| Technologie: Augmented reality: toekomstbeeld of werkelijkheid? |
| Tuesday, 24 March 2009 18:53 |
|
Dit artikel is geschreven voor een onderzoeksopdracht van de minor Human Media and Design, gegeven aan de Hogeschool Zeeland te Vlissingen. Augmented reality komt steeds meer in opkomst, maar kent al een lange geschiedenis van pionierswerk. Het is onderzocht omdat het eventueel bruikbaar is / was voor een project binnen de minor, waarbij er een serious game ontwikkeld moet worden. Wat is augmented reality?Wanneer je het kort en bondig formuleert, dan krijg je de vage omschrijving “het verrijken van je omgeving door middel van digitale media”. Laten we het daarom wat uitgebreider bekijken. Er zijn verschillende soorten implementaties van augmented reality. De bekendste is door middel van beeldherkenning, het beeld voorzien van extra informatie. Zeg maar het toevoegen van virtuele elementen aan een fysieke ruimte. Nog steeds klinkt het een beetje vaag: augmented reality gaat vooral over “beleving”, dus je moet het zien om een goed idee te krijgen hoe het werkt. Onderaan het artikel staan enkele links naar filmpjes, maar ik zal proberen om het hier verder uit te leggen met enkele voorbeelden.
Een voorbeeld daarvan is DIGITAL BOX van Lego. Een zuil met camera, beeldscherm en de juiste software kan de verpakkingen van Lego modellen herkennen. De software tekent het digitale 3d model vervolgens op het beeld van de verpakking en laat dit weer zien via het scherm. Wanneer de klant de verpakking draait, dan draait het model ook op het scherm. De klant ziet dus zo hoe het Lego model eruit komt te zien wanneer het gebouwd is, en kan dat van alle kanten bekijken. Hierdoor zullen klanten eerder geneigd zijn om, nu ze de verpakking toch al in hun handen hebben en weten hoe het eruit komt te zien, meteen naar de verkoopbalie te lopen en het product aan te schaffen.
Een ander voorbeeld is een advertentie voor de MINI Convertible 09, waarbij er een advertentie is gemaakt voor een autoblad. De advertentie vertelt dat de potentiële klant naar de website moet en met behulp van zijn of haar webcam de auto in 3d kan zien. De software achter de website kan door middel van de webcam de advertentie herkennen, en tekent op het beeld van de advertentie het 3d model. Ook hier heeft het draaien van het blad het effect dat het model meedraait. Klanten kunnen zo thuis, gebruikmakend van simpele hardware, hun ervaringen met “normale” producten verrijken met extra informatie. Het hoeft niet altijd een 3d-model te zijn wat getoond wordt. De techniek kan ook gebruikt worden om bijvoorbeeld foto's in bladen om te toveren tot video's, maar ook om een informatieve wandeltocht door een oude stad te “verrijken” met allerhande informatie, op basis van beeldherkenning maar ook van gps-locatie. Hoe lang bestaat dat augmented reality dan?Er zijn al artikelen en voorbeelden te vinden van 2004, en wellicht dat men daarvoor al mee bezig is geweest. Momenteel zie je toch vooral dat onderwijsinstellingen er mee experimenteren. Desondanks zie je steeds vaker het gebruik van augmented reality voor de commercie. In games wordt er ook vormen van augmented reality gebruikt, hetzij op een kleine schaal. Het is veelal een variant van augmented reality, namelijk augmented virtuality, waarbij fysieke elementen worden toegevoegd aan een virtuele ruimte. Het omgekeerde dus van augmented reality. Een bekend voorbeeld is de wii, waarbij de bewegingen echt zijn, maar waarin je speelt (de ruimte) virtueel is. De achterliggende techniekEr zijn 2 onderdelen die, naast de benodigde software/code, niet mogen ontbreken: een apparaat om beeld te binnen te halen, en een vlak dat de software kan herkennen. Dit kan al heel simpel ingevuld zijn, door middel van een webcam en een referentieafbeelding (marker), veelal een uitgeprint symbool, wat op een 2d barcode lijkt. Vooral in Azië zijn 2d barcodes populair, waarmee telefoons naar websites gestuurd kunnen worden door niet het adres in te typen, maar door een foto te maken van de barcode. Tevens kunnen er (simpele) afbeeldingen en zelfs foto's gebruikt worden. Hoe goed het herkend kan worden is vooral afhankelijk van de kwaliteit camera en gebruikte software.
