Težave z razširjeno resničnostjo

Dolgo se je zdelo, da razširjena resničnost obstaja v senci virtualne resničnosti. Ideja o obisku popolnoma virtualnih svetov, ločenih od našega, je že dolgo ujela domišljijo javnosti in prevzela prednost pred »povečevanjem« našega obstoječega sveta. Po drugi strani ima razširjena resničnost že dolgo veliko praktičnih aplikacij v podjetniških okoljih, kot je industrijska proizvodnja. To bi lahko pripeljalo do tega, da se uporabniki seznanijo s tehnologijo na delovnem mestu, kar bi lahko povzročilo porast uporabe razširjene resničnosti potrošnikov doma.

Tehnološko raziskovalno podjetje Gartner napoveduje, da bo virtualna resničnost dosegla množično sprejetje med letoma 2020 in 2023 , medtem ko napoveduje množično sprejetje razširjene resničnosti nekaj let pozneje. To pomeni, da bo morda minilo desetletje, preden bomo videli obsežno sprejetje razširjene resničnosti, kar se zdi logičen zaključek.

Tako navidezna kot razširjena resničnost imata tehnične težave, ki jih je treba rešiti. Obogatena resničnost ima skoraj vse enake težave kot izkušnje z navidezno resničnostjo, vendar ima dodatne težave za reševanje računalniškega vida za odkrivanje predmetov iz resničnega sveta, edinstvene faktorje oblike zaslona na prozornih zaslonih (če ne uporabljate video kamere kot prehod), digitalni predmet umestitev, zaklepanje digitalnih hologramov na mestu v resničnem svetu in še veliko več.

Obogatena resničnost: dejavniki oblike in prvi vtisi

Največji poskus razširjene resničnosti, da bi dohitela virtualno resničnost in stopila v središče javne zavesti, se lahko izkaže za eno največjih težav, s katerimi se mora spopasti. Za izkušnjo navidezne resničnosti morajo uporabniki kupiti dodatne zunanje naprave, kot so drage slušalke in računalniki za njihovo napajanje. Dodatek razširjene resničnosti standardnim mobilnim napravam takoj postavi obliko razširjene resničnosti v roke na stotine milijonov uporabnikov.

Vendar je ta izkušnja razširjene resničnosti veliko manj kot optimalna. Inženirji pri Applu in Googlu so opravili osupljivo delo pri prenosu izkušenj z razširjeno resničnostjo v naprave, ki niso izdelane predvsem za ta namen, vendar bodo začetne izkušnje večine potrošnikov z razširjeno resničnostjo omejene na to, kar lahko zagotovi mobilna naprava.

Kot pravi pregovor, nikoli ne dobiš druge priložnosti, da narediš prvi vtis. Če imajo uporabniki na svojih mobilnih napravah nizkokakovostno izkušnjo z razširjeno resničnostjo, lahko to izkušnjo na splošno povežejo z razširjeno resničnostjo na splošno in tehnologijo v celoti zavrnejo kot le tako napredno, kot jo lahko zagotovi mobilna izkušnja razširjene resničnosti. Nato lahko zavrnejo nešteto drugih dejavnikov oblike, ki obstajajo za zagotavljanje potencialno boljše izkušnje razširjene resničnosti.

Razširjena resničnost: stroški in razpoložljivost

Rešitev vprašanja »prvega vtisa« je samo po sebi vprašanje. Čeprav se zdi, da so številne slušalke in očala za razširjeno resničnost v razvoju, je le nekaj izbranih na voljo za nakup v letu 2018, večina pa je namenjena podjetjem, so »izdaja za razvijalce« ali na splošno niso pripravljene za javno porabo.

Poleg tega lahko za razliko od virtualne resničnosti, za katero so na voljo številne nizkocenovne slušalke, strojna oprema slušalk/očal za razširjeno resničnost zlahka stane na tisoče dolarjev, zaradi česar so izven dosega vseh, razen najbolj predanih inovatorjev ali zgodnjih uporabnikov. Ta razlika v stroških lahko pomaga razložiti, zakaj se ocenjuje, da je množično uvajanje razširjene resničnosti nekaj let dlje kot virtualna resničnost.

Obogatena resničnost in posebej slušalke za razširjeno resničnost obstajajo zelo v zgodnji fazi sprejetja, v fazi inovatorjev. Za tehnologije je lahko izziv, da premagajo grbo zgodnjih posvojiteljev in prečkajo prepad, da dosežejo stopnjo zgodnjega sprejemanja večine potrošnikov.

