AR|3D打印的隐形AR标记,或能替代计算机视觉算法?

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作为一种简单、低成本、轻量化的AR方案 , Web AR被认为具有易于传播等特点 。 通常 , 只需要一个链接或是扫描二维码 , 即可在手机中直接打开AR内容 , 无需下载应用 。 扫描二维码是开启Web AR的最常见方式之一 , 不过二维码能呈现的设计有限 , 看起来不算美观 。

近期 , 为了将AR标记/二维码变得更低调 , 更融入日常生活场景 , Meta科研人员研发了一种在3D打印工艺中集成隐形二维码的方案:InfraredTags 。 据悉 , 该方案基于红外传感原理 , 隐形的二维码为生活中的物品加入AR标记 , 无需计算机视觉算法 , 就能快速识别物品上叠加的AR效果 。
据了解 , InfraredTags是一种在3D打印对象中嵌入隐形二维码的低成本、简易工艺 。 隐形二维码可以作为AR标记 , 利用红外摄像头来触发AR内容或操作界面 , 比如用手机的红外摄像头扫描外壳上的二维码 , 来控制音响的音量或恒温器的温度 。 甚至 , 还可以利用二维码在路由器上叠加网络名称、密码等AR信息 , 以及读取3D打印对象的3D模型、将3D打印物体变成游戏控制器 。 也可以在食物外包装中内嵌隐形二维码 , 利用AR头显的红外摄像头扫描后 , 可查看卡路里等信息 。

实际上 , 一提到手机扫描物体触发AR , 人们常常想到计算机视觉技术 , 通过人工智能算法来识别环境中的物体 。 相比之下 , InfraredTags设计更简单 , 不需要AI算法 , 只需要将隐形的红外传感二维码放置于环境中 。
其特点是 , 采用一种特殊的细丝材质来内嵌二维码 , 该材质在红外摄像头照射下会变透明 , 通过组合细丝 , 便可以内嵌肉眼不可见的二维码图案 。 该工艺利用常见的3D打印技术即可实现 , 在打印之前 , 你可以在系统先集成3D模型、二维码和可触发的UI 。 接着 , 在现成的智能手机上加入一个低成本相机模组 , 便可以识别AR标记 。



简单来讲 , InfraredTags通过隐形的二维码来识别并定位3D打印物体 。 利用二维码来定位AR是一种简易、低成本的方案 , 在早期阶段用来展示AR广告、3D AR模型或实现一些简易的AR游戏 。 不过 , 黑白相间的二维码看上去不够美观 , 难以和产品设计融合 , 虽然可以设计个性化的彩色图案 , 也能清晰看出二维码主题元素 。





相比之下 , Meta和MIT科研人员通过更隐秘的红外传感材料 , 内嵌到3D打印工艺中 , 允许二维码以肉眼不可见的形式出现 , 不影响硬件的外观设计 。



原理是由于红外光可看穿一些可见光下不透明的材料 , 比如用红外细丝材质做成的图案在正常光中肉眼不可见 , 但是在红外光照射下会变得透明 。
iPhone X等手机已经配备红外摄像头 , 不过一些手机的API不允许第三方开发者访问非本地应用 。 于是 , 科研人员开发了一个兼容现有手机型号的红外摄像头插件 。 插件中包括一个微型处理器、电池、红外LED、红外相机、可见光滤镜 。

科研人员采用的红外光传感细线由一家德国初创公司3dk.berlin定制 , 其特点是采用塑料细丝设计 , 适用于3D打印系统 。 此外 , 它对可见光不透明 , 在红外光照射下是透明或半透明的 。 简单来讲 , 就是在3D打印过程中采用两种材质:可透过红外光的塑料和红外光下不透明的塑料 , 二者融合可以打印出清晰度、对比度足够好的二维码 。