Problemi s proširenom stvarnošću

Dugo se činilo da proširena stvarnost postoji u sjeni virtualne stvarnosti. Ideja o posjetu potpuno virtualnim svjetovima odvojenim od našeg dugo je zaokupljala maštu javnosti i imala prednost u odnosu na “povećavanje” našeg postojećeg svijeta. S druge strane, proširena stvarnost već dugo ima mnoge praktične primjene u poslovnim okruženjima, kao što je industrijska proizvodnja. To bi moglo dovesti do toga da se korisnici upoznaju s tehnologijom na poslu, što bi potencijalno moglo dovesti do porasta upotrebe proširene stvarnosti kod kuće.

Tehnološka istraživačka tvrtka Gartner predviđa da će virtualna stvarnost dostići masovno usvajanje od 2020. do 2023. , dok predviđa masovno usvajanje proširene stvarnosti nekoliko godina nakon toga. To znači da će potencijalno proći desetljeće prije nego što budemo vidjeli masovno usvajanje proširene stvarnosti, što se čini logičnim zaključkom.

I virtualna i proširena stvarnost imaju tehničke probleme za rješavanje. Proširena stvarnost dijeli gotovo sve iste probleme s virtualnom stvarnošću, ali ima dodatne probleme za rješavanje računalnog vida za otkrivanje objekata u stvarnom svijetu, jedinstvene faktore oblika prikaza na prozirnim zaslonima (ako ne koristi video kameru kao prolaz), digitalni objekt postavljanje, zaključavanje digitalnih holograma na mjestu unutar stvarnog svijeta i još mnogo toga.

Proširena stvarnost: faktori oblika i prvi dojmovi

Najveći pokušaj proširene stvarnosti da uhvati korak s virtualnom stvarnošću i uđe u središte javne svijesti mogao bi se pokazati i kao jedan od najvećih problema s kojima se mora boriti. Kako bi iskusili virtualnu stvarnost, korisnici moraju kupiti dodatne periferne uređaje, poput skupih slušalica i računala za njihovo napajanje. Dodavanje proširene stvarnosti standardnim mobilnim uređajima odmah stavlja oblik proširene stvarnosti u ruke stotina milijuna korisnika.

Međutim, taj doživljaj proširene stvarnosti daleko je manje od optimalnog. Inženjeri u Appleu i Googleu obavili su zadivljujući posao dovođenja doživljaja proširene stvarnosti na uređaje koji nisu prvenstveno napravljeni za tu svrhu, ali početno iskustvo većine potrošača s proširenom stvarnošću bit će ograničeno na ono što mobilni uređaj može pružiti.

Kao što poslovica kaže, nikad nemaš drugu priliku ostaviti prvi dojam. Ako korisnici imaju iskustvo s proširenom stvarnošću niske kvalitete na svojim mobilnim uređajima, oni mogu općenito povezati to iskustvo s proširenom stvarnošću općenito i potpuno odbaciti tehnologiju samo onoliko naprednu koliko može pružiti mobilno iskustvo proširene stvarnosti. Oni tada mogu odbaciti bezbroj drugih čimbenika oblika koji postoje za pružanje potencijalno superiornog iskustva proširene stvarnosti.

Proširena stvarnost: cijena i dostupnost

Rješenje problema "prvog dojma" pitanje je za sebe. Iako se čini da su brojne slušalice i naočale za proširenu stvarnost u razvoju, samo nekoliko odabranih je dostupno za kupnju u 2018., a većina je usmjerena na poduzeća, "izdanja za razvojne programere" ili općenito nisu spremna za javnu potrošnju.

Osim toga, za razliku od virtualne stvarnosti, za koju je dostupan niz jeftinih slušalica, hardver za slušalice/naočale proširene stvarnosti lako može koštati tisuće dolara, što ih stavlja izvan dosega svih osim najposvećenijih inovatora ili ranih korisnika. Ova razlika u troškovima može pomoći u objašnjenju zašto se procjenjuje da je masovno usvajanje proširene stvarnosti nekoliko godina dalje od virtualne stvarnosti.

Proširena stvarnost, a posebno slušalice s proširenom stvarnošću, postoje u velikoj mjeri u ranoj fazi usvajanja, fazi inovatora. Tehnologijama može biti izazovno prevladati grbu ranih usvojitelja i prijeći ponor kako bi dosegnuli fazu ranog prihvaćanja većine potrošača.

Uočena korisnost proširene stvarnosti

Najbolji hardver na svijetu ne znači ništa ako ga ne prati nevjerojatan softver. Čini se da je javnost zaintrigirana obećanjem proširene stvarnosti, no mnogi nisu baš sigurni za što bi je koristili. Mnogi ljudi razumiju prednosti virtualne stvarnosti, jer popularni mediji relativno duboko istražuju mogućnost da se stavite u potpuno virtualni svijet. S druge strane, proširena stvarnost ostala je nešto više ispod radara, pa je javnosti teško zamisliti kako će se ona koristiti.

