Nadgrajena resničnost
Se morda spominjate, kako je v filmu Terminator glavni lik videl ljudi okoli sebe? Sproti so se mu izrisovali najrazličnejši podatki in se digitalno dodali čez to, kar je sicer videl (oziroma videla njegova kamera). Tako virtualno nadgrajevanje okolice pa niti ni več tako oddaljeno - zametki so že tu.
Zamisel nadgrajene resničnosti (po angleško, augmented reality ali AR) niti ni tako nova, hkrati je tudi razmeroma enostavna: vzamemo sliko ali video, čez to pa računalniško nekaj dodamo. To je lahko bolj ali manj uporabno - od podatkov o objektih na sliki (kot v uvodu omenjeni vid ubijalskega robota) pa do sprememb same slike (recimo prevajanje napisov v realnem času, kot počne program za iPhone, ki ga bomo omenili malce kasneje).
Zelo veliko tega vidimo pri različnih športnih prenosih, najbolj pa so na te tehnologije mahnjeni v ZDA. Značilen zgled je ameriški nogomet, kjer so napovedovalci že pred leti pri počasnih posnetkih risali po sliki (oziroma videu), s temi digitalnimi kracami pa podpirali svoje razlage o tem, kam je kateri izmed igralcev tekel, kam se je vrgla žoga itd. Novejši zgled je naprednejši, saj v realnem času na igrišče narišejo črto, ki označuje potreben premik žoge, ta črta pa je vrisana pod igralci.
Kasneje so še naprednejšo tehnologijo uvedli pri prenosih hokejskih tekem, kjer je pak digitalno obarvan, pri hitrih podajah in strelih pa dobi dolg, barvit rep, torej je videti kot nekakšen komet. Podobne učinke so začeli uporabljati tudi pri drugih športnih prenosih.
Aplikacija Peaks za iPhone nam kaže vrhove v bližnji in daljni okolici.
Računalnikarjem je mogoče bolj domač zgled iz praktično vseh prvoosebnih strelskih iger, kjer se nad nasprotniki prikažejo podatki o njihovem zdravju, orožju itd. Gre torej za podoben pogled kot pri Terminatorju, v angleščini pa se temu reče head-up display. Izraz izvira iz bojnega letalstva, kjer so uvedli prozorne prikazovalnike, zaradi katerih pilotu ni treba spuščati glave, da bi izvedel kritične podatke o dogajanju. Prvi zgledi izhajajo že iz druge svetovne vojne, sčasoma pa se je na teh prikazovalniki prikazalo vse več podatkov.
V praksi je danes vse več različnih rab teh tehnologij. Seveda ne preseneča, da je veliko gonilo pri razvoju prav vojaška industrija. Zgled je sistem, ki je v rabi na letalu F-35 Lightning 2, kjer pilot dobi digitalno sliko dogajanja ne glede na to, kam dejansko gleda, torej tudi skozi letalo. Podobni sistemi se razvijajo tudi za kopensko vojsko, kjer se bodo vojakom na prozornem okularju (oziroma očalih) prikazovali podatki o dogajanju na bojišču. Očala, na katerih se prikazujejo podatki o okolici, pa se uporabljajo tudi v bolj miroljubne namene. Samo ime "Augmented reality" je prvi uporabil Boeingov raziskovalec Thomas Caudell, ki je tako opisal na glavi nameščeni sistem, ki je delavce vodil pri namestitvi električnih žic in kablov.
S sistemi nadgrajene resničnosti se danes srečamo tudi v dražjih oziroma tehnično naprednejših avtomobilih. Take tehnologije že uporabljajo različna avtomobilska podjetja, zamisel pa je seveda v tem, da se nam na vetrobransko steklo projicirajo relevantni podatki. To je na voljo v vse več avtomobilih različnih znamk, seveda pa gre za dražje avtomobile. Omislimo pa si lahko tudi različice za uporabo na motociklističnih čeladah. So pa že avtomobili, ki nam čez to, kar vidimo skozi vetrobransko steklo, prikažejo sliko iz kamere, ki je prilagojena za nočni pogled (night vision).
