'سستے' بڑھا ہوا حقیقت کے لیے ایک مستند فوکسنگ سسٹم

انسٹی ٹیوٹ آف الیکٹریکل اینڈ الیکٹرانکس انجینئرز (IEEE) کے محققین نے خاص شیشوں کے ذریعے کم لاگت، پروجیکشن پر مبنی اگمینٹڈ رئیلٹی تنصیبات کی صداقت کو بڑھانے کے لیے ایک طریقہ تیار کیا ہے جس کی وجہ سے متوقع 3D امیجز کو اسی جگہ پر فوکس کیا جاتا ہے۔ اس طریقے سے کہ اگر وہ اشیاء حقیقی ہوں تو، کنٹرول شدہ ماحول میں پروجیکشن سسٹم کے عملی استعمال کے لیے ایک اہم ادراک کی رکاوٹ پر قابو پانا۔

IEEE نظام متوقع حقیقی اور CGI امیجری کے لیے گہرائی والے جہازوں کو دوبارہ بناتا ہے جو کمروں میں سپرمپوز کیے جائیں گے۔ اس معاملے میں، تین سی جی آئی سٹینفورڈ بنیز کو اسی گہرائی والے جہاز میں تین حقیقی دنیا کی اشیاء کے طور پر سپرد کیا جا رہا ہے، اور ان کے دھندلے پن کو اس بات سے کنٹرول کیا جاتا ہے کہ ناظر کہاں دیکھ رہا ہے اور توجہ مرکوز کر رہا ہے۔ 3D پروجیکٹر فوٹیج کو فکسڈ سطحوں، چلتی ہوئی سطحوں، یا یہاں تک کہ پیچیدہ جیومیٹری پر رکھ سکتے ہیں، وسیع کوریج پیش کرتے ہیں جو کہ ہولو لینس جیسے اے آر سسٹمز کی سخت پروسیسنگ حدود کے تحت دوبارہ بنانا مشکل ہے۔ ماخذ: https://www.youtube.com/watch?v=I8DGTQnxm38

یہ نظام الیکٹرک طور پر فوکس ٹیون ایبل لینسز (ETL) کا استعمال کرتا ہے جو ناظرین کے شیشوں میں سرایت کرتے ہیں (جو کسی بھی صورت میں دو امیج اسٹریمز کو قائل کرنے والے، مربوط 3D تجربے میں الگ کرنے کے لیے ضروری ہیں)، اور جو پروجیکشن سسٹم کے ساتھ بات چیت کرتے ہیں، جو پھر خود بخود تبدیل ہو جاتے ہیں۔ ناظرین کی طرف سے دیکھی گئی متوقع تصویر کے دھندلے پن کی سطح۔

ETL لینسز صارف کی فوکل توجہ کے بارے میں معلومات کی واپسی کی اطلاع دیتے ہیں اور متوقع جیومیٹری کو پیش کرنے کے لیے فی جہاز کی بنیاد پر دھندلا پن کی سطح کو متعین کرتے ہیں۔ اس مضمون کے آخر میں سرایت کردہ ایک ساتھ والی ویڈیو میں نظام کی ترقی کا خاکہ پیش کیا گیا ہے۔

۔ کاغذعنوان ملٹی فوکل سٹیریوسکوپک پروجیکشن میپنگ، ایک فیلڈ کو استعمال کرنے کی ایک نئی سطح پیش کرتا ہے جو صارفین کے مختلف اشیاء پر توجہ مرکوز کرنے کے طریقے کے ساتھ انضمام کی کمی کی وجہ سے محدود ہو گیا ہے، اور جو ان مسائل پر قابو پانے کا وعدہ کرتا ہے جو اس طرح کے نظاموں کو vergence-accommodation Conflict (VAC) کے ساتھ پیش آتے ہیں - ایک سنڈروم جہاں کسی شے کے درمیان سمجھا ہوا فاصلہ اس کے منطقی فوکسنگ فاصلے سے میل نہیں کھاتا، جس کی وجہ سے آبجیکٹ غیر یقینی طور پر تیز انداز میں 'تیرتا' ہے جہاں اسے اس کی جگہ کے تناظر میں ڈی فوکس کیا جانا چاہیے۔

اے آر ماحول میں، جیسے مائیکروسافٹ کے ہولو لینس، foveated رینڈرنگ استعمال کیا جاتا ہے پروسیسنگ پاور، رینڈرنگ کی تفصیل اور توجہ مرکوز کرنے کے لیے اس بنیاد پر کہ ڈیوائس پہننے والا صارف کہاں دیکھ رہا ہے اور فوکس کر رہا ہے۔ تاہم، پہننے کے قابل AR سسٹمز جیسے کہ HoloLens فیچر میں آن بورڈ ہارڈویئر کا بوجھ بہت زیادہ ہوتا ہے، کیونکہ انہیں اصل میں 3D امیج کو ناظرین تک پہنچانا ہوتا ہے۔

پروجیکٹڈ اگمینٹڈ ریئلٹی کا فائدہ

اس کے برعکس، ETL سے چلنے والے شیشے ریموٹ CGI پائپ لائنوں کو ایک اضافی متغیر کے طور پر فوکل کی معلومات بھیج رہے ہیں، جو کہ متوقع تصویروں کے فوکس کو راؤنڈ ٹرپ کے مقابلے میں تیزی سے تبدیل کر سکتے ہیں جو فوکل انفارمیشن کو پہننے کے قابل AR ڈیوائس میں بنانا ہوتا ہے (یعنی فوکس کی معلومات > ریموٹ پروسیسر کو بھیجی گئی > پیش کردہ > پہننے والے کو واپس بھیجی گئی۔)، تاخیر کو بہتر بنانا، جو بذات خود ایک ہے۔ ناظرین کی گمراہی کی ممکنہ وجہ اے آر سسٹمز میں۔

درحقیقت، محدود دستیاب وسائل کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے فوویٹڈ رینڈرنگ کا اتنا ہی استعمال کیا جاتا ہے جتنا کہ یہ صارف کے لیے ایک مستند فوکل تجربہ فراہم کرنے کے لیے ہے، جس میں ہولو لینس طرز کے نظاموں میں سپر امپوزڈ امیجری کے بڑے حصے حاصل کرنا مشکل ہے، اور محدود 'لیٹر باکس رینڈرنگ' اور غیر مستحکم کناروں ایک مسلسل شکایت.

