Papildytos realybės problemos

Jau seniai atrodė, kad papildyta realybė egzistuoja virtualios realybės šešėlyje. Idėja aplankyti visiškai virtualius pasaulius, atskirtus nuo mūsų pačių, jau seniai sužavėjo visuomenės vaizduotę ir įgavo viršenybę prieš mūsų esamo pasaulio „papildymą“. Kita vertus, išplėstinė realybė jau seniai buvo pritaikyta daug praktinių įmonių aplinkoje, pavyzdžiui, pramoninėje gamyboje. Dėl to vartotojai gali susipažinti su technologijomis darbe, o tai gali paskatinti vartotojų išplėstinės realybės naudojimą namuose.

Technologijų tyrimų bendrovė „ Gartner“ prognozuoja, kad virtualioji realybė masiškai bus pritaikyta 2020–2023 m. , o masiškai išplėstinė realybė bus priimta praėjus keleriems metams po to. Tai reiškia, kad gali praeiti dešimtmetis, kol pamatysime plataus masto papildytos realybės pritaikymą, o tai atrodo logiška išvada.

Tiek virtualioji, tiek papildyta realybė turi išspręsti techninių problemų. Papildyta realybė dalijasi beveik visomis tomis pačiomis problemomis, su kuriomis susiduria virtualioji realybė, tačiau turi papildomų problemų, susijusių su kompiuterine vizija, skirta aptikti realaus pasaulio objektus, unikalius rodymo formos veiksnius skaidriuose ekranuose (jei nenaudojama vaizdo kamera kaip praėjimo), skaitmeninio objekto. išdėstymas, skaitmeninių hologramų užrakinimas vietoje realiame pasaulyje ir daug daugiau.

Papildyta realybė: formos veiksniai ir pirmasis įspūdis

Didžiausias papildytos realybės bandymas pasivyti virtualią realybę ir patekti į visuomenės sąmonės šviesą taip pat gali pasirodyti viena didžiausių problemų, su kuriomis ji turi kovoti. Norėdami patirti virtualią realybę, naudotojai turi nusipirkti papildomų išorinių įrenginių, pvz., brangių ausinių ir kompiuterių, kad juos maitintų. Papildytos realybės įtraukimas į standartinius mobiliuosius įrenginius iš karto suteikia tam tikrą papildytos realybės formą šimtams milijonų vartotojų.

Tačiau ši papildytos realybės patirtis yra daug mažesnė nei optimali. „Apple“ ir „Google“ inžinieriai atliko stulbinantį darbą, kad papildytos realybės patirtis būtų teikiama ne tam tikslui sukurtiems įrenginiams, tačiau daugumos vartotojų pradinė papildytos realybės patirtis apsiribos tuo, ką gali suteikti mobilusis įrenginys.

Kaip sakoma, niekada negausite antros galimybės padaryti pirmąjį įspūdį. Jei naudotojai turi prastos kokybės papildytos realybės patirtį savo mobiliuosiuose įrenginiuose, jie gali iš esmės susieti šią patirtį su išplėstąja realybe apskritai ir visiškai atmesti technologiją kaip tik tokią pažangią, kokią gali suteikti mobilioji papildytos realybės patirtis. Tada jie gali atmesti daugybę kitų formos veiksnių, kurie gali suteikti potencialiai pranašesnę papildytosios realybės patirtį.

Papildyta realybė: kaina ir prieinamumas

„Pirmojo įspūdžio“ problemos sprendimas yra atskiras klausimas. Nors atrodo, kad nemažai papildytos realybės ausinių ir akinių yra kuriami, 2018 m. galima įsigyti tik keletą pasirinktų, o dauguma jų yra skirti įmonėms, yra „kūrėjo leidimai“ arba apskritai nėra paruošti viešam vartojimui.

