Ratraki, koparki i pojazdy portowe miały dostać wsparcie rozszerzonej rzeczywistości. Na śniegu wygrał jednak nie headset, ale laserowa projekcja niczym z wiejskiej dyskoteki.
Projekt THEIA-XR miał sprawdzić, jak technologie rozszerzonej rzeczywistości mogą poprawić pracę operatorów dużych maszyn. Chodziło o sprzęt używany poza normalnymi drogami: ratraki, koparki, dźwigi, wózki i maszyny portowe. W takich pojazdach operator musi stale kontrolować otoczenie, maszynę, przeszkody, ludzi wokół i warunki terenu. Jeden błąd może oznaczać uszkodzony sprzęt, zagrożenie dla pracowników albo źle wykonaną pracę.
Teoretycznie gogle VR lub zestawy rzeczywistości rozszerzonej wydają się do tego zadania wprost idealne. Można wyświetlić operatorowi prędkość, trasę, ostrzeżenia, granice bezpiecznej pracy, obraz z kamer i dodatkowe informacje bez odrywania go od zadania. Problem jednak w tym, iż ratrak to ekstremalnie ciężka maszyna jadąca po nierównym, śliskim i często słabo widocznym terenie.
Właśnie tam headsety zaczęły przegrywać z rzeczywistością. Długie noszenie gogli obciążało mięśnie szyi, a ciągłe wstrząsy i kołysanie pojazdu u wielu osób gwałtownie prowadziły do nudności. To znany problem w VR: jeżeli obraz, ruch ciała i praca błędnika nie składają się w jedną spójną całość, mózg zaczyna protestować. W kabinie ratraka ten problem pozostało mocniejszy, bo operator nie siedzi nieruchomo w fotelu przed komputerem, tylko pracuje w drgającej maszynie.
Laser zrobił to, czego nie dowiozły gogle
Najskuteczniejszym rozwiązaniem okazała się tutaj technika z pogranicza inżynierii optycznej i HMI, czyli projekcja laserowa na podłoże przed pojazdem. Wykorzystano przystosowany emiter laserowy zdolny do wyświetlania informacji bezpośrednio na pokrywie śnieżnej. W przeciwieństwie do systemów nakładkowych na wyświetlaczach, rozwiązanie to przenosi dane w pole widzenia operatora bez dodawania pośredniczącej warstwy interfejsu.
Operator nie musi więc zmieniać swoich przyzwyczajeń, zakładać ciężkiego sprzętu ani walczyć z dodatkowym ekranem. Widzi wskazówki przed sobą: kierunek jazdy, ślady, elementy orientacyjne, ostrzeżenia, wirtualne bariery albo informacje o ludziach znajdujących się w pobliżu. Taka projekcja może pomagać prowadzić ratrak dokładniej i bezpieczniej, szczególnie w nocy, we mgle albo podczas opadów śniegu.
Najciekawszy efekt pojawia się jednak przy złej widoczności. Gdy w powietrzu jest mgła, śnieg lub drobne cząstki wody, wiązka lasera staje się widoczna w zawiesinie. To pozwala wyświetlać struktury i wskazówki także tam, gdzie normalny wzrok operatora ma ograniczony zasięg.
Rozszerzona rzeczywistość nie zawsze musi być na twarzy
Dotychczas rozszerzona rzeczywistość w zastosowaniach przemysłowych była utożsamiana głównie z interfejsami nagłownymi i nakładkami na obraz. W przypadku obsługi ciężkich maszyn istotny okazuje się jednak zupełnie inny wymiar: precyzyjna lokalizacja informacji w polu operacyjnym operatora, bez generowania dodatkowego obciążenia poznawczego i bez ingerencji w percepcję otoczenia pojazdu.
XR, czyli extended reality, to zbiorcze określenie technologii łączących świat fizyczny z cyfrowymi informacjami. Obejmuje m.in. wirtualną rzeczywistość, rozszerzoną rzeczywistość i rozwiązania mieszane. W ratraku najlepiej sprawdziła się jednak nie immersja, czyli pełne zanurzenie w cyfrowym obrazie, ale projekcja przestrzenna. Dane zostają w świecie fizycznym, a operator przez cały czas pracuje własnymi oczami.
Dobra technologia nie musi wyglądać najbardziej futurystycznie. Ma działać w brudzie, hałasie, mrozie, wibracjach i zmęczeniu. jeżeli headset przeszkadza, a laser na śniegu pomaga, to po prostu wygrywa laser. Testy przeprowadzono z udziałem TU Graz i firmy Prinoth, a rezultaty opisano w Computers & Graphics.
*Źródło zdjęcia wprowadzającego: TU Graz
