De unde știe un calculator unde ne uităm?

Să ne imaginăm că ne aflăm la volanul unei mașini, într-un oraș străin, iar pe parbrizul acesteia avem afișată proiecția unui sistem ajutător de navigație. Sistemul reprezintă realitatea augumentată (AR); informațiile oferite de performata proiecție, nu ne sunt folositoare doar pe ruta stabilită, ci și pentru a ne ajuta, prin intermediul recepției de la sateliți, să depistăm evenimente din împrejurimi, bicicliși, pietoni și altele. Plasarea corectă a conținutului virtual nu este doar crucială, ci, probabil, și o chestiune de viață și de moarte.

Informația oferită nu se poate suprapune altui material și ar trebui să rămână afișată suficient de mult, pentru ca persoana receptoare să o poată înțelege, însă nu mai mult decât atât. Cu alte cuvinte, trebuie să existe o sincronizare perfectă dintre informația afișată și șoferul receptor. Sistemele informatice trebuie să efectueze aceste determinări în timp real, fără a deveni deranjante sau provoca distragerea atenției. Cu siguranță nu dorim un avertisment cu privire la un biciclist care tocmai intră în fața mașinii, fapt care ne-ar distrage atenția de la realitate și nu am fi atenți la biciclistul real de pe stradă.

Ca cercetător în AR, petrec mult timp încercând să îmi dau seama cum să obțin informațiile corecte, ce urmează a fi afișate pe ecranul utilizatorului, la momentul și locul potrivit, spune autoarea proiectului, Ann McNamara, Profesor Asociat al Vizualizării de la Universitatea Texas A&M. Am realizat că afișarea unei cantități prea mari de informații pot deruta utilizatorul, pe când informațiile insuficiente transformă aplicația într-o inutilitate. Este foarte important să găsim o cale de mijloc.

Un element crucial al acestui proiect este, se pare, să cunoaștem unde se uită utilizatorii. Numai atunci putem furniza informațiile corecte în locațiile unde acestea pot fi procesate/asimilate. Cercetările noastre implică determinarea locului real în care se uită utilizatorii, pentru a decide unde să plasăm conținutul virtual. Cu AR gata să se infiltreze în mai multe domenii ale vieții noastre - de la condusul până la servici, până la recreere - vom fi nevoiți să rezolvăm această problemă înainte de a ne putea baza pe AR, în cazul unor acțiuni serioase sau critice.

Determinarea locului în care se plasează informația

Pare logic și bine gândit ca informația să apară acolo unde se uită utilizatorul. În timpul navigării, un utilizator se poate uita la o clădire, stradă sau alte obiecte reale, pentru a căuta informația virtuală asociată; astfel, sistemul va ști să ascundă alte afișări, pentru a evita aglomerarea scenei vizibile.

Dar totuși, de unde știm noi unde se uită cineva? Se pare că, nuanțele viziunii umane ne permit să examinăm ochii unei persoane și să calculăm unde se uită aceștia. Sincronizând aceste date cu camerele video ce arată câmpul vizual al unei persoane, putem determina ceea ce vede persoana sau la ceea ce se uită acceasta.

Sistemele de monitorizare a viziunii umane au apărut pentru prima dată în anii 1900. Inițial erau utilizate în studiul modurilor de citire; unele erau foarte deranjante pentru cititor. Mai recent, au apărut și sisteme de analiză vizuală în timp real și la un preț mult mai accesbil, mai ușor de manevrat și mult mai mici.

Sistemele de analiză vizuală pot fi atașate la ecran sau integrate în ochelari de vedere sau mici ecrane montate pe o bandă, purtată pe cap. Viziunea este monitorizată cu ajutorul unei combinații de camere video, proiecții și algoritmi computerizați de viziune, în scopul calculării poziției ochiului și a punctului focal pe un monitor.

Combinarea analizei vizuale cu AR

Deseori, conținutul AR este ancorat la un obiect sau o locație reală. Spre exemplu, pe o stradă reală va apărea o etichetă virtuală cu numele străzii respective. În mod ideal, ne-am dori ca etichetele AR să apară cât mai aproape de obiectul real cu care sunt asociate. Dar, de asemenea, trebuie să fim atenți să nu permitem suprapunerea mai multor etichete AR pentru că acestea ar deveni imposibil de citit.

Există mai multe abordări pentru gestionarea plasării etichetelor. Noi explorăm o singură variantă: calcularea câmpului vizual real al persoanei și afișarea etichetei AR doar în punctul focal.

Acest tip de dezvoltare reprezintă un moment important în cercetările AR. Capacitatea noastră de a integra scene din lumea reală cu grafica computerizată, direct pe display-uri mobile, este în continuă dezvoltare. Aceasta alimentează perspectiva de a crea noi și uimitoare aplicații care extind capacitatea noastră de a interacționa cu, învăța de la și de a ne simți bine în lumea care ne înconjoară.