谷歌用 AR 拯救路痴，起底室内导航黑科技

近日，Google公布发布 AR 室内导航作用，在飞机场、转运站和购物广场等情景下为用户出示线路引导，协助用户寻找近期的电梯轿厢和电动扶梯、值机柜台、站口、行李箱领取、办理托运银行柜台、售票点、卫生间、atm机等。

这一 AR 室内导航技术性提升了传统式室内导航平面化、易读性低的局限，提高了图象准确性、数据信息丰富性，不但为用户带去室内导航的奇特、人性化感受，也为线下推广零售等领域产生潜在性运用使用价值。

文中将从 AR 对室内导航地图易读性的提升、AR 导航栏从户外到房间内的变化、AR 室内导航的发展前途三层面对 AR 室内导航开展分析。

一、室内导航的 AR 提升：二维跃居三维，地图易读性提高

根据 AR 室内导航，用户自身的部位、所属楼房可以被鉴别，从而根据箭头符号和信息内容标识等 AR 层叠引导，抵达到达站。

这种标示虽看上去简易，但则是过去房间内地图、手机蓝牙信标定位、Wi-Fi 数据信号定位、GPS 定位等室内导航方式没法保证的。

房间内地图，是更为传统式的一种，比如图书馆书架的查找地图。该方式根据很多数据收集，制做索引图，阅读者根据每本书本的专享序号开展导航栏搜索。殊不知，大中型室内空气的地图制做与表述消耗极大，普遍意义并不高。

手机蓝牙信标定位法较火爆。借助手机蓝牙，智能机手机软件能大概获得用户在地图上的部位，进而开展路线导航和导航栏。但因为蓝牙共享间距较短，进而造成其在大型商场、办公楼等大中型室内空气中会造成非常高的布署和维护保养成本费。

此外一种解决方法是根据 Wi-Fi 数据信号开展定位和导航栏。但因为室内空气的多元性，Wi-Fi 数据信号非常容易受自然环境的转变 而更改，因而维护保养成本费仍然很高，精密度也遭受 Wi-Fi 无线路由器布署相对密度、自然环境可靠性、训炼时间等要素的牵制。

GPS 定位法虽被普遍应用，但数据信号穿透性差、定位精密度低，只适用二维平面图，明确用户的大概部位但没法明确方位，在大中型古建筑群內部没法充分发挥。

▲GPS 数据信号从房屋建筑建筑立面弹落

Google此次发布的 AR 室内导航，配置全新升级视觉效果定位系统软件（Visual Positioning System；VPS），可填补之上方式的不够。

Google AR 室内导航作用（Indoor Live View）借助 VPS 技术性来明确用户房间内所属方向，并根据数据可视化解决方式将虚似线路与具体室内场景紧密结合。

视觉效果定位系统软件 VPS 有别于 GPS，不借助数据信号来定位，只是借助图象。

最先，技术工程师根据 VPS 能够建立本土化地图，这类方法被称作及时定位与地图搭建（simultaneous localization and mApping；SLAM）。根据拍攝一系列具备已经知道部位的图象并剖析视觉效果特点，VPS 能够建立地图并创建快速查询数据库索引，比如房屋建筑、公路桥梁等。

次之，当用户必须室内导航定位时，VPS 会将摄像机镜头主视图与 VPS 数据库索引主视图相符合，根据监控摄像头、手机陀螺仪、网络加速器、重力传感器等手机上内嵌惯性力感应器（Inertial Measurement Unit；IMU）数据信息，依靠健身运动跟踪、自然环境认知等人工智能技术优化算法开展较为剖析，进而明确手机上用户相对性于现实世界的部位和方位。

最后，在方向展现上，VPS 能够将引导箭头符号、外挂字幕信息内容等标识动画特效累加到监控摄像头即时收集的实际图象中，并借助光源可能技术性让虚似內容能够更好地融进真实的世界。光源可能技术性能让手机镜头认知当今自然环境的照明灯具标准，对虚似图象开展色调纠正，进而在虚似和真正图象融合时提高现实感。