سگگراف 98 سے - دفتری ماحول میں بڑھی ہوئی حقیقت کا ایک وژن، جس کا حوالہ نئے پیپر میں دیا گیا ہے۔ ماخذ: https://www.youtube.com/watch?v=I8DGTQnxm38 اور https://web.media.mit.edu/~raskar/UNC/Office/

اس مقالے میں متعدد معروف فوائد کا مشاہدہ کیا گیا ہے کہ سٹیریوسکوپک پروجیکشن میپنگ (PM) میں اضافہ شدہ حقیقت کے زیادہ جدید نفاذ ہیں، جو کہ بھاری اور شدید جسمانی پہننے والے آلات پر انحصار کرتے ہیں، جیسا کہ مصنفین نوٹ کرتے ہیں*:

سب سے پہلے، پورے ماحول کا احاطہ کرنے کے لیے پروجیکٹروں کی تعداد میں اضافہ کرکے فیلڈ آف ویو (FOV) کو ہر ممکن حد تک وسیع بنایا جا سکتا ہے۔ دوسرا، استعمال کیے جانے والے فعال شٹر شیشے عام طور پر بہت ہلکے ہوتے ہیں، اور اس طرح، ان کا جسمانی بوجھ HMDs سے کم ہوتا ہے۔ تیسرا، ایک سے زیادہ صارفین ایک ہی AR تجربے کا اشتراک کر سکتے ہیں اگر ان کے نقطہ نظر ایک دوسرے کے کافی قریب ہوں۔ ان فوائد کی بدولت، محققین نے سٹیریوسکوپک PM کو ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج کے لیے موزوں پایا ہے، بشمول لیکن ان تک محدود نہیں۔ میوزیم گائیڈزفن تعمیر کی منصوبہ بندی، مصنوعات کے ڈیزائن, طبی تربیت, شکل بدلنے والے انٹرفیس، اور ٹیلی کانفرنسنگ۔

ایسا ہی ایک عمل مائیکروسافٹ ریسرچ نے 2012 میں وضع کیا تھا، اس سے پہلے کہ کمپنی کی طرف سے حالیہ برسوں میں ان ڈیوائس اے آر پر توجہ مرکوز کی جائے:

IEEE کے محققین کا دعویٰ ہے کہ نیا فوکس ان پٹ سسٹم VAC سے نمٹنے والا پہلا نظام ہے جس نے ملٹی فوکس طیاروں کو کنٹرول کیا ہے، اور اس مسئلے کو عام اور وسیع پیمانے پر قابل اطلاق طریقے سے حل کرنے والا پہلا نظام ہے، بغیر مہنگے، خصوصی پروجیکٹنگ آلات کی ضرورت کے۔

محققین کی طرف سے وضع کردہ فوکس سینٹرڈ رینڈرنگ پائپ لائن رینڈرنگ کے عمل کے بالکل آغاز میں ناظرین کے ETL شیشوں سے موصول ہونے والی فوکل معلومات کو شامل کرتی ہے، بجائے اس کے کہ بیس کمپیوٹر کو رینڈر کرنے اور پھر دھندلا کرنے کی ضرورت ہو۔ نفاذ پر منحصر ہے، یہ پروسیسنگ کے وسائل کو مزید بچا سکتا ہے اور تاخیر کو بہتر بنا سکتا ہے کیونکہ ناظرین کی فوکل نگاہیں ورچوئل عناصر کے گرد گھومتی ہیں۔

یہ تکنیک متعدد ممکنہ پروجیکشن سطحوں پر اچھی طرح سے کام کرتی ہے، بشمول فلیٹ، نان پلانر (یعنی خمیدہ یا پیچیدہ جیومیٹری، جیسے ڈمیز جن پر طبی ایکسرے کی تصویر کشی کی جاسکتی ہے) اور چلتی ہوئی سطحیں۔

ایک مخلوط حقیقت کا مینیکون جو 3D پروجیکشن کا استعمال کرتا ہے، جسے طبی تعلیم کے ماحول کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جس کا کاغذ میں حوالہ دیا گیا ہے۔ Source: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4614-0064-6_23

اس قسم کے پروجیکشن سسٹم کے لیے تاریک ماحول کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے میوزیم کی ترتیبات، اور ETL سسٹم ناظرین کے دیکھنے کے دستیاب زاویہ کو کم کرتا ہے، حالانکہ محققین کا کہنا ہے کہ ETL آلات کے لیے یپرچر کے سائز میں اضافے کی طرف رجحان وقت کے ساتھ ساتھ اس حد کو کم کرے گا۔ اگرچہ مصنفین یہ بھی نوٹ کرتے ہیں کہ نظام کو دو سلسلوں میں الگ ہونے کے لیے کافی فریم فراہم کرنے کے لیے ایک تیز رفتار پروجیکٹر کی ضرورت ہے، لیکن انھوں نے اپنے نفاذ کے لیے ایک آف دی شیلف، تجارتی طور پر دستیاب پروجیکٹر کا استعمال کیا ہے۔

*میرے ان لائن حوالوں کو ہائپر لنکس میں تبدیل کرنا۔