Trečioji įrenginių banga
Pasaulyje atsirandančios XR technologijos ir akiniai – trečioji asmeniškumo banga
Mūsų pasaulis jame yra visiškai praturtintas hologramomis,per kurią vizualizuojame įvykius ir informaciją. Šios galimybės gali būti naudojamos projektavimo tikslais, pavyzdžiui, kai reikia peržiūrėti 3D modelį erdviniame pasaulyje. Per šią sistemą galite bendrauti su žmonėmis, matyti jų hologramą, išgirsti juos, perteikti jiems jausmus ir emocijas.
Naudodami virtualią ar mišrią realybę galitekurti naujus objektus, juos projektuoti, kurti maketus erdvėje pagal 2D piešinį. Visa tai galima padaryti naudojant Microsoft HoloLens akinius ar panašios technologijos įrenginius.
AR, MR ir VR skirtumai
XR yra išplėstinės realybės santrumpa. Ji skirstoma į tris kategorijas: virtualioji realybė, mišri realybė ir papildyta realybė.
Mišrioje realybėje holografiniai objektai irrealus pasaulis sąveikauja tarpusavyje, yra virtualių ir realių objektų mišinys. Virtualioje realybėje vartotojas yra tik virtualiame pasaulyje. Papildytoje realybėje matome virtualius objektus, hologramas, bet nejaučiame jų gylio. Mišrioje realybėje vartotojas mato ir jaučia gylį, o tada atrodo, kad holograma yra tikra.
Arčiausiai realaus pasaulio – papildytarealybė, kaip kadaise populiari „Pokemon Go“ programėlė. Jei kalbėtume apie virtualią realybę, tai šiemet pasirodė žaidimas Half-Life: Alyx, kai žmogus pasineria į virtualų pasaulį ir ten bendrauja su personažais. Kol kas populiarių žaidimų mišrioje realybėje nėra – norint pasinerti į mišrią realybę, reikia specialaus įrenginio, pavyzdžiui, „Microsoft HoloLens“.
„Microsoft Hololens“.
Tai visas nešiojamas kompiuteris:jame yra klasikiniai moduliai – baterija, procesoriai ir specialūs moduliai, tokie kaip optika, jutikliai, skirti kurti supančią erdvę, analizuoti gestus ir vartotojo elgesį.
Šiam procesui reikia specialios optikos, mesnegalime tiesiog ant kiekvienos akies uždėti dviejų identiškų ekranų. Galų gale, jei vartotojui pateikiamas tas pats vaizdas, tada atrodys, kad objektas yra begalybėje dėl stereo matymo. „Microsoft HoloLens“ turėtų į tai atsižvelgti ir pritaikyti vaizdą konkrečiai pagal akinių padėtį, o net „HoloLens“ dabar turi specialius jutiklius, kurie nustato vyzdžio padėtį ir koreguoja hologramas, priklausomai nuo to, kur žiūrime.
Norint įvertinti, reikalingos kameros akiniuosesupantį pasaulį, kad hologramą būtų galima patalpinti giliai, už tikrojo objekto. Tam naudojami specialūs jutikliai – tai gylio kameros, kurios analizuoja mus supančią erdvę ir analizuoja jos gylį.
Erdvės analizė
Taip pat yra speciali kameraanalizuoja vartotojo gestus – šiuolaikiniai Microsoft HoloLens akiniai gali aptikti rankas. Tai reiškia, kad su hologramomis galima bendrauti – imti, perkelti.
Erdvės analizė
Pagrindinė kamerų funkcija – erdvės analizėaplinkui. Vartotojas turi suprasti, kur patalpoje yra siena, stalas, daiktai. Jie įvertina juos kurdami erdvės tinklelį. Tai yra geometrija, kurioje galite įdėti hologramą už sienos. Galime paslėpti virtualų objektą už tikros sienos, ir taip pasiekiamas gylio pojūtis ir realus hologramų buvimas.
Akiniai aptinka gestus, bet kam tai skirta?Norėdami sąveikauti su hologramomis – vartotojai turi turėti galimybę jas spustelėti, pasukti, judėti, vartotojai turi turėti virtualią klaviatūrą, kuri įveda tekstą. Nors dabar tai labai nepatogu – pasirodo, paspaudžiamas tik vienas klavišas per sekundę.
