Rozszerzona rzeczywistość przed oczami kierowcy

Czym są: Augmented Reality, Virtual Reality i Mixed Reality?

Najpierw należy zaznaczyć, że sztuczną rzeczywistość podzielić możemy na trzy kategorie. Przybliżyć więc trzeba pojęcia Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) oraz Mixed Reality (MR), po to, aby w pełni zrozumieć, na czym polegają wprowadzane i ciągle unowocześniane technologie powstające na komputerach.

AR - to typowa rzeczywistość rozszerzona, czyli taka, w której na obraz widziany na monitorze lub na przykład na szybie kierowcy samochodu, nakładane są elementy wirtualne (np. trójwymiarowa grafika lub dźwięk), które pomagają w nawigowaniu, wykrywaniu niebezpieczeństw i wielu innych, wzbogacając widziany obraz.

MR - rzeczywistość mieszana, czyli też taka, w której umieszczone są elementy realne i wirtualne, jednak od rozszerzonej różni się tym, że różne elementy wirtualne zarówno nakładają się na rzeczywistość realną jak i funkcjonują w niej, będąc w pełni świadome wszystkich realnie występujących ograniczeń. Najprostszym przykładem jest wirtualny, napompowany balon, który może ukrywać się za realnymi ścianami lub od nich odbijać.

VR - w wirtualnej rzeczywistości - która została całkowicie odcięta od świata realnego - funkcjonuje się bez żadnych elementów rzeczywistości realnej. W przypadku samochodu kierowca widzi tylko obraz wygenerowany przez komputer, a z rzeczywistością realną łączy go sterowanie lub kabina.

Zastosowanie rozszerzonej rzeczywistości w samochodach

System rozszerzonej rzeczywistości, a dokładniej wyświetlacz Head-Up Display, powoduje, że kierowca w rzeczywistym momencie dostaje informacje w swoim polu widzenia w taki sposób, że zostają one scalone z prawdziwym obrazem otoczenia, w jakim się znajduje. Wyświetlane na przedniej szybie kierowcy informacje zawierają teksty, elementy trójwymiarowe lub obrazy, które dostarczają wiadomości na temat bezpieczeństwa czy nawigacji.

Działa to więc w taki sposób, że szyba przed oczami kierowcy staje się też jego ekranem. Informacje mogą być wyświetlane na dwóch polach, bliższym, gdzie umieszczane są statyczne grafiki 2D oraz dalszym, gdzie zostają umieszczone znacznie bardziej dynamiczne grafiki 3D. Wszelkie systemy wspomagające oraz wskazówki do nawigacji zostają umieszczone około 10 metrów przed samochodem, w czasie rzeczywistym. Na obrazie, jaki widzi kierowca, umieszcza się wskazówki nawigacyjne, strzałki i punkty docelowe. Wyświetlane są też znaki czy prędkość jazdy samochodu.

Jak to działa?

Upraszczając, serce wyświetlacza Head-Up umieszczone jest głęboko w tablicy rozdzielczej. Powstała wiązka promieni wysyłana jest przez wyświetlacz na dwa lustra, a tam części przeznaczone do dalszego i bliższego pola widzenia są rozdzielane, a następnie kierowane na kolejne zwierciadło, dzięki któremu zostają umieszczone na przedniej szybie.

Jeden z komputerów centralnych wylicza lokalizację elementów, po to, aby odległości były widziane w prawidłowych do otoczenia proporcjach. Dane te dostarczane są za pomocą działanie różnych urządzeń jak np. kamera czołowa czy czujnik radarowy. Na koniec, dodatkowe informacje, które zostaną wyświetlone na realnym obrazie, są odpowiednio stabilizowane i dostosowywane.

Specjaliści dopiero od niedawna posiadają odpowiednie obliczenia, ponieważ moc obliczeniowa komputerów podwaja się średnio co dwa lata. W projektowaniu wirtualnego świata i nakładaniu jego elementów na rzeczywisty obraz potrzebna była odpowiednia dokładność obliczeniowa. Tak więc kiedy uzyskano już wystarczający poziom, postęp technologiczny w tej dziedzinie ruszył bardzo dynamicznie.

