Google地圖最新「AR 導航」功能實測出爐!結合實地街景、3D箭頭引導,是否真的讓你找路更輕鬆?

Google 地圖最新「AR 導航」功能實測出爐!結合實地街景、3D箭頭引導,是否真的讓你找路更輕鬆?

Google 地圖中的導航功能常常是許多駕駛倚賴的報路工具之一,不過以往 Google 的語音報路多以「方位」為主,像是叫我們往南、往東走,相信多數人冒出的第一個念頭是:誰知道東在哪?實在常讓人有聽沒有懂,不過好消息是 Google 在去年展示的全新 AR 導航功能現已開放給部分用戶進行測試,相信距離正式推出的日子應該不遠了。

過去 Google 地圖的語音導航功能最為人詬病的一點就是匪夷所思的方位指引,常常要駕駛往東南迴轉、往西走相當不接地氣,更新後改以「地標」來下指令,雖然比起以往的報路名和方位更清楚明瞭,不過若在人生地不熟之處,還是很容易抓不準距離而開錯路、轉錯彎,遑論是對東西南北有障礙的路痴們,有時就算給了地圖也難以分清方位,何況還要「聽聲辨位」,讓這趟導航之行顯得困難重重。

好在 Google 於去年的Google I/O 2018 期間首度亮相了 AR 版 Google Maps 導航功能,這個功能不同以往單純只用藍色虛線顯示路徑的方式,而是透過畫面疊加在螢幕上以虛擬標誌引導用戶前進的方向,利用更直覺的指示來告知應該在哪個路口左轉、右轉或前進。

目前這項功能已開放給部分「Google 本地嚮導(Local Guides)」測試使用,而身為測試人之一的華爾街日報記者 David Pierce 稍早也使用了這個搭載 AR 導航介面的 Google 地圖測試版,以行走模式在美國舊金山進行實測,藉此體驗透過 AR 擴增實境的方式是否真能增加地圖導航的正確性與辨識度。

我們從他的測試操作影片中可見,使用者透過 Google Maps 搜尋目的地,並開啟導航功能後會出現「啟動 AR」選項,點擊該選項畫面便會從一般的路線圖轉換為街景畫面,接著 Google Maps 會以 3D 箭頭指示使用者移動手機,同時開啟相機指向特定位置,確定使用者方位資訊後、連結資料庫,最後便會開始以 AR 圖資進行導航。

Pierce 指出,該功能的一大優勢在於它為用路人提供了相當具體的位置定位數據,並明確指出該往哪一個路口前進,對於多數難以分辨地圖方位的人而言,是相當便利功能,不過他也進一步表示這項功能不太可能一直開著使用,原因是擔心使用者會過度依賴 AR 導航,造成長時間讓雙眼直盯螢幕而發生意外,對此,Google 也作出應變之道,當用戶停留在 AR 導航介面的時間太久,螢幕會自動變暗並強制切換模式,一來避免耗費太多電量及網路流量,二來則基於安全性考量,此外,Pierce 也發現現今 AR 導航模式仍有一些延遲狀況,但可預期在後續版本應會逐一改善。

雖然 Google 並沒有明確指出這項新功能什麼時候才會全面開放給一般用戶,但按照以往經驗,通常 Google 發布 Google Maps 新功能後會先開放給特定族群測試使用後,第二階段是對外進行大規模測試,最後才會釋出正式版本功能給一般大眾,不過如今測試版一出,相信 Google 地圖的愛用者已迫不及待體驗這項全新功能。

Google Maps測試AR導航,讓使用者不會因為抓不到方向感而迷路

Google Maps有時會有個令人困擾的問題,使用者雖然有地圖可看,但經常搞不清東西南北,跟著手機轉來轉去,不知走哪個方向才對。去年Google I/O曾經展示過視覺定位功能,現在Google宣佈正在測試名為全球定位(Global Localization)的AR定位功能,結合手機相機、Google Maps、AI與AR功能,希望讓步行導航變得更容易。

雖然Google過去幾年來不斷利用GPS和羅盤技術來加強Google Maps中藍點的精確性,但兩種工具存在的限制,使其在都會環境的導航效果不佳。例如GPS仰賴接收衛星訊號來定位,但在紐約或舊金山天空被林立高樓遮蔽,訊號也會被建築物反射,大幅降低定位精準度。GPS另一項限制是,它只定位無法決定方向。雖然手機有方向感測器藉由測量地球磁區和手機相對運動提供大致定位,但感測器經常受到建築物、車輛、水管、電線等帶磁性物體的干擾,有時反而會有180度的方向錯誤。