Todėl vartotojai turi mokytis iš naujobendrauti su pasauliu ir sąsaja. Niekas anksčiau neturėjo tokio įrenginio, todėl kūrėjai turi nepamiršti, kad jie turi būti intuityvūs, panašūs į sąveiką realiame pasaulyje. Viskas turi vykti lygiai taip pat, kaip paprastai – vartotojas turi turėti galimybę pasiimti puodelį taip pat, kaip ir įprastame gyvenime. Ir tai netgi yra vietos vaizduotei sukurti naują elgesio mechaniką.
Kur galite pritaikyti mišrią realybę realiame gyvenime
Šiuolaikinių akinių dėmesio centre yra pramonė.Kodėl gi ne įprastas vartotojas? Mat tokie įrenginiai brangūs – apie 3,5 tūkst. Tik gamyba kritinėse situacijose gali pateisinti tokio įrenginio kainą.
Pirmasis sprendimas, kurį galima įgyvendintiakiniai yra virtualus asistentas, jo idėja yra ta, kad gamyboje kai kurios operacijos turi 100-150 surinkimo žingsnių instrukcijas ir techninę dokumentaciją, kurią reikia giliai suprasti. O tokių akinių idėja yra suskaitmeninti šią instrukciją ir visus šiuos veiksmus parodyti hologramų pavidalu.
Sukūrėme tokio sprendimo prototipądujų paroda Sankt Peterburge, kur paraiškoje buvo įgyvendinta suskystintų gamtinių dujų tanklaivio instrukcija. Hologramų, teksto ir garso pavidalu darbuotojas girdi ir mato, ką jam reikia daryti. Be to, tai taip pat gera platforma mokytis ne tik techninio proceso metu, o tokį sprendimą galima atlikti ir ant Microsoft HoloLens akinių.
Kitas variantas yra nuotolinis asistentas, kaisujungiame akinius nešiojantį darbuotoją ir nuotolinį ekspertą. Ekspertas per 2D sąsają mato tai, ką darbuotojas stebi per kamerą ir gali jam ką nors pasakyti per garsą ir vaizdo įrašą, piešti jam užuominas erdvėje. Jis tvirtinamas realioje erdvėje, o jei ekspertas apvažiavo, pavyzdžiui, kraną ir pasakė, kad jį reikia pasukti, darbuotojas gali išsiblaškyti, bet užuomina niekur nedings.
Tai taip pat apima žaidimų variklius – Unity Engine ir Unreal Engine, kurie naudojami žaidimams ar papildytosios virtualios realybės programoms kurti.
Sąveika su robotu
Robotas yra įrenginys, kurį valdokeli laisvės laipsniai. Pavyzdžiui, jis gali turėti du variklius, kuriuos galima perkelti ir koordinuoti naudojant programas. Innopolio universiteto laboratorijoje yra daugybė tokių įrenginių – dronas, kuris krisdamas nelūžta, humanoidas ir vaikščiojantis robotas, kuris atrodo kaip žmogus. Yra techniniai manipuliatoriai, jie gali būti naudojami gamyboje. Su kiekvienu iš šių įrenginių galima sąveikauti.
Kas yra robotas?
Kaip aš tai galėčiau padaryti?Pirmasis pavyzdys yra virtualioji realybė, VR simuliatorius, skirtas pramoniniams manipuliatoriams. Joje galima išmokti dirbti su robotu, suprasti, kaip veikia įrenginys, galima užprogramuoti jį atlikti kokį nors veiksmą ir išbandyti tai simuliacijoje.
Kitas sprendimas VR technologijų sankirtoje irRobotika yra fizinių procesų simuliatorius. Pavyzdžiui, pramoginis skrydžio treniruoklis erdvėlaivyje, kuriame robotai imituoja skrydį, o VR akiniai suteikia sprendimą ir vaizdą, atitinkantį tam tikrą skrydžio etapą. Taigi procesas tampa įtraukiantis ir tikroviškesnis.
Tam naudojama virtuali realybėteleoperacijos – kai vyksta pavojinga gamyba, nesaugi aplinka, kurioje žmogui sunku būti. Prietaisai ten gali veikti, jie sumažina pavojų žmonėms. Bet juos reikia valdyti, robotas gali atlikti tik įprastas operacijas, o jei kalbame apie nelaimes ar nesaugią aplinką, tai tokiu atveju reikia žmogaus intelekto. Todėl reikalingos nuotolinio valdymo sąsajos – VR bus vienas iš variantų tam.
