Náhlavní soupravy pro rozšířenou realitu pro spotřebitele

Spotřebitelská úroveň je trochu nesprávné pojmenování pro většinu současných hardwarových řešení rozšířené reality (AR), která zde najdete (až na významné výjimky, jako je Mira, ARKit a ARCore). Většina náhlavních souprav současné generace AR zaměřuje svou pozornost na podniková řešení. Navíc se mnoho ze současné generace AR náhlavních souprav prodává ve vývojovém režimu, kde jsou k dispozici předobjednávkové sady pro vývojáře, ale ne v měřítku pro masovou spotřebu.

I když toto čtete, ne všechny první generace hardwaru pro rozšířenou realitu budou vydány. Je to stále velmi pohyblivý cíl, o kterém se dá mluvit. Všechna hardwarová zařízení uvedená v této části však dosáhla ve svém vývoji alespoň bodu, aby mohla být považována za součást této první generace.

Při zkoumání hardwaru pro rozšířenou realitu můžete najít mnoho AR náhlavních souprav vydaných jako beta nebo vývojářské sady. To obvykle znamená, že náhlavní soupravy nejsou aktuálně připraveny na hromadnou spotřebu. Hardware vydaný ve vývojářském režimu je zaměřen na vývojáře, často k vytvoření základní úrovně softwaru před vydáním pro masové spotřebitele.

Výrobci vědí, že rozsáhlé vydání jejich náhlavních souprav bez odpovídajícího softwaru by pravděpodobně selhalo. Uvolnění náhlavních souprav vývojářům umožňuje výrobcům nejen pracovat s přímočarými uživateli svých zařízení a získávat je od nich, ale také začít budovat svůj trh od základů pomocí aplikací vytvořených vývojáři, kteří obdrželi první verze jejich zařízení.

Náhlavní soupravy AR: Microsoft HoloLens

Tyto HoloLens je jedním z vyššího profilu hlava-nasedl na displeje (HMDS) na trhu, zčásti kvůli Microsoftu na trh vliv. Ale pomineme-li marketing, HoloLens se ukázal jako jeden z nejpůsobivějších HMD první generace a ušel dlouhou cestu k nastavení standardu pro náhlavní soupravy s rozšířenou realitou.

HoloLens je samostatný headset, který není nutné připojovat ke stolnímu počítači nebo notebooku. Jeho vestavěné senzory mapují prostředí kolem vás pro umístění 3D hologramů. Rozpoznává gesta a hlas pro vstup uživatele. Stejným způsobem, jakým jsou vizuální prvky překryty nad skutečným světem, má HoloLens integrovaný 3D reproduktorový systém namísto sluchátek, který překrývá zvuk rozšířené reality nad zvukem skutečného světa. To pomáhá zabránit tomu, aby byl uživatel uzavřen před skutečným světem. Pokud je namapován správně, HoloLens také umožňuje okluzi hologramů digitálního světa fyzickými objekty reálného světa. Holografická koule, která se kutálí pod stolem ze skutečného světa, by mohla zmizet z dohledu, jako by byla skutečná.

Přestože jsou HoloLens bezpochyby jedním z benchmarkových AR headsetů, stále je co zlepšovat. Nejčastější stížností na HoloLens je jeho zorné pole (FOV). Sledování a vizuální prvky HoloLens jsou mimořádně působivé, ale menší FOV může někdy odříznout hologram, na který se díváte, a narušit tak ponoření do zážitku. FOV stranou, hardware je trochu objemný a ne zrovna subtilní. I přes svou velikost však dokáže být pohodlným zážitkem, který do nositelného zařízení vkládá působivé množství výpočetního výkonu.

Microsoft má pro svá zařízení se smíšenou realitou vyšší cíle, než si většina lidí představuje. V rozhovoru pro Bloomberg vynálezce HoloLens Alex Kipman prohlásil: „Telefon je již mrtvý. Lidé si to prostě neuvědomili." Kipman zastává názor, že zařízení se smíšenou realitou, jako je HoloLens, jednoho dne nahradí všechny mobilní telefony. Při pohledu na současný objemný tvar a vysoké náklady většiny AR náhlavních souprav může být budoucnost těžko představitelná. S údajně samostatným zařízením Apple AR, HoloLens od Microsoftu a průzkumy společnosti Google ve smíšené realitě s ARCore však může být tato budoucnost blíže, než si myslíte.

Do budoucna očekávejte, že příští generace HoloLens dramaticky zlepší FOV. Společnost Microsoft tvrdila, že již má metodu, jak více než zdvojnásobit FOV současné generace HoloLens, čímž se blíží úrovni náhlavních souprav VR současné generace. Bude to obrovský krok k podpoře toho, co mnozí považují za největší slabinu současné generace HoloLens.

