Upgrade la realitate

26.06.2007
Upgrade la realitate
Tastatura din palmă

Tastatura din palmă

Îşi vor pierde, în câţiva ani, telefoanele mobile tastatura? Foarte posibil, pentru că butoanele clasice ar putea fi înlocuite de unele proiectate virtual chiar pe degetele de la mână. Asta promite MARISIL (Mobile Augmented Reality Interface Sign Interpretation Language), proiect inaugurat în 1999 la Universitatea din Oulu, Finlanda.

Esenţa MARISIL: pe lentilele transparente cu rol de ecran a unor ochelari video de tip see-through, peste imaginea reală este proiectată şi una virtuală, generată de un mic computer de dimensiunile unui maus. Tot el analizează imaginea furnizată de o cameră video minusculă, montată pe braţul ochelarilor şi astfel stabileşte exact poziţia mâinii. Cu ochelarii pe nas, minune: vei vedea în palmă o imagine 2D cu o tastatură stilizată, fiecărei falange corespunzându-i câte o buton pe care îl atingi la fel ca pe unul real.

Nebunia asta a fost pusă la punct de Peter Antoniac, profesor la departamentul Information Processing Science la Universitatea din Oulu. I-am trimis prin e-mail o solicitare de interviu în engleză, iar el ne-a răspuns într-o română cât se poate de corectă. {i asta pentru că Peter e unul de-al nostru. A terminat Facultatea de Automatică de la Universitatea Politehnica din Bucureşti şi în 1998 a plecat în Finlanda să-şi dea doctoratul. Unde a şi rămas în cercetare.

„Am început lucrul la proiect în jurul anului 1999, împreună cu un alt profesor din Finlanda, Petri Pulli. Totul a pornit de la un proiect de navigaţie în oraş, apoi am ajuns la tehnologia de realitate augmentată, ca apoi să venim cu ideea de a folosi mâinile ca suport pentru proiecţia tastaturii clasice de telefon. Ne-am dat seama că falangele degetelor de la o mână corespund cu numărul de taste ale telefonului“, spune Peter. Deşi lucrează de opt ani la proiect, prototipul devenit de curând funcţional este încă perfectibil. „Am fost plecat în Japonia de curând.

Am studiat acolo cum să îmbunătăţim anumite procese şi am venit cu echipamente care nu se găsesc deocamdată decât prin laboratoarele niponilor: prototipuri de ochelari pentru realitatea augmentată, camere miniaturale de luat vederi etc. Dacă mă întrebaţi când va fi implementată tehnologia într-un echipament care să ajungă pe piaţă, pot face doar o predicţie: sperăm ca în maximum cinci ani să fie introdusă în echipamentele mobile curente (telefoane, Tablet PC-uri etc.).

Depinde însă şi de investitori şi, bineînţeles, de interesul din piaţă. Noi lucrând în Finlanda, în primul rând avem ca ţintă gigantul Nokia, însă am discutat şi cu alte companii, chiar şi din afara telefoniei mobile. În 2003 am primit personal un grant de la Nokia pentru a dezvolta tehnologia pentru o eventuală implementare“, spune Peter. El susţine că în eventualitatea unei producţii în masă, echipamentul ar costa aproximativ 400 de euro, dar ar fi posibil să realizeze şi o variantă la calitate mai slabă, reducând preţul până la 150 de euro. Proiectul românului pare desprins dintr-un roman SF, dar Peter spune că realitatea augmentată nu va întârzia să intre în vieţile noastre cât se poate de curând.

„Înainte credeam că AR e un concept mult prea abstract care ţine de un viitor îndepărtat, dar după ce am fost în Japonia, mi-am dat seama că asiaticii, americanii şi chiar ţările din Europa Occidentală pompează sume destul de mari în acest domeniu şi nu m-ar mira să-i vedem aplicaţiile cât de curând. În mod sigur că în următorii cinci ani vom vedea pe piaţă echipamente capabile de realitate augmentată“. Aplicaţii AR funcţionale există de ceva vreme, dar nu în mâinile consumatorilor de rând.

