Problémák a kiterjesztett valósággal

Régóta úgy tűnt, hogy a kiterjesztett valóság a virtuális valóság árnyékában létezik. A sajátunktól teljesen elkülönülő, teljesen virtuális világok meglátogatásának gondolata már régóta megragadta a közvélemény képzeletét, és elsőbbséget élvez a meglévő világunk „kibővítésével” szemben. Másrészt a kiterjesztett valóságnak régóta sok gyakorlati alkalmazása van vállalati környezetben, például az ipari gyártásban. Ez ahhoz vezethet, hogy a felhasználók munka közben ismerkednek meg a technológiával, ami potenciálisan a fogyasztói kibővített valóság használatának felfutásához vezethet otthon.

A Gartner technológiai kutatócég azt jósolja, hogy a virtuális valóság tömeges elterjedését 2020 és 2023 között fogja elérni , míg a kiterjesztett valóság tömeges elterjedését néhány évvel ezt követően jósolja. Ez azt jelenti, hogy potenciálisan egy évtizedbe fog telni, amíg meglátjuk a kiterjesztett valóság nagyarányú átvételét, ami logikus következtetésnek tűnik.

Mind a virtuális valóság, mind a kiterjesztett valóság esetében technikai problémákat kell megoldani. A kiterjesztett valóság szinte az összes problémát megosztja a virtuális valóság tapasztalataival, de további problémákat is meg kell oldani a valós világban lévő objektumok észleléséhez szükséges számítógépes látással, az átlátszó kijelzők egyedi megjelenítési formai tényezőivel (ha nem videokamerát használnak átmenőként), digitális objektumokkal elhelyezés, digitális hologramok rögzítése a valós világban, és még sok más.

Kiterjesztett valóság: formai tényezők és első benyomások

A kiterjesztett valóság legnagyobb próbálkozása, hogy felzárkózzon a virtuális valósághoz és a köztudat reflektorfényébe kerüljön, szintén az egyik legnagyobb probléma, amellyel meg kell küzdenie. A virtuális valóság megtapasztalásához a felhasználóknak extra perifériákat kell vásárolniuk, például költséges fejhallgatókat és számítógépeket, amelyek működtetik őket. A kiterjesztett valóság hozzáadásával a szabványos mobileszközökhöz azonnal több száz millió felhasználó kezébe kerül a kiterjesztett valóság egy formája.

A kibővített valóság tapasztalata azonban jóval kisebb az optimálisnál. Az Apple és a Google mérnökei elképesztő munkát végeztek, hogy a kiterjesztett valóság élményét olyan eszközökön is elhozzák, amelyeket nem elsősorban erre a célra építettek, de a legtöbb fogyasztó a kibővített valósággal kapcsolatos kezdeti tapasztalata csak arra korlátozódik, amit egy mobileszköz tud nyújtani.

Ahogy a mondás tartja, soha nem kap második lehetőséget az első benyomás keltésére. Ha a felhasználók gyenge minőségű kibővített valóságot tapasztalnak mobileszközeiken, akkor ezt a tapasztalatot általánosságban a kiterjesztett valósággal társíthatják, és teljesen elvetik a technológiát, mivel csak annyira fejlett, mint amennyit a mobil kibővített valóság élménye nyújtani tud. Ezután figyelmen kívül hagyhatják a számtalan egyéb formai tényezőt, amelyek potenciálisan kiváló kiterjesztett valóság élményt nyújtanak.

Kiterjesztett valóság: költségek és elérhetőség

Az „első benyomás” kérdésének megoldása önálló kérdés. Bár úgy tűnik, számos kiterjesztett valósággal rendelkező fejhallgató és szemüveg fejlesztés alatt áll, 2018-ban csak néhányat lehet megvásárolni, és a legtöbbjük a vállalatokat célozza meg, „fejlesztői kiadások”, vagy általában nem állnak készen nyilvános fogyasztásra.

