Sistema Awtentika ta' Iffukar għar-Realtà Awmentata 'Rħisa'

Riċerkaturi mill-Istitut tal-Inġiniera Elettrika u Elettronika (IEEE) żviluppaw metodu biex iżidu l-awtentiċità ta’ installazzjonijiet ta’ realtà miżjuda bi prezz baxx, ibbażati fuq projezzjoni, permezz ta’ nuċċalijiet speċjali li jikkawżaw immaġini 3D proġettati biex jidħlu u barra mill-fokus fl-istess mod li kieku l-oġġetti kienu reali, jegħlbu ostaklu perċettiv kritiku għall-użu prattiku ta 'sistemi ta' projezzjoni f'ambjenti kkontrollati.

Is-sistema IEEE toħloq mill-ġdid pjani tal-fond għal immaġini proġettati reali u CGI li se jiġu sovrapposti fil-kmamar. F'dan il-każ, tliet fniek CGI Stanford qed jiġu sovrapposti fl-istess pjan ta 'fond bħal tliet oġġetti tad-dinja reali, u ċ-ċajpra tagħhom hija kkontrollata minn fejn it-telespettatur qed iħares u jiffoka. Proġekters 3D jistgħu jpoġġu filmati fuq uċuħ fissi, uċuħ li jiċċaqilqu, jew saħansitra ġeometrija kumplessa, u joffru kopertura wiesgħa li hija diffiċli biex terġa 'tiġi rikonojata taħt il-limitazzjonijiet severi tal-ipproċessar ta' sistemi AR bħal HoloLens. Sors: https://www.youtube.com/watch?v=I8DGTQnxm38

Is-sistema tuża lentijiet li jistgħu jiffokaw bl-elettriku (ETL) inkorporati fin-nuċċalijiet tat-telespettatur (li fi kwalunkwe każ huma meħtieġa biex jisseparaw iż-żewġ flussi ta’ immaġini f’esperjenza 3D konvinċenti u integrata), u li jikkomunikaw mas-sistema ta’ projezzjoni, li mbagħad tinbidel awtomatikament il-livell ta' blurriness ta' l-immaġini proġettata li tidher mit-telespettatur.

Il-lentijiet ETL jirrapportaw lura l-informazzjoni dwar l-attenzjoni fokali tal-utent u jistabbilixxu l-livell ta 'ċajpra fuq bażi ta' kull pjan għall-għoti tal-ġeometrija proġettata. L-iżvilupp tas-sistema huwa deskritt f'video li jakkumpanja, inkorporat fl-aħħar ta 'dan l-artikolu.

il karta, intitolat Immappjar ta' Projezzjoni Stereoskopiku Multifokali, joffri livell ġdid ta' użabilità għal qasam li ġie limitat min-nuqqas ta' integrazzjoni tiegħu mal-mod kif l-utenti jiffokaw fuq oġġetti differenti, u li jwiegħdu li jegħlbu l-problemi li kellhom sistemi bħal dawn bil-kunflitt verġenza-akkomodazzjoni (VAC) – sindromu fejn id-distanza perċepita bejn oġġett ma taqbilx mad-distanza loġika ta' ffukar tiegħu, li tikkawża li l-oġġett “jgħix” b'mod qawwi mhux konvinċenti fejn għandu jiġi defocus fil-kuntest tat-tqegħid tiegħu.

F'ambjenti AR, bħal HoloLens ta' Microsoft, huwa użat ir-rendi foveated biex tikkonċentra l-qawwa tal-ipproċessar, tirrendi d-dettall u tiffoka bbażata fuq fejn qed iħares u jiffoka l-utent li jilbes l-apparat. Madankollu, sistemi AR li jintlibsu bħall-karatteristika HoloLens għandhom tagħbija ta 'hardware abbord ħafna ogħla, peress li fil-fatt għandhom iwasslu l-immaġni 3D lit-telespettatur.

Il-Vantaġġ tar-Realtà Augmentata Proġettata

B'kuntrast, nuċċalijiet abilitati bl-ETL qed sempliċiment jibagħtu informazzjoni fokali bħala varjabbli addizzjonali għal pipelines CGI remoti, li jistgħu jibdlu l-fokus ta 'xbihat ipproġettat aktar malajr mill-vjaġġ bir-ritorn li l-informazzjoni fokali trid tagħmel f'apparat AR li jintlibes (jiġifieri tiffoka informazzjoni > mibgħuta lil proċessur remot > mogħtija > mibgħuta lura lil min jilbisha), it-titjib tal-latency, li fih innifsu huwa a kawża potenzjali għad-diżorjentazzjoni tat-telespettatur fis-sistemi AR.