Peter s-a declarat din start un cercetător cu picioarele pe pământ, dar asta nu-l împiedică să facă predicţii: „Computerul va deveni un accesoriu modular, uşor de purtat peste tot ; o unitate centrală va comunica cu diverse componente adăugate sau eliminate de utilizator în funcţie de utilitate. Dacă îţi doreşti de pildă să-ţi monitorizezi activitatea fizică zilnică vei activa în talpa pantofului un cip cu accelerometru şi eventual localizare GPS.

În privinţa elementelor multimedia, cred că microfonul şi casca (atât pentru telefon, cât şi pentru computer) vor fi nişte elemente aproape invizibile, ataşate comod în spatele urechii, respectiv în cavitatea bucală. Toate aceste module ar putea fi controlate printr-o interfaţă virtuală, care să înlocuiască ecranul greoi şi fix al notebook-ului“.

Plimbare augmentată

Plimbare augmentată

Oraşul elveţian Basel e încărcat de artă şi istorie, iar în preajma monumentelor s-ar putea să întâlneşti indivizi cu înfăţişare ciudată, plini de echipamente electronice, ca nişte cyborgi. Sunt doar nişte vizitatori ai oraşului ca şi tine, dar cu un avantaj demn de invidiat. În afară de priveliştea percepută cu ochiul liber, ei primesc informaţii multimedia, în timp real, despre obiectivele turistice.

„Ghidul“ turistic multimedia, un sistem pe nume lifeClipper, e format dintr-un notebook Apple PowerBook, un HMD (head mounted display), o cameră video, un microfon, un receptor GPS, căşti. Receptorul GPS stabileşte poziţia, iar camera trimite imaginea în timp real către notebook. În funcţie de locaţia şi direcţia în care se „uită“ camera, notebook-ul generează conţinut multimedia şi îl suprapune peste imaginea reală, ambele vizibile pe ecranul căştii purtate pe cap.

O vizitatoare augmentată cu sistemul lifeClipper. Da, cam aşa ai arăta şi tu în aceleaşi condiţii.

Astfel, în preajma unei biserici, un ghid nevăzut îţi va povesti trecutul acesteia, iar în faţa ochilor îţi vor apărea de pildă imagini de arhivă sau clipuri despre acea biserică, suprapuse peste peisajul real. În apropierea zidului de apărare al Basel-ului vei vedea chiar soldaţii pregătiţi să respingă orice atac ş.a.m.d. Omul cu ideea, Jan Torpus, spune că senzaţia unul tur al oraşului cu lifeClipper este aceea că participi într-un film, iar tu eşti actorul principal. Problema e ca vei arăta ca un robot : notebook-ul stă într-o geantă tip rucsac, HMD-ul e montat pe cap împreună cu camera video, iar căştile îţi acoperă total urechile.

Destule motive pentru a ieşi epuizat din experienţă, după toate aparenţele, aproape extrasenzorială. Jan Torpus, promotorul ideii, a recunoscut că sistemul e deocamdată cam greoi, dar in iunie va prezenta un nou prototip de sistem, lifeClipper2, mult mai uşor de purtat. Tot el speră ca în 2008 să lanseze comercial sistemul. A promis că dacă îi faci o vizită, nu-ţi va refuza o mică demonstraţie.
www.torpus.com/lifeclipper
www.lifeclipper.net

Distracţie în turnul Londrei

Unul dintre personajele din jocul Prisoner Escape from the TowerPrizonierii încă mai populează faimosul turn al Londrei. Sunt întemniţaţi şi aşteaptă să-i eliberezi. Nu sunt fantome, ci personaje virtuale, generate pe ecranul unui PDA cu cameră şi GPS încorporat, iar „Prisoner Escape from the Tower“ e un joc gratuit bazat pe realitatea augmentată .

