Επαυξημένη πραγματικότητα (augmented reality) είναι η σε πραγματικό χρόνο άμεση ή έμμεση θέαση ενός φυσικού, πραγματικού περιβάλλοντος, του οποίου τα στοιχεία επαυξάνονται από στοιχεία αναπαραγώμενα από συσκευές υπολογιστών, όπως ήχος, βίντεο, γραφικά ή δεδομένα τοποθεσίας. Ο όρος εισήχθη το 1992 από τον Τομ Κάουντελ.
Τα τελευταία χρόνια έντονη είναι η εμφάνιση της επαυξημένης πραγματικότητας. Η τεχνολογία Augmented Reality ή αλλιώς επαυξημένη πραγματικότητα ή αλλιώς ενισχυμένη πραγματικότητα είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται στις κινητές συσκευές. Η τεχνολογία Augmented Reality επιτρέπει την ζωντανή προβολή ενός φυσικού περιβάλλοντος του οποίου όμως η πραγματικότητα είναι επαυξημένη με την προβολή πληροφοριών αλλά και εικονικών προσώπων ή χώρων σχεδιασμένων μέσα έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή. Ο συνδυασμός της κάμερας με το σύστημα GPS ενός κινητού τηλεφώνου επιτρέπουν την προβολή επιπλέον πληροφοριών για ένα γεωγραφικό σημείο, διαμορφώνοντας ένα επαυξημένο πληροφοριακά τελικό αποτέλεσμα. Παρέχονται πληροφορίες που περιλαμβάνουν κείμενα, ήχους και video και αφορούν ειδικά τη γεωγραφική θέση που βρίσκεται ο χρήστης και στοχεύει η κάμερα του. Οι προβολές δεδομένων είναι δυνατές είτε από τις οθόνες κινητών είτε από ειδικά γυαλιά προβολής Augmented Reality.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα Επαυξημένης πραγματικότητας αποτελεί το παιχνίδι Pokémon Go, που φτιάχτηκε το 2016 για κινητά iOS και Android.
Από την αρχή του χρόνου, η ανθρωπότητα επιδίωξε να αλλάξει και να βελτιώσει το περιβάλλον της. Οι πρώτες προσπάθειες για να τροποποιήσει και να ενισχύσει το φυσικό κόσμο αφορούσαν το χειρισμό φυσικών αντικειμένων. Αργότερα, έμαθαν να συμβολίζουν την πληροφορία και να δημιουργούν εικόνες, όπως πίνακες ζωγραφικής στους τοίχους σπηλιών για λειτουργικούς σκοπούς, για να υποδείξουν ένα χάρτη για μια τοποθεσία, να πουν μια ιστορία, ή μόνο για λόγους αισθητικής.
Καθώς η ανθρωπότητα και η τεχνολογία προχώρησε, οι ιδέες έγιναν πολύ πιο σημαντικές και εκφράστηκαν συμβολικά, είτε με ρεαλιστικό τρόπο είτε συμβολικά. Σ’ αυτό το σημείο της ιστορίας, ο κόσμος αποτελείται από φυσικές οντότητες, αλλά και ιδέες και αντιπροσωπεύσεις των ιδεών αυτών με διάφορα φυσικά μέσα. Οι διάφορες ιδέες εκφράστηκαν με διάφορους τρόπους όπως μέσα από πίνακες ζωγραφικής, γλυπτική, μουσική, χορό κλπ. Μέχρι τον 20ο αιώνα, εάν ήταν επιθυμητό να προσθέσουμε πληροφορία σε ένα συγκεκριμένο φυσικό χώρο, ο μόνος τρόπος για να γίνει αυτό ήταν να δημιουργήσουμε ένα φυσικό αντικείμενο που είτε συνιστούσε τη δική του υπόσταση, είτε είχε ως στόχο την αναπαράσταση πληροφοριών. Για παράδειγμα, αν θέλαμε να προσδιορίσουμε τις διόδους διαφυγής σε ένα συγκεκριμένο κτίριο σε περίπτωση ανάγκης, έπρεπε να αναρτήσουμε πινακίδες που να προσδιορίζουν τις εξόδους πάνω από τις αντίστοιχες πόρτες, να τοποθετήσουμε χάρτες που να δείχνουν σε κάτοψη τη διαδρομή από κάθε όροφο του κτιρίου προς τις εξόδους και να συντάξουμε σε κείμενο τις οδηγίες προς τους ενοίκους, καθώς και να τοποθετήσουμε συναγερμούς που να ειδοποιούν ηχητικά σε περίπτωση ανάγκης.