Budoucností HoloLens může být masová spotřeba, ale cena současné generace a FOV budou hlavními faktory, které jej prozatím udrží mimo dosah každodenních spotřebitelů. HoloLens je však dobrou volbou pro jakékoli současné prostředí AR na podnikové úrovni. S vysokými cíli společnosti Microsoft se nenechte zaskočit masovým spotřebitelským vydáním HoloLens nebo podobného zařízení během jedné nebo dvou generace.

Tento obrázek znázorňuje vizuální prvky uživatele v Microsoft HoloLens.

Použito se svolením společnosti Microsoft
The Microsoft HoloLens in use.

Zařízení AR: Meta 2

Meta 2 je AR náhlavní souprava, která dokáže vytvořit mapu prostředí fyzického světa, ve které lze zobrazit své 3D hologramy. Obsahuje také sledování rukou a gesta pro navigaci a využívá odražené projekce před poloprůhledným zrcadlem k zobrazení hologramů.

Meta se odtrhla od HoloLens v jedné hlavní kategorii: Meta se rozhodla připojit Meta 2 k počítači. Podle vedoucího oddělení vztahů s vývojáři Meta to byla záměrná volba. Ačkoli tato funkce odstraňuje vaši možnost volně se pohybovat vaším prostředím, nabízí větší výpočetní výkon a větší FOV. Meta 2 má 90stupňové FOV, téměř stejně velké jako VR náhlavní soupravy současné generace a téměř třikrát větší než HoloLens. Toto větší FOV pomáhá umístit Meta 2 jako zařízení, které by jednoho dne mohlo nahradit vaši tradiční 2D obrazovku.

Meta 2 může být dobrou volbou pro váš projekt, pokud požadujete extra výkon a širší FOV Meta 2 oproti HoloLens a pokud vaši uživatelé budou pravděpodobně převážně stacionární (například u stolu). Podobně jako HoloLens je Meta 2 této generace považována za zařízení na podnikové úrovni, protože v této fázi nebude mít Meta 2 k dispozici mnoho spotřebitelů.

Obrázek níže zobrazuje vizuální prvky uživatelů při spolupráci s Meta 2.

S laskavým svolením Meta
The Meta 2 je při návrhu využívána společně.

Zařízení AR: Magic Leap

Magic Leap dlouho zůstával ve stínu světa AR a tu a tam se objevuje nové působivé video s ukázkou své technologie. Produkty společnosti byly sedm let skryty před zraky a za tu dobu Magic Leap ukázal investorům dost na to, aby získal financování ve výši přibližně 2 miliard dolarů a nashromáždil hodnotu společnosti téměř 6 miliard dolarů. Až do konce roku 2017, kdy Magic Leap odhalil Magic Leap One Creator Edition, bylo o konečné podobě svého produktu známo jen málo.

Magic Leap One se skládá ze tří samostatných součástí:

• Lehké oblečení: Ochranné brýle nasazené na hlavě uživatele
• Lightpack: Kapesní počítač pro napájení vizuálů a přijímání vstupů
• Ovládání: Ovladač se šesti stupni volnosti (6DoF), který umožňuje vstup a hmatovou zpětnou vazbu do a ze systému

Magic Leap One je samostatné zařízení, které lze nosit volně (jako HoloLens), ale stále musí být připojeno k počítači Lightpack (jako Meta 2). Malá velikost Lightpacku však jasně ukazuje, že Magic Leap One je určen pro samostatnější mobilní zážitek než Meta 2.

Podobně jako HoloLens a Meta 2 má Magic Leap One řadu integrovaných senzorů pro detekci povrchů, letadel a dalších objektů, které umožňují digitální mapování vašeho fyzického prostředí. To by mělo umožnit robustní interakci objektů s vaším prostředím (digitální koule odrážející se od vašich fyzických zdí, virtuální roboti skrývající se pod fyzickými stoly a tak dále). Vstup je nabízen prostřednictvím Control, ale systém Magic Leap údajně také podporuje řadu vstupních režimů, jako je hlas, gesta a sledování očí.

Částečně díky svému výpočetnímu mozku, který uživatel nosí na opasku nebo v kapse, je headset Magic Leap One menší než HoloLens nebo Meta 2. Vizuálně se zdá, že se blíží jednoduchým brýlím, které si mnozí lidé představují, když pomyslí na „ budoucí technologie AR“, ačkoli velikost je stále objemnější než standardní brýle. FOV Magic Leap bude pravděpodobně spadat někde mezi menší FOV HoloLens a větší FOV Meta 2.

Systém Magic Leap by měl být vývojářům k dispozici v roce 2018. Bez vydaného produktu je těžké určit, pro jaký trh je první generace Magic Leap One vhodná. Pokud však spotřebováváte nebo vyvíjíte pro AR zařízení v roce 2018, Magic Leap je zařízení, které nelze přehlédnout.