Mai întâi descarci playerul mscape, creat de HP, şi îl instalezi în PDA. Handheld-ul trebuie să aibă neapărat cameră, sistem de operare Windows Mobile 5.0 şi receptor GPS. OK, pe cel din urmă îl poţi cupla separat dacă PDA-ul tău nu are. HP recomandă cu căldură pentru aventura augmentată seriile iPaq rx5700, iPaq rx5900, iPaq hw6500 şi hw6900, pentru că au tot ce-ţi trebuie.

Singurii bani pe care trebuie să-i scoţi din buzunar sunt cei pentru biletul pentru acces în turnul Londrei. Castelul este presărat cu tot felul de indicaţii virtuale pe care le vezi doar pe ecranul PDA-ului sau le auzi în căşti. Jocul e doar un exemplu de aplicaţie AR. Pe site-ul www.mscapers.com găseşti o mulţime de alte asemenea softuri descărcabile gratuit. Există chiar şi ghiduri turistice pentru obiective din China.

Vedere în plus

Vedere în plus

Gigantul german Siemens are un laborator de cercetare care se ocupă serios de realitatea augumentată. Întorcând pro­ble­­ma pe toate feţele, specialiştii au ajuns la o mulţime de a­plicaţii.

AR i-ar putea ajuta de pildă pe tehnicieni să repare defecţiunile intervenite în diverse instalaţii fără să studieze o zi întreagă ditamai manualul de intervenţie al unui echipament complicat. Dacă au un PDA cu cameră integrată, fac o poză echipamentului sau circuitelor defecte. Trimit poza la un server central care o analizează şi o confruntă cu schema dispozitivului şi apoi expediază înapoi către PDA-ul lucrătorului indicaţiile necesare rezolvării problemei într-o aplicaţie de realitate augmentată.

Inginerul Siemens a căpătat puteri speciale. Prin ochelarii video conectaţi la PDA, el primeşte indicaţii în timp real despre cum să rezolve problema.

Când lucrătorul se uită la respectivul echipament prin ecranul PDA-ului sau cu nişte ochelari video, vede circuitul defect încercuit cu roşu, iar în dreptul acestuia apare un text cu indicaţiile de urmat în acest caz. Deocamdată, sistemul este în stare de proiect, dar tehnicienii Siemens afirmă că este funcţional şi va fi pus în aplicare în curând.
www.ic.siemens.com

Pe ecranul receptorului apare imaginea reală a drumului, dar itinerarul este colorat, pentru a şti exact pe unde trebuie să mergi ca să ajungi la destinaţie.

Gândeşte-te că eşti la volan şi pe ecranul receptorului GPS ai vedea o imagine cât se poate de reală a străzii, dar pe care s-ar colora şi delimita banda de rulare până la destinaţie. N-ai avea cum să greşeşti drumul, nu-i aşa ? În plus, semnele de circulaţie ar fi şi ele scoase în evidenţă de indicaţii digitale virtuale. „De vină“ este aceeaşi combinaţie cameră video+GPS+PDA (sau orice alt echipament inteligent).

Când am dat de ideea Siemens am avut un déjà-vu. Cu câteva săptămâni înainte descoperisem aplicaţia online Mechanical Turk a Amazon, un serviciu de mediere al cererii şi ofertei de muncă online. Un solicitant căuta muncitori online dornici să câştige un bănuţ din cartografierea şi identificarea semnelor şi delimitărilor rutiere care apăreau în mii de poze succesive. De pildă trebuie să marchezi cu verde linia continuă care desparte benzile unei străzi. Cu roşu pe cea intermitentă ş.a.m.d. M-am lăsat de sportul ăsta rapid după ce mi-am dat seama că reuşesc să „produc“ doar câţiva cenţi într-o jumătate de oră. Pură coincidenţă? În cazul aplicaţiei Siemens, colorarea drumului e generată de computer după o localizare GPS prealabilă.
www.siemensvdo.com

Vânzătoarea nu are nevoie de manualul cuptorului cu microunde ca să-i spună clientului dimensiunile acestuia. Îndreaptă camera PDA-ului spre produs şi primeşte automat toate datele pe ecran.