Om gebruikers helemaal op te laten gaan in de augmented reality, worden er soms projectiebrillen gebruikt in combinatie met een webcam. Hierbij zit de camera veelal in het midden van de bril. Door de brillen zien gebruikers alleen datgene wat het systeem toont, en door middel van de webcam weet de software waarnaar de gebruiker kijkt, om zo de juiste informatie te tonen. De software is bepalend voor de mogelijkheden van augmented reality. Het bepaald wat er met een referentieafbeelding moet gebeuren. Er zijn al enkele frameworks en libraries beschikbaar, die een basis vormen voor de software en verder uitgebreid kunnen worden. Voor verschillende programmeertalen, waaronder C++, Java en Actionscript (Flash) zijn er deze te vinden. Er zijn zelfs al programma's waarin alleen nog maar het 3D model geïmporteerd hoeft te worden en gekoppeld te worden aan een referentieafbeelding. Het nadeel van zulke programma's is dat het niet verwerkt kan worden in een software applicatie of website, omdat het een losstaand programma is. Wanneer er alleen wat getoond hoeft te worden zonder enige vorm van interactie, dan is er niet meer werk dan alleen de software configureren om de gekozen referentieafbeelding te kunnen herkennen en het 3d-model of filmpje te kunnen tonen. Wanneer dit niet de eerste keer is dat de programmeur dit heeft gedaan, en vooral wanneer de software herbruikbaar is, hoeft dit niet veel tijd in beslag te nemen. Bij geen of weinig ervaring zal het echter enige tijd vergen voordat er een bevredigend resultaat behaald kan worden. Het is vooral lastig om een augmented reality systeem op te zetten vanaf nul. Iemand die hierover mee kan praten is een student van de Hogeschool Zeeland. Gregory Bohnke is een derdejaars informatica student en heeft voor zijn stage bij Nuformer gewerkt aan een gedigitaliseerde winkelbediende. Klanten kunnen de digitale winkelbediende “besturen” door handbewegingen, en de software zorgt ervoor dat de winkelbediende oogcontact zoekt met de klant door middel van beeldherkenning en motion-tracking. Gregory kan beamen dat de techniek nog best ingewikkeld in elkaar zit. Computers en software worden steeds beter in het herkennen van beelden, maar het vergt nog steeds veel rekenkracht van de computer. Bruikbaar voor het project?Zoals al eerder aangegeven aan het begin van het artikel, is augmented reality onderzocht met in het achterhoofd de bruikbaarheid voor het “serious game” project. Zonder al teveel in te gaan over het doel van het project, kan er wel geconcludeerd worden dat het een zeer interessante techniek is, en veel mensen vinden het (veelal) 3d effect prachtig. Maar kritische kanttekeningen zijn natuurlijk dat het ingewikkeld is om te ontwikkelen, dus ook kostbaar. En daarbij ben je altijd afhankelijk van een camera, en om het beste effect te hebben zou de “gebruiker” een projectiebril moeten dragen, wat ook zeer kostbaar is. Augmented reality zal wel steeds vaker gebruikt gaan worden, misschien is het nu nog toekomstmuziek, maar wellicht binnen 5 jaar gemeengoed. In Azië is men namelijk al gewend aan de 2d barcodes, een soort van voorloper. Er zijn genoeg mensen en bedrijven mee bezig, om het al dan niet commercieel te gebruiken, wat de kosten zullen drukken. Nog te vroeg om te gaan gebruiken voor het project, maar zeker niet minder interessant!
Wouter van Eekelen
Bronnen:
Voorbeeld filmpjes:
Comments (0) Bookmark with:
|
Hoe beter de webcam of camera, hoe kleiner de verschillen mogen zijn tussen de referentieafbeeldingen. Wanneer de beeldkwaliteit slechter is, is het moeilijker onderscheid te maken en is het dus noodzakelijk dat de verschillen duidelijk zijn. Veel implementaties van augmented reality maken gebruik van een beperkt aantal referentieafbeeldingen, soms slechts één tegelijkertijd, of de software is ontworpen voor slechts één afbeelding.