Ráadásul a virtuális valósággal ellentétben, amelyhez számos alacsony költségű fejhallgató kapható, a kiterjesztett valóságú fejhallgató/szemüveg hardver könnyen több ezer dollárba kerülhet, így a legelkötelezettebb újítók és korai alkalmazók kivételével mindenki számára elérhetővé válik. Ez a költségkülönbség magyarázatot adhat arra, hogy a kibővített valóság tömeges elterjedése a becslések szerint néhány évvel távolabb van, mint a virtuális valóságé.

A kiterjesztett valóság, és konkrétan a kiterjesztett valóság fejhallgatói az elfogadás korai szakaszában, az újítók szakaszában léteznek. A technológiák számára kihívást jelenthet, hogy leküzdjék a korai alkalmazók púpját, és átlépjék a szakadékot, hogy elérjék a korai többségű fogyasztói elfogadás szakaszát.

A kiterjesztett valóság vélt hasznossága

A világ legjobb hardvere semmit sem jelent, ha nem kíséri csodálatos szoftver. Úgy tűnik, a közvéleményt izgatja a kiterjesztett valóság ígérete, de sokan nem egészen biztosak abban, hogy mire használnák azt. Sokan megértik a virtuális valóság előnyeit, mert azt, hogy egy teljesen virtuális világba tudd helyezkedni, viszonylagos mélységben vizsgálta a népszerű média. A kiterjesztett valóság viszont egy kicsit inkább a radar alatt maradt, így a közvélemény nehezen tudja elképzelni, hogyan fogják használni.

Ez lehet a csirke vagy a tojás forgatókönyve. A szoftverfejlesztők nem akarnak szoftvereket építeni olyan hardverekhez, amelyek még nem értek el bizonyos fogyasztási szintet, és a fogyasztók nem akarnak olyan hardvert vásárolni, amely nem rendelkezik széles körű alkalmazásokkal. A felhasználóknak nyomós indokra van szükségük ezeknek az eszközöknek a megvásárlásához.

Valószínűleg néhány vállalkozó szellemű szoftverfejlesztőnek szüksége lesz néhány „kötelező” alkalmazás létrehozására, amelyek elősegítik a fogyasztók elfogadását. Bár az út ezeknek a szoftverfejlesztőknek nem lesz jól járható, azok, akik megalkotják az első „gyilkos alkalmazásokat” augusztusra, szép jutalomban részesülnek.

Már számos kiterjesztett valóság alkalmazás létezik, amelyek megmutatják, hogy a kiterjesztett valóság mire jó.

Kiterjesztett valóság és követés

A kibővített valóság egyik legnagyobb tulajdonsága, hogy digitális tárgyakat helyezhetünk el a háromdimenziós, valós térben. Egy objektum elhelyezése mérsékelten egyszerű egy valós világjelző segítségével, amely jelzi, hogy az objektum hová kerüljön, de sok kiterjesztett valóság alkalmazásának végső célja a marker nélküli követés.

Az alábbi példa a marker alapú kiterjesztett valóság példáját mutatja be . A marker alapú kiterjesztett valósághoz egy speciálisan tervezett markert kell elhelyezni a való világban, hogy a kamerák/számítógépes látás tájékozódhasson. Ebben a példában egy QR-kód papíralapú kinyomtatása került az asztalra, és a kiterjesztett valóság szoftvere ráhelyezi egy kocka digitális hologramját. A marker alapú kiterjesztett valóság nagyon szilárd alapot biztosíthat a követéshez, mivel a számítógépes látásnak nem kell olyan kifinomultnak lennie, mint a marker nélküli követésnek. Csak fel kell ismernie a jelzőt.

Marker alapú kiterjesztett valóság.

Az egyik olyan kifejezés, amelyet a kiterjesztett valóságról beszélve hallani fog, a számítógépes látás. A számítógépes látás egy széles tudományterület, de a kiterjesztett valóság kontextusában általában azt írja le, hogy a számítógép hogyan képes megérteni a környezetet, amelyet digitális képen vagy videón keresztül lát.