二、AR 导航栏的房间内变化：图象准确性和数据信息丰富性的提升

自 2019 年起，Google便逐渐发布 AR 导航功能（Live View）。借助 VPS 视觉效果定位系统软件和谷歌街景图库，协助用户在户外获得精准的导航路线。在事后的升级中，用户还能够根据 AR 导航栏鉴别附近城市地标，让用户更清晰自身在大城市中的部位。

从户外导航栏到室内导航，究竟有多么难？

陈列馆、历史博物馆、大型商场、枢纽站等大中型室内场景自然环境繁杂，经营规模极大，并存有许多无纹路室内空间地区和视觉效果模棱两可地区，地图数据的采集、制做及表述是一大难题。另外，随着阳光照射、聚焦点转变 ，用户怎样精确迅速地完成重定位也是一项挑戰。Google拥有 许多 技术性提升。

第一个技术性提升是图象精密度提高。10 很多年前，Google逐渐发布城市街景地图，用户能够有着“人的眼睛角度”的地图访问感受，但最初这种城市街景数据信息仍未完成本土化。图象数据信息本土化可以为物件、地址等图片加上大量注解性标识信息内容，协助用户开展迅速了解。

为了更好地应用 VPS 完成全世界本土化，Google应用从全世界超出 93 个我国搜集和检测的信息内容将其与城市街景数据信息相互连接。这一丰富多彩的数据根据三角测量出示了数万亿个强劲的定位点，协助大家更精准地明确机器设备部位，并正确引导大家前往目的地。

▲Google三角测量法精准定位工程建筑

尽管该方式在理论上实际效果非常好，但结合实际仍存有挑戰，难题取决于：本土化时，手机上即时图象很有可能与搜集城市街景时的情景不一样。比如花草树木关键点会伴随着季节变换，乃至伴随着风速尺寸转变 ，没法得到优良的配对。

为提升该技术性，Google运用深度学习来过虑情景中的临时性、易失的事情图象，聚焦点于情景中的固定不动构造图象。此项技术性发展，也让现如今的 AR 室内导航更加精准。

另一个技术性提升，是数据信息的迅速获得。

飞机场、大型商场、医院门诊…… 诸多房屋建筑群代表着Google必须拍攝很多公共性情景的房间内图象。在先前的户外城市街景数据库查询创设中，Google从初期的城市街景车、城市街景三轮车、城市街景小推车，再到方便快捷轻巧的城市街景挎包（Trekker），慢慢健全图象收集方法。

▲左侧为老款城市街景挎包，右为最新款

城市街景挎包下边是挎包行为主体，顶端是球型设备，武器装备了 15 个 500 万清晰度的监控摄像头。根据这类挎包，图象收集员能够拍到车辆也进不了的犄角旮旯的地方。

从而，在房间内公共性情景的图象收集中，Google能够根据自身的城市街景挎包，外派大量承包单位根据某省的飞机场、地铁站或大型商场，迅速拍攝获得 VPS 数据信息。

Google表明，AR 室内导航将最先在纽约、长岛县、纽约市、洛杉矶市、纽瓦克、新泽西州、美国旧金山、圣何塞、美国加州的和洛杉矶的一些购物广场发布。将来好多个月，它还将在日本东京和苏黎世的飞机场、大型商场和转运站发布。

但是，AR 室内导航的发展趋势现阶段还存有一些薄弱点，如高度重视商品的开发设计与落地式却对用户与作用要求掌握不够、地图信息内容表述追求完美数据可视化真实实际效果却缺乏针对性和合理化、有关展现运用的硬件设计比较落后等。