Într-un alt proiect derulat de Siemens şi producătorul de electrocasnice Miele, o aplicaţie a realităţii augmentate poate fi folosită de către vânzătorii din magazine pentru a identifica diferite caracteristici tehnice ale produselor sau pur şi simplu dacă mai sunt în stoc. Vânzătorul îndreaptă PDA-ul cu cameră integrată, de pildă, spre un cuptor cu microunde. Pe ecran va apărea imaginea acestuia, împreună cu alta generată de un soft cu diverse date (codul, dimensiunile lui exacte sau funcţiile) ca să informeze cumpărătorul în câteva secunde.
www.ic.siemens.com

Meniul e servit de afară

Meniul e servit de afară

Pe ecranul smartphone-ului Nokia N70 apar informaţii despre persoanele şi clădirile „văzute“ cu camera încorporată.Şi Nokia a prezentat anul trecut o aplicaţie AR funcţională pe un smartphone N70. Dacă te uiţi pe ecranul mobilului nu vezi doar clădiri, ci şi denumirile sau adresa acestora. De pildă dacă te afli în spatele unei pizzerii pe care o cauţi disperat de 20 de minute tot ce trebuie să faci e să îndrepţi mobilul cu camera în toate direcţiile. Clădirea cu pricina va fi marcată ca să se prindă orice copil despre ce e vorba.

Aşa se întâmplă şi cu persoanele din jur care au echipamente similare. Vor apărea pe ecranul telefonului încadraţi de nişte chenare însoţite de numele lor, dar asta numai dacă doresc ei să renunţe la anonimat. Sistemul finlandezilor e un pic mai complicat. Au ataşat la mobil o cutiuţă în care au montat un receptor GPS şi un magnetometru care detectează direcţia în care te îndrepţi, practic o busolă.
http://research.nokia.com

Cartofori pe PS3

Sony va lansa în Japonia, la toamnă, un joc de cărţi pentru PlayStation 3. Dar nu orice fel de cărţi, ci unele magice din care ies monştri vizibili doar pe ecranul televizorului la care e cuplată consola. Eye of Judgement e bazat pe tehnologia de realitate augmentată şi e format dintr-un webcam, soft-ul (jocul propriu-zis) rulat de consola japoneză, o suprafaţă de joc şi nişte cărţi de joc, ambele din carton. Webcam-ul stă pe un suport, suspendat deasupra mesei în aşa fel încât să cuprindă în cadru toată suprafaţa de joc.

În momentul în care aşezi acolo un cartonaş, camera „vede“ nişte coduri de bare tipărite pe el şi transmite informaţia la PS3 care le interpretează şi le „traduce“ sub forma unor personaje 3D animate. Obiectivul jucătorilor este de a ocupa cinci din cele nouă pătrăţele desenate pe suprafaţa de joc prin aşezarea succesivă a cărţilor. Fiecare cartonaş reprezintă câte un personaj fantastic cu diferite abilităţi şi vrăji, iar odată aruncat în joc se va lupta cu creaturile învecinate. Ca să declanşezi un atac al unei creaturi trebuie să faci nişte mişcări cu degetele deasupra cartonaşului care îl reprezintă. Sosirea « instalaţiei » în România e incertă.
www.sony.com

Violenţă stradală

Violenţă stradală

Ai auzit de Quake? E un joc video FPS (first person shooter) în care trebuie să împuşti tot felul de creaturi virtuale. Se pare că « răii » au părăsit hardul computerului şi au năvălit în stradă. Sunt peste tot, dar nu oricine îi poate vedea, ci numai purtătorii echipamentului creat de echipa doctorului Wayne Piekarski, de la Universitatea South Australia. Proiectul Tinmith urmăreşte să „teleporteze“ lumea virtuală Quake pe stradă, printre blocuri, în faţa ochilor. Va trebui să alergi pe bune ca să scapi de monştri sau să-i vânezi adăpostindu-te după tot felul de obstacole naturale (maşini, copaci etc.).