A jelölők nélküli kiterjesztett valóságot kezelni képes számítógépes látás technológiailag nehéz, mert a valós világ 3D-s terének komplex megértését igényli. Agyunk képes megnézni egy jelenetet, és könnyen megkülönbözteti a falat, az ablakot és az ajtónyílást, de a számítógép csak pixelgyűjteményt lát, és egyik pixel sem értelmesebb a másiknál. A számítógépes látás azt írja le, hogy a számítógép hogyan képes felvenni egy pixelgyűjteményt, és megérteni, mit jelentenek. Például egy táblázat képét a számítógépes látás lehetővé teszi, hogy az alkalmazás ne csak pixelgyűjteményként ismerje fel, hanem egy 3D-s térben lévő objektumként is azonosítsa magassággal, szélességgel és mélységgel.

Még azokon a rendszereken is, amelyek el tudják végezni a marker nélküli kiterjesztett valósághoz szükséges feldolgozást, előfordulhat késés a feldolgozás során. Egyes kibővített valóság-eszközök gyorsabban dolgozzák fel a környezetet, mint mások (a HoloLens kiemelkedően jól teljesít ebből a szempontból), de sok kiterjesztett valóság-eszköz bizonyos mértékű követési késleltetést (késleltetést) szenved . Mozgassa mobileszközét vagy változtassa meg a fej helyzetét elég gyorsan, és a fizikai térben elhelyezett digitális hologramok némi elmozdulását tapasztalhatja, még a jelenlegi generációs készülékek legjobbjain is.

A való világban azonban, ha megfigyelné, hogy a szék megváltoztatja a pozícióját vagy elcsúszik a padlón, amikor elfordítja a fejét, azt feltételezi, hogy a háza kísértetjárta. Ezek a követési problémák még ma is gyakoriak a kiterjesztett valóság élményeiben.

A helyes követés az egyik legnagyobb kihívás, amellyel a kiterjesztett valóságnak szembe kell néznie, de ez nagyban hozzájárul ahhoz, hogy fenntartsa a felhasználó fizikai térben létező digitális elemeinek illúzióját. Számítson rá, hogy az eszközök következő generációja prioritássá teszi a nyomkövetést, és javítja a nyomkövetési technológia jelenlegi generációját.

Kiterjesztett valóság: látómező

A látómező (FOV) arra a térre utal, amelyben a digitális hologramok megjelenhetnek. Például a mobil kiterjesztett valóság FOV-ja az eszköz képernyőjén látható terület nagysága. A készülék képernyője ablakként működik a kiterjesztett valóság világába. Nézz el ebből az ablakból a digitálisba, és csak a való világot látod, ahol nem léteznek hologramok.

Egyes jelenlegi kiterjesztett valóság fejhallgatókon/szemüvegeken a digitális FOV jellemzően csak egy nagyon kis területet fed le a napellenzőn vagy a szemüvegen belül, nem a teljes látható területet. Ez azt a hatást kelti, mintha egy kis ablakon vagy betűnyíláson keresztül a virtuális világba nézhetnénk.

Hasonlóan a betűnyíláson keresztül történő nézéshez, a hologramok csak azon a területen jelennek meg, amelyet hologram láthatóként jelölt meg. A hologram minden olyan része, amely a hologramnak nem látható területre esik, le lesz vágva ezen a ponton. Amint láthatja, egy keskeny FOV-val rendelkező headset sokkal nehezebben képes ugyanolyan szintű merülést kínálni, mint egy nagyobb FOV-val rendelkező headset.

