En authentesche Fokussystem fir 'Bëlleg' Augmented Reality

Fuerscher vum Institut fir Elektresch an Elektronik Ingenieuren (IEEE) hunn eng Method entwéckelt fir d'Authentizitéit vu bëllegen, Projektiounsbaséierten augmentéierten Realitéit Installatiounen ze erhéijen, duerch speziell Brëller, déi projizéiert 3D Biller verursaache fir an an aus dem Fokus an der selwechter ze goen. Manéier wéi se géifen, wann d'Objete real wieren, eng kritesch perceptuell Hürd iwwerwannen fir praktesch Notzung vu Projektiounssystemer a kontrolléierten Ëmfeld.

Den IEEE System erstellt Déiftfliger fir projizéiert real a CGI Bildmaterial, déi an Zëmmeren iwwerlagert ginn. An dësem Fall ginn dräi CGI Stanford Kanéngercher op der selwechter Déiftfläch wéi dräi real Weltobjekter iwwerlagert, an hir Blurriness gëtt kontrolléiert vu wou de Betrachter kuckt a fokusséiert. 3D Projektoren kënnen Footage op fixe Flächen, bewegt Flächen, oder souguer komplex Geometrie setzen, déi breet Ofdeckung ubidden, déi schwéier ze kreéieren ënner de schwéiere Veraarbechtungsbeschränkungen vun AR Systemer wéi HoloLens. Quell: https://www.youtube.com/watch?v=I8DGTQnxm38

De System benotzt elektresch fokusséierbar Lënsen (ETL), déi an d'Brëll vum Zuschauer agebonne sinn (déi op alle Fall néideg sinn fir déi zwee Bildstroum an eng iwwerzeegend, integréiert 3D Erfahrung ze trennen), an déi mam Projektiounssystem kommunizéieren, deen dann automatesch ännert. den Niveau vun der Blurritéit vum projizéierte Bild gesi vum Betrachter.

D'ETL-Lënse berichten Informatioun iwwer d'Brennopmierksamkeet vum Benotzer a setzt den Niveau vun der Blurriness op enger pro-Fliger Basis fir d'Rendering vun der projizéierter Geometrie. D'Entwécklung vum System gëtt an engem begleedende Video beschriwwen, um Enn vun dësem Artikel agebonnen.

d' PabeierTitel Multifokal Stereoskopesch Projektiounsmapping, bitt en neien Niveau vun der Benotzerfrëndlechkeet op e Feld dat limitéiert ass duerch säi Mangel un Integratioun mat der Aart a Weis wéi d'Benotzer sech op verschidden Objeten fokusséieren, an déi verspriechen d'Problemer ze iwwerwannen déi sou Systemer mat Vergenzenz-Accommodatiounskonflikt haten (VAC) - e Syndrom, wou d'perceptéiert Distanz tëscht engem Objet net mat senger logescher Focusdistanz entsprécht, wouduerch den Objet op eng oniwwerzeegend schaarf Manéier 'schwëmmt', wou en am Kontext vu senger Plazéierung soll defokuséiert ginn.

An AR Ëmfeld, wéi Microsoft's HoloLens, foveated Rendering gëtt benotzt fir d'Veraarbechtungskraaft ze konzentréieren, Detailer ze maachen an ze fokusséieren op Basis vu wou den Apparat droen Benotzer kuckt a fokusséiert. Wéi och ëmmer, wearable AR Systemer wéi HoloLens Feature hunn eng vill méi héich on-board Hardware Belaaschtung, well se tatsächlech d'3D Bild un de Betrachter liwwere mussen.

De Virdeel vun der projizéierter Augmentéierter Realitéit

Am Géigesaz, schécken ETL-aktivéiert Brëller einfach Fokalinformatioun als zousätzlech Variabel op Fern-CGI-Pipelines, déi de Fokus vu projizéierte Biller méi séier änneren wéi d'Ronn-Rees, déi Fokalinformatioun an engem wearable AR Apparat muss maachen (dh. Fokusinformatioun> un de Fernprozessor geschéckt> rendered> un den Träger zréckgeschéckt), d'Latenz verbesseren, wat u sech a potenziell Ursaach fir Betrachter Desorientéierung an AR Systemer.

