Stel je voor dat je een auto bestuurt met een heads-up display-projectie op de voorruit om door een onbekende stad te navigeren. Dit is augmented reality (AR); de informatie wordt gebruikt om u niet alleen langs een route te begeleiden, maar ook om u te wijzen op opvallende informatie in uw omgeving, zoals fietsers of voetgangers. De juiste plaatsing van virtuele inhoud is niet alleen cruciaal, maar misschien ook een kwestie van leven en dood.

Informatie kan geen ander materiaal verbergen en moet lang genoeg worden weergegeven om het te begrijpen, maar niet te veel langer dan dat. Computersystemen moeten deze bepalingen in realtime uitvoeren, zonder dat de informatie afleidend of opdringerig is. We willen zeker geen waarschuwing dat een fietser op het punt staat over te steken voor de auto om de fietser zelf te verdoezelen!

Als onderzoeker in AR besteed ik veel tijd aan het proberen te achterhalen hoe ik de juiste informatie op het scherm van een gebruiker kan krijgen, precies op de juiste plaats, op het juiste moment. Ik heb geleerd dat te veel informatie de gebruiker kan verwarren, maar niet genoeg weergeven kan een toepassing onbruikbaar maken. We moeten de goede plek ertussen vinden.

Een cruciaal element hiervan, zo blijkt, is weten waar gebruikers naar op zoek zijn. Alleen dan kunnen we de gewenste informatie leveren op een locatie waar ze deze kunnen verwerken. Ons onderzoek betreft het meten waar het gebruiker kijkt in de echte scène, als een manier om te helpen beslissen waar virtuele inhoud wordt geplaatst. Met AR klaar om te infiltreren in vele gebieden van ons leven - van aandrijving naar werk naar recreatie - we moeten dit probleem oplossen voordat we kunnen vertrouwen op AR om ondersteuning te bieden voor serieuze of kritieke acties.

Bepalen waar informatie moet worden geplaatst

Het is logisch om informatie te laten verschijnen waar de gebruiker naar op zoek is. Tijdens het navigeren kan een gebruiker naar een gebouw, straat of ander echt object kijken om de bijbehorende virtuele informatie te onthullen; het systeem zou het weten om alle andere schermen te verbergen om te voorkomen dat de zichtbare scène overbelast raakt.

Maar hoe weten we waar iemand naar kijkt? Het blijkt dat de nuances van het menselijk zicht ons in staat stellen om iemands ogen en bereken waar ze naar kijken. Door deze gegevens te koppelen aan camera's die het gezichtsveld van een persoon weergeven, kunnen we bepalen wat de persoon ziet en waarnaar hij of zij kijkt.

Eye-tracking-systemen ontstonden voor het eerst in de 1900s. Oorspronkelijk werden ze meestal gebruikt om leespatronen te bestuderen; sommige kunnen erg opdringerig zijn voor de lezer. Meer recentelijk is real-time eye-tracking ontstaan ​​en betaalbaarder, eenvoudiger te bedienen en kleiner geworden.

Eye-trackers kunnen worden gekoppeld aan de scherm of geïntegreerd in draagbare bril of head-mounted displays. Ogen worden gevolgd met behulp van een combinatie van de camera's, projecties en computer vision-algoritmen om de positie van het oog en het blikpunt op een monitor te berekenen.

Over het algemeen kijken we naar twee maatregelen bij het onderzoeken van oogvolggegevens. De eerste heet a bevestigingen wordt gebruikt om te beschrijven wanneer we onze blik onderbreken, vaak op een interessante locatie in een scène omdat deze onze aandacht heeft getrokken. De tweede is a saccade, een van de snelle oogbewegingen die worden gebruikt om de blik te positioneren. Korte fixatiefasen worden gevolgd door snelle bewegingen, saccades genaamd. Kortom, onze ogen schieten snel van plaats naar plaats en nemen stukjes informatie over delen van een scène in zich op. Onze hersenen zetten vervolgens de informatie uit deze fixaties samen om een ​​visueel beeld in onze gedachten te vormen.

{youtube}tdFIvRMvFQI{/youtube}

Combineer eye-tracking met AR

Vaak is AR-inhoud verankerd aan een echt object of locatie. Er moet bijvoorbeeld een virtueel label met een straatnaam in die straat worden weergegeven. Idealiter willen we dat de AR-labels lijken op het echte object waarmee het is geassocieerd. Maar we moeten ook opletten dat meerdere AR-labels elkaar niet overlappen en onleesbaar worden. Er zijn veel manieren om labelplaatsing te beheren. We onderzoeken één optie: berekenen waar de persoon in de echte scène kijkt en alleen AR-labels weergeven op die plek.

Stel dat een gebruiker bijvoorbeeld een interactie heeft met een mobiele applicatie waarmee hij in de supermarkt kan winkelen voor caloriearm graan. In de AR-toepassing heeft elke graansoort informatie over calorieën die eraan is verbonden. In plaats van elke graanschuur fysiek op te halen en de voedingswaarde te lezen, kan de gebruiker zijn mobiele apparaat omhoog houden en naar een bepaalde graanschuur richten om de relevante informatie te onthullen.

Maar bedenk eens hoe druk een graangang van een winkel is met verschillende pakketten. Zonder een manier om de weergave van AR-labels te beheren, zouden de calorie-informatielabels voor alle graanboxen worden weergegeven. Het is onmogelijk om het caloriegehalte te bepalen voor het graan waarin hij geïnteresseerd is.

Door zijn ogen te volgen, kunnen we bepalen naar welke individuele graankist de gebruiker kijkt. Vervolgens geven we de calorie-informatie voor dat specifieke graan weer. Wanneer hij zijn blik verschuift naar een andere doos, tonen we de cijfers voor de volgende die hij in overweging neemt. Zijn scherm is overzichtelijk, de informatie die hij wil is direct beschikbaar en wanneer hij aanvullende informatie nodig heeft, kunnen we dat weergeven.

Dit type ontwikkeling maakt het een opwindende tijd voor AR-onderzoek. Ons vermogen om scènes uit de echte wereld te integreren met computergraphics op mobiele schermen, verbetert. Dit levert het vooruitzicht op het maken van verbluffende nieuwe toepassingen die ons vermogen om met de wereld om ons heen in contact te komen, van te leren en ons te amuseren, vergroten.

Over de auteur

Ann McNamara, universitair hoofddocent visualisatie, Texas A & M University

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at

Bedankt voor het bezoeken InnerSelf.com, waar er zijn 20,000+ levensveranderende artikelen waarin ‘nieuwe attitudes en nieuwe mogelijkheden’ worden gepromoot. Alle artikelen zijn vertaald naar 30+ talen. Inschrijven aan InnerSelf Magazine, dat wekelijks verschijnt, en Marie T Russell's Daily Inspiration. InnerSelf Magazine verschijnt sinds 1985.