三、AR 室内导航的发展前途：情景扩宽、主要用途提升、机器设备延伸

当今，AR 室内导航技术性已经加快发展趋势，除Google外，中国百度搜索、百度地图等也在技术研发、应用领域的探寻中。

以百度搜索为例子：

2016 年 11 月，百度搜索发布 AR 模拟导航作用，导航栏页面包括了风水罗盘、线路、转向标、方式点和终点站汽泡、滚轮诱发提高、线路全览等原素，相互配合视频语音提示提高用户模拟导航感受。2017 年 4 月，百度搜索增加 AR 导航栏动画人物“图图”，根据大眼萌物提高 AR 正确引导挑战性。2020 年 12 月，百度搜索地图协同百度大脑 DuMix AR – 视觉效果定位综合服务平台发布 AR 室内导航作用 ——AI 房间内通。

AI 房间内通根据视觉效果定位与提高服务项目（visual positioning and augmenting service；VPAS），为用户出示高精密 6DoF 定位工作能力。VPAS 技术性根据根据图象的三维重建技术性搭建大型商场的高精几何图形地图，随后运用情景了解优化算法、三维 视觉效果定位优化算法即时测算用户的精确部位。在具体繁杂自然环境的评测定位精密度可以达到 1 米，现阶段已发布北京清河万象汇、北京市双安商场、上海市 2049 翡翠公园大型商场等情景。另外，该技术性还可用以工业生产安全巡检、快递分拣等情景。

百度地图、搜狗搜索虽在户外徒步 AR 导航栏和汽车导航技术性上相对性完善，但尚未发觉进军 AR 室内导航行业。

地图大型厂以外，商汤科技也在 AR 室内导航层面开展探寻。由浙大 – 商汤科技三维视觉效果协同试验室与商汤商品精英团队协同打造出的商汤科技 SenseMARS 火花混合现实服务平台选用稀少云数据地图技术性复建高精密 三维 地图，根据 IMU 感应器测算当今机器设备的 6DoF 位姿，融合 SLAM 技术性完成房间内精确定位和 AR 导航栏。

将来，借助 AI 和 IoT 技术性的发展趋势，AR 室内导航能够让用户见到物理学室内空间的数据特性，如店面虚似标识牌、优惠促销、大型商场总数、店面客流量等实时信息。用户通过手机上便可即时认知饭店是不是必须排长队，时尚潮流店面有什么产品营销。另外，融合用户肖像，AR 室内导航将为用户带去个性化的线下推广情景感受。在 AR 展现上，室内导航机器设备也将从手机上扩展到 AR 近视眼镜、AR 头显等硬件配置，处理手机显示 AR 地图为用户产生的晕眩和眼周疲惫。

值得一提的是，中国信通院的汇报《虚似（提高）实际市场研究报告 2021》中表明，AR 借助 Inside-out 技术性日趋完善，跟踪定位将展现集视觉效果照相机、IMU 惯性力元器件、深度相机、事情照相机等多感测器结合的发展趋向。AR 室内导航将在业内、学术界等的一同参加下稳步发展发展趋势。

总结：AR 室内导航将成行业发展新发展趋势

在地图的表达形式上，AR 技术性在人、地图、自然环境层面的结合拥有 无法比拟的优点。因而，在Google推出 AR 室内导航之时，一定水平上或能刮起世界各国 AR 室内导航发展趋势的新时尚。

从百度搜索、高德、搜狗搜索等地图大型厂的合理布局能够看得出，百度搜索先人一步，北京、上海市、贵州省、廊坊市等地的一部分购物广场推出 AR 室内导航作用，事后将不断在该行业使力。高德地图略逊一筹，已于2020年起升級 AR 模拟导航作用，也许没多久后将进到室内场景的探索。

在时下工业生产网络时代，AR 室内导航将在 AI、IoT 技术性的支撑点下，激话大中型室内场景的空间利用率，扩宽领域界限，为诸多智慧产业产生大量概率。大家希望将来 AR 导航栏对全世界全部房间内公共性情景的全覆盖。