Ovo može biti scenarij kokoš ili jaje. Softverski programeri ne žele stvarati softver za hardver koji nije dosegao određene razine potrošnje, a potrošači ne žele kupiti hardver koji nema široku bazu aplikacija za korištenje. Korisnicima je potreban uvjerljiv razlog za kupnju ovih uređaja.

Vjerojatno će biti potrebno nekoliko poduzetnih programera softvera da naprave neke "must-have" aplikacije koje će potaknuti prihvaćanje potrošača. Iako put za te programere softvera neće biti dobro prohodan, oni koji kreiraju prve "ubojite aplikacije" za aug bit će bogato nagrađeni.

Već postoji niz aplikacija proširene stvarnosti koje pokazuju u čemu je proširena stvarnost dobra.

Proširena stvarnost i praćenje

Jedna od najvećih značajki proširene stvarnosti je mogućnost postavljanja digitalnih objekata u trodimenzionalni prostor stvarnog svijeta. Postavljanje objekta umjereno je jednostavno za napraviti pomoću markera iz stvarnog svijeta koji označava gdje bi objekt trebao ići, ali krajnji cilj mnogih aplikacija proširene stvarnosti je praćenje bez markera.

Primjer u nastavku prikazuje primjer proširene stvarnosti temeljene na markerima . Proširena stvarnost utemeljena na markerima zahtijeva posebno dizajnirani marker koji se postavlja u prostor stvarnog svijeta na koji se mogu orijentirati kamere/računalni vid. U ovom primjeru, papirnati ispis QR koda stavljen je na stol, a softver proširene stvarnosti stavlja digitalni hologram kocke na njega. Proširena stvarnost utemeljena na markerima može pružiti vrlo čvrstu osnovu za praćenje, jer računalni vid ne mora biti tako sofisticiran kao praćenje bez markera. Samo mora prepoznati marker.

Proširena stvarnost temeljena na markerima.

Jedan od pojmova koje ćete čuti kada razgovarate o proširenoj stvarnosti je računalni vid. Računalni vid je široko polje proučavanja, ali u kontekstu proširene stvarnosti obično opisuje kako računalo može razumjeti okruženje koje vidi putem digitalne slike ili videa.

Računalni vid koji može podnijeti proširenu stvarnost bez markera je tehnološki težak jer zahtijeva složeno razumijevanje stvarnog 3D prostora. Naš mozak može vidjeti scenu i lako razlikovati zid, prozor i vrata, ali računalo će vidjeti samo zbirku piksela, pri čemu nijedan piksel nije značajniji od drugog. Računalni vid opisuje kako računalo može uzeti zbirku piksela i razumjeti što oni znače. Na primjer, s obzirom na sliku tablice, računalni vid bi omogućio aplikaciji ne samo da ga prepozna kao zbirku piksela, već i da ga identificira kao objekt u 3D prostoru s visinom, širinom i dubinom.

Čak i na sustavima koji mogu obaviti obradu potrebnu za proširenu stvarnost bez markera, može doći do kašnjenja tijekom obrade. Neki uređaji s proširenom stvarnošću brži su od drugih u obradi okoline (s HoloLensom koji u tom pogledu ima izrazito dobre rezultate), ali mnogi uređaji proširene stvarnosti pate od određene količine kašnjenja praćenja (kašnjenja). Pomaknite svoj mobilni uređaj ili promijenite položaj glave dovoljno brzo i možda ćete vidjeti pomak digitalnih holograma smještenih u fizičkom prostoru, čak i na najboljim uređajima trenutne generacije.

U stvarnom svijetu, međutim, ako promatrate kako stolac mijenja položaj ili klizi po podu kada okrenete glavu, pretpostavili biste da je vaša kuća bila ukleta. Ovi problemi praćenja i danas su uobičajena pojava u iskustvima proširene stvarnosti.

Postizanje ispravnog praćenja jedan je od najvećih izazova s ​​kojima se susreće proširena stvarnost, ali onaj koji će uvelike pomoći održavanju iluzije digitalnih stavki korisnika koje postoje u fizičkom prostoru. Očekujte da će sljedeća generacija uređaja praćenje učiniti prioritetom i poboljšati trenutnu generaciju tehnologije praćenja.

Proširena stvarnost: Vidno polje

Vidno polje (FOV) odnosi se na prostor u kojem se mogu pojaviti digitalni hologrami. Na primjer, FOV za mobilnu proširenu stvarnost je količina vidljivog prostora na zaslonu vašeg uređaja. Zaslon uređaja djeluje kao vaš prozor u svijet proširene stvarnosti. Odvratite pogled s ovog prozora u digitalno i vidjet ćete samo stvarni svijet u kojem hologrami ne postoje.