Načeloma velja prepričanje, da naj bi za pravo nadgrajeno resničnost veljale le tehnologije, ki to omogočajo v realnem času, nekateri celo zahtevajo, da so interaktivne. A podjetja, sploh pa njihovi oddelki za trženje, si izraz razlagajo po svoje, tako da se pod njim skriva marsikaj. V tujini so nekatera podjetja na svoje izdelke že dodajala grafične kode, ki znajo oživeti, ko jih preberemo s kamero pametnega telefona ali drugih tovrstnih naprav (spletne kamere računalnikov, recimo). Na vlak so skočili tudi nekateri izdelovalci oblačil, denimo izdelovalec očal ray-ban, ki ima na svoji strani program, imenovan "Virtual Mirror". Ta uporabi našo spletno kamero, da nam čez obraz digitalno doda različne modele njihovih očal.
ARSoccer je preprosto driblanje virtualne žoge. Enostavna brezplačna aplikacija, ki pokaže, kaj vse je mogoče.
Za aplikacije nadgrajene resničnosti seveda potrebujemo nekaj strojne opreme. Prvo so tipala, ki zaznajo okolico oziroma predmete v njej. Sem sodijo video kamere, merilci pospeškov, merilci orientacije (žiroskopi), tipala GPS, kompasi itd. Potrebujemo še procesor, ki lahko obdela zajete podatke in z njimi operira, zadnji korak pa je zaslon oziroma prikazovalnik, prek katerega bomo spremljali obdelano resničnost.
Poglavitni razlog, zakaj so te tehnologije prav zdaj postale bolj priljubljene, je razmah naprednih pametnih telefonov, ki obsegajo praktično vse zgoraj naštete komponente. Ti telefoni imajo video kamere, silno veliko tipal, dostop do spleta (in s tem do zelo veliko različnih podatkov, ki jih lahko prikazujemo), seveda pa tudi vse bolj zmogljive procesorje.
Nadgrajena resničnost v žepu
Začnimo kar pri eni izmed najobetavnejših in najzanimivejših aplikacij za pametne telefone (na voljo je tako za telefone iPhone kot za telefone z operacijskim sistemom Android), Layar. Gre za program nizozemskih razvijalcev, ki uporabi tipalo GPS za določitev našega položaja, kompas, merilec pospeškov in tudi video kamero pa skupaj uporablja za natančen podatek o tem, kam smo obrnjeni, oziroma kaj gledamo. Čez sliko, ki jo zajema video kamera, izrisuje različne podatke.
Teh podatkov je resnično veliko, novi pa se dodajajo praktično iz dneva v dan. Organizirani so v različne plasti ("Layers"), ki jih lahko razvije praktično kdorkoli, saj je programski vmesnik (API) brezplačen, podjetje Layar pa pred objavo pregleda oziroma potrdi vsako novo plast podatkov. Vsega skupaj je že več kot dva tisoč, seveda pa je silno veliko takih, ki so močno vezane le na določeno območje, recimo neko mesto, pokrajino ali državo.
Spyglass je virtualni navigacijski pripomoček, naj bi bil celo narejen po vojaških standardih.
Lep zgled so plasti, ki nas peljejo po turističnem ogledu, recimo, zgodovinskega mestnega jedra. V okviru Evropske Prestolnice Kulture 2012 se tak paket razvija tudi za mesto Maribor (uporabimo ga lahko že zdaj, čeprav se vsebine še dodajajo). V Ljubljani pa lahko uporabniki mreže koles Bicikelj preizkusijo enakoimensko plast, ki prikaže bližnja (ali tudi manj bližnja, razdaljo lahko poljubno nastavimo) postajališča. Pri tem vidimo tudi svojo oddaljenost do nekega postajališča in število prostih koles ter prostih mest.
