magic Leap的演示視頻里，帶上Magic Leap眼鏡，就能看到躍起的鯨魚

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(Magic Leap展示視頻：躍起的鯨魚)

或者看見天花板上漂浮的水母。

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(Magic Leap展示視頻：天花板上的水母)

神秘的Magic Leap似乎遭遇了危機，產品也至今沒有發布，但是背後的技術其實一直並不神秘。

Magic Leap管自己的產品不叫「增強現實」，而是叫「混合現實」（Mixed Reality，簡稱MR）。這一下子就讓人頭疼了，虛擬現實（VR）和增強現實（AR）就已經夠亂的了，現在又搞出來了一個混合現實（MR）。這之間到底是什麼關係？又有什麼區別呢？

我們一個一個說

虛擬現實，雖然名字里有個「現實」，但跟現實沒啥關係。用戶帶上頭套，直接就進入了另一個世界，連自己的手都看不見。谷歌的Cardboard就是典型的虛擬現實。戴上以後，你看到的是埃菲爾鐵塔腳下，別人看到的是你戴了個硬紙殼兒四處轉腦袋。

（Google Cardboard的手機圖像）

虛擬現實有個缺點，就是用戶不能戴著它四處晃悠。畢竟用戶看不見周圍的真實環境，四處走的話，容易撞到牆。

（Google Cardboard外觀，硬紙殼套手機）

增強現實，就跟現實有點關係了。用戶帶上眼鏡，原來能看見的現在還都能看見，只不過加了一層「平面投影」。比如你看見一個人，增強現實就能給這個人註上姓名、職位之類的信息。看見一個商店，增強現實可以給你註上商店名字、地址、是否正在營業。

（增強現實，現實上加了一層圖像）

最後就是這個Magic Leap提出的「混合現實」。混合現實直接把立體的虛擬物體投射到真實環境里。比如那個藏在桌子底下的機器人，它可以和真實的桌子互動。如果「混合現實」做到極致，虛擬物體會和真實物體看起來一模一樣，完全可以以假亂真。

（混合現實，把一個虛擬的物體投射到真實環境里）

下圖就是三者之間的對比。簡單來說，虛擬現實就是「看不見現實」，增強現實就是「加了標註的現實」，混合現實就是「根本分不清是虛擬還是現實」。

虛擬現實、增強現實、混合現實的區別

其實不少人認為「混合現實」純屬概念炒作，和增強現實沒什麼本質的區別。儘管Magic Leap一再強調我們做的是「混合現實」，而大量媒體還是把它歸到了「增強現實」的範疇里。

Magic Leap目前並沒有透露任何技術細節，不過他們一直在招聘計算機視覺的相關人才。計算機視覺雖然近幾年才火起來，但它卻是個古老的科技。它講起來並不艱深，只不過有些瑣碎。

什麼是計算機視覺

所謂「計算機視覺」，就是教計算機「看懂」圖像或者影像。給一隻貓的圖片，電腦能判斷出它是一隻貓。給一個天安門廣場的照片，電腦能數出來廣場上一共有多少人。

任何一個圖像，都是三個二維數列（或者叫二維矩陣），比如下面這張圖，上邊是人看到的，下邊是計算機看到的。人很容易識別出來這是一隻羊駝，但計算機看到的只有數字，根本沒什麼規律。如何識別出它是不是羊駝，就需要計算機視覺來做了。

(一張圖和它的其中一個二維矩陣)

計算機視覺的一大困難，就是把平面圖像還原成立體物體。還是以上圖為例，人眼看起來，羊駝的頭比屁股離屏幕更近，但計算機看來，頭和屁股在同一層上。一個平面圖形，怎麼區別遠近呢？

計算機視覺有幾種思路：

第一種就是像人類一樣，長出兩隻眼睛。人左眼和右眼看到的圖像是不一樣的，大腦根據左右眼的圖像，還原出一個立體的場景。計算機也一樣，它可以用多個攝像頭捕捉圖像，根據圖像差異計算出物體的遠近。Magic Leap就是用兩個裝有攝像頭的鏡片，通過數學方法還原3D環境。

不過體視的缺點是計算量太大，而且物體如果太遠，距離就量不準了。這就是為什麼微軟的HoloLens乾脆搞出了一個「距離感測器」。攝像頭只管看圖像，距離感測器負責探測每個像素點的距離。

（人腦通過左右兩眼的圖像還原立體環境）

第二種就是看陰影。計算機可以根據圖片的明暗分布，判斷光源位置，進而判斷誰在前誰在後。還是看那張羊駝的圖片，計算機可以很迅速地判斷光源在羊駝的正上方。既然光源在正上面，羊的後背亮，肚子暗，那麼後背的這些像素和肚子的這些像素就不在同一層。

第三種就是靠攝像頭自己動。帶上AR眼鏡，人不可避免會亂動。人一動，攝像機就可以對單一物體進行「跟拍」。下圖中，一個攝像機在三個位置拍出三張照片，那麼根據這三張照片就能還原出這個物體的立體形態。

（攝像頭只要多捕捉幾個位置，三維物體就能還原出來）

這些東西，學名叫做「計算機視覺的三維重建」。三維重建的方法還有很多，這裡就不一一贅述。為什麼要講三維重建，因為這可能是Magic Leap最大的特長。

增強現實只需要識別一下圖片，在眼鏡的平面上做一個標註就可以了。而Magic Leap所謂的「混合現實」，需要把虛擬物體直接放到真實環境中。要想和真實環境接觸，必須把真實環境用計算機重建出來。這個過程，就需要上面講的各種「三維重建」方法了。

目前Magic Leap還並沒有把整個計算機整合到眼鏡上，他們的展示視頻是用一個裝了攝像頭的眼鏡，連接著電腦拍出來的。

Magic Leap的CEO羅尼·阿伯維茨（Rony Abovitz）並沒有透露具體何時把Magic Leap的眼鏡開發出來，不過阿伯維茨在接受WIRED採訪時說，發布之前，我們的產品必須做到完美無瑕。

（CEO Rony Abovitz）

這就不知道要等到哪天了。Facebook、谷歌、微軟等一系列公司都在AR領域進行「生死競速」，加班加點地研發新產品。

面對當前的這些不利因素，或許Magic Leap會像谷歌眼鏡一樣，經歷了長時間的開發，最後宣告失敗。也或許Magic Leap能像他們的名字一樣，一下子「神奇地躍過」了這些大公司，推出了一個「完美無瑕」的眼鏡，成為增強現實的霸主。

本文首發於微信公眾號「矽谷密探」

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