Be to, skirtingai nei virtualioji realybė, kuriai galima įsigyti daug pigių ausinių, papildytos realybės ausinių / akinių aparatinė įranga gali lengvai kainuoti tūkstančius dolerių, todėl jos nepasiekia visi, išskyrus labiausiai atsidavusius novatorius ar ankstyvuosius naudotojus. Šis kainų skirtumas gali padėti paaiškinti, kodėl apskaičiuota, kad papildytos realybės masinis pritaikymas yra kelerius metus toliau nei virtualioji realybė.

Papildyta realybė ir konkrečiai papildytos realybės ausinės yra labai paplitusios ankstyvame priėmimo etape, novatorių etape. Technologijoms gali būti sudėtinga įveikti ankstyvųjų įsisavintojų kuprą ir peržengti prarają, kad pasiektų ankstyvosios daugumos vartotojų priėmimo etapą.

Suvokiamas papildytos realybės naudingumas

Geriausia aparatinė įranga pasaulyje nieko nereiškia, jei ji nėra kartu su nuostabia programine įranga. Atrodo, kad visuomenę suintrigavo papildytos realybės pažadai, tačiau daugelis nėra visiškai tikri, kam tai panaudotų. Daugelis žmonių supranta virtualios realybės naudą, nes galimybė patekti į visiškai virtualų pasaulį buvo gana giliai išnagrinėta populiariosios žiniasklaidos. Kita vertus, papildyta realybė liko šiek tiek labiau po radaru, todėl visuomenei sunku įsivaizduoti, kaip ji bus naudojama.

Tai gali būti vištienos arba kiaušinio scenarijus. Programinės įrangos kūrėjai nenori kurti programinės įrangos, skirtos aparatinei įrangai, kuri nepasiekė tam tikro suvartojimo lygio, o vartotojai nenori pirkti aparatinės įrangos, kuri neturi plataus naudojimo programų. Vartotojams reikia įtikinamos priežasties pirkti šiuos įrenginius.

Tikėtina, kad prireiks kelių iniciatyvių programinės įrangos kūrėjų, kurie sukurs kai kurias „būtinai turinčias“ programas, kurios paskatins vartotojų įsisavinimą. Nors kelias tiems programinės įrangos kūrėjams nebus gerai nueitas, tie, kurie sukurs pirmąsias „žudikų programas“ aug.

Jau yra keletas papildytosios realybės programų, kurios parodo, kuo naudinga išplėstinė realybė.

Papildyta realybė ir stebėjimas

Viena iš didžiausių papildytos realybės savybių yra galimybė patalpinti skaitmeninius objektus trimatėje realaus pasaulio erdvėje. Objektą pastatyti gana paprasta naudojant realaus pasaulio žymeklį, nurodantį, kur objektas turi eiti, tačiau pagrindinis daugelio papildytos realybės programų tikslas yra sekimas be žymeklių.

Toliau pateiktame pavyzdyje parodytas žymekliu pagrįstos papildytos realybės pavyzdys . Žymekliais pagrįsta papildyta realybė reikalauja, kad tikrovėje erdvėje būtų patalpintas specialiai sukurtas žymeklis, kad fotoaparatai / kompiuterinė vizija galėtų orientuotis. Šiame pavyzdyje ant stalo padėtas popierinis QR kodo atspaudas, o papildytos realybės programinė įranga ant jo uždeda skaitmeninę kubo hologramą. Žymekliais pagrįsta papildyta realybė gali suteikti labai tvirtą pagrindą sekti, nes kompiuterinis regėjimas neturi būti toks sudėtingas, kaip stebėjimas be žymeklių. Jis tiesiog turi atpažinti žymeklį.

Žymekliais pagrįsta papildyta realybė.

Vienas iš terminų, kuriuos išgirsite, kai kalbate apie papildytą realybę, yra kompiuterinis matymas. Kompiuterinė vizija yra plati studijų sritis, tačiau papildytos realybės kontekste ji paprastai apibūdina, kaip kompiuteris gali suprasti aplinką, kurią jis mato naudodamas skaitmeninį vaizdą ar vaizdo įrašą.

