增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）對(duì)中國(guó)葡萄酒產(chǎn)業(yè)賦能的應(yīng)用研究

舒鉑開

（天津美術(shù)學(xué)院,天津 300231）

1 背景

1.1 寧夏葡萄酒產(chǎn)業(yè)概述

根據(jù)國(guó)際葡萄與葡萄酒組織（OIV）發(fā)布的2020年全球葡萄酒產(chǎn)業(yè)形勢(shì)報(bào)告，中國(guó)葡萄種植面積居世界第二，西班牙居世界第一。目前，寧夏葡萄種植基地面積已從20 000 hm2增加到40 000 hm2，綜合產(chǎn)值超過200億元，寧夏葡萄已遠(yuǎn)銷海外多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)因其地理位置的優(yōu)越性，被譽(yù)為“中國(guó)波爾多”，寧夏產(chǎn)區(qū)出產(chǎn)的葡萄糖度高達(dá)25%～30%，是釀造高品質(zhì)葡萄酒的重要原料[1]。

1.2 中國(guó)葡萄酒歷史

我國(guó)古代描寫葡萄酒的詩(shī)詞多樣，最早可追溯到漢武帝時(shí)期，元代后斷代，到近現(xiàn)代才重新回到我國(guó)人們的視野中，而之前的歷史作為文化沉淀了下來(lái)。隨著越多行業(yè)人才進(jìn)入，國(guó)外設(shè)備流入，中國(guó)葡萄酒特色、種植特色、葡萄品質(zhì)的提升，雖然近十年中國(guó)葡萄酒的釀造技術(shù)逐步發(fā)展起來(lái)，但和頂級(jí)葡萄酒還有很大差別，還需要繼續(xù)努力。而作為葡萄酒發(fā)源地，有龐大市場(chǎng)消耗量為堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的歐洲所制定的葡萄酒規(guī)則一直沿用至今。

1.3 中國(guó)傳統(tǒng)飲酒文化與葡萄酒文化的碰撞

受疫情影響，中國(guó)葡萄酒消費(fèi)退居市場(chǎng)第六位，人均消耗量低，隨著疫情態(tài)勢(shì)的良好控制，在堅(jiān)實(shí)的市場(chǎng)基礎(chǔ)上，中國(guó)葡萄酒市場(chǎng)依然有巨大潛能重返消費(fèi)市場(chǎng)前列。未來(lái)中國(guó)葡萄酒市場(chǎng)是一個(gè)需要特別重視的市場(chǎng)，中國(guó)葡萄酒文化與中國(guó)的傳統(tǒng)酒文化區(qū)別甚大，作為傳統(tǒng)流傳的文化之一，含有更多的社交層面意味，代表感情融洽、活躍氣氛。而另一種將葡萄酒兌可樂、雪碧的文化，一直以來(lái)遭到詬病，將這層文化貼上“低俗”“俗氣”“浪費(fèi)”的標(biāo)簽。

1.4 中國(guó)酒文化的積極體現(xiàn)

增強(qiáng)葡萄酒與市場(chǎng)的文化精密度，可以通過多方面輸出中國(guó)飲酒文化，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容基礎(chǔ)上突顯民族自信，助力中國(guó)酒文化走向世界。

文章將以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能葡萄酒產(chǎn)業(yè)，增強(qiáng)葡萄酒與市場(chǎng)的文化精密度，提高中國(guó)葡萄酒文化價(jià)值，助力葡萄酒營(yíng)銷模式，提高國(guó)產(chǎn)葡萄酒商業(yè)價(jià)值。并以從不同角度切入中國(guó)的飲酒文化，對(duì)現(xiàn)階段飲酒文化輸出做視覺化展現(xiàn)。

2 項(xiàng)目研究

2.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)賦能葡萄酒產(chǎn)業(yè)的必要性

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR），指用戶處于現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，通過現(xiàn)實(shí)環(huán)境與計(jì)算機(jī)的虛擬物體進(jìn)行基于現(xiàn)實(shí)環(huán)境的交互。依靠計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，將制作好的模型在移動(dòng)設(shè)備的屏幕中，與現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境一同實(shí)時(shí)展現(xiàn)出來(lái)，將虛擬與現(xiàn)實(shí)合為一體，并實(shí)現(xiàn)超越現(xiàn)實(shí)世界的感官體驗(yàn)。通用定義是將虛擬物體在設(shè)備中顯示，并與現(xiàn)實(shí)環(huán)境在設(shè)備中結(jié)合，即時(shí)互動(dòng)的三維模型[2]。

