Προβλήματα με την επαυξημένη πραγματικότητα

Από καιρό φαινόταν ότι η επαυξημένη πραγματικότητα υπάρχει στη σκιά της εικονικής πραγματικότητας. Η ιδέα της επίσκεψης εντελώς εικονικών κόσμων χωριστών από τον δικό μας έχει από καιρό αιχμαλωτίσει τη φαντασία του κοινού και έχει υπερισχύσει της «επαύξησης» του υπάρχοντος κόσμου μας. Από την άλλη πλευρά, η επαυξημένη πραγματικότητα έχει εδώ και καιρό πολλές πρακτικές εφαρμογές σε εταιρικά περιβάλλοντα, όπως η βιομηχανική κατασκευή. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στην εξοικείωση των χρηστών με την τεχνολογία στην εργασία, οδηγώντας ενδεχομένως σε αύξηση της χρήσης επαυξημένης πραγματικότητας από τους καταναλωτές στο σπίτι.

Η εταιρεία τεχνολογικών ερευνών Gartner προβλέπει ότι η εικονική πραγματικότητα θα φτάσει σε μαζική υιοθέτηση από το 2020 έως το 2023 , ενώ προβλέπει τη μαζική υιοθέτηση της επαυξημένης πραγματικότητας λίγα χρόνια μετά. Αυτό σημαίνει ότι θα περάσει δυνητικά μια δεκαετία πριν δούμε την υιοθέτηση της επαυξημένης πραγματικότητας σε μεγάλη κλίμακα, κάτι που φαίνεται λογικό συμπέρασμα.

Τόσο η εικονική πραγματικότητα όσο και η επαυξημένη πραγματικότητα έχουν τεχνικά προβλήματα να λύσουν. Η επαυξημένη πραγματικότητα μοιράζεται σχεδόν όλα τα ίδια προβλήματα με τις εμπειρίες εικονικής πραγματικότητας, αλλά έχει τα πρόσθετα ζητήματα που πρέπει να επιλύσει η όραση υπολογιστή για την ανίχνευση αντικειμένων του πραγματικού κόσμου, μοναδικοί παράγοντες μορφής εμφάνισης σε διαφανείς οθόνες (εάν δεν χρησιμοποιείται βιντεοκάμερα ως διέλευση), ψηφιακό αντικείμενο τοποθέτηση, κλείδωμα ψηφιακών ολογραμμάτων στη θέση τους στον πραγματικό κόσμο και πολλά άλλα.

Επαυξημένη πραγματικότητα: Παράγοντες φόρμας και πρώτες εντυπώσεις

Η μεγαλύτερη προσπάθεια της επαυξημένης πραγματικότητας να προσεγγίσει την εικονική πραγματικότητα και να μπει στο προσκήνιο της δημόσιας συνείδησης μπορεί επίσης να αποδειχθεί ένα από τα μεγαλύτερα ζητήματα που πρέπει να αντιμετωπίσει. Για να βιώσουν την εικονική πραγματικότητα, οι χρήστες πρέπει να αγοράσουν επιπλέον περιφερειακά, όπως ακριβά ακουστικά και υπολογιστές για την τροφοδοσία τους. Η προσθήκη της επαυξημένης πραγματικότητας σε τυπικές φορητές συσκευές θέτει αμέσως μια μορφή επαυξημένης πραγματικότητας στα χέρια εκατοντάδων εκατομμυρίων χρηστών.

Ωστόσο, αυτή η εμπειρία επαυξημένης πραγματικότητας είναι πολύ λιγότερο από τη βέλτιστη. Οι μηχανικοί της Apple και της Google έχουν κάνει εκπληκτική δουλειά φέρνοντας μια εμπειρία επαυξημένης πραγματικότητας σε συσκευές που δεν έχουν κατασκευαστεί κυρίως για αυτόν τον σκοπό, αλλά η αρχική εμπειρία των περισσότερων καταναλωτών με την επαυξημένη πραγματικότητα θα περιορίζεται σε αυτό που μπορεί να προσφέρει μια φορητή συσκευή.

Όπως λέει και η παροιμία, δεν έχεις ποτέ μια δεύτερη ευκαιρία να κάνεις μια πρώτη εντύπωση. Εάν οι χρήστες έχουν μια χαμηλής ποιότητας εμπειρία επαυξημένης πραγματικότητας στις κινητές συσκευές τους, μπορεί να συσχετίσουν γενικά αυτήν την εμπειρία με την επαυξημένη πραγματικότητα και να απορρίψουν την τεχνολογία εξ ολοκλήρου τόσο προηγμένη όσο μια εμπειρία επαυξημένης πραγματικότητας για κινητά. Στη συνέχεια, μπορούν να απορρίψουν τους μυριάδες άλλους παράγοντες μορφής που υπάρχουν για να προσφέρουν μια δυνητικά ανώτερη εμπειρία επαυξημένης πραγματικότητας.