Zaznana uporabnost razširjene resničnosti

Najboljša strojna oprema na svetu ne pomeni nič, če je ne spremlja neverjetna programska oprema. Zdi se, da je javnost navdušena nad obljubo obogatene resničnosti, a mnogi niso povsem prepričani, za kaj bi jo uporabili. Mnogi ljudje razumejo prednosti virtualne resničnosti, saj so priljubljeni mediji relativno poglobljeno raziskali možnost, da se postavite v popolnoma virtualni svet. Po drugi strani pa je razširjena resničnost ostala nekoliko bolj pod radarjem, zato si je javnost težko predstavljala, kako se bo uporabljala.

To je lahko scenarij piščanca ali jajca. Razvijalci programske opreme ne želijo izdelati programske opreme za strojno opremo, ki še ni dosegla določenih ravni porabe, in potrošniki ne želijo kupiti strojne opreme, ki nima široke baze aplikacij za njihovo uporabo. Uporabniki potrebujejo prepričljiv razlog za nakup teh naprav.

Verjetno bo potrebovalo nekaj podjetnih razvijalcev programske opreme, ki bodo ustvarili nekaj "obveznih" aplikacij, ki bodo spodbudile sprejetje potrošnikov. Čeprav pot za te razvijalce programske opreme ne bo dobro prehojena, bodo tisti, ki bodo ustvarili prve "ubijalske aplikacije" za avgust, lepo nagrajeni.

Obstaja že veliko aplikacij za razširjeno resničnost, ki kažejo, v čem je razširjena resničnost dobra.

Obogatena resničnost in sledenje

Ena največjih značilnosti razširjene resničnosti je zmožnost postavljanja digitalnih predmetov v tridimenzionalni prostor resničnega sveta. Postavitev predmeta je zmerno preprosta z uporabo označevalnika v resničnem svetu, ki označuje, kam naj gre predmet, vendar je končni cilj številnih aplikacij razširjene resničnosti sledenje brez označevalcev.

Spodnji primer prikazuje primer razširjene resničnosti, ki temelji na markerju . Obogatena resničnost, ki temelji na označevalnikih, zahteva, da je v resnični prostor nameščen posebej oblikovan marker, na katerega se lahko kamere/računalniški vid usmerijo. V tem primeru je bil na mizo postavljen papirnati izpis QR kode, programska oprema za razširjeno resničnost pa nanj postavi digitalni hologram kocke. Obogatena resničnost, ki temelji na označevalnikih, lahko zagotovi zelo trdno osnovo za sledenje, saj ni nujno, da je računalniški vid tako izpopolnjen kot sledenje brez označevalcev. Prepoznati mora le marker.

Obogatena resničnost, ki temelji na markerju.

Eden od izrazov, ki jih boste slišali, ko razpravljate o razširjeni resničnosti, je računalniški vid. Računalniška vizija je široko področje študija, vendar v kontekstu razširjene resničnosti običajno opisuje, kako lahko računalnik razume okolje, ki ga vidi prek digitalne slike ali videa.

Računalniški vid, ki lahko obvlada razširjeno resničnost brez markerjev, je tehnološko težaven, ker zahteva kompleksno razumevanje 3D-prostora v resničnem svetu. Naši možgani lahko vidijo prizor in zlahka razlikujejo med steno, oknom in vrati, vendar bo računalnik videl le zbirko slikovnih pik, pri čemer noben piksel ni bolj smiseln od drugega. Računalniški vid opisuje, kako lahko računalnik vzame zbirko slikovnih pik in razume, kaj pomenijo. Na primer, glede na sliko tabele, bi računalniški vid aplikaciji omogočil, da jo ne samo prepozna kot zbirko slikovnih pik, temveč jo tudi identificira kot objekt v 3D prostoru z višino, širino in globino.

Tudi pri sistemih, ki lahko opravijo obdelavo, potrebno za razširjeno resničnost brez označevalcev, lahko pride do zamude pri obdelavi. Nekatere naprave z razširjeno resničnostjo so hitrejše od drugih pri obdelavi okolja (pri čemer se HoloLens v tem pogledu zelo dobro obnese ), vendar številne naprave z razširjeno resničnostjo trpijo zaradi določene latence (zakasnitve) sledenja . Premaknite svojo mobilno napravo ali spremenite položaj glave dovolj hitro in morda boste opazili nekaj premikanja digitalnih hologramov, nameščenih v fizičnem prostoru, tudi na najboljših napravah trenutne generacije.

V resničnem svetu pa, če bi opazili, kako stol spreminja položaj ali drsi po tleh, ko ste obrnili glavo, bi domnevali, da je vaša hiša strašila. Te težave s sledenjem so danes še vedno pogost pojav v izkušnjah razširjene resničnosti.

Pravilno sledenje je eden največjih izzivov, s katerimi se sooča razširjena resničnost, vendar bo v veliki meri pomagal ohraniti iluzijo digitalnih elementov uporabnika, ki obstajajo v fizičnem prostoru. Pričakujte, da bo naslednja generacija naprav sledenje postala prednostna naloga in izboljšala trenutno generacijo tehnologije sledenja.

