Augmented Reality i nowe możliwości interakcji człowieka z otoczeniem

Rozszerzona rzeczywistość, czyli augmented reality, to system łączący świat realny i ten wygenerowany komputerowo. Otwiera właśnie przed nami nowe możliwości i ukazuje nowy obraz świata. Jej wpływ na kolejne branże, ale też codzienność indywidualnych odbiorców, łatwo dostrzec. Augmented reality wykorzystywana jest w wielu różnych sektorach i przez różne aplikacje - podczas szkolenia pozwala zgłębiać nową technologię, w muzeum odpowiednia aplikacja daje nie tylko podziwiać obiekty, ale też zdobywać informacje na ich temat. Lotnictwu czy motoryzacji technologia ta pozwala na wsparcie map i przekazać może kluczowe informacje albo obraz. Także marketing wykorzystuje ten system - za pomocą okularów i aplikacji rozszerzona rzeczywistość pozwala przeżyć konsumentowi unikalne doświadczenie na pograniczu rzeczywistego świata i fantazji. Technologia augmented reality to przyszłościowe połączenie urządzenia z tak dobrze znanym nam światem. W GlobalLogic obserwujemy tę technologię z fascynacją i poszukujemy ludzi, którzy chcieliby wraz z nami ją budować.

Tomasz Filipowski i Piotr Doskocz (Lead Software Engineers), dwaj eksperci GlobalLogic zaangażowani w projekty związane z augmented reality, postanowili podzielić się swoimi spostrzeżeniami na jej temat. Zapraszamy na bardzo ciekawą rozmowę!

Tomasz: Ostatnio doszedłem do wniosku, że to gracze najlepiej odnajdą się w nowej rzeczywistości, która czeka nas po upowszechnieniu systemów HUD wykorzystujących augmented reality. Oni są już przyzwyczajeni do odczytywania niezbędnych informacji z urządzenia elektronicznego podczas jazdy i doskonale znają oznaczenia w rodzaju zielonej linii prowadzącej do zakrętu. Wszystko to jest obecne w wielu grach wyścigowych. 

Piotr: Trudno się z Tobą nie zgodzić. Zresztą rzeczywistość rozszerzona jest w pewnej formie obecna w branży gier od dobrych paru lat. System ten jednak zdecydowanie wyszedł poza ramy gry i innej rozrywki i dzisiaj kojarzony jest z dużo większą liczbą zastosowań. To już coś więcej niż zwykłe aplikacje. Już nie mogę się doczekać wyjazdu wakacyjnego wraz z rzeczywistością rozszerzoną, podczas którego hologram znanej postaci historycznej w czasie rzeczywistym oprowadzi mnie po okolicy, wskaże różne obiekty, a także opowie o zabytkach i wydarzeniach sprzed wieków. Bez konieczności rezerwowania czasu przewodnika. 

Tomasz: Ten moment, gdy technologia dopiero toruje sobie drogę, jest zawsze najciekawszy. Wyobraźnia i kreatywność projektantów oraz inżynierów pracują na najwyższych obrotach, a każdy z nich chce wykorzystać możliwości danego rozwiązania w jak najlepszy sposób. O augmented reality mówi się już od pewnego czasu i przykłady praktycznych zastosowań mnożą się z tygodnia na tydzień. Branża turystyczna, jak wspomniałeś, na pewno zyska na rozszerzonej rzeczywistości, ale obok niej z takiej technologii też przecież skorzystają medycyna, handel czy przemysł. 

Piotr: Jeśli miałbyś więc wskazać główny motor napędowy rozwoju rzeczywistości rozszerzonej, co by to było?

