Probleemid liitreaalsusega

Pikka aega on tundunud, et liitreaalsus eksisteerib virtuaalreaalsuse varjus. Idee külastada täiesti virtuaalseid maailmu, mis on meie omast eraldiseisvad, on avalikkuse kujutlusvõimet juba pikka aega köitnud ja võtnud meie olemasoleva maailma "täiendamisest" kõrgemale. Teisest küljest on liitreaalsusel pikka aega olnud palju praktilisi rakendusi ettevõtete keskkondades, näiteks tööstuslikus tootmises. See võib viia selleni, et kasutajad tutvuvad tehnoloogiaga töökohal, mis võib viia tarbijate liitreaalsuse kasutamise tõusuni kodus.

Tehnoloogiauuringute firma Gartner ennustab, et virtuaalreaalsus jõuab massiliselt kasutusele 2020.–2023. aastaks , samas kui ta ennustab liitreaalsuse massilist kasutuselevõttu paar aastat pärast seda. See tähendab, et võib-olla kulub kümme aastat, enne kui näeme liitreaalsuse ulatuslikku kasutuselevõttu, mis tundub loogiline järeldus.

Nii virtuaalreaalsusel kui ka liitreaalsusel on lahendada tehnilisi probleeme. Liitreaalsus jagab peaaegu kõiki virtuaalreaalsuse kogemusi, kuid lahendab täiendavaid probleeme, mis on seotud arvutinägemisega reaalmaailma objektide tuvastamiseks, ainulaadsete kuvavormi teguritega läbipaistvatel ekraanidel (kui ei kasutata videokaamerat läbipääsuna), digitaalse objektiga. paigutamine, digitaalsete hologrammide lukustamine reaalses maailmas ja palju muud.

Liitreaalsus: vormitegurid ja esmamuljed

Liitreaalsuse suurim katse jõuda järele virtuaalreaalsusele ja astuda avalikkuse teadvuse rambivalgusesse võib samuti osutuda üheks suurimaks probleemiks, millega ta peab võitlema. Virtuaalreaalsuse kogemiseks peavad kasutajad ostma täiendavaid välisseadmeid, nagu kulukad peakomplektid ja arvutid. Liitreaalsuse lisamine tavalistele mobiilseadmetele annab liitreaalsuse vormi koheselt sadade miljonite kasutajate kätte.

See liitreaalsuse kogemus on aga palju väiksem kui optimaalne. Apple'i ja Google'i insenerid on teinud hämmastavat tööd liitreaalsuse kogemuse toomisel seadmetesse, mis pole peamiselt selleks otstarbeks ehitatud, kuid enamiku tarbijate esialgne kogemus liitreaalsusega piirdub sellega, mida mobiilseade suudab pakkuda.

Nagu öeldakse, ei saa kunagi teist võimalust esmamulje jätmiseks. Kui kasutajatel on oma mobiilseadmetes madala kvaliteediga liitreaalsuse kogemus, võivad nad selle kogemuse laias laastus seostada liitreaalsusega üldiselt ja jätta tehnoloogia täielikult kõrvale, kuna see on ainult nii arenenud kui mobiilne liitreaalsuse kogemus. Seejärel võivad nad loobuda paljudest muudest vormiteguritest, mis pakuvad potentsiaalselt paremat liitreaalsuse kogemust.

Liitreaalsus: hind ja saadavus

"Esimese mulje" probleemi lahendus on omaette küsimus. Kuigi näib, et mitmed liitreaalsuse peakomplektid ja prillid on väljatöötamisel, on 2018. aastal müügiks saadaval vaid mõned valitud ning enamik neist on suunatud ettevõtetele, on „arendajate väljaanded” või ei ole üldiselt avalikuks tarbimiseks valmis.

Lisaks, erinevalt virtuaalsest reaalsusest, mille jaoks on saadaval mitmeid odavaid peakomplekte, võib liitreaalsuse peakomplekti/prillide riistvara maksta kergesti tuhandeid dollareid, mis jätab need kättesaamatusse kõikidele peale kõige pühendunumate uuendajate või varajase kasutuselevõtjate. See kulude erinevus võib aidata selgitada, miks liitreaalsuse massiline kasutuselevõtt on hinnanguliselt paar aastat kaugemal kui virtuaalreaalsus.

Täiustatud reaalsus ja liitreaalsuse peakomplektid eksisteerivad väga palju kasutuselevõtu varases etapis, uuendajate etapis. Tehnoloogiate jaoks võib olla keeruline ületada varajaste kasutuselevõtjate küür ja ületada kuristik, et jõuda varase enamuse tarbijate kasutuselevõtu etappi.

Liitreaalsuse tajutav kasulikkus

Maailma parim riistvara ei tähenda midagi, kui sellega ei kaasne hämmastav tarkvara. Avalikkus näib olevat liitreaalsuse lubadusest huvitatud, kuid paljud pole päris kindlad, milleks nad seda kasutaksid. Paljud inimesed mõistavad virtuaalreaalsuse eeliseid, sest võimalust ennast täielikult virtuaalsesse maailma paigutada on populaarne meedia suhteliselt sügavalt uurinud. Liitreaalsus on seevastu jäänud veidi rohkem radari alla, mistõttu on avalikkusel raske ette kujutada, kuidas seda kasutatakse.

See võib olla kana või muna stsenaarium. Tarkvaraarendajad ei taha luua tarkvara riistvara jaoks, mis ei ole jõudnud teatud tarbimistasemeni, ja tarbijad ei taha osta riistvara, millel pole nende jaoks laialdast rakenduste baasi. Kasutajad vajavad nende seadmete ostmiseks mõjuvat põhjust.

Tõenäoliselt kulub mõnel ettevõtlikul tarkvaraarendajal, kes loovad mõned "must-olla" rakendused, mis ajendavad tarbijaid omaks võtma. Kuigi nende tarkvaraarendajate tee ei ole kuigi hästi läbitav, saavad need, kes loovad augustiks esimesed "tapjarakendused", tublisti.

Juba on olemas mitmeid liitreaalsuse rakendusi, mis näitavad, milles liitreaalsus hea on.

Liitreaalsus ja jälgimine

Liitreaalsuse üks suurimaid omadusi on võime paigutada digitaalseid objekte kolmemõõtmelisse reaalsesse ruumi. Objekti paigutamine on üsna lihtne, kasutades reaalset markerit, mis näitab, kuhu objekt peaks minema, kuid paljude liitreaalsuse rakenduste lõppeesmärk on ilma markerita jälgimine.

Järgnev näide demonstreerib näide markeripõhiste liitreaalsuse. Markeripõhine liitreaalsus nõuab spetsiaalselt loodud markerit, mis asetatakse reaalsesse ruumi, et kaamerad/arvutinägemine saaksid orienteeruda. Antud näites on lauale asetatud QR-koodi paberväljatrükk, mille peale asetab liitreaalsuse tarkvara kuubiku digitaalse hologrammi. Markeripõhine liitreaalsus võib anda jälgimiseks väga kindla aluse, sest arvutinägemine ei pea olema nii keerukas kui ilma markerita jälgimine. See peab lihtsalt markeri ära tundma.

Markeripõhine liitreaalsus.

Üks termineid, mida liitreaalsuse üle arutledes kuuldakse, on arvutinägemine. Arvutinägemine on lai uurimisvaldkond, kuid liitreaalsuse kontekstis kirjeldab see tavaliselt seda, kuidas arvuti suudab digitaalse pildi või video kaudu mõista keskkonda, mida ta näeb.

Arvutinägemine, mis suudab toime tulla markeriteta liitreaalsusega, on tehnoloogiliselt keeruline, kuna see nõuab reaalse maailma 3D-ruumi kompleksset mõistmist. Meie ajud suudavad vaadata stseeni ja eristada kergesti seina, akna ja ukseava, kuid arvuti näeb lihtsalt pikslite kogumit, millest ükski piksel pole teisest tähendusrikkam. Arvutinägemine kirjeldab, kuidas arvuti suudab koguda piksleid ja mõista, mida need tähendavad. Näiteks tabeli kujutise korral võimaldaks arvutinägemine rakendusel mitte ainult tuvastada seda pikslite kogumina, vaid ka tuvastada selle kõrguse, laiuse ja sügavusega objektina 3D-ruumis.

Isegi süsteemides, mis suudavad teha markeriteta liitreaalsuse jaoks vajalikku töötlust, võib töötlemise toimumine viibida. Mõned liitreaalsuse seadmed töötlevad keskkonda kiiremini kui teised ( HoloLens toimib selles osas eriti hästi), kuid paljud liitreaalsuse seadmed kannatavad teatud jälgimise latentsusaja (viivituse) tõttu. Liigutage oma mobiilseadet või muutke oma pea asendit piisavalt kiiresti ja võite märgata füüsilisse ruumi paigutatud digitaalsete hologrammide mõningast nihkumist isegi parimate praeguse põlvkonna seadmete puhul.

Kui aga näeksite pärismaailmas, kuidas tool muudab pea pööramise ajal asendit või libiseb üle põranda, siis eeldaksite, et teie majas kummitab. Need jälgimisprobleemid on liitreaalsuse kogemuste puhul tänapäevalgi levinud.

Jälgimise õigeks saamine on liitreaalsuse üks suurimaid väljakutseid, kuid see aitab pikalt säilitada illusiooni kasutaja füüsilises ruumis eksisteerivatest digitaalsetest esemetest. Oodake, et järgmise põlvkonna seadmed muudavad jälgimise prioriteediks ja täiustavad praeguse põlvkonna jälgimistehnoloogiat.