同時(shí)依托于其輕量化，可以使用手機(jī)、平板電腦對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行體驗(yàn)，相較于虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality），更加便利，用戶使用門檻更低，從技術(shù)層面來(lái)說更容易實(shí)現(xiàn)，降低了開發(fā)門檻，提高了用戶體驗(yàn)。所以在當(dāng)下環(huán)境，植入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)助力葡萄酒的研發(fā)、培育、營(yíng)銷與追溯，是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)，也是中國(guó)葡萄酒產(chǎn)業(yè)所需。

2.2 葡萄酒產(chǎn)業(yè)鏈研究

葡萄酒的釀造出廠過程分為以下步驟：種植、分揀、去梗、冷浸漬、壓榨、發(fā)酵、熟化與裝瓶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，葡萄品質(zhì)、釀造工藝、熟化設(shè)備、灌裝線與物流是葡萄酒消費(fèi)者最為關(guān)心的幾個(gè)方面。其中，消費(fèi)者的關(guān)注點(diǎn)集中于釀酒葡萄品種與釀造工藝，經(jīng)過可視化植入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，用戶通過手機(jī)、平板等設(shè)備就能輕松了解這瓶酒背后的生產(chǎn)流程，經(jīng)過了哪些工序，如何到消費(fèi)者手中，同時(shí)也賦予了酒瓶藝術(shù)價(jià)值，增強(qiáng)了可玩性，提高了可收藏價(jià)值，在提高產(chǎn)品的品牌調(diào)性的同時(shí)宣傳了葡萄酒文化。

3 項(xiàng)目可行性研究

3.1 產(chǎn)品輸出規(guī)劃

綜上所述，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)運(yùn)用到葡萄酒產(chǎn)品，在本案例中將使用Unity3D配合Vuforia引擎，C#語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)，模型制作以Cinema4D為主。考慮到用戶上手門檻，產(chǎn)品使用有限的UI界面來(lái)指引用戶交互，使用Cinema4D將創(chuàng)建好的模型（如圖1）導(dǎo)出FBX格式，導(dǎo)入U(xiǎn)nity環(huán)境進(jìn)行開發(fā)。

圖1 Cinema4D模型

基于Vuforia開發(fā)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，需要明確其圖片識(shí)別機(jī)制，原理是通過檢測(cè)特征點(diǎn)來(lái)進(jìn)行匹配。將TargetManager中的image檢測(cè)戶的特征點(diǎn)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)出真實(shí)圖像中的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。同時(shí)需要注意，上傳后的圖片寬度8%為功能排斥緩沖區(qū)，所以該8%的寬度不會(huì)被識(shí)別。

在系統(tǒng)中，規(guī)劃植入模型，通過模型動(dòng)畫展現(xiàn)葡萄酒從種植到釀造的過程，使用葡萄酒標(biāo)設(shè)置特征點(diǎn)，使設(shè)備掃描葡萄酒瓶時(shí)可以展現(xiàn)模型動(dòng)畫。并且在包裝盒設(shè)置識(shí)別點(diǎn)，通過包裝盒播放視頻的交互按鍵，在包裝盒上實(shí)現(xiàn)視頻觀看。

3.2 產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)

在官網(wǎng)下載數(shù)據(jù)庫(kù)與配置文件，并與Unity同步，并且配置Vuforia，并在官網(wǎng)注冊(cè)許可證[3]。調(diào)用圖片結(jié)束后，除了ARCamera用來(lái)調(diào)用設(shè)備攝像頭，還需要image組件用來(lái)識(shí)別圖片，在ImageTarget選項(xiàng)中選擇需要識(shí)別的圖片，并在ARcamera中激活數(shù)據(jù)庫(kù)[4]。上傳databases數(shù)據(jù)庫(kù)，在進(jìn)行圖片/物體識(shí)別時(shí)，需要先把素材上傳數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)素材進(jìn)行特征點(diǎn)識(shí)別，給我們一個(gè)包，把包打到工程中識(shí)別。即可在Unity中調(diào)用ARcamera，同時(shí)設(shè)置視覺中心，在World center mode視覺中心模式中在四個(gè)選項(xiàng)：Specific_target指定一個(gè)作為坐標(biāo)；First_target攝像機(jī)所照射的第一個(gè)識(shí)別的目標(biāo)作為視覺中心目標(biāo)；camera攝像機(jī)位視覺中心坐標(biāo)；Device target設(shè)備正在追蹤物體作為坐標(biāo)選擇，并在eyewear判斷設(shè)備類型中選擇handheld手持。