Nyilvánvalóan a nagyobb FOV jobb, mint egy kisebb. Ha a holografikus képek csak egy kis ablakban jelennek meg, könnyen kivonható az élményből, mivel azt látja, hogy a hologramok levágódnak a FOV-on belül. Úgy tűnik, hogy a Meta 2 rendelkezik a jelenlegi fejhallgatókészlet legnagyobb FOV-jával, 90 fokos FOV-ot követelve, de mindegyiknek hosszú utat kell megtennie ahhoz, hogy megközelítse az emberi szem FOV-ját (körülbelül 135 fok függőleges és 200 fok vízszintes).

A kibővített valóság FOV-jának javítása az egyik következő nagy ugrás a kiterjesztett valóság terén, amelyet a hardver következő generációjával megtehet. Valójában a Microsoft már bejelentette, hogy megtalálta a módját, hogy több mint megkétszerezze jelenlegi FOV- ját a következő generációs HoloLens esetében, ami nagyszerű lépés lenne a legtöbb ember HoloLens-szel kapcsolatos legnagyobb panaszának megoldása felé.

Látványok a kiterjesztett valóságban

A virtuális valóság fejhallgatóinak jelenlegi generációjához hasonlóan a jelenlegi kiterjesztett valóság fejhallgatók is nehezen teljesítik a fogyasztók által megszokott nagy felbontási igényeket.

Ezenkívül sok jelenlegi kibővített valóság-eszköz gyenge elzáródástól szenved (az a hatás, hogy egy tárgy blokkol egy másik objektumot). A kibővített valóságban az okklúzió jellemzően a digitális tárgyakat eltakaró fizikai tárgyakra utal. Lehet, hogy észrevette ezt a problémát a kiterjesztett valóságú mobilalkalmazásokban, például a Pokémon Go-ban : Néha nagyon is valósághű jelenetet tud létrehozni a föld felett lebegő Zubattal; máskor úgy tűnik, hogy Squirtle félig beszorult a falba. Az ilyen látványok a kibővített valóság megfelelő okklúziójának hiányára vezethetők vissza. Ha az okklúziót megfelelően hajtják végre, a digitális objektumok pontosan és valósághűen elhelyezhetők bármilyen kapcsolatban a valós objektumokkal – alattuk, részben mögöttük, felettük, vagy bármi mással, amit a szimuláció megkövetel.

A HoloLens és a Meta 2 eszközök ésszerű mértékű okklúziót képesek végrehajtani, és a Magic Leap bemutató videói nagyon magas szintű elzáródást mutatnak (bár mivel az eszközt 2018 közepéig még nem szállították ki, nehéz megjósolni, hogy a gyártás készülék képes lesz elérni a videódemóiban felállított magas lécet).

Az alábbi kép egy képernyőképet jelenít meg az okklúziós Magic Leap egyik korai bemutatóvideójában. A robot digitális hologramját zökkenőmentesen elzárja egy asztal felső és oldalsó lába. Ha a Magic Leap képes megismételni ezt a grafikai hűséget, kombinálva a tömegfogyasztói eszköz ilyen szintű elzárásával, az hatalmas előrelépés lesz a kiterjesztett valóság felé.

Lehet, hogy nem tűnik soknak, de gondolj bele a marker nélküli orientációba. Ahhoz, hogy a robotot az asztalláb mögé helyezhesse, a szimulációs szoftvernek meg kell értenie a 3D-s teret, és nem csak pixelgyűjteményt kell látnia. Látnia kell a jelenetet, és ki kell tudnia számolni, hogy mi legyen az előtérben, mi legyen a háttérben, és hol fér bele a digitális hologram. Meg kell értenie, hogy mit jelent az „asztal alatt”, és tudnia kell, hogy az asztal mely részei vannak előrébb a térben, mint mások. Ezt nem könnyű elérni.

Forrás: YouTube
Magic Leap bemutató videó.

Ahhoz, hogy a kibővített valóság minőségi élményt nyújtson tömegfogyasztói méretekben, fontos megoldani az elzáródás megoldását a dinamikus környezetekben.