Tatsächlech gëtt foveéiert Rendering esou vill benotzt fir déi limitéiert verfügbar Ressourcen z'empfänken wéi et ass fir de Benotzer eng authentesch Fokalerfahrung ze bidden, mat grousse Beräicher vun iwwerlagert Bildmaterial schwéier z'erreechen an HoloLens-Stil Systemer, a limitéierter 'Letterbox Rendering' an onbestänneg Kanten eng konsequent Plainte.

Vum SIGGRAPH 98 - eng Visioun vun der augmentéierter Realitéit an engem Büroëmfeld, zitéiert am neie Pabeier. Quell: https://www.youtube.com/watch?v=I8DGTQnxm38 an https://web.media.mit.edu/~raskar/UNC/Office/

De Pabeier beobachtet eng Rei vu bekannte Virdeeler déi stereoskopesch Projektiounsmapping (PM) iwwer méi modern Implementatioune vun der augmentéierter Realitéit huet, déi op schwéier an intensiv Kierpergedroen Ausrüstung vertrauen, wéi d'Auteuren notéieren *:

Als éischt kann de Field-of-View (FOV) esou breet wéi méiglech gemaach ginn andeems d'Zuel vun de Projektoren eropgeet fir d'ganz Ëmfeld ze decken. Zweetens, déi benotzte Aktiv-Shutterbrëller sinn normalerweis vill méi hell, an dofir ass hir kierperlech Belaaschtung manner wéi HMDs. Drëttens, verschidde Benotzer kënnen déiselwecht AR Erfahrung deelen wann hir Standpunkter genuch no beienee sinn. Dank dëse Virdeeler hunn d'Fuerscher stereoskopesch PM fonnt fir gëeegent fir eng breet Palette vun Uwendungen, dorënner awer net limitéiert op Musée Guiden, Architekturplanung, Produktdesign, medizinesch Formatioun, Form änneren Interfaces, an Telekonferenzen.

Eng esou Implementatioun gouf vum Microsoft Research am Joer 2012 entwéckelt, virun der Konzentratioun vun der Firma op In-Device AR an de leschte Joeren:

D'IEEE Fuerscher behaapten datt den neie Fokus Input System deen éischten ass fir VAC ze adresséieren andeems Multifocus Fligeren kontrolléiert, an och déi éischt ass fir dëse Problem op eng generesch a wäit applicabel Manéier ze léisen, ouni de Besoin fir deier, spezialiséiert Projektiounsausrüstung.

Déi fokuszentréiert Rendering-Pipeline, déi vun de Fuerscher entworf gouf, integréiert Fokalinformatioun, déi vum Betrachter seng ETL Brëller am Ufank vum Rendering-Prozess kritt gëtt, anstatt datt de Basiscomputer erfuerdert fir ze renderen an dann ze verschwannen. Ofhängeg vun der Implementatioun kann dëst d'Veraarbechtungsressourcen weider spueren an d'Latenz verbesseren wéi de Fokus vum Betrachter ronderëm déi virtuell Elementer wandert.

D'Technik gëtt gemellt fir gutt op enger Vielfalt vu méigleche Projektiounsflächen ze schaffen, inklusiv flaach, net-planar (dh kromme oder komplex Geometrie, sou wéi Dummies, op déi medizinesch Röntgenbilder kéinte imposéiert ginn) a bewegt Flächen.

Eng gemëschte Realitéit Mannequin déi 3D Projektioun benotzt, entworf fir e medizinescht Ausbildungsëmfeld, zitéiert am Pabeier. Source: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4614-0064-6_23

Projektiounssystemer vun dësem Typ erfuerderen däischter Ëmfeld, sou wéi Musée Astellungen, an den ETL System reduzéiert de verfügbare Bléckwénkel vum Betrachter, och wann d'Fuerscher behaapten datt den Trend zu erhéichten Aperturgréissten fir ETL Ausrüstung dës Begrenzung mat der Zäit reduzéiert. Och wann d'Auteuren och bemierken datt de System e High-Speed-Projektor erfuerdert fir genuch Frames ze bidden fir an zwee Streamen ze trennen, hunn se en off-the-shelf, kommerziell verfügbare Projektor fir hir Ëmsetzung benotzt.

* Meng Konversioun vun Inline Zitater op Hyperlinks.