Vuforia識(shí)別的原理是通過檢測(cè)圖片中的特征點(diǎn)，與實(shí)際圖片的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，將圖片上傳至Viforia的database后，然后在實(shí)時(shí)檢測(cè)出真實(shí)圖像中的特征點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)配比從而進(jìn)行比對(duì)匹配[5]。

再上傳databases時(shí)，圖片目標(biāo)最好是無(wú)光澤、材質(zhì)較硬的卡片，因?yàn)檩^硬的材質(zhì)不會(huì)有彎曲和褶皺的地方，可以使攝像機(jī)在掃描圖片是更好的聚焦。圖片需要豐富細(xì)節(jié)元素，同時(shí)對(duì)圖案對(duì)比度也有較高要求，例如街道、人群的場(chǎng)景圖片，重復(fù)度較高的圖片評(píng)估星級(jí)比較低，甚至沒有星級(jí)。帶有輪廓分明，棱角分明的圖片評(píng)級(jí)就會(huì)越高，更有利于跟蹤。在掃描圖片時(shí)，環(huán)境也是十分重要的因素，圖像目標(biāo)在燈光照射的適度明亮環(huán)境中均勻照射也利于vuforia SDK檢測(cè)與追蹤[6]。

具體識(shí)別機(jī)制，在狀態(tài)改變函數(shù)OnTrackableStateChanged中（圖2），腳本OnTrackFound與OnTrackLost，分別代表找到或丟失需要識(shí)別的物體時(shí)，分別調(diào)用腳本，并且調(diào)用Renderer，Collider，與Canvas組件。

圖2 OnTrackingFound腳本函數(shù)

模型動(dòng)畫（如圖3）設(shè)置為全自動(dòng)播放，后臺(tái)將默認(rèn)自動(dòng)播放連續(xù)動(dòng)畫。一個(gè)動(dòng)畫播放完會(huì)繼續(xù)播放下一個(gè)動(dòng)畫。所以在unity中，需要?jiǎng)?chuàng)建Controller來(lái)對(duì)動(dòng)畫進(jìn)行控制。在Animator Controller中捆綁動(dòng)畫，并在Idle中調(diào)用Make Transition，新建Prefabs與Animator，并在控制臺(tái)設(shè)置不同動(dòng)畫的出場(chǎng)順序即可。交互手勢(shì)添加手勢(shì)滑動(dòng)動(dòng)作，新建Rotate腳本定義旋轉(zhuǎn)，定義X軸速度，并且設(shè)立判斷，手掌與屏幕交互，判斷觸點(diǎn)數(shù)量與狀態(tài)。除了滑動(dòng)手勢(shì)之外，添加手勢(shì)交互放大與縮小。使用bool類型isEnLarge設(shè)置初始與結(jié)束的觸點(diǎn)，判斷手勢(shì)是否放大與縮小。并且需要記錄模型原有位置，與手勢(shì)交互后的位置，從而改變模型大小。

圖3 unity模型動(dòng)畫

添加視頻播放，同樣需要使用vuforia引擎，調(diào)用ARcamera，并且導(dǎo)出Vuforia資源包，調(diào)用資源包中的視頻插件，刪除DefaultTrackableEventHandler腳本，添加VideoTrackableEventHandler腳本，并將需要展示的視頻（如圖4）導(dǎo)入新建Video文件夾。在調(diào)用視頻文件之后選擇Transcode，修改視頻分辨率與格式至H264，將視頻導(dǎo)入播放器，設(shè)置循環(huán)狀態(tài)，添加配合UI組件的事件系統(tǒng)（EventSystem）。最后輸出產(chǎn)品，可根據(jù)使用場(chǎng)景選擇終端。

圖4 視頻文件

4 結(jié)論

綜上所述，將AR技術(shù)與葡萄酒產(chǎn)品營(yíng)銷與追蹤溯源相結(jié)合，能夠提升葡萄酒的文化輸出效能，賦予葡萄酒產(chǎn)品藝術(shù)收藏價(jià)值，迎合未來(lái)5G技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，助力葡萄酒乃至所有酒精飲品營(yíng)銷，配合線上電商與線下渠道，打通跨境商貿(mào)。但是此技術(shù)如果大規(guī)模普及，還需要標(biāo)注團(tuán)隊(duì)，將市面常見紅酒分類，并在每個(gè)類別下做圖片標(biāo)注，覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈。有了大量的標(biāo)注樣本之后，需要NLP團(tuán)隊(duì)，訓(xùn)練AI識(shí)別模型，后端開發(fā)用該模型的接口去判斷用戶掃描到的是什么葡萄酒，這也是此技術(shù)大規(guī)模普及的難點(diǎn)，有待技術(shù)實(shí)踐與測(cè)試。