{"id":178,"date":"2018-03-25T15:28:16","date_gmt":"2018-03-25T15:28:16","guid":{"rendered":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/?p=178"},"modified":"2018-07-18T08:15:44","modified_gmt":"2018-07-18T08:15:44","slug":"hmd-per-a-realitat-augmentada","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/2018\/03\/25\/hmd-per-a-realitat-augmentada\/","title":{"rendered":"HMD per a realitat augmentada"},"content":{"rendered":"

Alguns HMD<\/a> (head-mounted display<\/em>) per a realitat virtual poden ser usats per a aplicacions de realitat augmentada amb l\u2019ajut de c\u00e0meres, per\u00f2 tamb\u00e9 hi ha visors espec\u00edficament dissenyats per a realitat augmentada. Cal distingir els sistemes de realitat augmentada convencionals, que es limiten a superposar els objectes virtuals a la imatge procedent de l\u2019entorn f\u00edsic, i els basats en SLAM (simultaneous localization and mapping<\/em>), en els quals el sistema crea un model 3D de l\u2019entorn f\u00edsic a partir del qual se situa el mateix HMD i els objectes virtuals.<\/p>\n

Sistemes convencionals:<\/h2>\n

HUD<\/a> (head-up display<\/em>):<\/strong> s\u00f3n els dispositius m\u00e9s simples de realitat augmentada. Superposen \u00f2pticament la llum procedent del m\u00f3n f\u00edsic i la procedent d\u2019un projector o pantalla. Van ser usats inicialment en els cascs dels pilots d\u2019avi\u00f3 amb l\u2019objectiu de proporcionar informaci\u00f3 sense haver de desviar la mirada cap al panell de comandament ni canviar la dist\u00e0ncia d\u2019enfocament. Actualment, tamb\u00e9 s\u00f3n usats en altres \u00e0mbits, com ara l\u2019automoci\u00f3, per a proporcionar informaci\u00f3 \u00fatil durant la conducci\u00f3 sense provocar distraccions, com la consulta de la velocitat o les indicacions del GPS. L\u2019efecte d\u2019un HUD es pot aconseguir de forma portable amb un visor com Holokit [<\/a>1<\/a>], un dispositiu de cart\u00f3 similar a les Google Cardboard que permet veure simult\u00e0niament l\u2019entorn f\u00edsic que ens envolta i la imatge procedent de la pantalla d\u2019un tel\u00e8fon m\u00f2bil. Aprofitant els sensors del m\u00f2bil, com ara el giroscopi, l\u2019aplicaci\u00f3 pot canviar el punt de vista de les imatges segons cap a on orientem el cap.<\/p>\n

Smart Glasses:<\/strong> les ulleres intel\u00b7ligents estan dissenyades espec\u00edficament per a proporcionar funcionalitats de realitat augmentada i actuen com un HUD portable. Tenen en com\u00fa que fan servir una muntura lleugera, semblant a unes ulleres convencionals, per\u00f2 equipada amb els elements necessaris per a projectar imatges als ulls mentre seguim veient el nostre entorn f\u00edsic, i que es connecten al tel\u00e8fon m\u00f2bil, que s\u2019encarrega de fer funcionar les aplicacions de realitat augmentada, sovint proporcionant notificacions i indicacions. El control se sol efectuar mitjan\u00e7ant botons o pads<\/em> integrats a la muntura, o b\u00e9 mitjan\u00e7ant veu o gestualitat. Tot i que ja existien visors de realitat augmentada molt abans, el llan\u00e7ament de Glass [<\/a>2<\/a>] l\u2019any 2012 va acaparar l’atenci\u00f3 dels mitjans de comunicaci\u00f3 per la seva lleugeresa, disseny, control de veu i per tenir el suport de Google. Orientades inicialment al mercat dom\u00e8stic, especialment per a enregistrar fotografies i v\u00eddeos i compartir-los a les xarxes socials, no van obtenir l\u2019\u00e8xit esperat, entre altres raons per les implicacions en la p\u00e8rdua de privacitat que podien comportar. Finalment, han estat rellan\u00e7ades l\u2019any 2017, per\u00f2 amb una orientaci\u00f3 m\u00e9s professional i industrial. Altres, com les Vuzix Blade [<\/a>3<\/a>], Epson Moverio [<\/a>4<\/a>], Sony SmartEyeGlass [<\/a>5<\/a>] o Atheer [<\/a>6<\/a>], tamb\u00e9 es plantegen com a eines de treball, mentre que les Solos [<\/a>7<\/a>] estan dissenyades especialment per a un \u00fas esportiu. En general, la majoria de les ulleres intel\u00b7ligents que podem trobar en el mercat s\u00f3n dispositius poc discrets que criden l\u2019atenci\u00f3, per\u00f2 hi ha excepcions, com ara les Intel Vaunt [<\/a>8<\/a>], que exteriorment s\u00f3n pr\u00e0cticament indistingibles d\u2019unes ulleres normals i aix\u00f2 les fa passar desapercebudes i en facilita l\u2019\u00fas de forma quotidiana. A les Vaunt, el dispositiu de projecci\u00f3 i superposici\u00f3 d\u2019imatge s\u2019ha redu\u00eft al m\u00ednim i resta ocult darrere de la muntura gr\u00e0cies al fet que la imatge es genera amb un l\u00e0ser monocrom que l\u2019envia directament a la retina de l\u2019ull i la mant\u00e9 sempre enfocada i brillant, mentre que el control s\u2019efectua amb moviments del cap per a evitar l\u2019\u00fas de controls addicionals.<\/p>\n