Tomasz: Informacja od zawsze była podstawą rozwoju społeczeństw, a tempo dyktowały metody jej przekazywania. Im sprawniejszym i szerzej dostępnym medium wymiany informacji dysponowała dana kultura, tym gwałtowniejszy rozwój przeżywała. W dzisiejszych czasach, gdy wszyscy żyjemy w globalnej wiosce, jesteśmy przyzwyczajeni do technologii, mamy łatwy dostęp do informacji za pomocą smartfona i różnych aplikacji, zjawisko to ma swoje odzwierciedlenie w niemal wszystkich aspektach życia gospodarczego, społecznego i politycznego. Dostępna natychmiast, w czasie rzeczywistym, dostosowana do kontekstu i otoczenia, informacja jest niezbędna wszędzie. Lista nie ma końca, bo spójrzmy na przytoczoną wcześniej medycynę i przydatność tej technologii dla niej właśnie – trudno podważyć pozytywny aspekt szybkiego i łatwego dostępu do danych o pacjencie dla lekarzy przeprowadzających operacje. 

Piotr: Zdecydowanie, to przykład działający na wyobraźnię. Musisz przyznać jednak, że bliższe naszej codzienności w firmie GlobalLogic są zastosowania augmented reality w przemyśle. Komputerowe symulacje, choćby nie wiem jak dokładne, nie są do końca intuicyjne. Tymczasem w rozszerzonej rzeczywistości inżynierom dużo łatwiej jest odnajdywać błędy projektowe, a to z kolei przekłada się na ograniczanie kosztów. Wiele firm to dostrzega. Dodatkowo prościej jest weryfikować poprawność realizacji prac w ramach projektów, sprawdzając chociażby właściwe położenie i połączenie zastosowanych komponentów. 

Tomasz: I oczywiście nie możemy zapomnieć o dużo prostszym, szybszym i bezpieczniejszym szkoleniu specjalistów, którzy dzięki rozszerzonej rzeczywistości mogą łatwiej nabywać potrzebne umiejętności i od razu trenować je w odpowiednich warunkach. Zestaw okularów i aplikacja często wystarczą, by przenieść użytkownika ze świata rzeczywistego do różnorodnych wirtualnych szkoleń. A nawet jeśli na miejscu, kiedy wystąpi problem, zabraknie odpowiednio wykwalifikowanego eksperta, augmented reality daje szansę na efektywną komunikację na odległość – przekazanie potrzebnych rad i wdrożenie ich w praktyce. Z pewnością coraz więcej firm będzie się interesować zagadnieniem rozszerzonej rzeczywistości.

Piotr: Same plusy. Od paru chwil zachwycamy się potencjałem augmented reality, która toruje sobie miejsce w kolejnych sektorach rynku, o tym, jak wiele firm może tę technologię zastosować w przemyśle… Nie może być inaczej, skoro sami na co dzień przekonujemy się o jej możliwościach, pracując nad rozwojem projektu ARIS...

Tomasz: To prawda. Musimy jednak postarać się zachować obiektywizm i nie ulegać przesadnej ekscytacji, gdy w grę wchodzi rozszerzona rzeczywistość. Owszem, istnieją już repozytoria danych, algorytmy rekomendacyjne oraz infrastruktura telekomunikacyjna, więc w teorii fundamenty pod szybki rozwój technologii opartych o augmented reality są mocne. Nie możemy jednak ignorować faktu, że czynnikiem hamującym postęp jest w tym momencie sam sprzęt odpowiedzialny za wyświetlanie obrazu na linii użytkownik - rzeczywistość. Dwa najważniejsze czynniki to jakość augmentacji – to jak naturalna i czytelna wydaje się użytkownikowi – oraz cena urządzeń, projektora lub wyświetlacza. Wśród obecnie istniejących rozwiązań nie istnieje jeszcze odpowiedni kompromis między tymi płaszczyznami. I muszę przyznać, że nie spodziewam się tu na razie wielkiego przełomu. Prognozuję bardziej stopniowe usprawnianie kilku różnych technologii i urządzeń zoptymalizowanych pod dedykowane zastosowania.

Piotr: Czyli rozumiem, że nie spodziewasz się świata z cyberwszczepami i bezpośredniego podpięcia systemu augmentacji pod nerwy wzrokowe lub ośrodki analizy obrazu w ludzkim mózgu w najbliższym czasie?