Razširjena resničnost: vidno polje

Vidno polje (FOV) se nanaša na prostor, v katerem se lahko pojavijo digitalni hologrami. Na primer, FOV za mobilno razširjeno resničnost je količina vidnega prostora na zaslonu vaše naprave. Zaslon naprave deluje kot vaše okno v svet razširjene resničnosti. Pogled stran od tega okna v digitalno in videli bi le resnični svet, kjer hologramov ne obstaja.

Na nekaterih trenutnih slušalkah/očalih za razširjeno resničnost digitalni FOV običajno pokriva le zelo majhno območje znotraj vizirja ali očal, ne celotnega vidnega območja. To daje učinek gledanja v virtualni svet skozi majhno okno ali režo za črke.

Podobno kot pri gledanju skozi režo za črke, se hologrami prikažejo samo na območju, ki ga označite kot viden hologram. Vsak del holograma, ki pade na območje, ki ga označite kot neviden, bi bil na tej točki odrezan. Kot lahko vidite, imajo slušalke z ozkim FOV veliko težje ponuditi enako raven potopitve kot slušalke z večjim FOV.

Očitno je večji FOV boljši od manjšega. Če so holografske slike prikazane le v majhnem oknu, se je enostavno izvleči iz izkušnje, saj vidite, da so hologrami odrezani v vašem FOV. Zdi se, da ima Meta 2 največji FOV od trenutne serije slušalk, saj zahteva 90-stopinjski FOV, vendar imajo vsi še dolgo pot, preden se približajo vidnemu polju človeškega očesa (približno 135 stopinj navpično in 200 stopinj vodoravno).

Izboljšanje FOV izkušenj razširjene resničnosti je eden od naslednjih velikih preskokov, ki jih bo razširila resničnost naredila z naslednjo generacijo strojne opreme. Pravzaprav je Microsoft že objavil, da je našel način za več kot podvojitev trenutnega FOV za svojo naslednjo generacijo HoloLens, kar bi bil odličen korak k rešitvi največje pritožbe, ki jo ima večina ljudi glede HoloLens.

Vizuali v razširjeni resničnosti

Tako kot trenutna generacija slušalk za navidezno resničnost se tudi trenutne slušalke za razširjeno resničnost trudijo izpolniti zahteve visoke ločljivosti, ki so jih potrošniki navajeni.

Poleg tega mnoge trenutne naprave razširjene resničnosti trpijo zaradi slabe okluzije (učinek, da predmet blokira drug predmet). V razširjeni resničnosti se okluzija običajno nanaša na fizične predmete, ki zakrivajo digitalne. Morda ste to težavo opazili v mobilnih aplikacijah z razširjeno resničnostjo, kot je Pokémon Go : včasih lahko ustvarite zelo realističen prizor, ko Zubat lebdi nad tlemi; včasih se zdi, da je Squirtle napol zataknjen v steno. Takšne slike so posledica pomanjkanja ustrezne okluzije v razširjeni resničnosti. Ko je okluzija pravilno izvedena, je mogoče digitalne objekte natančno in realistično postaviti v kakršen koli odnos do predmetov iz resničnega sveta – pod njimi, delno za njimi, nad njimi ali karkoli zahteva simulacija.

Napravi HoloLens in Meta 2 lahko izvajata razumno stopnjo okluzije, in zdi se, da demo videoposnetki Magic Leap kažejo zelo visoko stopnjo okluzije (čeprav je naprava še ni bila dobavljena od sredine leta 2018, je težko predvideti, ali bo proizvodnja bo naprava lahko dosegla visoko lestvico, nastavljeno v svojih video predstavitvah).

Spodnja slika prikazuje posnetek zaslona okluzije Magic Leap, prikazanega v enem od njegovih zgodnjih demo videoposnetkov. Digitalni hologram robota je brezhibno zakrit z zgornjo in stransko nogo mize. Če bo Magic Leap uspel ponoviti to zvestobo grafike v kombinaciji s to stopnjo okluzije v svoji množični napravi, bo to ogromen korak naprej za razširjeno resničnost.

Morda se ne zdi veliko, vendar razmislite o orientaciji brez oznak. Da bi robota postavili za nogo mize, mora programska oprema za simulacijo razumeti 3D prostor in ne videti le zbirke slikovnih pik. Ogledati si mora sceno in znati izračunati, kaj naj bo v ospredju, kaj v ozadju in kje naj se digitalni hologram prilega vsem tem. Razumeti mora, kaj pomeni "pod mizo" in vedeti, kateri deli mize so dlje v prostoru kot drugi. To ni enostavno doseči.

Vir: YouTube
Magic Leap demo video.

Da bo razširjena resničnost zagotavljala kakovostno izkušnjo v množičnem obsegu potrošnikov, bo reševanje okluzije za dinamična okolja pomembno vprašanje, ki ga je treba odpraviti.