3 företag bygger positionerings- och spårningslösningar för avancerad AR

Saker som display, grafik och rendering tenderar att få mycket kärlek i AR. En underskattad teknisk förmåga? Positionering. Exakt positionering hjälper till att se till att AR-tillgångar visas övertygande i världen. Det hjälper också till att säkerställa att tillgångar knutna till en specifik geografisk plats visas där de ska. Slutligen skapar eller bryter den upplevelser för flera användare.

Den här artikeln kommer att titta på några av de företag som omprövar positionering. Vi kommer också att utforska några av de tekniker som möjliggör dessa framsteg, och AR-upplevelserna som dessa framsteg möjliggör.

Lite teknisk bakgrund

Det är viktigt att först förstå att positionering och lokalisering inte är detsamma som "lokalisering". Lokalisering och positionering handlar om att förstå var en användare befinner sig i världen. Lokalisering handlar om att på ett övertygande sätt placera en virtuell tillgång i en användares fysiska miljö.

Många AR-applikationer behöver inte positionera eller lokalisera alls – de bryr sig inte om var du befinner dig i världen, men de måste kunna förstå världen omkring dig för att kunna placera föremål. Å andra sidan behöver många icke-AR-applikationer inte veta hur världen omkring dig ser ut för att hjälpa en leveransförare att hitta dig eller hjälpa dig att hitta din nästa plats.

Vissa avancerade AR-applikationer behöver dock båda. Detta är fallet för AR-aktiveringar som är knutna till fysiska platser på planeten. Det är också en metod för AR-upplevelser för flera användare.

NästaNav

Just nu fungerar de flesta platssystem på Global Positioning System – GPS. GPS kan lokalisera en enhet någorlunda exakt för de flesta användningsfall, men den kommer med en hake – GPS är platt. Människor, särskilt i stadsområden, tenderar att inte begränsa sig till marken. Vi staplar.

"Jag är säker på att vi alla har upplevt det, öppna upp Google Maps och det finns bara den här stora blåa pricken," sa Dan Hight. "På den urbana marknaden är det viktigt att förstå din vertikala plats."

Hight är VP för affärsutveckling och partnerskap på NästaNav. NextNav är ett navigationsföretag som "höjer geolokalisering" genom att ge positioneringsdata en "tredje axel." Du vet säkert att din telefon har GPS, men NextNav använder en mindre känd sensor – barometertryckssensorn som mäter lufttrycket.

Ju högre upp du kommer, desto lägre blir barometertrycket. Barometertrycket förändras också med vädret. Så, NextNav använder information från ett nätverk av tryckstationer, kombinerat med information från din enhets barometertrycksensor. Skillnaden låter systemet bestämma din höjd.

"Om vi ​​vet din plats" sa Hight, "och vi känner till trycket, vi kan beräkna din vertikala position med noggrannhet på golvnivå."

AR-anslutningen

NextNav grundades för att arbeta med nödberedskap – vilket GPS var designat för i första hand. Och de samarbetar med räddningsgrupper runt om i landet. Men de inser också fördelarna som deras lösning har för konsumenttillämpningar, särskilt i AR.

"AR, i grunden, löser sig idag kring erkännande av den fysiska världen," sa Hight. "AR kommer att förbättras avsevärt med metadata som tillhandahålls av bättre geolokalisering."

Tidigare i år tillkännagav NextNav ett partnerskap med echo3D. echo3D är en molnplattform för att hantera och leverera uppslukande upplevelser. Med partnerskapet kunde kreatörer göra saker som platsbaserade AR-upplevelser som är olika på varje våning i samma byggnad.

"Exakta platsfunktioner, inklusive den vertikala dimensionen, är grunden för framtidens uppslukande mixed-reality-upplevelse." echo3Ds medgrundare och VD, Alon Grinshpoon, sa i en blogginlägg som tillkännager partnerskapet.  "Vid sidan av NextNav kommer vi att fortsätta att ge kreatörer de funktioner som behövs för att ge löftet om AR, VR och metaversen liv."

Auki Labs

GPS är inte bara platt. Det är också lite läskigt. GPS är ett misslyckande och det är det tjugoförsta århundradets smutsigaste ord: "centraliserat."

"Vi råkar tro att ett decentraliserat positioneringssystem är bättre än ett centraliserat positioneringssystem," sa Nils Pihl. "Varhelst det finns en möjlighet att göra något bättre i mänskligt liv, så stänger inte GPS det."

