Augmented Reality - הטכנולוגיה ממשיכה לצמוח
03 בינואר 2010 מאת אביעד טובלי
במסגרת היכולות של נטקראפט, נמצאת טכנולוגיה חדשה ומדליקה, המתפתחת בקצב מסחרר בחודשים האחרונים. הסיבה שהיא נמצאת בחזית ושלא מפסיקים לדבר עליה, טמונה בעובדה שהפוטנציאל שלה עדיין בחיתוליו. היישומים שלה הם רבים ונוגעים בתחומי הרפואה, הצבא, השיווק, ה - gaming, הניווט, התיירות ועוד ועוד. אנחנו מדברים על Augmented Reality - למישהו יש הצעה לתרגום הולם בעברית?!
כתבנו על הטכנולוגיה הזו כבר בעבר - בפעם הראשונה, במסגרת פוסט שסיקר מסע פרסום של General Electric שהשתמש בטכנולוגיה. בפעם השנייה, ספטמבר האחרון, כשהוצאנו ברכת שנה טובה והפכנו לחברה הראשונה בארץ שביצעה פרויקט באמצעות Augmented Reality.
נתחיל בקצת היסטוריה על הטכנולוגיה -
1992 - חיל האוויר האמריקאי מפתח את אחת המערכות הראשונות העושות השימוש ב-Augmented Reality. המטרה: לשפר את תפקודם של מפעילי מערכות מסווגות בחיל האוויר.
השיטה: המערכת מציגה לאדם המפעיל אותה שכבות מידע וכלים וירטואליים על פני הצג שמולם הם עובדים. השכבות הללו נועדו להקל עליהם את תפעול המערכות המורכבות.
תוצאה: הטכנולוגיה מוכיחה את עצמה, ומשפרת את ביצועי המפעילים.
1997 - סטודנט יפני בשם רולנד אזומה (Roland Azuma) מפרסם מאמר המגדיר את גבולות התחום האקדמאי הקשור ל - AR.
1999 - סטודנט יפני בשם הירוקאטסו קאטו (Hirokatzu Kato) מאוניברסיטת וושינגטון מפתח את ערכת כלי הפיתוח הראשונה המממשת את טכנולוגית ה - Augmented Reality. שמה הלא מפתיע - ARToolKit.
קפיצה אל העתיד… נחתנו!
2009 - בחור יפני נוסף, טומוהיקו קויאמה (Tomohiko Koyama), הידוע יותר בכינוי "סאקושה", הסב את הקוד שכתב קאטו והמיר אותו לפלטפורמת Flash. במקביל, בחור יפני (כן כן, נוסף) בשם ריו איזוקה (Ryo Iizuka) הסב את ה - ARToolKit אותו הזכרנו קודם לכן, לפלטפורמת Java ו - Android.
פריצת הדרך של הטכנולוגיה והפיכתה לכלי נגיש הושגה למעשה ב - 2009, מאחר ו - Flash מותקן כיום על כל מחשב ביתי. בנוסף, מצלמת אינטרנט, זמינה אף היא במחיר נמוך ונגישה לכל אחד.
אז מה היא בעצם ההגדרה של Augmented Reality?
מדובר בהלבשה (super-imposing) של אובייקטים וירטואליים (למשל, תמונות, סמלים, גרפיקות ממוחשבות) על גבי המציאות הפיזית. הסתבכתם? צפו בסרטון ותבינו:
ישנן מספר דרכי מימוש לטכנולוגיית Augmented Reality. כל דרך מעט שונה מהאחרת אבל כולן כוללות הסתכלות דרך פילטר דיגיטלי (מצלמת ווב, מצלמת נייד, ואפילו משקפיים).
אנחנו נתחיל עם אחת הדרכים הנפוצות בכדי להסביר את עיקרון הפעילות:
אנחנו משרטטים מארקר, שאותו אמורה לזהות מצלמת הווב בהמשך. מארקר הוא בעצם הדפס גראפי, פשוט למדי, אך ייחודי ושאינו סימטרי.