(1) Inamicii din Quake apar ca nişte fantome proiectate virtual în peisajul real. (2) O banală placă de carton apare pe ecranul TV-ului ca un câmp de bătălie în jocul virtual.

Inconveniente: trebuie să cari ditamai computerul în spate ca pe un rucsac, aproape toată faţa e acoperită de nişte ochelari video, undeva pe cap ai „plantată“ o cameră video, iar în mână porţi un pistol ciudat. Lăsând joaca la o parte, Wayne a fondat şi o companie pe nume A-Rage care se laudă că ar dezvolta un sistem accesibil şi extrem de portabil pe care să-l lanseze pe piaţă. Asta se întâmplă de vreo trei ani încoace, însă fără vreun rezultat palpabil, iar Wayne nu a fost de găsit la telefon sau e-mail ca să ne lămurească. Probabil a lăsat baltă proiectul ; un asemenea sistem ar costa aproximativ 12.200 de euro. Mult prea scump şi pentru cel mai entuziast gamer. www.tinmith.net; www.a-rage.com

Epilog

E posibil ca peste vreo zece-douăzeci de ani să purtăm cu toţii nişte ochelari „magici“ capabili să ne ofere informaţii şi conţinut multimedia fix în faţa ochilor, oriunde ne-ar purta paşii. Cum ne vom obişnui să prelucrăm toate datele fără să ne ieşim din minţi? Tot aşa cum ne-am obişnuit să avem pe monitorul de la birou câte zece aplicaţii deschise în acelaşi timp, urmărindu-le pe toate, ca şi când ar fi fost acolo dintotdeauna.

Aud voci, văd stafii

Casca e montată după ureche, iar microfonul în cavitatea bucală. Pentru ca telefonul mobil să fie complet, tastatura e proiectată virtual în palmă. Acesta este proiectul profesorului Peter Antoniac (foto), român de origine, de la departamentul Information Processing Science al Universităţii din Oulu – Finlanda.

Aud voci, văd stafii

Oamenii de ştiinţă ţi-au anticipat plictiseala şi s-au gândit să facă un upgrade la realitate.

Augmented Reality (AR) este o combinaţie dintre realitatea înconjurătoare şi lumea virtuală, generată de computer. Cum se ajunge aici? Pe ecranul unui echipament electronic (PC, PDA, telefon mobil) sunt suprapuse două imagini: cea reală, capturată de o cameră video, şi cea virtuală, procesată de respectivul echipament. Sau o a altă variantă, „portabilă“: îţi aşezi nişte ochelari video (HMD) pe nas şi prin ei vezi peisajul real îmbogăţit cu plăsmuiri digitale. De pildă, te plimbi într-un parc şi printre copaci zăreşti alergând nişte dinozauri. Adaugă şi sunet venit din căşti şi, chiar dacă nu ai experimentat încă această aventură, îţi poţi închipui cât de fascinantă este.

Un mic cip în telefon detectează poziţia degetelor şi creează o interfaţă virtuală, vizibilă cu ajutorul unor ochelari speciali.

Un pic de istorie : ca multe alte tehnologii, AR a fost mai întâi experimentată de armata americană la începutul anilor ‘90. Azi, toţi piloţii din cockpit-urile avioanelor de vânătoare evoluate poartă căşti de tip HMD, care le indică exact toţi parametrii ţintei chiar în faţa ochilor. Dispozitivul e conectat şi la sistemul de armament şi ghidare a rachetelor, citeşte mişcările pupilei, astfel că „zburătorul“ nu are decât să se uite fix la un avion inamic ca să-i trimită o rachetă în coadă. Infanteriştii au şi ei asemenea căşti, iar camera video e montată pe armă, ceea ce le permite să împuşte un inamic după colţul unei clădiri fără să-şi expună şi ţeasta. Când mai marii cu trese au decis că tehnologia AR a ajuns banală, au lăsat-o să se dezvolte liber şi în lumea civilă. Realitatea augmentată îşi găseşte deja nenumărate aplicaţii în inginerie, design, medicină, entertainment, turism. Să luăm câteva exemple: