3 virksomheder bygger positionerings- og sporingsløsninger til avanceret AR

Ting som display, grafik og gengivelse har en tendens til at få en masse kærlighed i AR. En undervurderet teknisk evne? Positionering. Nøjagtig positionering hjælper med at sikre, at AR-aktiver vises overbevisende i verden. Det er også med til at sikre, at aktiver knyttet til en bestemt geografisk placering vises, hvor de skal. Endelig skaber eller bryder det multi-user-oplevelser.

Denne artikel vil se på nogle af de virksomheder, der genovervejer positionering. Vi vil også undersøge nogle af de teknologier, der muliggør disse fremskridt, og de AR-oplevelser, som disse fremskridt muliggør.

Noget teknisk baggrund

Det er vigtigt at forstå fra starten, at positionering og lokalisering ikke er det samme som "lokalisering". Lokalisering og positionering handler om at forstå, hvor en bruger befinder sig i verden. Lokalisering handler om overbevisende at placere et virtuelt aktiv i en brugers fysiske miljø.

Mange AR-applikationer behøver slet ikke positionering eller lokalisering – de er ligeglade med, hvor du er i verden, men de skal være i stand til at forstå verden omkring dig for at placere genstande. På den anden side behøver mange ikke-AR-applikationer ikke at vide, hvordan verden omkring dig ser ud for at hjælpe en leveringschauffør med at finde dig eller hjælpe dig med at finde din næste placering.

Nogle avancerede AR-applikationer har dog brug for begge dele. Dette er tilfældet for AR-aktiveringer, der er knyttet til fysiske steder på planeten. Det er også en tilgang til multi-user AR-oplevelser.

NæsteNav

Lige nu fungerer de fleste lokaliseringssystemer på Global Positioning System – GPS. GPS kan lokalisere en enhed rimeligt nøjagtigt i de fleste tilfælde, men den kommer med en fangst - GPS er flad. Mennesker, især i byområder, har en tendens til ikke at begrænse sig til jorden. Vi stabler.

"Jeg er sikker på, at vi alle har oplevet det ved at åbne Google Maps, og der er bare denne store blå prik," sagde Dan Hight. "På det urbane marked er det vigtigt at forstå din vertikale placering."

Hight er VP for forretningsudvikling og partnerskaber hos NæsteNav. NextNav er et navigationsfirma, der "løfter geolocation" ved at give positioneringsdata en "tredje akse." Du ved sikkert, at din telefon har GPS, men NextNav bruger en mindre kendt sensor – den barometriske tryksensor, der måler lufttrykket.

Jo højere op du kommer, jo lavere bliver barometertrykket. Barometertrykket ændrer sig også med vejret. Så NextNav bruger information fra et netværk af trykstationer kombineret med information fra din enheds barometriske tryksensor. Forskellen lader systemet bestemme din højde.

"Hvis vi kender din placering," sagde Højde, "og vi kender trykket, vi kan beregne din lodrette position med nøjagtighed på gulvniveau."

AR-forbindelsen

NextNav blev grundlagt for at arbejde med nødberedskab – hvilket GPS var designet til i første omgang. Og de samarbejder med beredskabsgrupper rundt om i landet. Men de anerkender også de fordele, som deres løsning har til forbrugerapplikationer, især i AR.

"AR, grundlæggende løser sig i dag omkring anerkendelse af den fysiske verden," sagde Højde. "AR vil blive stærkt forbedret med metadata leveret af bedre geolocation."

Yderligere annoncerede NextNav tidligere på året et partnerskab med echo3D. echo3D er en cloud-platform til styring og levering af fordybende oplevelser. Med partnerskabet kunne skabere lave sådanne ting som lokationsbaserede AR-oplevelser, der er forskellige på hver etage i den samme bygning.

"Nøjagtige placeringsevner, herunder den vertikale dimension, er grundlaget for fremtiden for fordybende blandet virkelighedsoplevelse," echo3D medstifter og administrerende direktør, Alon Grinshpoon, sagde i en blogindlæg, der annoncerer partnerskabet.  "Sammen med NextNav vil vi fortsætte med at give skabere de nødvendige muligheder for at bringe løftet om AR, VR og metaverset til live."

Auki Labs

GPS er ikke bare flad. Det er også lidt skræmmende. GPS er en fejl, og det er det mest beskidte ord i det enogtyvende århundrede: "centraliseret."

"Vi tror tilfældigvis, at et decentraliseret positioneringssystem er bedre end et centraliseret positioneringssystem," sagde Nils Pihl. "Hvor som helst der er mulighed for at gøre noget bedre i menneskelivet, afbryder GPS det bare ikke."