Kaski motocyklowe z rozszerzoną rzeczywistością

Seemore to firma, która tworzy oraz realizuje projekty z zakresu nowych technologii opartych na AR. Opracowała kask motocyklowy, który - podobnie jak w samochodach - opiera się na Head-Up Display. Jak twierdzą prekursorzy, pozwala on dostarczyć wszystkich niezbędnych informacji i zachowuje maksymalną koncentrację wzroku kierowcy na jezdni.

Dzięki zastosowanej technologii motocyklista - bez konieczności patrzenia na deskę - może widzieć najważniejsze informacje w przestrzeni. Co więcej, może też wykorzystać tryb jazdy w grupie lub pozyskać dane na temat swojej prędkości. Skupiając wzrok na jezdni, zyskuje więc dodatkowy czas, który w sytuacjach zagrożenia jest nieoceniony.

Niestety, duża śmiertelność kierowców motocykli w porównaniu do kierowców samochodów, jest ogromnym problemem. Firma Seemore dostała dofinansowanie na dalszy rozwój technologii. Miejmy więc nadzieję, że te rozwiązania pozwolą zredukować liczbę ofiar na drogach i zostaną wykorzystane w pojazdach przez jak największą liczbę firm. 

Wykorzystanie nowych technologii zamiast tworzenia makiet pojazdów?

Dzięki wykorzystaniu technologii VR oraz MR proces projektowania podwozia i wnętrza pojazdów jest znacznie szybszy, a dzięki temu makiety nie muszą  być już wykorzystywane w takim stopniu jak wcześniej. Poprzez zastosowanie nowych technologii możemy wirtualnie obejrzeć wnętrze auta oraz jego bryłę.

Nowe możliwości pozwalają także na testowanie pojazdów. Podczas niektórych eksperymentów, kierowca prowadzi prawdziwy samochód w nieprawdziwym świecie. Jak to wygląda? Używając AR lub MR, dodawane są na jezdni sztuczne przeszkody. Sprawdza to refleks i zachowanie prowadzącego, ale również kontroluje możliwości testowanego modelu pojazdu.

Z zalet wirtualnej rzeczywistości mogą skorzystać zarówno profesjonalni jak i początkujący kierowcy. Zawodowcy trenują z użyciem symulatorów już od wielu lat.

Wady i zalety dynamicznego postępu technologicznego w dziedzinie AR

Ciągle prowadzone są rozmowy nad zwiększeniem bezpieczeństwa na drogach. Nowe pojazdy są jeszcze bardziej ulepszane i dostosowywane do najnowszych standardów. Producenci, którzy w swoich maszynach używają innowacyjnych rozwiązań, działają przede wszystkim z myślą o naszej wygodzie i bezpieczeństwie. Zastosowanie nowych technologii to też niezapomniane doświadczenia dla kierowcy i dużo łatwiejsza przyswajalność informacji wyświetlanych przed jego oczami.

Jednak pomimo komfortu użytkowania, nowoczesna technologia ma też wiele wad. Przede wszystkim, w każdy system może wkraść się błąd lub awaria. Kierowca może nie być też wystarczająco skupiony na drodze, ponieważ na szybie wyskakują mu różne informacje, na których będzie mógł nieświadomie skupić swoją całą uwagę. Ponadto, wysokie koszty produkcji przekładają się niestety na cenę samochodu.

Niemniej, nowe technologie pozwalają na łatwiejszą nawigację, co więcej, mogą z daleka wykryć zwierzę, które planuje wejść na jezdnię, a tym samym uchronić nas przed wypadkiem. Świat ciągle inwestuje w inteligentne urządzenia, autonomiczne pojazdy, roboty, inteligentne miasta i wiele innych, a wszystkie nowoczesne rozwiązania tworzone są z troską i myślą o użytkownikach i ich wygodzie.