Dispositius m\u00f2bils:<\/strong> el fet que actualment sigui habitual que els tel\u00e8fons m\u00f2bils disposin de c\u00e0mera posterior, giroscopi, acceler\u00f2metre i magnet\u00f2metre possibilita que qualsevol persona tingui a m\u00e0 en qualsevol moment un dispositiu que pot ser usat potencialment com a visor de realitat augmentada. En els darrers anys han proliferat aplicacions que exploten aquesta potencialitat. A la imatge procedent de la c\u00e0mera se li superposen continguts que poden canviar interactivament responent a les entrades dels sensors. En aquest cas, la superposici\u00f3 ja no \u00e9s \u00f2ptica i els objectes virtuals es poden veure amb total opacitat. Algunes tecnologies, com ara ARToolKit, Layar, Vuforia o Augment, permeten que amb els tel\u00e8fons m\u00f2bils i les tauletes, i mitjan\u00e7ant el reconeixement de marques visuals, sigui possible posicionar i orientar els objectes virtuals de manera consistent amb el m\u00f3n f\u00edsic.<\/p>\n

Sistemes de realitat augmentada basats en SLAM:<\/h2>\n

L\u2019SLAM<\/a> est\u00e0 reempla\u00e7ant en alguns \u00e0mbits el procediment de posicionament d’objectes basat en marques. Tecnologies com Google ARcore [<\/a>9<\/a>] i Apple ARkit [<\/a>10<\/a>] permeten que, amb un tel\u00e8fon m\u00f2bil o amb una tauleta i la seva pr\u00f2pia c\u00e0mera posterior, sigui possible crear a temps real un mapa volum\u00e8tric de l’entorn f\u00edsic, posicionar-hi el mateix dispositiu i tamb\u00e9 posicionar, orientar i escalar els objectes virtuals, fins i tot il\u00b7luminar-los de forma consistent amb la il\u00b7luminaci\u00f3 de l\u2019entorn f\u00edsic.<\/p>\n

L\u2019SLAM s’ha incorporat als HMD de realitat augmentada [<\/a>11<\/a>] combinat amb canvis en el mesclador \u00f2ptic convencional de les ulleres intel\u00b7ligents, que ara presenta caracter\u00edstiques especials que li permeten augmentar molt la lluminositat dels objectes virtuals i donar-los una aparen\u00e7a m\u00e9s consistent. El mesclador ja no \u00e9s un element \u00f2ptic senzill que fa de mirall, sin\u00f3 que consisteix en un conjunt de nanohologrames que actuen com una guia mitjan\u00e7ant la qual les ones de llum procedent de la font d\u2019imatge digital reboten fins a sortir en direcci\u00f3 a l\u2019ull d\u2019una manera determinada. Modulant la llum, es poden generar imatges consistents i ben il\u00b7luminades [<\/a>12<\/a>]. Aquesta manera de mostrar els objectes virtuals es combina amb la capacitat del sistema d\u2019obtenir un model 3D del seu entorn f\u00edsic on es pot inserir els objectes virtuals de forma coherent. Microsoft Hololens [<\/a>13<\/a>], Google Magic Leap [<\/a>14<\/a>] i Meta2 [<\/a>15<\/a>] s\u00f3n HMD d\u2019aquest tipus. Tots mostren els objectes virtuals integrats a l\u2019entorn f\u00edsic en posici\u00f3, orientaci\u00f3 i il\u00b7luminaci\u00f3, i tamb\u00e9 permeten interactuar amb els objectes virtuals mitjan\u00e7ant detecci\u00f3 de moviment o controladors f\u00edsics.<\/p>\n

Tamb\u00e9 podem trobar HMD de realitat augmentada per a m\u00f2bil, com l\u2019Occipital Bridge [<\/a>16<\/a>], que mostra l\u2019entorn f\u00edsic mitjan\u00e7ant la c\u00e0mera posterior del m\u00f2bil iPhone i insereix els objectes virtuals de manera consistent gr\u00e0cies a un sensor de visi\u00f3 per infrarojos anomenat Structure, que proporciona una imatge amb profunditat de l\u2019escena.<\/p>\n