Pihl er stifter og administrerende direktør for Auki Labs. For et par år tilbage forsøgte Auki Labs at lave en multiplayer AR bordpladeoplevelse. De indså, at "delt AR var næsten umuligt", men de kom også til en anden konklusion.

"Det, vi indså, er, at alle ser meget på dette koncept med digitale tvillinger og positionerer dig selv i den virkelige verden," sagde Pihl. "For de fleste af de ting, som folk ønsker at gøre med delt AR, er det ikke vigtigt, hvor du er i verden - det er vigtigt, hvor du er i forhold til mig."

Slutresultatet: et system, der lokaliserer brugere i forhold til hinanden i stedet for i forhold til kloden. Systemet har haft succesfulde demoer med 50-500 samtidige brugere. Det er væsentligt højere end erfaringerne fra Niantic og med en væsentlig kortere kalibreringstid, ifølge Pihl.

Problemet med persistens

Flerbrugeroplevelser er en af ​​AR's høje mål. En anden er vedholdenhed – en oplevelses evne til at eksistere i rummet, når ingen bruger den. Auki Labs' løsning på kortlægning løser mange af problemerne med GPS, men GPS har fingeren på vedvarende positionering. Det betyder ikke, at Auki Labs ikke har sin egen tilgang.

"Det, vi bygger ud for vedholdenhed, er ikke vores egen digitale tvilling, men evnen for folk til at have deres egne digitale tvillinger, der er interoperable." sagde Pihl. "Jeg ville elske at have en digital tvilling i mit hjem, men jeg vil have den på min maskine - og bare fordi den er på min maskine, betyder det ikke, at jeg ikke ønsker, at andre skal have adgang til den."

Løsningen er smuk, men den er en mundfuld: "decentraliserede interoperable domæner." Hver person laver deres egne kort og gemmer deres egne kort. Når de vil have en flerbrugeroplevelse, vælger de at dele disse kort med de andre brugere. Protokollen er designet til at blive brugt på alt fra moderne mobiltelefoner til AR-briller til selvkørende biler.

Auki arbejder også på andre positionerings- og kortlægningsløsninger, herunder ultrabredbåndstriangulering. Denne metode lokaliserer enheder, der bruger styrken af ​​nærliggende UWB-sendere - potentielt i stedet for visuelle input.

"Det ville i teorien være muligt at bygge AR-briller uden kamera," sagde Pihl. "Vi er ikke et stort overvågningskapitalselskab, så vi er ikke gift med den forretningsmodel."

Orbbec 3D

For det meste kræver oprettelse af aktiver, lokalisering og krops-, hånd- og gestussporing stadig kameraer og lyssensorer. Dette gælder også i stigende grad for maskiner, der har brug for at forstå verden, ikke blot for at øge vores realiteter, men for deres egen reference.

"Positionel sporing og placering af virtuelle objekter er to af de største udfordringer i XR, som udviklere står over for," sagde David Chen. "Fra et hardwaresynspunkt er nøjagtig scanningsteknologi til digital duplikering, netværk, der gengiver fysiske miljøer i realtid, og displayteknologier nødvendige fremskridt, der er nødvendige for at gøre metaverset til virkelighed." 

Chen er medstifter af Orbbec 3D, et firma, der laver 3D-kameraer og dybdesensorer. Disse sensorer bruges til kropssporing, 3D-aktiver, objekt- og ansigtsgenkendelse, 3D-syn til smartenheder og meget mere.

"De enheder og systemer, der muliggør denne nye æra, er godt i gang og vil inden for få år tillade metaverset at blomstre," sagde Chen. "Mange af de kommende gennembrud vil være et resultat af 3D-scanning."

Mens en række af disse applikationer involverer objekter og aktiver, rapporterede Chen, at virksomheden i stigende grad sætter mennesker på enden af ​​linsen – specielt gennem virtuel produktion og fjernsamarbejde.

"Vi arbejder i øjeblikket på fordybende møde- og live-udsendelsesprojekter med partnere for at reducere de visuelle fejl i disse applikationer forårsaget af konventionel 2D-teknologi," sagde Chen. "Pandemien viste, hvilken værdi det giver at arbejde hjemmefra. Hos Orbbec forsøger vi at få folk til at føle sig mere naturlige og komfortable i deres virtuelle rum." 

Opretholdelse af afstand

Meget af tiden, når vi taler om XR-løsninger, tænker vi på at reducere afstanden og bringe verden sammen. Det er der meget at sige til, men gaven ved især AR er, at den også trækker på de mennesker og steder, der er fysisk omkring os. Disse positionerings- og sporingsvirksomheder bidrager til dette univers gennem deres revolutionære tilgange.