Google正在實驗中的全球定位功能是結合視覺定位服務(Visual Positioning Service,VPS)、Google 街景服務及機器學習技術,希望能更精確辨識使用者位置和方向。VPS是利用影像來判定裝置的位置。VPS會先拍攝一系列已知地點的空間相片,分析其視覺特徵,例如大樓線條或橋樑,並為這些特徵加入大量可快速搜尋的指標,藉此繪製成一個空間地圖。

VPS藉由比對手機拍攝的影像和這些指標完成裝置的定位,因此VPS的精準度取決於影像畫質和所在地點。這時十年來Google街景車在世界各地大街小巷穿梭拍攝的街景圖資就派上用場了。Google Maps工程師Tilman Reinhardt解釋,VPS全球定位連結了Google Street資料全球93個國家的資訊,後者豐富的資料集提供數兆強大的參考點可用於三角定位,提升裝置定位的精確度。但是考慮到一些元素,例如樹木一年四季有不同面貌會影響到視覺定位,因此Google Maps團隊又運用機器學習技術決定在定位時忽略掉樹、臨時建物或其他會變動的元素,只考慮長期不變的物體。

而為了提供更清楚的指引,這項計畫又使用上建構擴增實境(AR)影像的平台ARCore,在用戶步行時開啟Google Maps時,會在相機影像中疊加方向指示、路名等資訊。

但是這項全球定位導航仍存在一些限制,其中最大的是天候,它在深夜、下雪或滂沱大雨中就無法使用。目前Google 已召集一組測試員在全球各地測試這項技術。

Google積極發展AI影像辨識應用,除了AR導航、定位外,Google Lens則可讓用戶以手機相機拍攝後搜尋網路商店或相關資訊。

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Google AR導航技術探究,如何透過影像協助GPS進行定位

Google發表的AR導航功能,讓使用者可以在智慧型手機的螢幕上清楚看到當下街景以及應該要行走的方向,讓路痴也能按圖索驥走到目的地。然而對於導航系統來說,收不到GPS訊號等於是瞎了雙眼,在這種狀況下導航該如果運作呢?

GPS訊號仍有死角

在傳統的導航系統大多以地圖方式呈現,使用者需要看著地圖上的指示,並透過腦袋將圖資轉換為現實世界的路線,有些導航系統會提供語音功能,到了路口會透過語音提醒使用者該轉彎了。

而Google在2018年Google I/O大會上展示的AR導航功能則一改前述狀況,它會以AR方式進行指引,使用者只要拿起手機拍攝街景,系統就會即時將路線與箭頭等圖示標記在畫面上,如此一來就能透過更直覺的方式找到要去的地方。

在導航系統的運作過程中,需要透過GPS訊號鎖定位置與移動的狀況,如此一來才能指引方向。

GPS的原理為測量多顆衛星傳送無線電訊號至地表時,因距離不同而產生的訊號延遲,並搭配衛星在空中的位置資訊與演算法,反推使用者在地表位置的經緯度與高度座標。

如果使用者在擁擠的都會區,GPS的訊號就容易受到遮蔽,而且高聳建築物還會讓訊號在街道間反射,進而干擾定位系統判讀,最終造成降低準確度的後遺症,讓導航所顯示的位置與實際位置差了幾條街。

GPS還有另外1個先天的小缺點,就是它只能判斷當下的位置,而不能確定面對的方向,需要透過電子指南針,或是測量使用者移動的方向,才能推估正確方向。

用影像視別強化定位

Google所推出的Global Localization(全球定位)技術除了延續以GPS訊號定位,還會透過Visual Positioning Service(影像定位服務,以下簡稱VPS),利用智慧型手機的攝影機所拍攝的即時畫面,搭配資料庫中的索引圖像,如此一來就能判斷使用者面對方向。

然而VPS會受到攝影品質以及GPS給予的輔助資訊影響,如果拍攝的圖像不清處,都會影響到定位的精確度,至於另一個嚴重的問題,就是開發人員要去哪裡找到那麼多高畫質的圖檔以建立資料庫。

好在這對Google來說並不構成問題,因為Google在過去10幾年間在街景服務下了許多工夫,擁有全球大量城市的街景圖檔,因此VPS能夠以這些圖檔為基礎,在運作時藉由辨識街上建築物的特徵,來判斷使用者面對的方向。

然而使用街景服務的圖檔會引發另一個問題,那就是圖檔往往是好幾個月前拍設的,建築物可能會發生變化,而且樹木會隨著季節而改變樣貌,不同時段的光影也會對圖像造成影響,增加了VPS比對圖像的困難度,這有賴系統透過人工智慧的方式,過濾掉圖像中車輛、植物等「非永久」的資訊,將比對重點聚焦於不易隨時間變動的部分,並推算不同時段的光影表現,以提升VPS的準確度。

在GPS與VPS的協同運作下,AR導航能為使用者帶來更直覺、易用的導航體驗,如果連看著這種導航還是會迷路的話,可能真的需要去檢查眼睛

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