एक प्रामाणिक फोकसिंग सिस्टम ‘सस्ते’ ऑगमेंटेड रियलिटी के लिए

इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स (आईईईई) के शोधकर्ताओं ने कम लागत वाले, प्रोजेक्शन-आधारित ऑगमेंटेड रियलिटी इंस्टॉलेशन की प्रामाणिकता बढ़ाने के लिए एक विधि विकसित की है, जिसमें विशेष चश्मे का उपयोग किया जाता है जो परियोजना 3D छवियों को उसी तरह से फोकस इन और आउट करने का कारण बनता है जैसे कि वे वास्तविक होते, नियंत्रित वातावरण में प्रोजेक्शन सिस्टम का व्यावहारिक उपयोग के लिए एक महत्वपूर्ण संवेदी बाधा को पार करते हैं।

आईईईई सिस्टम कमरों में परियोजना वास्तविक और सीजीआई छवियों के लिए गहराई के विमानों को पुनर्निर्माण करता है। इस मामले में, तीन सीजीआई स्टैनफोर्ड बुनियादी ढांचे को तीन वास्तविक दुनिया की वस्तुओं के समान गहराई विमान पर परियोजना किया जा रहा है, और उनकी धुंधलापन देखने और फोकस करने वाले व्यक्ति के द्वारा नियंत्रित किया जाता है। 3डी प्रोजेक्टर्स निश्चित सतहों, चलती सतहों, या यहां तक कि जटिल ज्यामिति पर फुटेज डाल सकते हैं, जो कि एआर सिस्टम जैसे होलोलेंस के गंभीर प्रसंस्करण सीमाओं के तहत पुनर्निर्माण करना मुश्किल है। स्रोत: https://www.youtube.com/watch?v=I8DGTQnxm38

सिस्टम दृश्य के चश्मे में एम्बेडेड इलेक्ट्रिकल फोकस-ट्यूनेबल लेंस (ईटीएल) का उपयोग करता है (जो किसी भी मामले में एक आश्वस्त, एकीकृत 3डी अनुभव में दो छवि धाराओं को अलग करने के लिए आवश्यक हैं), और जो परियोजना प्रणाली के साथ संवाद करता है, जो तब स्वचालित रूप से दृश्य के द्वारा देखी गई परियोजना छवि की धुंधलापन के स्तर को बदलता है।

ईटीएल लेंस उपयोगकर्ता के फोकल ध्यान के बारे में जानकारी रिपोर्ट करते हैं और परियोजना ज्यामिति के रेंडरिंग के लिए प्रति-विमान आधार पर धुंधलापन का स्तर निर्धारित करते हैं। सिस्टम का विकास इस लेख के अंत में एम्बेडेड एक साथी वीडियो में रेखांकित किया गया है।

पेपर, जिसका शीर्षक मल्टीफोकल स्टीरियोस्कोपिक प्रोजेक्शन मैपिंग है, एक नए स्तर की उपयोगिता प्रदान करता है जो उपयोगकर्ताओं के ध्यान केंद्रित करने के तरीके के साथ एकीकरण की कमी से सीमित है, और जो व्हर्जेंस-एकkommodation संघर्ष (वीएसी) – एक सिंड्रोम जहां वस्तु की दूरी के बीच की दूरी तार्किक फोकस दूरी से मेल नहीं खाती है, जिससे वस्तु को उसके स्थान के संदर्भ में अवास्तविक रूप से तेज होने का कारण बनता है – को पार करने का वादा करता है।

एआर वातावरण में, जैसे माइक्रोसॉफ्ट के होलोलेंस में, फोवेटेड रेंडरिंग का उपयोग प्रसंस्करण शक्ति को केंद्रित करने के लिए किया जाता है, जो दृश्य और फोकस के आधार पर विवरण और फोकस प्रदान करता है। हालांकि, होलोलेंस जैसे पोर्टेबल एआर सिस्टम में बहुत अधिक ऑन-बोर्ड हार्डवेयर लोड होता है, क्योंकि उन्हें वास्तव में दृश्य को दृश्य प्रदान करने की आवश्यकता होती है।

परियोजना ऑगमेंटेड रियलिटी का लाभ

इसके विपरीत, ईटीएल-सक्षम चश्मा केवल फोकल जानकारी को एक अतिरिक्त चर के रूप में दूरस्थ सीजीआई पाइपलाइनों को भेज रहे हैं, जो परियोजना छवियों के फोकस को बदलने में तेजी से हो सकता है (अर्थात फोकस जानकारी > दूरस्थ प्रोसेसर को भेजा गया > रेंडर किया गया > पहनने वाले को वापस भेजा गया), जो लेटेंसी में सुधार करता है, जो खुद में एक संभावित कारण है दृश्य के लिए अस्थिरता में एआर सिस्टम।