Robotai gali padėti pavojingų operacijų metu
Papildytos ir mišrios realybės taikymaslabiausiai atstovaujama robotų programavime. Vartotojas per įrenginį gali matyti roboto būseną, ką jis ketina daryti. Papildyta ir mišri realybė daugiausia dėmesio skiria tokiems sprendimams. Kai robotas sumontuotas ir jį reikia sukonfigūruoti kokiai nors užduočiai atlikti, tam naudojamas specialus nuotolinio valdymo pultas, kuriame įrenginį galima perkelti į konkrečią padėtį, įsiminti ir perkelti toliau.
Tačiau kai programa visiškai sukurta, tai sunkuįsivaizduokite, jei įvyks koks nors nenumatytas incidentas. Tam sukuriamos specialios sąsajos. Tai būtina ir dėl saugumo, ir dėl efektyvesnės sąveikos.
Tai padeda XR ir mišri realybė.Ten galite konfigūruoti virtualią erdvę, pritaikyti ją konkrečiam eksperimentui arba pakeisti robotą. Inžinieriai turi neribotas konfigūravimo galimybes, o tai sumažina saugumo riziką.
Tiksliau, mūsų sprendimas naudoja keletąvirtualūs objektai. Jame yra meniu, skirtas sąveikai su sistema, tikslinis taškas, apibūdinantis vietą, į kurią norime, kad robotas ateitų. Toliau turėtų būti virtualūs roboto ir jo įrenginių – griebtuvo ar įrankio – modeliai.
Sustatę taškus galime bėgtijudesio modeliavimas, siekiant patikrinti, kaip bus vykdoma trajektorija. Be jos gali būti pažeistas robotas ar įranga, o kai matome virtualią simuliaciją, tai žmogui saugu ir vizualu.
O kai mes tikrai suprasime, kad programa teisinga ir tuo įsitikinę, galime pradėti tikro roboto darbą ir vykdyti mums reikalingą programą.
Kaip bendrauti su robotu
Žemiau galite pamatyti, kaip vyksta sąveikaper mūsų programą. Šie kadrai buvo padaryti laboratorijoje ir eksperimentinėje patalpoje. Bendraujame su dviejų tipų robotais: mobiliuoju įrenginiu „Platoon“ ir pramoniniu robotu „Kuka IIWA“.
Vartotojai nešioja „Microsoft Hololens“ akinius,iš pradžių jie išanalizuoja erdvę, o tada gestų pagalba vartotojas pradeda bendrauti su robotais, nustato jų padėtį, nustato koordinates ir tūno, kad įrenginiai pradėtų judėti.
Robotai naršo erdvėje naudodami koordinates
Mobiliam robotui užtenka įdėti taškąant grindų, tai yra 2D koordinatė, o manipuliatoriui reikia nustatyti 3D koordinatę. Kiekvienas manipuliatorius turi savo reikalavimus, o perėjus programą, įrenginius galima imituoti. Ir tuo pačiu iš karto aiškiai matosi trajektorijos, ką veiks robotas – to negalima padaryti per planšetinį kompiuterį ar įprastą teksto rengyklės sąsają. Tokios sistemos prasmė ta, kad per vieną sąsają galima bendrauti su įvairių tipų robotais.
Būtent šios kelių platformų technologijos galibūti įdomūs žmonėms, kurie vis dar ieško to, kas juos domina. XR ir robotikos sankirtos atveju galima pastebėti tokias technologijas kaip kompiuterinis matymas – tiek akiniai, tiek robotas turi specialias kameras erdvei analizuoti. Taip pat yra SLAM algoritmai žemėlapiui kurti, valdikliai, sekimo sistema įrenginio padėties nustatymui.
Skaityti daugiau
Palyginkite, kaip NASA ir Roscosmos nufilmavo Mėnulio užtemimą
„Penktoji jėga“ sukuria nematomas „sienas“ visatoje. Svarbiausia apie naująją fizikų teoriją
Paskelbtas beždžionių raupų infekcijos žemėlapis