Επαυξημένη πραγματικότητα: Κόστος και διαθεσιμότητα

Η λύση στο θέμα της «πρώτης εντύπωσης» είναι ένα θέμα από μόνο του. Αν και μια σειρά ακουστικών και γυαλιών επαυξημένης πραγματικότητας φαίνεται να είναι υπό ανάπτυξη, μόνο μερικά είναι διαθέσιμα για αγορά το 2018 και τα περισσότερα στοχεύουν σε επιχειρήσεις, είναι «εκδόσεις για προγραμματιστές» ή γενικά δεν είναι έτοιμα για δημόσια κατανάλωση.

Επιπλέον, σε αντίθεση με την εικονική πραγματικότητα, για την οποία διατίθενται πολλά ακουστικά χαμηλού κόστους, το υλικό ακουστικών/γυαλιών επαυξημένης πραγματικότητας μπορεί εύκολα να κοστίσει χιλιάδες δολάρια, γεγονός που τα καθιστά μακριά από όλους εκτός από τους πιο αφοσιωμένους καινοτόμους ή πρώιμους χρήστες. Αυτή η διαφορά κόστους μπορεί να εξηγήσει γιατί η μαζική υιοθέτηση της επαυξημένης πραγματικότητας εκτιμάται ότι είναι μερικά χρόνια πιο μακριά από αυτή της εικονικής πραγματικότητας.

Η επαυξημένη πραγματικότητα, και συγκεκριμένα τα ακουστικά επαυξημένης πραγματικότητας, υπάρχουν σε μεγάλο βαθμό στο αρχικό στάδιο της υιοθέτησης, στο στάδιο των Innovators. Μπορεί να είναι δύσκολο για τις τεχνολογίες να ξεπεράσουν το χάσμα των Πρώιμων Υιοθετών και να διασχίσουν το χάσμα για να φτάσουν στο στάδιο της πρώιμης υιοθέτησης από τους καταναλωτές.

Η αντιληπτή χρησιμότητα της επαυξημένης πραγματικότητας

Το καλύτερο υλικό στον κόσμο δεν σημαίνει τίποτα αν δεν συνοδεύεται από καταπληκτικό λογισμικό. Το κοινό φαίνεται να ενδιαφέρεται για την υπόσχεση της επαυξημένης πραγματικότητας, αλλά πολλοί δεν είναι σίγουροι για ποιο σκοπό θα τη χρησιμοποιούσαν. Πολλοί άνθρωποι κατανοούν τα οφέλη της εικονικής πραγματικότητας, επειδή το να μπορείς να βάλεις τον εαυτό σου σε έναν πλήρως εικονικό κόσμο έχει διερευνηθεί σε σχετικά βάθη από δημοφιλή μέσα. Η επαυξημένη πραγματικότητα, από την άλλη πλευρά, έχει παραμείνει λίγο περισσότερο στο ραντάρ, καθιστώντας δύσκολο για το κοινό να φανταστεί πώς θα χρησιμοποιηθεί.

Αυτό μπορεί να είναι ένα σενάριο κοτόπουλου ή αυγού. Οι προγραμματιστές λογισμικού δεν θέλουν να δημιουργήσουν λογισμικό για υλικό που δεν έχει φτάσει σε συγκεκριμένα επίπεδα κατανάλωσης και οι καταναλωτές δεν θέλουν να αγοράσουν υλικό που δεν έχει ευρεία βάση εφαρμογών για χρήση. Οι χρήστες χρειάζονται έναν επιτακτικό λόγο για να αγοράσουν αυτές τις συσκευές.

Πιθανότατα θα χρειαστούν μερικοί επιχειρηματίες προγραμματιστές λογισμικού που θα δημιουργήσουν ορισμένες «απαραίτητες» εφαρμογές που θα οδηγήσουν στην υιοθέτηση των καταναλωτών. Αν και ο δρόμος για αυτούς τους προγραμματιστές λογισμικού δεν θα είναι καλός, αυτοί που θα δημιουργήσουν τις πρώτες «δολοφονικές εφαρμογές» για τον Αύγουστο θα ανταμειφθούν άψογα.

Υπάρχει ήδη ένας αριθμός εφαρμογών επαυξημένης πραγματικότητας που δείχνουν ακριβώς σε τι είναι καλή η επαυξημένη πραγματικότητα.