Kompiuterinė vizija, galinti valdyti papildytąją realybę be žymeklių, yra technologiškai sudėtinga, nes tam reikia kompleksiškai suprasti realaus pasaulio 3D erdvę. Mūsų smegenys gali matyti sceną ir lengvai atskirti sieną, langą ir duris, tačiau kompiuteris matys tik pikselių rinkinį, kuriame nė vienas pikselis nėra prasmingesnis už kitą. Kompiuterinė vizija apibūdina, kaip kompiuteris gali paimti pikselių rinkinį ir suprasti, ką jie reiškia. Pavyzdžiui, atsižvelgiant į lentelės vaizdą, kompiuterinė vizija leistų programai ne tik atpažinti jį kaip pikselių rinkinį, bet ir identifikuoti kaip objektą 3D erdvėje, kurio aukštis, plotis ir gylis.

Netgi sistemose, kurios gali atlikti apdorojimą, reikalingą papildytai realybei be žymeklių, apdorojimas gali užtrukti. Kai kurie papildytos realybės įrenginiai greičiau nei kiti apdoroja aplinką ( šiuo atžvilgiu HoloLens veikia ypač gerai), tačiau daugelis papildytosios realybės įrenginių kenčia nuo tam tikro sekimo delsos (delsos). Pakankamai greitai pajudinkite mobilųjį įrenginį arba pakeiskite galvos padėtį ir netgi geriausiuose dabartinės kartos įrenginiuose galite pastebėti tam tikrą fizinėje erdvėje patalpintų skaitmeninių hologramų poslinkį.

Tačiau realiame pasaulyje, jei pastebėtumėte, kaip kėdė keičia padėtį arba slysta grindimis, kai pasukate galvą, manytumėte, kad jūsų namuose vyrauja vaiduoklis. Šios sekimo problemos vis dar yra dažnas reiškinys naudojant papildytosios realybės patirtį.

Tinkamas stebėjimas yra vienas didžiausių iššūkių, su kuriuo susiduria papildyta realybė, tačiau jis labai padės išlaikyti iliuziją, kad vartotojo skaitmeniniai daiktai egzistuoja fizinėje erdvėje. Tikėtis, kad naujos kartos įrenginiai stebėjimui taps prioritetu ir patobulins dabartinės kartos stebėjimo technologiją.

Papildyta realybė: matymo laukas

Matymo laukas (FOV) reiškia erdvę, kurioje gali pasirodyti skaitmeninės hologramos. Pavyzdžiui, mobiliesiems skirtos papildytos realybės FOV yra matomos vietos jūsų įrenginio ekrane kiekis. Įrenginio ekranas veikia kaip jūsų langas į papildytosios realybės pasaulį. Pažvelkite iš šio lango į skaitmeninį pasaulį ir pamatysite tik realų pasaulį, kuriame nėra hologramų.

Kai kuriose dabartinėse papildytos realybės ausinėse / akiniuose skaitmeninis FOV paprastai apima tik labai mažą skydelio arba akinių plotą, o ne visą matomą sritį. Tai suteikia žvilgsnį į virtualų pasaulį pro mažą langelį ar raidžių plyšį.

Panašiai kaip žiūrint pro raidžių angą, hologramos bus rodomos tik toje srityje, kurią pažymėjote kaip matomą hologramą. Bet kuri hologramos dalis, patenkanti į sritį, kurią pažymėjote nematoma , bus nupjauta. Kaip matote, ausinėms su siauru FOV yra daug sunkiau pasiūlyti tokį patį panardinimo lygį kaip ir ausinėms su didesniu FOV.