V tujini je še veliko različnih plasti, aplikacija pa nam jih ponudi glede na našo lokacijo. Tako se splača ob turističnem pohajkovanju tu in tam preveriti, ali je morda kakšna specifična plast z uporabnimi podatki (restavracijami, muzeji, postajami podzemnih železnic ter avtobusov itd.).
Hribolazcem bo vsekakor všeč podatkovna plast, imenovana Hribi, ki po besedah avtorja obsega kar 1200 slovenskih hribov in gora. To število je presenetljivo veliko, zaradi njega pa je aplikacija najuporabnejša prav takrat, ko smo v gorah oziroma v njihovi bližini. Težava je namreč v tem, da se hitro nabere preveč vrhov v vidnem polju in nastane na zaslonu naprave kar velika gneča. V aplikaciji lahko sicer nastavimo oddaljenost, do katere nam še pokaže vrhove, žal pa ni nastavitve, od katere oddaljenost naprej se naj prikazujejo. Pogrešali smo tudi kaj več podatkov, recimo višino vrhov. Je pa podatek o oddaljenosti, v programu lahko tudi izberemo navigacijo do neke gore (izvedeno prek Google Maps).
Na voljo pa je tudi samostojna aplikacija za prepoznavanje vrhov po imenu Peaks, vendar le za iPhone. Ta ima za nedeljske planince bistveno boljši izbor vrhov, saj so zajeti le večji oziroma bolj vidni ter izstopajoči vrhovi. Tudi tu lahko prek Googlovih zemljevidov dobimo načrt poti do določene gore, v njej pa izvemo še višino vrha, ogledamo pa si lahko celo vremensko napoved.
Če smo že pri turističnih aplikacijah, omenimo še Word Lens, ki smo jo pred časom že predstavili v našem MonitorTV. Gre za program, ki v realnem času prevaja neko besedilo. Žal je trenutno na voljo le prevajanje med španščino in angleščino, pa še to velja osem evrov za vsako smer posebej. Takrat smo preizkusili dve demonstracijski možnosti, namreč obračanje črk v besedah ter brisanje črk, a zadeva še ni ravno izpopolnjena.
V igri Star Wars Arcade: Falcon Gunner streljamo na TIE lovce, ki nas napadajo iz vseh strani, ozadje pa je naša okolica, ki jo sproti snema videokamera.
Še uporabnejša zna biti aplikacija Wikitude, ki načeloma nekoliko spominja na prej opisani Layar, saj so podatki zbrani v različnih sklopih. Posebej uporaben zna biti sklop Wikipedia, ki nam prikaže članke iz Wikipedije, ki vsebujejo lokacijo GPS. Gre praviloma za članke o geografskih lokacijah, recimo naseljih, rekah, jezerih. Tu je izbor prikazanih lokacij malce smešen, saj nekaterim pomembnim lokacijam manjkajo podatki GPS, spet manj pomembne pa imajo. Zaradi tega se velikokrat pojavljajo majhne vasi z nekaj sto prebivalci, manjkajo pa večja naselja ...
Tudi pri Wikitude imamo možnost prikaza gorskih vrhov (očitno je pri nas to kar priljubljena funkcija), a je tu zajetih še nekaj manj vrhov. Je še nekaj različnih možnosti, a so praviloma bolj omejene kot pri Layarju. Zanimiv je, denimo, prikaz posnetkov z YouTuba, seveda takih, ki vsebujejo informacijo o posneti lokaciji. Manj uporaben pa je, vsaj pri nas, prikaz restavraciji s sušijem, ki v Ljubljani prikaže točno eno tako restavracijo - pa še ta je na avstrijskem, zraven jezera Worther See.