Επαυξημένη πραγματικότητα και παρακολούθηση

Ένα από τα μεγαλύτερα χαρακτηριστικά της επαυξημένης πραγματικότητας είναι η δυνατότητα τοποθέτησης ψηφιακών αντικειμένων στον τρισδιάστατο χώρο του πραγματικού κόσμου. Η τοποθέτηση ενός αντικειμένου είναι σχετικά απλή με τη χρήση ενός δείκτη πραγματικού κόσμου για να υποδείξει πού πρέπει να πάει το αντικείμενο, αλλά ο απώτερος στόχος πολλών εφαρμογών επαυξημένης πραγματικότητας είναι η παρακολούθηση χωρίς δείκτες.

Το παρακάτω παράδειγμα δείχνει ένα παράδειγμα επαυξημένης πραγματικότητας που βασίζεται σε δείκτη . Η επαυξημένη πραγματικότητα που βασίζεται σε δείκτες απαιτεί να τοποθετηθεί ένας ειδικά σχεδιασμένος δείκτης στον πραγματικό χώρο στον οποίο μπορούν να προσανατολιστούν οι κάμερες/όραση υπολογιστή. Σε αυτό το παράδειγμα, μια έντυπη εκτύπωση ενός κωδικού QR έχει τοποθετηθεί στο τραπέζι και το λογισμικό επαυξημένης πραγματικότητας τοποθετεί το ψηφιακό ολόγραμμα ενός κύβου πάνω του. Η επαυξημένη πραγματικότητα που βασίζεται σε δείκτες μπορεί να προσφέρει μια πολύ σταθερή βάση για παρακολούθηση, επειδή η όραση του υπολογιστή δεν χρειάζεται να είναι τόσο περίπλοκη όσο η παρακολούθηση χωρίς δείκτες. Απλώς πρέπει να αναγνωρίσει τον δείκτη.

Επαυξημένη πραγματικότητα που βασίζεται σε δείκτες.

Ένας από τους όρους που θα ακούσετε όταν συζητάτε για την επαυξημένη πραγματικότητα είναι η όραση υπολογιστή. Η όραση υπολογιστή είναι ένα ευρύ πεδίο μελέτης, αλλά στο πλαίσιο της επαυξημένης πραγματικότητας περιγράφει συνήθως πώς ένας υπολογιστής μπορεί να κατανοήσει το περιβάλλον που βλέπει μέσω ψηφιακής εικόνας ή βίντεο.

Η όραση υπολογιστή που μπορεί να χειριστεί την επαυξημένη πραγματικότητα χωρίς δείκτες είναι τεχνολογικά δύσκολη επειδή απαιτεί μια πολύπλοκη κατανόηση του πραγματικού τρισδιάστατου χώρου. Ο εγκέφαλός μας μπορεί να δει μια σκηνή και να διακρίνει εύκολα μεταξύ ενός τοίχου, ενός παραθύρου και μιας πόρτας, αλλά ένας υπολογιστής θα δει απλώς μια συλλογή pixel, χωρίς κανένα pixel πιο σημαντικό από το άλλο. Το Computer vision περιγράφει πώς ένας υπολογιστής μπορεί να πάρει μια συλλογή pixel και να κατανοήσει τι σημαίνουν. Για παράδειγμα, με δεδομένη μια εικόνα ενός πίνακα, η όραση υπολογιστή θα επέτρεπε στην εφαρμογή όχι μόνο να το αναγνωρίσει ως μια συλλογή εικονοστοιχείων, αλλά και να το αναγνωρίσει ως αντικείμενο σε τρισδιάστατο χώρο με ύψος, πλάτος και βάθος.

Ακόμη και σε συστήματα που μπορούν να κάνουν την επεξεργασία που απαιτείται για την επαυξημένη πραγματικότητα χωρίς δείκτες, μπορεί να υπάρξει καθυστέρηση όσο πραγματοποιείται η επεξεργασία. Ορισμένες συσκευές επαυξημένης πραγματικότητας είναι πιο γρήγορες από άλλες στην επεξεργασία του περιβάλλοντος (με το HoloLens να έχει αξιοσημείωτη απόδοση από αυτή την άποψη), αλλά πολλές συσκευές επαυξημένης πραγματικότητας υποφέρουν από κάποιο βαθμό καθυστέρησης παρακολούθησης (καθυστέρηση). Μετακινήστε την κινητή συσκευή σας ή αλλάξτε τη θέση του κεφαλιού σας αρκετά γρήγορα και μπορεί να δείτε κάποια μετατόπιση των ψηφιακών ολογραμμάτων που τοποθετούνται στο φυσικό χώρο, ακόμη και στις καλύτερες συσκευές της τρέχουσας γενιάς.

