Vid konferensen 2021 International Conference on Cyberworlds (CW) publicerades en forskningsartikel från Linköpings universitet på tema Augmented Reality (AR). Bakom artikeln stod forskarna Ali Samini, Karljohan Lundin Palmerius och Patric Ljung, detta som en del inom Visual Sweden-projektet Augmented Operator.

Artikeln, som du kan ladda ned här, är dock skriven för en mer insatt publik och handlar om kommersiella displaytekniker för AR. Vi vill att dess innehåll ska nå en bredare målgrupp och det kan därmed finnas behov av en liten förklaring av området. Vad är Augmented Reality, varför är tekniken viktig och var kan den användas?

I denna Q & A får vi några svar genom Karljohan Lundin Palmerius, docent i visualisering och medieteknik.

Vad är AR och varför är det en viktig teknik?

Förstärkt verklighet, eller AR från engelskans Augmented Reality, är applikationer som använder teknik för att skapa visualisering placerad i verkligheten. Det kan vara någonting så enkelt som att rita ut datorspelskaraktärer på golvet i rummet tillsammans med spelaren. För detta används speciell display-teknik som låter användaren se verkligheten och samtidigt ritar ut datorgrafik ovanpå vår vy. Det som främst skiljer AR från VR, virtuell verklighet, är att verkligheten är central i varje riktig AR-tillämpning; det är i verkligheten vi navigerar och interagerar, och de påritade spelkaraktärerna ska placeras på väggar, bord och golv. För detta behövs tracking-teknik, möjligheten för display-systemet att spåra var golv eller möbler befinner sig.

AR är ytterligare en teknik som kan tillgängliggöra information och visualisering, i fler olika kontext och tillämpningar. Telefoner och surfplattor har gjort det möjligt att ta med sig dokument, kommunikation och mer eller mindre avancerade programvaror; på samma sätt kan AR förflytta delar av vår tillgängliga information och teknik till den plats där målet för vårt arbete befinner sig.

Vilka är vanliga tillämpningar idag och vilka ser du som forskare står runt hörnet (för/inom industrin)?

Trots att kommersiell AR-teknik har funnit sedan sent 1900-tal och länge har visat stor potential, så finns det fortfarande få verkligt användbara tillämpningar tillgängliga för allmänheten. Där handlar det mest om spel eller enklare visualisering som till exempel att IKEA låter dig virtuellt möblera ditt rum genom visualisering på telefon eller surfplatta.

För industrin har vi i stället sett en stor lockelse hos displayteknik som man bär på huvudet, det som vi kallar HMD, framför allt då Hololens. Den var tidig på marknaden, vilket kan ha bidragit till dess popularitet, men det kan också bero på att Microsoft, som står bakom den produkten, redan har avtal med många industripartner, för att de lyckats väl med sin marknadsföring eller för att det faktiskt varit en väl fungerande produkt med integrerad programvara och inbyggd dator och tracking. Den teknik som sitter i Hololens och andra liknande produkter fungerar bäst för att rita ut enkla linjer, pilar och annan ikonografi, vilket gör att manualer och guidning varit den helt klart mest lättillgängliga tillämpningen. En HMD kan innehålla eller vara uppkopplad mot en uppsjö av manualer för olika produkter och modeller, och systemet kan steg för steg guida en tekniker genom procedurer för reparation, felsökning eller underhåll.

Varför valde ni att skriva om AR-produkter?

Vi har följt utvecklingen hos kommersiella produkter och sett att det efter att länge bara funnits en eller två konkurrerande produkter plötsligt kommit en rad nya aktörer med nya produkter som dessutom använder olika principer för genomskinlighet, att kombinera den verkliga och virtuella vyn. Tiden var helt enkelt mogen för en ordentlig genomlysning av det aktuella utbudet, inte bara för forskare utan även för industri och framför allt då för dem som vill fokusera på innehåll och tillämpningar i stället för att spendera tid för att utveckla display-teknik.

Vad är viktigt att veta om olika AR-produkter?

Det absolut viktigaste att känna till är att de olika AR-produkterna använder olika teknik för att genomskinlighet, see-through, och att dessa olika tekniker har väldigt olika karakteristik och därmed olika för- och nackdelar. De två främsta teknikerna kallas optisk genomskinlighet (Optical See-through – OST) och video-baserad genomskinlighet (Video See-through – VST). Medan den optiska genomskinligheten låter användaren se verkligheten med egna ögon, genom en halvgenomskinlig skärm, så använder video-baserad sig av kamera som fångar verkligheten som sedan visas på skärm. VST har därför den stora fördelen att den kan köras på vilken modern telefon som helst, men kan också användas i visir-form – som HMD.

Man bör också känna till att det även går att projicera information direkt på objekt, bord, golv eller väggar, för att på det sättet ”förstärka” verkligheten. Denna teknik har funnit sedan millennieskiftet men det är först nyligen det släppts en kommersiell produkt. Det är inte alltid ett alternativ men ibland dyker det upp någon tillämpning där projicerad information är både det enklaste och effektivaste alternativet.

Vilken produkt skulle du själv välja?

Vilken produkt som är bäst beror som vanligt på vilken tillämpning den ska användas till. Om vi bara behöver rita pilar, linjer och text så är optiska AR-glasögon väldigt smidiga. Å andra sidan är de dåliga på att rita verkliga objekt, så för tillämpningar där det visuella intrycket är viktigare skulle jag troligen välja någon typ av video-baserad produkt. De är ju dessutom väldigt lättillgängliga, eftersom de kan köras på mobiltelefoner och surfplattor, så för distribution till många användare är de oslagbara. Personligen är jag dock mest förtjust i projektor-baserad AR, eftersom många kan dela samma upplevelse och ingen behöver bära speciell utrustning – allt är monterat i rummet.