Fil-fatt, ir-rendi foveated huwa użat kemm biex jakkomoda r-riżorsi disponibbli limitati kif huwa biex jipprovdi esperjenza fokali awtentika għall-utent, b'żoni kbar ta 'xbihat sovraimposti diffiċli biex jinkisbu f'sistemi ta' stil HoloLens, u " rendering tal-kaxxa tal-ittri" limitat u truf instabbli ilment konsistenti.

Minn SIGGRAPH 98 - viżjoni ta 'realtà miżjuda f'ambjent ta' uffiċċju, iċċitata fil-karta l-ġdida. Sors: https://www.youtube.com/watch?v=I8DGTQnxm38 u https://web.media.mit.edu/~raskar/UNC/Office/

Id-dokument josserva għadd ta’ vantaġġi magħrufa li l-immappjar tal-projezzjoni stereoskopiku (PM) għandu fuq implimentazzjonijiet aktar moderni ta’ realtà miżjuda, li jiddependu fuq tagħmir tqil u intens li jintlibes mill-ġisem, kif jinnotaw l-awturi*:

L-ewwel, il-field-of-view (FOV) jista 'jsir wiesa' kemm jista 'jkun billi jiżdied in-numru ta' projetturi biex ikopru l-ambjent kollu. It-tieni, in-nuċċalijiet ta 'shutter attiv użati huma normalment ħafna eħfef, u, għalhekk, il-piż fiżiku tagħhom huwa inqas minn HMDs. It-tielet, utenti multipli jistgħu jaqsmu l-istess esperjenza AR jekk l-opinjonijiet tagħhom ikunu qrib biżżejjed ta 'xulxin. Grazzi għal dawn il-vantaġġi, ir-riċerkaturi sabu li l-PM stereoskopiku huwa adattat għal firxa wiesgħa ta' applikazzjonijiet, inklużi iżda mhux limitati għal gwidi tal-mużewijiet, ippjanar tal-arkitettura, disinn tal-prodott, taħriġ mediku, interfaces li jinbidlu l-forma, u telekonferenzi.

Implimentazzjoni waħda bħal din tfasslet minn Microsoft Research fl-2012, qabel il-konċentrazzjoni tal-kumpanija fuq l-AR fl-apparat fis-snin riċenti:

Ir-riċerkaturi tal-IEEE jsostnu li s-sistema l-ġdida tal-input tal-fokus hija l-ewwel waħda li tindirizza l-VAC billi tikkontrolla pjani multifocus, u hija wkoll l-ewwel waħda li ssolvi din il-problema b'mod ġeneriku u applikabbli b'mod wiesa ', mingħajr il-ħtieġa ta' tagħmir għali u speċjalizzat li jipproġetta.

Il-pipeline ta ' rendering iċċentrat fuq il-fokus imfassal mir-riċerkaturi jinkorpora informazzjoni fokali riċevuta mill-nuċċalijiet ETL tat-telespettatur fil-bidu nett tal-proċess ta ' rendering, aktar milli jeħtieġu li l-kompjuter bażi biex tirrendi u mbagħad ċċajpar. Skont l-implimentazzjoni, dan jista’ jkompli jiffranka r-riżorsi tal-ipproċessar u jtejjeb il-latenza hekk kif il-ħarsa fokali tat-telespettatur iddur madwar l-elementi virtwali.

It-teknika hija rrappurtata li taħdem tajjeb fuq varjetà ta 'uċuħ ta' projezzjoni possibbli, inklużi ċatti, mhux pjani (jiġifieri ġeometrija mgħawġa jew kumplessa, bħal manikini li fuqhom jistgħu jiġu imposti xbihat tar-raġġi-X mediċi) u uċuħ li jiċċaqalqu.

Mannequin ta 'realtà mħallta li juża projezzjoni 3D, iddisinjat għal ambjent ta' edukazzjoni medika, iċċitata fil-karta. Source: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4614-0064-6_23

Sistemi ta 'projezzjoni ta' dan it-tip jeħtieġu ambjenti skuri, bħal settings tal-mużew, u s-sistema ETL tnaqqas l-angolu disponibbli tat-telespettatur tal-vista, għalkemm ir-riċerkaturi jsostnu li t-tendenza lejn daqsijiet ta 'apertura akbar għat-tagħmir ETL se ttaffi din il-limitazzjoni maż-żmien. Għalkemm l-awturi jinnotaw ukoll li s-sistema teħtieġ proġettazzjoni ta 'veloċità għolja sabiex tipprovdi biżżejjed frejms biex jisseparaw f'żewġ flussi, huma użaw proġettazzjoni mhux disponibbli fuq l-ixkaffa, disponibbli kummerċjalment għall-implimentazzjoni tagħhom.

* Il-konverżjoni tiegħi taċ-ċitazzjonijiet inline għal hyperlinks.