Tomasz: To już finalna forma augmented reality. Takie rozwiązanie, zintegrowane z modułami lokalizacji i przesyłu informacji oraz infrastrukturą miejską i komunikacyjną, pozwoli na pełny, tani, wysokiej jakości system augmentacji optymalny dla wszystkich możliwych zastosowań. Powiem więcej – możemy wtedy wyobrazić sobie nawet rozszerzenie wirtualnej rzeczywistości na inne zmysły – smak, dotyk, zapach. Na pewno słyszałeś o planach wykorzystania nanorobotów do lepszego monitorowania ludzkich organizmów. Ogromne wrażenie robią też już dzisiaj produkowane i wykorzystywane obiekty takie jak egzoszkielety czy protezy. To wszystko niejako zapowiada kierunek w którym będą rozwijać się technologie, ułatwiając i ulepszając kontakt człowieka z maszyną. Oczywiście, by mówić o podpinaniu systemów augmentacji do ludzkiego ciała, niezbędne będzie wcześniejsze uporanie się z takimi problemami jak miniaturyzacja i zasilanie. Poza tym mówimy o testowaniu rozwiązań na ludziach, co trudno sobie wyobrazić. 

Piotr: Zdecydowanie, kwestii etycznych nie sposób pominąć przy takich rozważaniach. To ciekawe, że wspomniałeś również o problemach z miniaturyzacją i kwestią zasilania. Gdy spojrzeć na augmentację opartą na tak zwanych wearables, w ich przypadku one również okazały się barierą. Wygląda na to, że bez wielu usprawnień i lokalnych przełomów w technologii nie uda się, przynajmniej chwilowo, rozwinąć tego typu rozwiązań. 

Tomasz: Owszem. Ale sytuacja wygląda za to lepiej w przypadku systemów opartych o przezroczyste wyświetlacze. Tutaj miniaturyzacja i zasilanie są już niemal lub w zupełności zaadresowane przez dostępny sprzęt. Jakość wyświetlanego na przezroczystych ekranach obrazu jest wystarczająca dla większości zastosowań. A dla pozostałych, z reguły profesjonalnych lub wymagających wysokiego stopnia bezpieczeństwa, odpowiednią jakość osiągniemy niedługo. Wyzwaniami pozostaje opracowanie odpowiednich algorytmów lokalizacji i wirtualizacji obiektów w przestrzeni ze względu na pozycję i trajektorię użytkownika, ekranu, i obiektów świata rzeczywistego. To już jednak, jak sam dobrze wiesz, jest rodzaj problemów jak najbardziej rozwiązywalnych.

Piotr: Daleko nie muszę szukać potwierdzenia, bo przecież udowadnia to realizowany przez nas w GlobalLogic projekt ARIS. Wykorzystuje specjalną przezroczystą naklejkę zaaplikowaną na dowolną szybę oraz rzutnik typu ultra short throw, by umożliwić wyświetlanie dowolnych rzeczy rozszerzonej rzeczywistości w postaci interaktywnej symulacji jazdy samochodem. Wszelkie informacje trafiają na fizyczną przednią szybę samochodu. Zastosowane rozwiązania dają praktycznie nieograniczoną swobodę w wyświetlaniu obiektów. Kluczowe jednak, jak w każdym rozwiązaniu wykorzystującym augmented reality, jest uzyskanie poprawnej pozycji obiektów i przedstawianie informacji naturalnie dla oka użytkownika. To jest możliwe poprzez zastosowanie przez platformę ARIS kamery skierowaną na odbiorcę oraz zestaw algorytmów, które wyliczają kierunek patrzenia. Nowe medium otwiera nieznane wcześniej możliwości interakcji z użytkownikami i światem. 

Tomasz: Nieznane w tej formie, choć na swój sposób spodziewane, co zauważyliśmy na początku, wspominając o doświadczeniach graczy. 

Piotr: Na swój sposób tak. Przede wszystkim jednak to efekt wysokiego poziomu złożoności systemów wspomagających kierowców. Skoro wykorzystywane do tej pory ekrany i wyświetlacze przestają być wystarczające, ludzkość szuka nowych wydajnych rozwiązań. Tak było zawsze, wszak potrzeba była, jest i będzie matką wynalazków.