Στον πραγματικό κόσμο, ωστόσο, αν παρατηρούσατε μια καρέκλα να αλλάζει θέση ή να γλιστράει στο πάτωμα όταν γυρνάτε το κεφάλι σας, θα υποθέτετε ότι το σπίτι σας ήταν στοιχειωμένο. Αυτά τα ζητήματα παρακολούθησης εξακολουθούν να είναι ένα συνηθισμένο φαινόμενο στις εμπειρίες επαυξημένης πραγματικότητας σήμερα.

Η σωστή παρακολούθηση είναι μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αντιμετωπίζει η επαυξημένη πραγματικότητα, αλλά θα βοηθήσει πολύ στη διατήρηση της ψευδαίσθησης των ψηφιακών στοιχείων ενός χρήστη που υπάρχουν στον φυσικό χώρο. Αναμένετε ότι η επόμενη γενιά συσκευών θα καταστήσει την παρακολούθηση προτεραιότητα και θα βελτιώσει την τρέχουσα γενιά τεχνολογίας παρακολούθησης.

Επαυξημένη πραγματικότητα: Οπτικό πεδίο

Το οπτικό πεδίο (FOV) αναφέρεται στον χώρο στον οποίο μπορούν να εμφανιστούν τα ψηφιακά ολογράμματα. Για παράδειγμα, το FOV για την επαυξημένη πραγματικότητα για κινητά είναι το μέγεθος του χώρου προβολής στην οθόνη της συσκευής σας. Η οθόνη της συσκευής λειτουργεί ως το παράθυρό σας στον κόσμο της επαυξημένης πραγματικότητας. Κοιτάξτε μακριά από αυτό το παράθυρο στο ψηφιακό, και θα δείτε μόνο τον πραγματικό κόσμο, όπου δεν υπάρχουν ολογράμματα.

Σε ορισμένα τρέχοντα ακουστικά/γυαλιά επαυξημένης πραγματικότητας, το ψηφιακό FOV καλύπτει συνήθως μόνο μια πολύ μικρή περιοχή εντός της προσωπίδας ή των γυαλιών, όχι ολόκληρη την ορατή περιοχή. Αυτό δίνει το αποτέλεσμα να κοιτάζεις τον εικονικό κόσμο μέσα από ένα μικρό παράθυρο ή μια υποδοχή γραμμάτων.

Παρόμοια με την εξέταση μέσα από μια υποδοχή γραμμάτων, τα ολογράμματα θα εμφανίζονται μόνο στην περιοχή που επισημαίνετε ως ορατό ολόγραμμα. Οποιοδήποτε τμήμα του ολογράμματος πέσει στην περιοχή που επισημαίνετε το ολόγραμμα ως μη ορατό θα αποκόπηκε σε αυτό το σημείο. Όπως μπορείτε να δείτε, ένα σετ μικροφώνου-ακουστικού με στενό FOV έχει πολύ πιο δύσκολο χρόνο να προσφέρει το ίδιο επίπεδο βύθισης με ένα ακουστικό με μεγαλύτερο FOV.

Προφανώς, ένα μεγαλύτερο FOV είναι προτιμότερο από ένα μικρότερο. Εάν οι ολογραφικές εικόνες εμφανίζονται μόνο σε ένα μικρό παράθυρο, είναι εύκολο να αποσυρθείτε από την εμπειρία καθώς βλέπετε ότι τα ολογράμματα κόβονται μέσα στο FOV σας. Το Meta 2 φαίνεται να έχει το μεγαλύτερο FOV της τρέχουσας παρτίδας ακουστικών, διεκδικώντας FOV 90 μοιρών, αλλά όλα έχουν πολύ δρόμο να διανύσουν μέχρι να πλησιάσουν το FOV του ανθρώπινου ματιού (περίπου 135 μοίρες κάθετα και 200 ​​μοίρες οριζόντια).

Η βελτίωση του FOV της εμπειρίας επαυξημένης πραγματικότητας φαίνεται να είναι ένα από τα επόμενα μεγάλα άλματα που θα κάνει η επαυξημένη πραγματικότητα με το υλικό της επόμενης γενιάς. Στην πραγματικότητα, η Microsoft έχει ήδη ανακοινώσει ότι έχει βρει έναν τρόπο να υπερδιπλασιάσει το τρέχον FOV της για την επόμενη γενιά HoloLens, κάτι που θα ήταν ένα σπουδαίο βήμα προς την επίλυση του μεγαλύτερου παράπονου που έχουν οι περισσότεροι άνθρωποι με το HoloLens.