Στην περίπτωση όμως που θα έπρεπε να αλλάξουμε τις πληροφορίες σχετικά με αυτό το μέρος ή την κατάσταση που επικρατούσε, θα ήταν απαραίτητο να κατασκευάσουμε από την αρχή πινακίδες και χάρτες του κτιρίου, ή τουλάχιστον να μεταβάλλουμε τις οδηγίες. Με την πρόοδο της τεχνολογίας κατέστη δυνατή η κατασκευή πινακίδων με μεταβαλλόμενο μήνυμα, που θα μπορούσε να αλλάξει κατά βούληση. Έτσι, αναφορικά με το προαναφερόμενο παράδειγμα, αν υπήρχε ανάγκη να αλλάξουμε την κατεύθυνση προς μία πιο ασφαλή έξοδο διαφυγής, θα μπορούσαμε χρησιμοποιώντας π.χ. πινακίδες LED και με το πάτημα μερικών διακοπτών να ορίσουμε είτε μόνιμα είτε προσωρινά ένα νέο βέλος κατεύθυνσης ή ένα μήνυμα.
- τα τρία χαρακτηριστικά που καθορίζουν την επαυξημένη πραγματικότητα είναι τα εξής:
- Συνδυάζει το πραγματικό και το εικονικό
- Είναι διαδραστική σε πραγματικό χρόνο
- Η πληροφορία χωροθετείται στις τρεις διαστάσεις
Με τη χρήση σύγχρονων τεχνολογιών χωροθέτησης, όπως το GPS (Global Positioning System), αισθητήρων κίνησης, αδράνειας και διεύθυνσης, καμερών ενσωματωμένων σε συσκευές και αισθητήρων βάθους, είναι δυνατό πλέον να ορίσουμε την Επαυξημένη Πραγματικότητα ως:
«την τεχνολογία η οποία γνωρίζοντας πού βρίσκεται ο χρήστης, προς τα πού κοιτάει, πώς είναι ο χώρος στον οποίο βρίσκεται και τι είναι το αντικείμενο με το οποίο αλληλεπιδρά στον πραγματικό κόσμο, επιτρέπει τη χωρική και χρονική συσχέτιση πληροφορίας που παράγει ο υπολογιστής και την εμφανίζει σε τρισδιάστατη υπέρθεση με το φυσικό κόσμο, σε πραγματικό χρόνο».
Βασικές Έννοιες και Υλικό Επαυξημένης Πραγματικότητας
Ας δούμε λοιπόν, πώς υλοποιούνται τα χαρακτηριστικά που διέπουν την Επαυξημένη Πραγματικότητα. Έχουμε αρχικά υπόψη μας πως οι εφαρμογές επαυξημένης πραγματικότητας μπορούν να περιγραφούν ως μια διαδικασία δύο σταδίων και στη συνέχεια θα συμπληρώσουμε με περισσότερες λεπτομέρειες τι εμπλέκεται σε καθένα από αυτά τα δύο βήματα και τους διάφορους τύπους τεχνολογιών που μπορεί να χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση αυτών των βημάτων.
Σε γενικές γραμμές, για κάθε χρονικό βήμα μιας εφαρμογής επαυξημένης πραγματικότητας θα πρέπει η εφαρμογή:
- Να καθορίσει την τρέχουσα κατάσταση του φυσικού κόσμου καθώς και του εικονικού κόσμου.
- Να εμφανίσει την εικονική πληροφορία με χωρική και χρονική συσχέτιση με τον πραγματικό κόσμο κατά τρόπο που θα επιτρέψει στο χρήστη να αντιληφθεί τα εικονικά στοιχεία ως μέρος του φυσικού κόσμου και στη συνέχεια να επιστρέψει στο βήμα1,για να προχωρήσουμε στο επόμενο χρονικό βήμα.
Υπάρχουν τρία δομικά στοιχεία σε ένα σύστημα επαυξημένης πραγματικότητας για την υποστήριξη των βημάτων που μόλις αναφέρθηκαν. Αυτά συνίστανται σε:
- Έναν ή περισσότερους αισθητήρες, για να καθοριστεί η κατάσταση του φυσικού κόσμου όπου έχει αναπτυχθεί η εφαρμογή
- Έναν επεξεργαστή, ώστε να αξιολογηθούν τα δεδομένα των αισθητήρων, να υλοποιηθεί η εφαρμογή των φυσικών και άλλων κανόνων του εικονικού κόσμου, και να παραχθούν τα σήματα που απαιτούνται για την οδήγηση της οθόνης
- Μια παρουσίαση κατάλληλη που να δημιουργεί την αίσθηση ότι ο εικονικός και ο πραγματικός κόσμος συνυπάρχουν και να εντυπωθεί στις αισθήσεις του χρήστη ο συνδυασμός φυσικού και εικονικού κόσμου.
Αισθητήρες
Για να είναι σε θέση να ανταποκριθεί σωστά στο φυσικό κόσμο, μια εφαρμογή Επαυξημένης Πραγματικότητας πρέπει να παρέχει πληροφορίες σχετικά με τον κόσμο αυτό σε πραγματικό χρόνο. Τρείς κύριες κατηγορίες αισθητήρων χρησιμοποιούνται σε συστήματα ΕπΠ:
- αισθητήρες που χρησιμοποιούνται για παρακολούθηση (tracking),
- αισθητήρες για τη συλλογή περιβαλλοντικών πληροφοριών,
- αισθητήρες για διάδραση του χρήστη.
Κάμερα (Υπολογιστική όραση)
Προκειμένου να καταστεί δυνατή η όραση μέσω υπολογιστή, ο αισθητήρας που απαιτείται είναι μια κάμερα. Η κάμερα “βλέπει” τον πραγματικό κόσμο και, με βάση αυτό που «βλέπει», μπορεί να προσδιοριστεί ο τόπος όπου βρίσκεται η κάμερα και πώς είναι προσανατολισμένη σε σχέση με τη σκηνή. Για να υλοποιηθεί η υπολογιστική όραση, απαιτείται λογισμικό για την ανάλυση των εικόνων που συλλέγονται από την κάμερα ώστε να καθοριστεί τι “βλέπει” η κάμερα. Με βάση τις πληροφορίες αυτές, το λογισμικό υπολογίζει πού βρίσκεται η κάμερα σε σχέση με αυτό που κοιτάζει. Για το σκοπό αυτό, πρέπει να υπάρχουν κατάλληλα σύμβολα στο περιβάλλον τα οποία η κάμερα μπορεί να χρησιμοποιήσει ως ορόσημα για τον καθορισμό της θέσης και του προσανατολισμού σε σχέση με τα εν λόγω ορόσημα. Τα ορόσημα μπορεί να είναι φυσικά χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος ή μπορεί να τοποθετηθούν τεχνητά στο περιβάλλον.
Πολλές εφαρμογές για να δώσουν λύση στο πρόβλημα της υπολογιστικής όρασης, χρησιμοποιούν εδικά ορόσημα Επαυξημένης Πραγματικότητας, τα οποία τοποθετούνται τεχνητά στο περιβάλλον∙ αυτά αποτελούν εικόνες τις οποίες η εφαρμογή μπορεί εύκολα να αναγνωρίσει. Οι εικόνες που χρησιμοποιούνται ειδικά για το σκοπό αυτό καλούνται καθοδηγητικοί δείκτες
Οι καθοδηγητικοί δείκτες είναι συνήθως φυσικά αντικείμενα, όπως κομμάτια από χαρτί με μελάνι τυπωμένο πάνω τους, αλλά μπορούν ακόμα και να απεικονίζονται ηλεκτρονικά, όπως σε μια οθόνη φορητού υπολογιστή, ένα tablet ή ένα smartphone. Σε αυτούς τους τύπους των συσκευών οι δείκτες μπορούν να δημιουργούνται δυναμικά, έτσι ώστε να μπορεί να αλλάξουν με βάση την κατάσταση, ή να αλλάζουν κατά την πάροδο του χρόνου, κλπ. Αυτή η δυνατότητα είναι διαφορετική από αυτήν της αλλαγής των αντικειμένων που συνδέονται με το δείκτη, ωστόσο και οι δύο αυτές μέθοδοι μπορούν να επιτύχουν ένα παρόμοιο αποτέλεσμα
Κάμερες Ορατού Φωτός
Οι κάμερες ορατού φωτός ανιχνεύουν τα αντικείμενα μέσω επεξεργασίας της εικόνας στο επίπεδο του χρώματος RGB, ψάχνοντας για συγκεκριμένα μοτίβα που αντιστοιχούν σε γνωστά αντικείμενα. Οποιαδήποτε κάμερα (π.χ. ενσωματωμένη σε κινητή συσκευή, webcam, ψηφιακή βιντεοκάμερα κλπ.) μπορεί να επιτελέσει το ρόλο αυτό, με μοναδικό περιορισμό την ταχύτητα λήψης κάθε καρέ και της ανάλυσης της εικόνας, που θα πρέπει να είναι τέτοια ώστε να επιτρέπει στο υπολογιστικό σύστημα να μπορεί να επεξεργαστεί την εικόνα σε πραγματικό χρόνο
Κάμερες Υπέρυθρου Φάσματος
Οι κάμερες υπέρυθρου φάσματος έχουν το πλεονέκτημα έναντι αυτών του ορατού φωτός ότι δεν επηρεάζονται από το φωτισμό του χώρου, δηλαδή λειτουργούν και στο σκοτάδι. Επίσης, μπορούν να χρησιμοποιούν ειδικούς αλλά απλούς καθοδηγητικούς δείκτες οι οποίοι είναι ανακλαστικοί ως προς το υπέρυθρο φως και παρέχουν ακριβή θέση και περιστροφή πολλαπλών αντικειμένων ταυτόχρονα. Ως εκ τούτου επιλέγονται σε πολλές εφαρμογές που απαιτούν ακρίβεια
Κάμερες Βάθους
Μια ειδική κατηγορία καμερών που χρησιμοποιείται τα τελευταία χρόνια για παρακολούθηση, αποτελούν οι κάμερες βάθους. Το πιο αντιπροσωπευτικό παράδειγμα τέτοιων καμερών αποτελεί η κάμερα Kinect της Microsoft. Οι κάμερες αυτές που αποκαλούνται και αισθητήρες βάθους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση σε εφαρμογές επαυξημένης πραγματικότητας, παρέχοντας πληροφορία σχετικά με την απόσταση ενός αντικειμένου από τον αισθητήρα. Αυτή η πληροφορία μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με άλλες τεχνολογίες παρακολούθησης για τον έλεγχο ως προς τη θέση και περιστροφή ενός αντικειμένου. Οι υποκείμενες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σε κάμερες βάθους μπορούν να είναι οπτικές, ακουστικές (υπέρηχος), ραντάρ, κλπ.
GPS (Global Positioning System)
Το GPS είναι ένα σύστημα πλοήγησης που χρησιμοποιεί ένα δίκτυο από 24 δορυφόρους στο διάστημα. Ο δέκτης μπορεί να καθορίσει τη θέση του στην επιφάνεια της Γης σε συντεταγμένες Χ και Υ αλλά και την ταχύτητα με την οποία κινείται, εάν μπορεί να συνδεθεί με τουλάχιστον 3 δορυφόρους κάνοντας χρήση της μέτρησης του χρόνου που χρειάζεται για το σήμα GPS να ταξιδέψει από το δορυφόρο στο δέκτη. Συγκρίνοντας το χρόνο που χρειάζεται να επικοινωνήσει με πολλούς δορυφόρους, η θέση του δέκτη μπορεί να υπολογιστεί με ακρίβεια μερικών μέτρων. Εάν υπάρχουν διαθέσιμα 4 ή περισσότερα σήματα δορυφόρου, το υψόμετρο του δέκτη μπορεί, επίσης, να υπολογιστεί.
Τα συστήματα Επαυξημένης Πραγματικότητας μπορούν να επωφεληθούν από τις πληροφορίες θέσης που παρέχονται από έναν δέκτη GPS, για να αποκτήσουν πληροφορίες σχετικά με τη θέση του στο Χ, Υ και δυνητικά και στον Z άξονα. Ωστόσο, σε γενικές γραμμές, ένα GPS δεν είναι τόσο χρήσιμο για τον προσδιορισμό του προσανατολισμού του δέκτη ως προς την περιστροφή γύρω από τους άξονες. Αυτό περιορίζει το ρόλο ενός GPS σε συστήματα Επαυξημένης Πραγματικότητας σε γενικές γραμμές, ωστόσο οι πληροφορίες του GPS εξακολουθούν να αποτελούν μεγάλο πλεονέκτημα, εάν είναι διαθέσιμες. Ένα παράδειγμα για το πώς οι πληροφορίες από το GPS μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές Επαυξημένης Πραγματικότητας είναι ότι επιτρέπουν στο σύστημα να γνωρίζει περίπου πού βρίσκεται γεωγραφικά, και κατά συνέπεια ποια αξιοθέατα περιμένει να αναγνωρίσει στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα υπολογιστικής όρασης
Αισθητήρες Διεπαφής Χρήστη
Οι αισθητήρες για τους οποίους έγινε λόγος προηγουμένως είναι κυρίως παθητικοί αισθητήρες από την πλευρά του συμμετέχοντος αναφορικά με την εμπειρία Επαυ ξημένης Πραγματικότητας δηλαδή, αυτοί οι αισθητήρες θα επιτελέσουν τη λειτουργία τους χωρίς ο συμμετέχων να διαδράσει συνειδητά μαζί τους. Βέβαια, είναι σημαντικό να τονιστεί ότι καθώς ο χρήστης κινείται, οι αισθητήρες καταγράφουν τις μεταβολές της κίνησης και ενημερώνουν τα στοιχεία της εφαρμογής Επαυξημένης Πραγματικότητας κατάλληλα∙ ωστόσο δεν αποτελεί συνειδητή δράση εκ μέρους του χρήστη να χρησιμοποιήσει ενεργά έναν αισθητήρα.
Μερικοί από τους πιο συνηθισμένους αισθητήρες που συγκεντρώνουν τα δεδομένα εισόδου του χρήστη, περιλαμβάνουν κουμπιά, οθόνες αφής, πληκτρολόγια και άλλες συσκευές τυπικές διεπαφές απτικής μορφής. Οι περισσότερες φορητές συσκευές όπως τα smartphones και tablets έχουν μια σειρά από αισθητήρες, με τη μορφή των κουμπιών και πληκτρολόγια (πραγματικών ή εικονικών) που ο σχεδιαστής της εφαρμογής Επαυξημένης Πραγματικότητας μπορεί να χρησιμοποιήσει για να παράσχει στο χρήστη έναν τρόπο για να αλληλεπιδράσει άμεσα και να ελέγξει την εφαρμογή. Αυτοί οι αισθητήρες είναι χρήσιμοι όταν ένας χρήστης ελέγχει την εμπειρία καθώς και όταν ο συμμετέχων έχει τη δυνατότητα να αποφασίσει συνειδητά για το πώς θα προχωρήσει με την εμπειρία. Είναι επίσης ,χρήσιμοι σε εργασίες όπου ο χρήστης υποδεικνύει κάτι, όπως μια θέση στο χάρτη σε μια οθόνη αφής ή σε περίπτωση που θέλει να μεγεθύνει την άποψη της εικόνας που εμφανίζεται στην οθόνη
Γυροσκόπια, Επιταχυνσιόμετρα και άλλοι τύποι Αισθητήρων
Ένα πλήθος άλλων τύπων αισθητήρων μπορούν να είναι χρήσιμα σε εφαρμογές επαυξημένης πραγματικότητας. Ο στόχος είναι να ληφθούν πληροφορίες σχετικά με το φυσικό κόσμο και να χρησιμοποιηθούν οι πληροφορίες αυτές για να ενημερωθεί η εφαρμογή αντίστοιχα. Μερικοί από τους πιο κοινούς αισθητήρες που χρησιμοποιούνται, ιδιαίτερα σε εφαρμογές Επαυξημένης Πραγματικότητας σε κινητές συσκευές, και πολλές τέτοιες συσκευές είναι ήδη εξοπλισμένες με αυτά, περιλαμβάνουν επιταχυνσιόμετρα, πυξίδες, και γυροσκόπια. Τα γυροσκόπια επιστρέφουν τιμές που σχετίζονται με τον προσανατολισμό, δηλαδή, μπορούν να παρέχουν πληροφορίες ως προς τις γωνίες περιστροφής γύρω από τους τρεις άξονες, αλλά δεν παρέχουν πληροφορίες τοποθεσίας. Μπορούν, όμως, να χρησιμοποιηθούν στη μέτρηση του προσανατολισμού μιας φορητής συσκευής
Επεξεργαστής
Στην καρδιά κάθε συστήματος επαυξημένης πραγματικότητας είναι ένας επεξεργαστής που συντονίζει και αναλύει εισόδους αισθητήρων, αποθηκεύει και ανακτά δεδομένα, εκτελεί τα καθήκοντα του προγράμματος εφαρμογής Επαυξημένης Πραγματικότητας , και παράγει τα κατάλληλα σήματα, για να εμφανιστεί στην οθόνη η εφαρμογή σε συσχέτιση με τον πραγματικό κόσμο. Με άλλα λόγια, κάθε σύστημα επαυξημένης πραγματικότητας περιλαμβάνει έναν υπολογιστή κάποιου είδους. Τα υπολογιστικά συστήματα επαυξημένης πραγματικότητας μπορεί να κυμαίνονται σε πολυπλοκότητα από απλές φορητές συσκευές όπως smartphones και tablets, σε φορητούς υπολογιστές, επιτραπέζιους υπολογιστές και μηχανήματα της κατηγορίας σταθμού εργασίας, αλλά ακόμα και σε ισχυρά κατανεμημένα συστήματα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένας υπολογιστής χειρός είναι σε επικοινωνία με ένα ισχυρό διακομιστή ο οποίος θα μπορούσε να βρίσκεται σε μια απόσταση. Σε όλες τις περιπτώσεις, ο υπολογιστής πρέπει να έχει αρκετή υπολογιστική ικανότητα ώστε να επιτελεί τα καθήκοντα που έχει αναλάβει, σε πραγματικό χρόνο.
Με τον όρο «πραγματικό χρόνο» εννοούμε ότι κάθε φορά που εκτελείται μια ενέργεια, όπως το πάτημα ενός κουμπιού ή αλλαγή στον προσανατολισμό μιας φορητής συσκευής ή αλλαγή στην άποψη, το σύστημα πρέπει να ανταποκρίνεται με μια ενημερωμένη οθόνη του συνδυασμού του φυσικού και εικονικού κόσμου, χωρίς προφανείς χρονικές καθυστερήσεις ή σύγχυση. Με άλλα λόγια, η σκηνή θα πρέπει να ενημερώνεται ομαλά και με ένα ρυθμό ανανέωσης που ο συμμετέχων αντιλαμβάνεται ως μια σταθερή ροή πληροφοριών. Σε αναλογία, μια τυπική ταινία κινηματογράφου παίζεται με ρυθμό 24 καρέ ανά δευτερόλεπτο, ο οποίος είναι ο ελάχιστα επαρκής ρυθμός ανανέωσης για το θεατή προκειμένου να αντιληφθεί την κίνηση στην οθόνη ως ομαλή. Αν ο ρυθμός ανανέωσης μειωθεί σε περίπου 10 καρέ ανά δευτερόλεπτο, ο θεατής θα αντιληφθεί την ταινία ως μια σειρά από μεμονωμένες εικόνες και όχι ως μια ενιαία εικόνα κίνησης. Οι εφαρμογές Επαυξημένης Πραγματικότητας απαιτούν ένα σταθερό ρυθμό ανανέωσης οθόνης τουλάχιστον 15 καρέ ανά δευτερόλεπτο ενώ ιδεατά το νούμερο αυτό πρέπει να ξεπερνάει τα 30 καρέ το δευτερόλεπτο προκειμένου ο χρήστης να αντιλαμβάνεται την ανανέωση της σκηνής ως συνεχόμενη. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούμε πλέον τις δυνατότητες των επεξεργαστών γραφικών (GPU) για να επιταχύνουμε αυτή τη διαδικασία, καθώς και ειδικά κυκλώματα ενσωματωμένα σε κάμερες που αναλαμβάνουν την υλοποίηση της παρακολούθησης απευθείας χωρίς να εμπλέκεται ο κεντρικός επεξεργαστής.
10.3.7. Προβολή
Ως προβολή ορίζουμε το μέσο που επιτρέπει ένα κατάλληλο σήμα να γίνει αντιληπτό από τις αισθήσεις ενός χρήστη. Για παράδειγμα, μια οπτική προβολή εμφανίζει οπτικές εικόνες στο χρήστη. Παράδειγμα οπτικής προβολής αποτελεί μια οθόνη του υπολογιστή. Μια ακουστική προβολή επιτρέπει οι ήχοι που δημιουργεί το σύστημα να ακούγονται από το χρήστη. Ένα παράδειγμα μιας συσκευής ακουστικής προβολής είναι τα ακουστικά ή ένα μεγάφωνο. Μια μεγάλη ποικιλία από συσκευές προβολής είναι διαθέσιμη για την παρουσίαση σημάτων στο χρήστη, και πολλές διαφορετικές τεχνολογίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εφαρμογή αυτών των παρουσιάσεων.
Στην περίπτωση της Επαυξημένης Πραγματικότητας , κυρίως, μάς απασχολούν οι οπτικές προβολές, ενώ οι ακουστικές, απτικές και οσφρητικές προβολές παίζουν δευτερεύοντα ρόλο. Οι κύριες κατηγορίες οθονών οπτικής προβολής που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές Επαυξημένης Πραγματικότυητας είναι σταθερές, κινητές και εφαρμοζόμενες στο χρήστη
Κινητές:
Στην κατηγορία αυτή συγκαταλέγονται όλες οι οθόνες προβολής που ο χρήστης μπορεί να κρατάει στα χέρια του και μετακινούνται μαζί με το χρήστη αλλά ταυτόχρονα αποτελούν και το «παράθυρο θέασης» του πραγματικού κόσμου. Σήμερα, αυτό αποτελεί και το πιο διαδεδομένο είδος της οθόνης για εφαρμογές επαυξημένης πραγματικότητας λόγω της ευρείας υιοθέτησης των smartphones (όπως το iPhone και Android τηλέφωνα) και tablets (όπως το iPad και παρόμοιες συσκευές). Πολλοί προγραμματιστές αναγνωρίζουν ότι ένα μεγάλο μέρος του πληθυσμού φέρει αισθητήρες, επεξεργαστές και οθόνη ως μέρος των συσκευών που έχουν στην τσέπη ή στην τσάντα τους σε τακτική βάση. Ως εκ τούτου, ακόμη και αν αυτές οι συσκευές είναι πιο περιορισμένες σε ορισμένα χαρακτηριστικά όπως (επεξεργαστής, μνήμη, μέγεθος της οθόνης, επιτάχυνση γραφικών κλπ.), η φορητότητα και ευκολία χρήσης τους τα καθιστούν πρωταρχικό στόχο σε εφαρμογές επαυξημένης πραγματικότητας
Εφαρμοζόμενες στο χρήστη
Τα πιο κοινά είδη των εφαρμοζόμενων στο χρήστη οθονών φοριούνται στο κεφάλι (head-mounted display/ HMD) με τη μορφή ενός κράνους ή γυαλιών. Άλλοι τύποι είναι παραλλαγές αυτών των δύο βασικών διαμορφώσεων. Για παράδειγμα, μερικές οθόνες προσαρμόζονται με κλιπ σε ένα υπάρχον ζευγάρι γυαλιών. Οι οθόνες HMD για εφαρμογές Επαυξημένης Πραγματικότητας διαφέρουν από αυτές που προορίζονται για συστήματα εικονικής πραγματικότητας λόγω του ότι σε συστήματα εικονικής πραγματικότητας, ο συμμετέχων δε βλέπει τον πραγματικό κόσμο. Μάλιστα, τα συστήματα εικονικής πραγματικότητας βασίζονται στο ότι ο χρήστης δεν μπορεί να δει (τουλάχιστον κατά τρόπο που να μη διαταράσσεται η οπτική ψευδαίσθηση) τον πραγματικό κόσμο. Στην επαυξημένη πραγματικότητα είναι απαραίτητο ο συμμετέχων να είναι σε θέση να δει τον πραγματικό κόσμο.
Υπάρχουν δύο βασικά σενάρια με HMD στον τρόπο με τον οποίο ο χρήστης βλέπει τον πραγματικό κόσμο. Ένα στυλ χρησιμοποιεί διαφανείς οθόνες προβολής ώστε ο χρήστης να μπορεί απευθείας να δει τον πραγματικό κόσμο, και ένα άλλο χρησιμοποιεί την τεχνολογία βίντεο για να συλλάβει μέσα από μια κάμερα τον πραγματικό κόσμο και αφού ενσωματώσει στην εικόνα τα εικονικά στοιχεία, να τα προβάλλει στο χρήστη.