Akivaizdu, kad didesnis FOV yra geresnis nei mažesnis. Jei holografiniai vaizdai rodomi tik mažame lange, galite lengvai pasitraukti iš patirties, nes matote, kad hologramos yra nukirptos jūsų FOV. Atrodo, kad Meta 2 turi didžiausią dabartinės ausinių partijos FOV, reikalaujančią 90 laipsnių FOV, tačiau visoms dar reikia daug nuveikti, kol priartės prie žmogaus akies (maždaug 135 laipsnių vertikaliai ir 200 laipsnių horizontaliai).

Papildytos realybės naudojimo FOV tobulinimas yra vienas iš kitų didelių papildytosios realybės šuolių, kuriuos reikia padaryti naudojant naujos kartos aparatinę įrangą. Tiesą sakant, „ Microsoft“ jau paskelbė, kad rado būdą daugiau nei padvigubinti dabartinį naujos kartos „HoloLens“ FOV, o tai būtų puikus žingsnis sprendžiant didžiausią daugelio žmonių skundą dėl „HoloLens“.

Vaizdai papildytoje realybėje

Kaip ir dabartinės virtualios realybės ausinių karta, dabartinės papildytos realybės ausinės stengiasi patenkinti didelės raiškos reikalavimus, prie kurių vartotojai yra įpratę.

Be to, daugelis dabartinių papildytos realybės įrenginių kenčia dėl prastos okliuzijos (objekto, blokuojančio kitą objektą). Papildytoje realybėje okliuzija paprastai reiškia fizinius objektus, užstojančius skaitmeninius. Galbūt pastebėjote šią problemą papildytos realybės programose mobiliesiems, pvz., „ Pokémon Go“ : kartais galite sukurti labai tikrovišką sceną, kai Zubatas sklendžia virš žemės; kartais atrodo, kad Squirtle yra pusiau įstrigęs sienoje. Tokie vaizdai atsiranda dėl to, kad trūksta tinkamos okliuzijos papildytoje realybėje. Kai okliuzija yra tinkamai atlikta, skaitmeniniai objektai gali būti tiksliai ir tikroviškai išdėstyti bet kokiu santykiu su realaus pasaulio objektais – po jais, iš dalies už jų, virš jų arba bet ko, ko reikia modeliavimui.

„HoloLens“ ir „ Meta 2“ įrenginiai gali atlikti pagrįstą okliuzijos laipsnį, o „Magic Leap“ demonstraciniuose vaizdo įrašuose rodomas labai aukštas okliuzijos lygis (nors kadangi įrenginys dar turi būti pristatytas iki 2018 m. vidurio, sunku nuspėti, ar įrenginys galės pasiekti aukštą kartelę, nustatytą jo vaizdo demonstracinėse versijose).

Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta viename iš ankstyvųjų demonstracinių vaizdo įrašų rodomo okliuzijos „Magic Leap“ ekrano kopija. Skaitmeninė roboto holograma sklandžiai uždengta stalviršiu ir šonine kojele. Jei „ Magic Leap “ sugebės atkartoti šį grafikos tikslumą kartu su tokiu okliuzijos lygiu savo masiniam vartotojui skirtame įrenginyje, tai bus didžiulis žingsnis į priekį plėtotės realybės srityje.

Galbūt tai neatrodo daug, bet pagalvokite apie tai, kaip orientuotis be žymeklio. Kad būtų galima pastatyti robotą už stalo kojos, modeliavimo programinė įranga turi suprasti 3D erdvę, o ne tik matyti pikselių rinkinį. Jis turi matyti sceną ir mokėti apskaičiuoti, kas turėtų būti pirmame plane, kas turėtų būti fone ir kur skaitmeninė holograma turėtų tilpti į visa tai. Jis turi suprasti, ką reiškia „po stalu“, ir žinoti, kurios stalo dalys yra toliau erdvėje į priekį nei kitos. Tai nėra lengva pasiekti.

Šaltinis: „YouTube
Magic Leap“ demonstracinis vaizdo įrašas.

Norint, kad išplėstinė realybė teiktų kokybišką patirtį masinio vartotojų mastu, dinamiškos aplinkos okliuzijos sprendimas bus svarbus klausimas.