Grafično ena izmed najbolj impresivnih aplikacij je nedvomno Star Walk. Gre za izjemno aplikacijo, s katero lahko raziskujemo nočno nebo, gre pa za eno izmed bolj priljubljenih aplikacij tako na telefonu iPhone kot tudi na tablici iPad. Zajetih je več kot devet tisoč zvezd, ozvezdij, planetov, za prikaz nočnega neba pa uporablja le digitalni kompas in čas. V zadnji različici pa ponuja tudi naprednejšo možnost nadgrajene resničnosti, kjer čez video, ki ga zajemamo s kamero, vriše podatke o tem, katero zvezdo ali drugo telo je pred nami. Seveda bomo pri iPadu za to potrebovali napravo druge generacije (torej tako, ki ima tudi video kamero).
Seveda pa se, kot vedno, najde tudi nekaj povsem banalnih, a vendarle zabavnih iger, ki imajo včasih več, včasih pa tudi manj neposredno zvezo z nadgrajeno resničnostjo. Enostaven zgled je igra Star Wars Arcade: Falcon Gunner. Ta zajema t. i. "Augmented Reality Mode", kjer se čez video, ki ga zajema kamera, narišejo lovci (TIE-Figherji), ki jih moramo sestreliti. V praksi je skoraj bolj zabavno opazovati nekoga, ki to igra, kot pa zares igrati, saj mora uporabnik vrteti telefon vse naokoli, da pred seboj ujame napadalne vesoljske ladje. Uporaba videa pa pomeni, da lovci letijo iz omar, oken in drugih predmetov naše okolice, čeprav se v praksi nič od tega zares ne pozna - torej ni razlik, če je ozadje igre statična slika ali naša okolica (torej ne gre za pravo nadgrajenost resničnosti).
Malo bolj pristna je igra ARSoccer. Tu si kamero telefona usmerimo v noge, na njegovem zaslonu pa spremljamo virtualno žogo, ki jo moramo čim dlje obdržati v (prav tako virtualnem) zraku. Program namreč zazna položaj nog in tako spremlja naše brcanje, žoga pa se na zaslonu odbija od nog.
Layar je izredno zmogljiva aplikacija nadgrajene resničnosti, v kateri je na voljo ogromno različnih plasti. Ena izmed the nam kaže tudi postajališča Ljubljanske kolesarske mreže Bicike(LJ).
Takega nogometa se sicer hitro naveličamo, je pa aplikacija brezplačna in lepo pokaže možnosti te tehnologije. Malce bolj zanimiva je igra ARDefender. Tu si moramo z domače strani razvijalcev najprej natisniti kvadraten lik, ko telefon usmerimo proti koščku papirja, pa se na njem virtualno izriše naš obrambni stolp. Tega nadzorujemo z vrtenjem telefona in tapkanja po njegovem zaslonu, po naši pisalni mizi pa stolp napadajo različni virtualni tanki, ki jih prinašajo prav tako virtualni helikopterji.
Kaj nas še čaka?
Na kratko rečeno - veliko. Enostavno gre za področje, ki je šele na začetku razvoja. V prihodnje bo podatkov, ki jih bomo lahko prikazovali, vse več, enako velja tudi za možnosti prikaza teh podatkov. Če moramo danes prikazovati zadeve na zaslonih naprednih mobilnih telefonov, jih bomo v kratkem lahko kar na steklu naših očal (kasneje pa morda kar na očesnih lečah).
V kratkem lahko pričakujemo vse več povezav med obstoječimi zbirkami podatkov in resničnim svetom. Tako bomo sredi mesta potegnili telefon iz žepa, v realnem času pa spremljali, kakšen je promet v kateri smeri, kje so naši prijatelji (Layar ima že možnost prikazovanja uporabnikov Twitterja v bližini, seveda, če ti oddajajo podatek o svoji lokaciji, to pa velja predvsem za uporabnike, ki Twitter uporabljajo na pametnih telefonih), kdaj je bila kakšna stavba zgrajena in v katerih trgovinah imajo ta hip razprodaje. Morda pa se boste nekoč sprehodili mimo izložbe z računalniško opremo, ko se vam bo pogled ustavil na najnovejši računalniški opremi, v očalih pa se vam bo izpisal ustrezen Monitorjev preizkus.