Zařízení AR: Mira Prism

Tvůrci Mira Prism přistupují k nabízení cenově dostupného AR zážitku jiným způsobem. Mira Prism se vyhýbá zahrnutí palubního počítače pro napájení jejich brýlí u jiných náhlavních souprav AR a namísto toho bude využívat mobilní zařízení k napájení AR. Vše, co potřebujete, je kompatibilní mobilní zařízení a náhlavní souprava Prism a můžete začít.

Prism je chytrým řešením problému s cenou, který trápí mnoho stávajících AR náhlavních souprav. Většině spotřebitelů není příjemné utratit více než 3 000 USD za zařízení AR první generace s malým množstvím dostupného spotřebitelského obsahu. Protože Prism je poháněn vaším mobilním zařízením, cena vývojářské sady pro hardware headsetu je pouze 99 USD, což je cena mnohem příjemnější pro každodenní spotřebitele.

Mnoho VR headsetů první generace k tomuto problému přistupovalo s velkým úspěchem stejným způsobem. Google Cardboard, Samsung Gear VR a Google Daydream jsou příklady náhlavních souprav VR, které poskytují levný hardware náhlavní soupravy, který lze napájet mobilním zařízením. Prodejní čísla Cardboard, Daydream a Gear VR daleko převyšují jejich výkonnější, ale dražší protějšky.

Mira se snaží zaplnit prostor na trhu mezi prostředím AR pouze pro mobilní zařízení a špičkovými samostatnými náhlavními soupravami pro AR. Tento trh jasně existoval pro svět VR; Mira doufá, že dokáže, že stejný trh existuje pro zážitky s AR.

Tento obrázek znázorňuje Mira Prism v provozu.

S laskavým svolením Mira
The Mira Prism se používá.

Apple ARKit a Google ARCore

Ačkoli to nejsou sci-fi brýle, které má většina lidí na mysli, když si představuje AR budoucnosti , většina uživatelů poprvé zažije AR prostřednictvím svých mobilních zařízení. ARKit a ARCore byly platformy Apple a Google AR zaměřené na jejich základnu iOS a Android.

Základní vlastnosti ARKit a ARCore jsou podobné. ARKit i ARCore poskytují sledování pohybu/polohy pro své digitální hologramy, porozumění prostředí pro detekci věcí, jako jsou horizontální roviny ve scéně, a odhad světla pro detekci množství okolního světla ve scéně a podle toho upravují vizuály jejich hologramů. Aktualizace ARKit 1.5 zahrnují podporu pro vertikální povrchy (stěny) a také 2D obrázky. ARCore se snaží následovat. Všechny tyto funkce spolupracují a umožňují umístit 3D hologramy do prostoru v místnosti a zacházet s nimi, jako by existovaly v prostředí s vámi.

Když umístíte virtuální šachovou figurku na stůl ve skutečném světě, bude to vypadat (při pohledu přes vaše mobilní zařízení), jako by šachová figurka byla na stole. Jděte k němu, pryč od něj, všude kolem něj – virtuální šachová figurka bude stále vypadat, jako by byla na fyzickém stole.

Mnoho současných náhlavních souprav pro AR používá pro své vizuály určitý typ projekce. To může vést k hologramům, které nejsou nikdy zcela neprůhledné, ale místo toho se divákovi jeví jako mírně průhledné. Vzhledem k tomu, že ARKit a ARCore jsou dodávány integrované do video kanálu vašeho mobilního zařízení, je povolena plná neprůhlednost vašich hologramů. Na rozdíl od mnoha náhlavních souprav však ARKit ani ARCore nepodporují hluboké porozumění vašemu prostředí. Okluze je na těchto zařízeních možná, ale k dokonalosti má daleko a její dosažení vyžaduje práci navíc.

Díky své těsné kontrole nad hardwarem i softwarem může mít ARKit určité výhody mezi integrací hardwaru a softwaru. Mezitím ARCore prokázal určitou výhodu ve svém environmentálním mapování. ARCore zvládá ukládat mnohem větší datovou mapu svého okolí, což může vést ke stabilnějšímu mapování.

Rozhodování mezi ARKit a ARCore pravděpodobně závisí na hardwaru, který preferujete vy nebo váš cílový trh. Funkce a omezení obou ARKit a ARCore jsou dostatečně podobné, že ani jeden z nich nemá v současnosti odlišnou výhodu oproti ostatním. Pokud vy nebo váš trh preferujete zařízení Android, ARCore je správná cesta. Pokud se přikloníte k Apple, ARKit je vaše nejlepší řešení.

Obrázek níže ukazuje, co uživatel vidí v reálném životě a v AR, s aplikací ARCore Solar System běžící na zařízení Google Pixel.

ARCore Solar System na Google Pixel.