वास्तव में, फोवेटेड रेंडरिंग का उपयोग सीमित संसाधनों को समायोजित करने के लिए उतना ही किया जाता है जितना कि उपयोगकर्ता के लिए एक प्रामाणिक फोकल अनुभव प्रदान करने के लिए, जिसमें होलोलेंस शैली के सिस्टम में प्राप्त करना मुश्किल है, और सीमित ‘लेटरबॉक्स रेंडरिंग’ और अस्थिर किनारे एक निरंतर शिकायत है।

एसआईजीआरएफ 98 से – एक कार्यालय वातावरण में ऑगमेंटेड रियलिटी का एक दृष्टिकोण, नए पत्र में उद्धृत। स्रोत: https://www.youtube.com/watch?v=I8DGTQnxm38 और https://web.media.mit.edu/~raskar/UNC/Office/

लेखकों का नोट है कि स्टीरियोस्कोपिक प्रोजेक्शन मैपिंग (पीएम) के कई ज्ञात लाभ हैं जो आधुनिक ऑगमेंटेड रियलिटी के अधिक आधुनिक कार्यान्वयन से अधिक हैं, जो भारी और तीव्र शरीर-वोरन उपकरण पर निर्भर करते हैं, जैसा कि लेखकों ने नोट किया है*:

पहले, फील्ड-ऑफ-व्यू (एफओवी) को पर्यावरण को कवर करने के लिए परियोजना की संख्या बढ़ाकर जितना संभव हो उतना चौड़ा किया जा सकता है। दूसरा, एक्टिव-शटर चश्मे आमतौर पर बहुत हल्के होते हैं, और, इसलिए, उनका भौतिक बोझ एचएमडी की तुलना में कम होता है। तीसरा, यदि उनके दृष्टिकोण पर्याप्त रूप से करीब हैं, तो एक ही एआर अनुभव साझा कर सकते हैं। इन लाभों के कारण, शोधकर्ताओं ने स्टीरियोस्कोपिक पीएम को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त पाया है, जिनमें संग्रहालय गाइड, वास्तुकला योजना, उत्पाद डिजाइन, चिकित्सा प्रशिक्षण, आकार-परिवर्तन इंटरफेस, और टेलीकॉन्फ्रेंसिंग शामिल हैं।

एक ऐसा कार्यान्वयन माइक्रोसॉफ्ट रिसर्च द्वारा 2012 में बनाया गया था, जो कंपनी के हाल के वर्षों में डिवाइस-इन-एआर पर केंद्रित होने से पहले था:

आईईईई शोधकर्ता दावा करते हैं कि नया फोकस इनपुट सिस्टम व्हर्जेंस-एकkommodation संघर्ष (वीएसी) को संबोधित करने वाला पहला है जो मल्टीफोकल विमानों को नियंत्रित करता है, और यह समस्या का समाधान करने वाला पहला है जो सामान्य और व्यापक रूप से लागू होने योग्य है, बिना महंगे, विशेषज्ञता वाले परियोजना उपकरण की आवश्यकता के।

शोधकर्ताओं द्वारा विकसित फोकस-केंद्रित रेंडरिंग पाइपलाइन दृश्य के ईटीएल चश्मे से प्राप्त फोकल जानकारी को रेंडरिंग प्रक्रिया की शुरुआत में शामिल करती है, न कि बेस कंप्यूटर को रेंडर और फिर धुंधला करने की आवश्यकता होती है। लागू करने पर, यह आगे प्रसंस्करण संसाधनों को बचा सकता है और लेटेंसी में सुधार कर सकता है क्योंकि दृश्य का फोकल गेज वirtual तत्वों के चारों ओर घूमता है।

यह तकनीक विभिन्न संभावित परियोजना सतहों पर काम करने के लिए बताई गई है, जिनमें समतल, गैर-आयताकार (अर्थात घुमावदार या जटिल ज्यामिति, जैसे कि चिकित्सा एक्स-रे इमेजरी पर लगाने के लिए डमी), और चलती सतहें शामिल हैं।

एक मिश्रित वास्तविकता मैनीकिन जो 3डी प्रोजेक्शन का उपयोग करता है, एक चिकित्सा शिक्षा वातावरण के लिए डिज़ाइन किया गया है, पत्र में उद्धृत। स्रोत: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4614-0064-6_23

इस प्रकार के परियोजना प्रणाली को अंधेरे वातावरण की आवश्यकता होती है, जैसे संग्रहालय सेटिंग्स, और ईटीएल सिस्टम दृश्य के उपलब्ध देखने के कोण को कम करता है, हालांकि शोधकर्ताओं का तर्क है कि ईटीएल उपकरण के लिए बढ़ते एपर्चर आकार की प्रवृत्ति इस सीमा को समय के साथ कम करेगी। हालांकि लेखकों का भी उल्लेख है कि सिस्टम को दो धाराओं में पर्याप्त फ्रेम प्रदान करने के लिए एक उच्च-गति परियोजना की आवश्यकता होती है, उन्होंने अपने कार्यान्वयन के लिए एक ऑफ-द-शेल्फ, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध परियोजना का उपयोग किया है।

*मेरा इनलाइन संदर्भों को हाइपरलिंक में परिवर्तन।