Un enfocament diferent \u00e9s el de Stereolabs Linq [<\/a>17<\/a>], un HMD que tamb\u00e9 permet viure experi\u00e8ncies de realitat augmentada sense tenir visi\u00f3 directa del m\u00f3n f\u00edsic, per\u00f2 que es basa en un sensor que proporciona simult\u00e0niament la imatge en llum visible i el mapa de profunditat. Es tracta de la ZED [<\/a>18<\/a>], un dispositiu amb visi\u00f3 estereosc\u00f2pica que recorda la Kinect, per\u00f2 ofereix capacitats molt superiors, dissenyada per a poder funcionar en interiors i exteriors en condicions de moviment i permetre l\u2019experi\u00e8ncia de caminar lliurement amb un HMD posat al cap sense necessitat de cap sistema de seguiment, o tamb\u00e9 per a facilitar visi\u00f3 artificial a un vehicle o a un robot. La ZED treballa amb llum RGB en comptes d\u2019infrarojos, \u00e9s a dir, que veu l\u2019escena en llum visible d\u2019una manera similar a com la veiem els humans. T\u00e9 un abast de 20 metres, un angle de visi\u00f3 de 110\u00b0 i treballa a 100 FPS. Determina la profunditat comparant les dues imatges que li arriben, construeix un model 3D, el textura i coneix la seva posici\u00f3 i orientaci\u00f3 dins de l\u2019entorn sense necessitat d\u2019una IMU<\/a>.<\/p>\n

Refer\u00e8ncies:<\/h3>\n
<\/a>
\n[1<\/a>]: Holokit: https:\/\/holokit.io\/<\/a>
\n<\/a>
\n[2<\/a>]: Glass: https:\/\/www.x.company\/glass\/<\/a>
\n<\/a>
\n[3<\/a>]: Vuzix Blade: https:\/\/www.vuzix.com\/Products\/Blade-Enterprise<\/a>
\n<\/a>
\n[4<\/a>]: Solos: http:\/\/www.solos-wearables.com\/<\/a>
\n<\/a>
\n[5<\/a>]: Epson Moverio: https:\/\/epson.com\/moverio-augmented-reality-headsets-industrial-applications?pg=4#sn<\/a>
\n<\/a>
\n[6<\/a>]: Atheer Glasses: https:\/\/atheerair.com\/<\/a>
\n<\/a>
\n[7<\/a>]: Sony SmartEyeGlass: https:\/\/developer.sony.com\/develop\/smarteyeglass-sed-e1\/#overview-content<\/a>
\n<\/a>
\n[8<\/a>]: Intel Vaunt: https:\/\/www.theverge.com\/2018\/2\/5\/16966530\/intel-vaunt-smart-glasses-announced-ar-video<\/a>
\n<\/a>
\n[9<\/a>]: ARcore: https:\/\/developers.google.com\/ar\/discover\/<\/a>
\n<\/a>
\n[10<\/a>]: ARkit: https:\/\/developer.apple.com\/arkit\/
\n<\/a><\/a>
\n[11<\/a>]: SLAM:\u00a0https:\/\/venturebeat.com\/2017\/07\/31\/how-slam-technology-is-redrawing-augmented-realitys-battle-lines\/<\/a>
\n<\/a>
\n[12<\/a>]: Grayson, Chris (2017). \u00abHolographic Waveguides: What You Need To Know To Understand The Smartglasses Market\u00bb: https:\/\/uploadvr.com\/waveguides-smartglasses\/<\/a>
\n<\/a>
\n[13<\/a>]: Microsoft Hololens: https:\/\/www.microsoft.com\/en-us\/hololens<\/a>
\n<\/a>
\n[14<\/a>]: Google Magic Leap: https:\/\/www.wired.com\/2016\/04\/magic-leap-vr\/<\/a>
\n<\/a>
\n[15<\/a>]: Meta 2: https:\/\/meta-eu.myshopify.com\/<\/a>
\n<\/a>
\n[16<\/a>]: Occipital Bridge: https:\/\/bridge.occipital.com\/<\/a>
\n<\/a>
\n[17<\/a>]: Stereolabs Linq: https:\/\/uploadvr.com\/stereolabs-unveils-linq-mixed-reality-headset-living-room\/<\/a>
\n<\/a>
\n[18<\/a>]: C\u00e0mera ZED: https:\/\/www.stereolabs.com\/blog\/positional-tracking-3d-reconstruction-and-more-with-zed-camera\/<\/a><\/h5>\n

<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Alguns HMD (head-mounted display) per a realitat virtual poden ser usats per a aplicacions de realitat augmentada amb l\u2019ajut de c\u00e0meres, per\u00f2 tamb\u00e9 hi ha visors espec\u00edficament dissenyats per a realitat augmentada. Cal distingir els sistemes de realitat augmentada convencionals, que es limiten a superposar els objectes virtuals a la imatge procedent de l\u2019entorn f\u00edsic, … <\/p>\n

Continua llegint \u00abHMD per a realitat augmentada\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":52,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11],"tags":[],"class_list":["post-178","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia","entry"],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/178","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/wp-json\/wp\/v2\/users\/52"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=178"}],"version-history":[{"count":21,"href":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/178\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":368,"href":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/178\/revisions\/368"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=178"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=178"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/multimedia.uoc.edu\/blogs\/rx\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=178"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}