Na nekim trenutnim slušalicama/naočalama proširene stvarnosti, digitalni FOV obično pokriva samo vrlo malo područje unutar vizira ili naočala, a ne cijelo vidljivo područje. To daje efekt gledanja u virtualni svijet kroz mali prozor ili utor za slova.

Slično gledanju kroz utor za slova, hologrami bi se pojavili samo u području koje označite kao vidljiv hologram. Bilo koji dio holograma koji padne u područje koje označite da hologram nije vidljivo bi se u tom trenutku odsjekao. Kao što možete vidjeti, slušalice s uskim FOV-om imaju mnogo teže ponuditi istu razinu uranjanja kao slušalice s većim FOV-om.

Očito je veći FOV poželjniji od manjeg. Ako se holografske slike prikazuju samo u malom prozoru, lako se izvući iz iskustva jer vidite da su hologrami odsječeni unutar vašeg FOV-a. Čini se da Meta 2 ima najveći FOV od trenutne serije slušalica, zahtijevajući FOV od 90 stupnjeva, ali svi moraju prijeći dug put prije nego se približe FOV-u ljudskog oka (otprilike 135 stupnjeva okomito i 200 stupnjeva horizontalno).

Poboljšanje FOV-a doživljaja proširene stvarnosti predstavlja jedan od sljedećih velikih skokova koje će proširena stvarnost napraviti sa svojom sljedećom generacijom hardvera. Zapravo, Microsoft je već najavio da je pronašao način da više nego udvostruči svoj trenutni FOV za svoju sljedeću generaciju HoloLensa, što bi bio izvrstan korak prema rješavanju najveće pritužbe koju većina ljudi ima s HoloLensom.

Vizuali u proširenoj stvarnosti

Poput trenutne generacije slušalica za virtualnu stvarnost, sadašnje slušalice s proširenom stvarnošću bore se da udovolje zahtjevima visoke razlučivosti na koje su potrošači navikli.

Osim toga, mnogi trenutni uređaji proširene stvarnosti pate od loše okluzije (učinak blokiranja nekog objekta drugog objekta). U proširenoj stvarnosti, okluzija se obično odnosi na fizičke objekte koji zaklanjaju digitalne. Možda ste primijetili ovaj problem u mobilnim aplikacijama proširene stvarnosti kao što je Pokémon Go : Ponekad ste u mogućnosti stvoriti vrlo realističnu scenu sa Zubatom koji lebdi iznad zemlje; drugi put se čini da je Squirtle napola zaglavljen unutar zida. Takvi vizualni prikazi nastaju zbog nedostatka odgovarajuće okluzije u proširenoj stvarnosti. Kada je okluzija pravilno izvedena, digitalni objekti mogu se točno i realno postaviti u bilo koji odnos prema objektima iz stvarnog svijeta - ispod njih, djelomično iza njih, iznad njih ili što god simulacija zahtijeva.

HoloLens i Meta 2 uređaji mogu izvesti razuman stupanj okluzije, a čini se da demo videozapisi Magic Leap-a pokazuju vrlo visoku razinu okluzije (iako je uređaj tek trebao biti isporučen sredinom 2018., teško je predvidjeti hoće li proizvodnja uređaj će moći doseći visoku ljestvicu postavljenu u svojim video demonstracijama).

Slika ispod prikazuje snimak zaslona okluzije Magic Leap prikazan u jednom od njegovih ranih demo videozapisa. Digitalni hologram robota neprimjetno je prekriven gornjom i bočnom nogom stola. Ako Magic Leap uspije ponoviti ovu vjernost grafike, u kombinaciji s ovom razinom okluzije u svom uređaju za masovnu upotrebu, to će biti ogroman korak naprijed za proširenu stvarnost.

Možda se ne čini puno, ali razmislite o tome u smislu orijentacije bez markera. Kako bi robota smjestio iza noge stola, softver za simulaciju mora razumjeti 3D prostor, a ne samo vidjeti zbirku piksela. Treba vidjeti scenu i moći izračunati što bi trebalo biti u prvom planu, što u pozadini i gdje bi se digitalni hologram trebao uklopiti u sve to. Treba razumjeti što znači "ispod stola" i znati koji su dijelovi stola dalje u prostoru od drugih. To nije lako postići.

Izvor: YouTube
Magic Leap demo video.

Kako bi proširena stvarnost pružila kvalitetno iskustvo na razini masovnih potrošača, rješavanje okluzije za dinamična okruženja bit će važno pitanje koje treba izgladiti.