Pihl är grundare och VD för Auki Labs. För några år sedan försökte Auki Labs skapa en AR-bordsupplevelse för flera spelare. De insåg att "delad AR var näst intill omöjlig", men de kom också till en annan slutsats.

"Vad vi insåg är att alla tittar väldigt mycket på det här konceptet med digitala tvillingar och positionerar dig själv i den verkliga världen," sa Pihl. "För de flesta saker som folk vill göra med delad AR, är det inte viktigt var du är i världen - det är viktigt var du är i förhållande till mig."

Slutresultatet: ett system som lokaliserar användare med relation till varandra snarare än med relation till världen. Systemet har haft framgångsrika demos med 50-500 samtidiga användare. Det är betydligt högre än erfarenheterna från Niantic och med en betydligt kortare kalibreringstid, enligt Pihl.

Problemet med uthållighet

Fleranvändarupplevelser är en av ARs höga sysselsättningar. En annan är persistens – en upplevelses förmåga att existera i rymden när ingen använder den. Auki Labs lösning på kartläggning löser många av problemen med GPS, men GPS har fingret på ihållande positionering. Det betyder inte att Auki Labs inte har ett eget tillvägagångssätt.

"Vad vi bygger ut för uthållighet är inte vår egen digitala tvilling, utan möjligheten för människor att ha sina egna digitala tvillingar som är interoperabla." sa Pihl. "Jag skulle älska att ha en digital tvilling i mitt hem, men jag vill ha den på min maskin – och bara för att den finns på min maskin betyder det inte att jag inte vill att andra ska ha tillgång till den."

Lösningen är vacker men den är en munfull: "decentraliserade interoperabla domäner." Varje person gör sina egna kartor och lagrar sina egna kartor. När de vill ha en fleranvändarupplevelse väljer de att dela dessa kartor med de andra användarna. Protokollet är designat för att användas på allt från moderna mobiltelefoner till AR-glasögon till själv köra bil.

Auki arbetar också med andra positionerings- och kartläggningslösningar, inklusive ultrabredbandstriangulering. Den här metoden lokaliserar enheter som använder styrkan hos närliggande UWB-sändare – potentiellt i stället för visuella ingångar.

"Det skulle i teorin vara möjligt att bygga AR-glasögon utan kamera," sa Pihl. "Vi är inte ett stort övervakningskapitalbolag, så vi är inte gifta med den affärsmodellen."

Orbbec 3D

För det mesta kräver skapandet av tillgångar, lokalisering och kropps-, hand- och gestspårning fortfarande kameror och ljussensorer. Detta gäller också i allt högre grad för maskiner som behöver förstå världen, inte bara för att förstärka vår verklighet, utan för sin egen referens.

"Positionell spårning och placering av virtuella objekt är två av de största utmaningarna inom XR som utvecklare står inför," sa David Chen. "Från hårdvarusynpunkt är noggrann skanningsteknik för digital duplicering, nätverk som återger fysiska miljöer i realtid och visningsteknik nödvändiga framsteg som behövs för att göra metaversen till verklighet." 

Chen är medgrundare av Orbbec 3D, ett företag som tillverkar 3D-kameror och djupsensorer. Dessa sensorer används för kroppsspårning, 3D-tillgångar, objekt- och ansiktsigenkänning, 3D-seende för smarta enheter och mer.

"De enheter och systemen som möjliggör denna nya era är på god väg och kommer inom några år att tillåta metaversen att blomstra," sa Chen. "Många av de kommande genombrotten kommer att vara ett resultat av 3D-skanning."

Medan ett antal av dessa applikationer involverar objekt och tillgångar, rapporterade Chen att företaget i allt högre grad sätter människor i ändan av linsen – särskilt genom virtuell produktion och fjärrsamarbete.

"Vi arbetar för närvarande på uppslukande mötes- och livesändningsprojekt med partners för att minska de visuella felen i dessa applikationer som orsakas av konventionell 2D-teknik." sa Chen. "Pandemin visade värdet att arbeta hemifrån ger. På Orbbec försöker vi få människor att känna sig mer naturliga och bekväma i sina virtuella utrymmen.” 

Hålla avstånd

När vi pratar om XR-lösningar tänker vi ofta på att minska avståndet och föra världen samman. Det finns mycket att säga om det, men särskilt gåvan med AR är att den också drar till sig de människor och platser som är fysiskt omkring oss. Dessa positionerings- och spårningsföretag bidrar till det universum genom sina revolutionerande tillvägagångssätt.