Οπτικά σε επαυξημένη πραγματικότητα

Όπως η τρέχουσα γενιά ακουστικών εικονικής πραγματικότητας, τα τρέχοντα ακουστικά επαυξημένης πραγματικότητας αγωνίζονται να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις υψηλής ανάλυσης που έχουν συνηθίσει οι καταναλωτές.

Επιπλέον, πολλές τρέχουσες συσκευές επαυξημένης πραγματικότητας υποφέρουν από κακή απόφραξη (η επίδραση ενός αντικειμένου που μπλοκάρει ένα άλλο αντικείμενο). Στην επαυξημένη πραγματικότητα, η απόφραξη αναφέρεται συνήθως σε φυσικά αντικείμενα που κρύβουν τα ψηφιακά. Μπορεί να έχετε παρατηρήσει αυτό το ζήτημα σε εφαρμογές επαυξημένης πραγματικότητας για κινητά όπως το Pokémon Go : Μερικές φορές, μπορείτε να δημιουργήσετε μια πολύ ρεαλιστική σκηνή με τον Zubat να αιωρείται πάνω από το έδαφος. άλλες φορές, ο Squirtle φαίνεται να είναι μισοκολλημένος μέσα σε έναν τοίχο. Τέτοια γραφικά οφείλονται στην έλλειψη σωστής απόφραξης στην επαυξημένη πραγματικότητα. Όταν η απόφραξη εκτελείται σωστά, τα ψηφιακά αντικείμενα μπορούν να τοποθετηθούν με ακρίβεια και ρεαλισμό σε οποιαδήποτε σχέση με αντικείμενα του πραγματικού κόσμου — κάτω από αυτά, εν μέρει πίσω τους, πάνω τους ή οτιδήποτε απαιτεί η προσομοίωση.

Οι συσκευές HoloLens και Meta 2 μπορούν να εκτελέσουν εύλογο βαθμό απόφραξης και τα βίντεο επίδειξης του Magic Leap φαίνεται να δείχνουν πολύ υψηλό επίπεδο απόφραξης (αν και επειδή η συσκευή δεν έχει ακόμη αποσταλεί από τα μέσα του 2018, είναι δύσκολο να προβλεφθεί εάν η παραγωγή η συσκευή θα μπορεί να φτάσει την υψηλή μπάρα που έχει οριστεί στις επιδείξεις βίντεο).

Η παρακάτω εικόνα εμφανίζει ένα στιγμιότυπο οθόνης του μαγικού άλματος απόφραξης που εμφανίζεται σε ένα από τα πρώτα δοκιμαστικά βίντεο του. Το ψηφιακό ολόγραμμα ενός ρομπότ αποφράσσεται άψογα από το πάνω και το πλαϊνό πόδι ενός τραπεζιού. Εάν το Magic Leap είναι σε θέση να αναπαράγει αυτήν την πιστότητα των γραφικών, σε συνδυασμό με αυτό το επίπεδο απόφραξης στη συσκευή μαζικής κατανάλωσης, θα είναι ένα τεράστιο βήμα προς τα εμπρός για την επαυξημένη πραγματικότητα.

Μπορεί να μην φαίνεται πολύ, αλλά σκεφτείτε το όσον αφορά τον προσανατολισμό χωρίς δείκτη. Για να τοποθετηθεί το ρομπότ πίσω από το πόδι του τραπεζιού, το λογισμικό προσομοίωσης πρέπει να κατανοήσει τον τρισδιάστατο χώρο και όχι απλώς να δει μια συλλογή από pixel. Πρέπει να δει τη σκηνή και να μπορεί να υπολογίσει τι πρέπει να είναι στο προσκήνιο, τι πρέπει να είναι στο παρασκήνιο και πού πρέπει να χωράει το ψηφιακό ολόγραμμα σε όλα αυτά. Πρέπει να κατανοήσει τι σημαίνει «κάτω από το τραπέζι» και να γνωρίζει ποια μέρη του τραπεζιού είναι πιο μπροστά στο διάστημα από άλλα. Αυτό δεν είναι εύκολο να επιτευχθεί.

Πηγή: βίντεο
επίδειξης YouTube Magic Leap.

Προκειμένου η επαυξημένη πραγματικότητα να προσφέρει μια ποιοτική εμπειρία σε μαζική κλίμακα καταναλωτή, η επίλυση της απόφραξης για δυναμικά περιβάλλοντα θα είναι ένα σημαντικό ζήτημα που πρέπει να εξεταστεί.