东方时讯网如果您以前见过这个，请阻止我：用黑白像素化方块代替餐厅的实体菜单。二维码在日常生活中似乎无处不在。无论您在杂货店的优惠券上、布告栏上的传单上还是博物馆展览的墙上看到一个代码，每个代码都包含嵌入的数据。
不幸的是，物理空间中的二维码有时会被替换或篡改，以诱骗您将数据泄露给不想要的人——一组看似无害的像素可能会导致危险的链接和病毒。
麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的研究人员开发了另一种潜在的选择：BrightMarker，一种隐藏在3D打印物体(例如球、容器、小工具箱或齿轮)中的隐形荧光标签。研究人员相信他们的系统可以增强运动跟踪、虚拟现实和物体检测。
要创建BrightMarker，用户可以下载CSAIL团队的适用于Blender等3D建模程序的软件插件。将标签放置在设计的几何形状中后，他们可以将其导出为STL文件以进行3D打印。将荧光丝插入打印机后，用户可以制造带有隐藏标签的物体，就像隐形的二维码一样。用户需要在制造对象之前将其标记嵌入到对象中，这意味着标签无法添加到现有项目中。
荧光材料使每个标签能够发射特定近红外波长的光，从而使它们可以在红外摄像机中以高对比度查看。研究人员设计了两种能够检测BrightMarkers的可连接硬件设置：一种用于智能手机，一种用于增强现实(AR)和虚拟现实(VR)耳机。
两者都能够查看和扫描标记，这些标记类似于夜光二维码。使用长通滤光片可以遮挡周围的物体，长通滤光片是另一个只能发现荧光的可连接部件。
BrightMarkers肉眼无法察觉，而且不引人注目，这意味着它们不会改变物体的形状、外观或功能。这使得它们能够防篡改，同时将元数据无缝嵌入到物理世界中。通过在数据和物理对象之间添加一层连接，用户将能够获得与周围世界更具交互性的体验。
麻省理工学院CSAIL和电气工程系表示：“在当今快速发展的世界中，真实环境和数字环境之间的界限不断模糊，对将物理对象与其数字对象无缝连接的强大解决方案的需求不断增长。”计算机科学博士候选人穆斯塔法·多加·多安。
“BrightMarkers是通往物理领域‘无处不在的元数据’的门户。该术语指的是将元数据(有关对象身份、起源、功能等的描述性信息)直接嵌入到物理项目中的概念，类似于不可见的数字签名伴随着每件产品。”
BrightMarkers在行动
他们的系统在虚拟现实环境中显示出了前景。例如，带有嵌入式BrightMarker的玩具光剑可以用作游戏内工具，使用标签检测硬件来分割虚拟环境。该工具可以使游戏中的其他对象获得更身临其境的VR体验。
麻省理工学院CSAIL访问研究员RaúlGarcía-Martín表示：“在AR和VR范式主导的未来，对象识别、跟踪和可追溯性对于连接物理世界和数字世界至关重要：BrightMarker只是一个开始。”博士在马德里卡洛斯三世大学。“BrightMarker的无缝跟踪标志着这一激动人心的技术驱动未来之旅的开始。”
至于运动跟踪，BrightMarkers可以应用到可精确跟踪肢体运动的可穿戴设备中。例如，用户可以佩戴植入了BrightMarker的手镯，使检测硬件能够将用户的运动数字化。如果游戏设计师想要开发真实的第一人称体验，他们可以在每个标记提供的精确跟踪后对角色的手进行建模。该系统还可以为有缺陷和不同肢体尺寸的用户提供支持，为广大用户群弥合数字体验和物理体验之间的差距。
BrightMarkers还可以在整个供应链中进行跟踪。现场制造商可以扫描不同位置的标签，以获取有关产品来源和移动的元数据。同样，消费者可以检查产品的数字签名，以验证道德采购和回收信息，类似于欧盟提议的数字产品护照。
另一个潜在的应用：家庭安全摄像头的夜视监控。如果用户想确保自己的财产在夜间安全，可以配备摄像头来观察物体，并使用旨在追踪和通知所有者任何移动的硬件。与现成的同类产品不同，这款相机不需要捕捉用户的整个房间，从而保护他们的隐私。
比InfraredTags和AirTags更好
Doğan和他的团队的工作可能听起来很熟悉：他们之前开发了InfraredTags，这是一种将数据嵌入到物理对象内的3D打印标签上的技术，该技术在2022年ACMCHI计算系统人为因素会议上获得了“人民选择最佳演示奖”提名。
虽然他们之前的项目仅适用于黑色对象，但用户可以使用BrightMarker进行多种颜色选择。借助荧光材料，标签被配置为发射特定波长的光，这使得它们比红外标签更容易隔离和跟踪，而红外标签由于捕获环境中其他波长的噪声而只能在低对比度下被检测到。
“荧光灯丝发出的光可以使用我们的成像硬件进行严格过滤，”Doğan说。“这克服了通常与传统嵌入式不显眼标记相关的‘模糊’，并且即使在物体运动时也可以进行有效的实时跟踪。”
与Apple的AirTags相比，BrightMarkers成本低、能耗低。不过，根据应用程序的不同，一个潜在的限制是当前无法将标签添加到对象中。此外，如果用户的手或房间中的其他物品遮挡了摄像头的视野，则可能会妨碍跟踪每个标签。
作为潜在增强检测的补救措施，该团队建议将该技术与磁丝结合起来，以便也可以跟踪物体的磁场。通过生产具有更高荧光染料浓度的灯丝，也可以提高标记物的检测性能。
“沉浸式技术需要强大的场景理解能力，”未参与这项工作的谷歌研究科学家MarGonzalez-Franco说道。“嵌入隐形标记(例如BrightMarker的标记)可以简化计算机视觉需求，帮助设备识别可交互的对象，并为AR和VR用户弥合差距。”
多安对该系统将元数据融入我们日常生活的潜力持乐观态度。“BrightMarker在重塑我们现实生活中与技术的互动方面拥有巨大的希望，”他指出。“随着这项技术的不断发展，我们可以设想一个BrightMarkers无缝集成到我们的日常物品中的世界，促进物理领域和数字领域之间的轻松交互。
“从消费者可以在商店中访问详细产品信息的零售体验到BrightMarkers简化供应链跟踪的工业环境，可能性是巨大的。”