Liitreaalsus: vaateväli

Vaateväli (FOV) viitab ruumile, kus võivad ilmuda digitaalsed hologrammid. Näiteks mobiilse liitreaalsuse FOV on teie seadme ekraanil kuvatava ruumi hulk. Seadme ekraan toimib teie aknana liitreaalsuse maailma. Vaadake sellest aknast eemale digimaailma ja näete ainult reaalset maailma, kus hologramme pole.

Mõnede praeguste liitreaalsuse peakomplektide/prillide puhul katab digitaalne FOV tavaliselt ainult väga väikese ala visiirist või prillidest, mitte kogu vaadatavat ala. See annab mulje, nagu vaataks virtuaalmaailma läbi väikese akna või kirjapilu.

Sarnaselt tähepilu vaadates ilmuvad hologrammid ainult selles piirkonnas, mille te hologrammiks nähtavaks märgite . Kõik hologrammi osad, mis langevad hologrammi nähtavaks märgitud alale, lõigatakse selles kohas ära. Nagu näete, on kitsa FOV-ga peakomplektil palju keerulisem pakkuda sama keelekümblust kui suurema FOV-ga peakomplektil.

Ilmselgelt eelistatakse suuremat FOV-i väiksemale. Kui holograafilised kujutised kuvatakse ainult väikeses aknas, on lihtne kogemusest välja tõmmata, kuna näete, et hologrammid on teie FOV-s ära lõigatud. Näib, et Meta 2-l on praegusest peakomplekti komplektist suurim FOV, nõudes 90-kraadist FOV-d, kuid kõigil on veel pikk tee minna, enne kui see läheneb inimsilma FOV-ile (ligikaudu 135 kraadi vertikaalselt ja 200 kraadi horisontaalselt).

Liitreaalsuse kogemuse FOV-i täiustamine on üks järgmiseid suuri hüppeid liitreaalsuse jaoks, mida oma järgmise põlvkonna riistvaraga teha. Tegelikult on Microsoft juba teatanud, et on leidnud võimaluse oma järgmise põlvkonna HoloLensi jaoks oma praegust FOV-i enam kui kahekordistada , mis oleks suurepärane samm enamiku inimeste suurima kaebuse lahendamisel HoloLensi suhtes.

Visuaalid liitreaalsuses

Nagu praeguse põlvkonna virtuaalreaalsuse peakomplektid, on ka praegused liitreaalsuse peakomplektid raskustes, et vastata kõrge eraldusvõimega nõudmistele, millega tarbijad on harjunud.

Lisaks kannatavad paljud praegused liitreaalsuse seadmed halva oklusiooni tõttu (objekt blokeerib teise objekti). Liitreaalsuses viitab oklusioon tavaliselt füüsilistele objektidele, mis varjavad digitaalseid objekte. Võib-olla olete märganud seda probleemi liitreaalsuse mobiilirakendustes, nagu Pokémon Go : mõnikord saate luua väga realistliku stseeni, kus Zubat hõljub maapinna kohal; muul ajal näib Squirtle olevat pooleldi seina sees kinni. Sellised visuaalid on tingitud korraliku oklusiooni puudumisest liitreaalsuses. Kui oklusioon on õigesti teostatud, saab digitaalseid objekte täpselt ja realistlikult paigutada mis tahes suhtesse reaalmaailma objektidega – nende alla, osaliselt nende taha, peale või mida iganes simulatsioon nõuab.

Seadmed HoloLens ja Meta 2 suudavad teostada mõistlikku oklusiooniastet ning Magic Leapi demovideod näivad olevat väga kõrge oklusioonitasemega (kuigi kuna seadet ei ole 2018. aasta keskpaiga seisuga veel tarnitud, on raske ennustada, kas tootmist seade suudab saavutada oma videodemodes seatud kõrge lati).

Alloleval pildil on ekraanipilt oklusiooni Magic Leapist, mida kuvati ühes selle varases demovideos. Roboti digitaalne hologramm on sujuvalt varjatud laua ülemise ja külgmise jalaga. Kui Magic Leap suudab kopeerida seda graafika täpsust koos sellise oklusioonitasemega oma masstarbijatele mõeldud seadmes, on see suur samm edasi liitreaalsuse suunas.

See ei pruugi tunduda palju, kuid mõelge sellele orientatsioonile ilma markerita. Roboti lauajala taha paigutamiseks peab simulatsioonitarkvara mõistma 3D-ruumi, mitte nägema ainult pikslite kogumit. See peab nägema stseeni ja oskama arvutada, mis peaks olema esiplaanil, mis peaks olema taustal ja kuhu peaks digitaalne hologramm selle kõige sisse mahtuma. Ta peab mõistma, mida tähendab "laua all" ja teadma, millised tabeli osad on ruumis kaugemal kui teised. Seda pole lihtne saavutada.

Allikas: YouTube
Magic Leap demovideo.

Selleks, et liitreaalsus pakuks kvaliteetset kogemust massitarbijate mastaabis, on oklusiooni lahendamine dünaamilistes keskkondades oluline probleem.