ה - ARToolKit משולב בתוך אפליקציית פלאש ועושה שימוש במצלמת האינטרנט של המשתמש, בכדי לחפש ולזהות את המארקר. כל פריים ופריים שנתפס ע"י המצלמה (בסביבות ה-25 פריימים לשניה) עובר סריקה ע"י מנוע ה-AR, ובמידה וזוהה המארקר ע"ג הפלט של המצלמה, מבצע המנוע מספר חישובים (Digital Signal Processing) בכדי לדעת את הקורדינאטות של המארקר ביחס למיקום המצלמה.
המנוע מעביר חזרה לאפליקצייה את אותן קורדינאטות ובהתבסס על אותם נתונים, האפליקציה משנה את הווקטור של המשטח התלת מימדי. מנוע התלת המימד הוא זה שאחראי על תצוגת האובייקטים. אם המנוע מקבל מסר שהמשטח נטוי בזוית מסוימת, באותה זוית הוא גם מציג את האובייקטים. כמו כן אם המארקר נמצא במרחק גדול יותר מהמצלמה, כך גם האובייקטים ה"מולבשים" יראו קטנים יותר.
להלן תרשים זרימה מופשט של התהליך המתואר לעיל.
אחרי שהדגמנו את עיקרון הפעילות, נרצה לתת כמה דוגמאות ליישומי הטכנולוגיה מתחומים שונים בעולם. דוגמא ראשונה, והפעם ללא מארקר גראפי (!), משמשת לניווט במציאות הפיזית, בעזרת עזרים וירטואליים.
איך זה עובד?
במקרה הזה, חיישן לווייני אשר מותקן במכשיר הנייד אוסף את נתוני המיקום שלי, המורכבים מ: קו אורך ורחוב, גובה מעל פני הים, ואזימוט (לדוגמא: דרום=180 מעלות). בהתאם לנתונים הללו, תוצג שכבת מידע נוספת במכשיר הנייד, על פני המציאות הפיזית המופיעה בצג הנייד. השכבה הנוספת, הוירטואלית, תסייע לנו לדעת מה יש 360 מעלות מסביבנו, בלי לזוז מהעמדה בה אנחנו נמצאים. ואיפה כאן המארקר הגראפי אתם שואלים? אז זהו, שבמקרה של התממשקות ל - GPS, האדם עצמו הוא המארקר. הפנייה שלי צפונה לדוגמא, נקלטת בחיישן הלוויני, והיא האינדיקציה להציג מידע הרלוונטי לנקודת ההתבוננות שלי.
למה זה יכול לשמש?
בכל מערכת מורכבת, כמו תייר המבקר בנוף אורבני צפוף ומעוניין להתמצא בקלות ובמהירות. צבא המעוניין שחייליו יוכלו לזהות על גבי צג את כלי רכב בשדה המערכה לפי שיוך לצבאות אליהם הם שייכים, נהג אמבלונס שצריך לבחור בזמן אמת בנתיב נסיעה בה העומס הוא פחות ביותר וכן הלאה.
אבל במקום להכביר מילים, כללנו לכם כאן כמה לינקים שמדגימים את הטכנולוגיה ואת יישומיה השונים. תהנו!
משחק תלת מימדי מבוסס AR על גבי מכשיר AR יעודי מבית nVidia
יצרנית הרכב הגרמנית BMW מספקת למוסכניקים שלה עזרה יוצאת דופן
קוסם שוויצרי מראה קטע מהמופע שלו, שכולל AR עם קסם. מדהים
בונוס שכללו יוצרי הסרט "מסע בין כוכבים 2009″
צפו לחדשות ועדכונים נוספים במהלך השנה.. שתהיה שנה מוצלחת!
פוסט מצויין!
הבעיה העיקרית בflartoolkit(או בעצם של papervision) זה האינטראקציה של העכבר עם האלמנטים שיצרת ב- pv3d. חוץ מאשר planes
קשה מאוד ליצור אינטראקציה נורמלית בין האלמנט התלת מימדי לבין העכבר. אני למשל יצרתי קוביות תל מימדיות לבניית איזשהו פאזל בaugmented-reality והדרך היחידה שהמשתמש יכול להזיז אותן זה בעזרת המקלדת כי עם העכבר זה פשוט לא עבד כמו שצריך.