揭秘今年 Google I/O 的重头戏： Project Tango
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Project Tango
Google I/O 2016 召开在即，火热的 VR/AR 自然是外界关注的焦点之一。除了可能的新头显、板上钉钉的 Android N，还有一个集结了诸多关键技术的项目成为这次开发者大会的重点——Project Tango。其相关的演讲和会议足有 4 个。
Project Tango 设备不仅能实时对周边环境进行扫描建模，还可以记住经过的路径、检测可视物体的距离。这些功能在室内地图、VR 和 AR 上都有可观的应用前景。
“Project Tango 的核心能力是什么？
2011 年 8 月，Google 以 125 亿美元收购了摩托罗拉。不到三年，Google 就于 2014 年 1 月将摩托罗拉卖给了联想。
不过，「精明」的 Google 留了好几手：摩托罗拉的海量专利继续充当 Android 阵营的定海神针，而神秘的 ATAP（Advanced Technology and Products， 先进技术与产品部门），也继续为 Google 研发更多前沿的技术，比如 Project Tango 和 Project Ara。
Project Tango 主要有三个核心能力：
运动追踪（Motion Tracking）
区域学习（Area Learning）
深度感知（Depth Perception）
运动追踪
对于户外运动，我们都习惯了使用 GPS 进行定位和跟踪。然而一旦走入室内，GPS 就变得不可靠了。因此，应用场景多在室内的 Project Tango 利用内置的传感器来进行「运动追踪」。
Project Tango 的「运动追踪」能让设备识别 6 个自由度，知道它自己所处的位置和方向。6 自由度指的是，沿 x, y, z 轴的移动：左右、前后、上下，以及绕这三个坐标轴的转动：绕 x 轴的倾斜（pitch）、绕 y 轴的摇摆（yaw）、绕 z 轴的翻滚（roll）。
依靠设备本身持续追踪用户的当前位置，同时设备对周边环境进行学习，这个过程就是现在非常走俏的一种技术——SLAM（Simultaneous Localization And Mapping，即同步定位与地图构建）。
区域学习
依靠「运动追踪」功能，Project Tango 设备只能「看到」物理空间。而「区域学习」可以让其记住物理空间里面的关键可视物体，如墙边、墙角、桌子、椅子等。
为了做到这点，Project Tango 储存了一个对可视物体的数学描述在设备里。这样做的好处是，设备无需借助任何云端服务，也能迅速匹配它当前「看到」的周边物体。
相较于只拥有「运动追踪」功能，配备「区域学习」对 Project Tango 设备能力的提升主要在两点上：
通过「偏移修正」提高运动轨迹的精确度；
如果设备再次回到之前经过的、已学习过的区域，通过「定位」可快速确定方向和位置。
今年 Google I/O 上就有一个环节专门介绍「区域学习」——Introducing Project Tango Area Learning（点击阅读原文翻墙查看）。
深度感知
顾名思义，「深度感知」能让 Project Tango 上的应用理解真实世界物体的距离。
Project Tango 项目给设备制造商提供了三种深度感知技术的选择：结构光（Structured Light）、飞行时间（Time of Flight）和立体声（Stereo）。结构光和飞行时间技术都需要用到红外线投影和传感器，而立体声技术不用。
“Project Tango 能用在什么地方？
室内地图
此前 Google Map 就有推出室内导航，但一直都不瘟不火，主要是支持的地方太少，Google 也不可能像拍街景那样，一个又一个地方去扫。
Bloomberg 近日报道，Google 打算正式进军室内地图市场，由 ATAP 部门负责，并且纳入 Project Tango 计划中。借助 Project Tango 设备，各种室内场景如商场、图书馆都能轻易地绘制地图。用户也可以利用手机感知周围环境的特性，达到更精准的室内导航。
VR
凭借陀螺仪与指南针，Gear VR 和 Google Cardboard 能捕捉你的头部动作，但却无法确认空间位置。
Oculus Rift 和 HTC Vive 这类高端设备能对用户进行位置追踪，但这种 Outside-In 解决方案需要借助外部摄像头或激光发射器。
而搭载 Project Tango 技术的头显无需外部硬件配合，依靠头显自身就能完成位置追踪。这种解决方案称之为 Inside-Out。德国一个头显开发商 Durovis Dive 就曾推出过依靠 Project Tango 技术进行 Inside-Out 位置追踪的设备。
Gear VR 已经有不少应用和游戏支持了，Google 如果要在移动 VR 头显（或者一体机）上有更多作为，Project Tango 背后的技术会是关键因素。
AR
有观点认为，Google 在移动端做研发这样具有 3D 场景感知能力的设备是为 AR 铺垫，方便交互。
Project Tango 从手机、平板入手，因为现在的计算机视觉技术应用在我们的手机上缺少传感器，不适于做实时的 AR 应用。
举个例子，比如对三维场景需要知道深度。传统相机只有一个摄像头，景深虽然能估算出来，但是既不准，还耗费计算资源。Project Tango 手机上加了一个 深度传感器，就简化了很多问题。再比如，处理器有两块适于做计算机视觉的并行处理器，同样是为了加速计算。
尚且不知道 Google 是否会把这个打造成一个同 Android 类似的开源平台。但是其结合了新的硬件以及相当多的机器人技术之后，这个手机平台的系统会和 Android 差异很大，也更加智能。
“Project Tango 硬件设备目前都有哪些？
Project Tango Phone/Tablet 原型机
2014 年 2 月，Google 展示了一部硬件完全自定义的 Project Tango 原型机。这部 Tango Phone 基于一部 5 寸的 Android 手机，也内置了如重力、陀螺仪等常规级感应器。
此外，它还内置了两组单独的 Myriad 1 视觉处理器和一组特殊的景深感应器，另外在配备了一个 400 万摄像头的基础上，还有一个能够记录实时动态的相机。
2014 年 6 月，Google 又推出了一款 Project Tango 平板。它拥有一块 7 吋的 1080p 屏幕，搭载 Nvidia 四核 Tegra K1 处理器，配备 4GB RAM 和 128GB 内置储存，运行 Android 4.4 KitKat 系统。
和 Project Tango 手机一样，平板也拥有两组视觉处理器和一组景深感应器。
高通 Project Tango 智能手机开发平台
Google I/O 2015 上，高通和 Google 联合推出了一款 Project Tango 手机，名曰「Project Tango 智能手机开发平台」。
这款手机采用了高端智能手机的配置：骁龙 810 处理器以及巨大的 6.1 寸 2560*1600 分辨率屏幕。主要面向开发者以及手机厂商，类似于一个原型机，供其他市场玩家以此为蓝本开发设备以及应用。
新设备配备了一个重要的新传感器——ToF（time-of-flight）摄像头，能够让 Tango 设备在极为紧凑的体积下完成景深测量。
英特尔 RealSense Tango Phone
2015 年 8 月，英特尔和 Google 联合发布了一款搭载 RealSense 传感器的 Tango Phone，三个传感器分列在手机背部。
联想 Project Tango 消费级手机
2016 年 1 月的 CES 上，Google 联合联想展示了全球第一台 Project Tango 消费级手机。
2016 年 6 月 9 日，这款 Project Tango 消费级手机将在美国举行的联想世界科技大会上正式发布，届时极客公园会带来现场报道。
本文为90赫兹原创
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