“Wearable şi Workable”

Tendinte (de , February 14, 2018)

Ochelari şi căşti VR/AR

Dacă din mulţimea wearable-lor luăm ca exemplu (fiind probabil cel mai bun exemplu) ochelarii de realitate augmentată sau virtuală (AR/VR), ne putem destul de uşor imagina că există o motivaţie naturală pentru extinderea lor şi în domeniile profesionale critice (precum medicina, ori mentenanţa industrială), şi această motivaţie constă în chiar dorinţa oamenilor de a-şi potenţa, facilita sau uşura activitatea. Însă, dincolo de această năzuinţă firească, putem afla că o premisă concreta pentru actuala tendinţă a afişajelor VR/AR de a intra în zona “serioasă” o constituie un aspect practic: afişajele – atât cele transparente (gen AR) cât şi cele “see-around” – devin tot mai uşoare (deci mai purtabile/integrabile în diverse contexte), au un contrast tot mai ridicat, şi respectiv o balanţă energetică mai bună (consum mai mic şi/sau baterie mai puternică).

Referitor la aspectul dimensiunii, dacă facem distincţia între ecranele transparente (“see-through”, precum ochelarii de la Google şi Microsoft) şi cele opace (“see-around”), reţinem faptul că acestea din urmă – plasate în apropierea ochiului – chiar trebuie să fie capabile să genereze imagini de o calitate foarte bună. De cealaltă parte, tehnica “see-through” este mai avidă energetic şi mai pretenţioasă optic, pentru a putea compensa folosirea în ambianţe luminoase (outdoor).

 

 

 

 

 

 

<fig. – Chirurgi folosind ochelarii Microsoft HoloLens la Spitalul Universitar din Oslo>

De cele mai multe ori, aceste ‘wearable’ destinate mediilor industriale/profesionale sunt de fapt mici calculatoare, sau terminale de calculatoare – adică mijloace prin care utilizatorii accesează resurse informatice fără ca pentru aceasta să îşi folosească mâinile, care mâini rămân foarte disponibile pentru manevrele specifice respectivei profesii (manevre de reparaţii, acţiuni de comandă/control, mânuire de instrumente chirurgicale, ş.a.m.d.).

Aplicări profesionale

Un exemplu sugestiv ar putea fi cel al lucrătorilor din fabrici (producţie industrială) sau din facilităţi de logistică (depozite, aeroporturi, etc), care devin astfel mai eficienţi/operativi pentru că pot vedea inclusiv informaţii generate în timp-real, fără să mai trebuiască să consulte un PC sau o tabletă.

Completăm exemplul mentenanţei industriale cu cel al aplicaţiilor din cercetare/dezvoltare: printr-o conexiune de AR la purtător, tehnicienii şi profesioniştii vor intervenii mai rapid pentru montarea/reglarea instalaţiilor prin faptul că pot primi la faţa locului instrucţiuni mai complete şi mai actualizate, iar respectivele sarcini de intervenţie ar putea fi şi înregistrate video prin acelaşi echipament. Foarte probabil că o asistenţă similară va deveni imperativă în domeniile critice, precum industriile energetice.

Revenind la particularităţile tehnice, vom observa că în cazul wearable-lor industriale/profesionale nu doar calitatea imaginii este importantă, ci şi abilitatea lor de a rezista în medii de lucru grele (frig, căldură, praf, poluare/particule, vibraţii, umezeală), iar suportul de contact cu operatorul uman trebuie să fie suficient de confortabil/ergonomic pentru a nu incomod pe durata respectivelor operaţii. Şi focalizăm pe componenta ‘ecran’ adăugând un aspect referitor la calitatea imaginii: rezoluţia de afişare a imaginii AR/VR, care, firesc, trebuie să fie cât mai mare, dar fără a contrabalansa cu un exces de gabarit, de consum energetic şi de cost.

 

 

 

 

<fig. – Microdisplay destinat ochelarilor/căştilor profesionale>

Pentru anumite situaţii/aplicări este suficient ca dispozitivul să fie un receptor pasiv (doar să afişeze informaţii purtătorului), dar sunt situaţii în care – chiar dacă rămâne esenţial aspectul de operare hands-free – este necesară şi existenţa unui subsistem de intrare, controlat cu mâna sau cu vocea, iar dacă este vorba de o soluţie presupunând comenzi vocale, aceasta trebuie adesea să facă faţă şi mediilor de lucru zgomotoase.

Varii probleme şi provocări

În cazul căştilor/ecranelor “see-around” modulul de afişaj este suficient de mic/compact şi este amplasat în afara liniei obişnuite de vizare a operatorului uman, astfel că nu impietează lucrul, însă la nevoie el poate fi mutat (printr-o articulaţie mecanică a braţului de susţinere) într-o poziţie care să nu blocheze deloc câmpul vizual. O altă cerinţă de proiectare se poate ivi din necesitatea de a acomoda dispozitivul cu casca de protecţie industrială, cu ochelarii de protecţie sau cu căştile antifonice.

 

 

 

 

 

<fig. – RealWear – industrial head-mounted tablet>

De altfel, vom nota faptul că operatorul uman nu trebuie să fie stânjenit de “dispozitivul purtabil” în a vedea câmpul de lucru, în a recepta semnalale de avertizare existente în mediul industrial (indicatoare textuale/simbolice, lămpi de semnalizare, difuzoare/hupe) sau în a înţelege semnalele de colaborare (mesaje verbale, gesturi, manevrări de unelte, etc).

În cazul operării/mentenanţei industriale adesea cea mai fezabilă asistenţă IT constă în afişarea unui document (un document cu instrucţiuni concrete de lucru) constituit din text de culoare închisă şi ilustraţii afişate pe fundal alb. Ne putem deci imagina că un astfel de micro-ecran emulează o mini-tabletă situată suficient de aproape de axa principală de vizare a purtătorului. Iar aspectul interacţiunii cu pseudo-tableta (adică de parcugere/deplasare a respectivului document) este adresabil cu tehnologii precum ‘head-tracking’ sau ‘eye-tracking’. Deşi input-ul vocal este mai puţin folosit/recomandat, notăm – ca fiind esenţială în multe aplicări profesionale – posibilitatea ataşării adiţionale la dispozitiv a unui micofon şi a unei camere video, ceea ce aduce un plus de deschidere aplicativă: se permite o mai adaptivă asistenţă de la distanţă; se poate înregistra operaţiunea de lucru a purtătorului (pentru documentarea intervenţiei, pentru instruiri ulterioare, pentru atestare judiciară, etc).

O altă problemă de rezolvat pentru designerii pseudo-tabletelor ar fi viteza de generare a imaginilor, în special pentru situaţia în care parcurgerea conţinutului afişat este comandată prin mişcarea capului/ochiului, caz în care întârzierea nu trebuie să fie mai mare de 20 de milisecunde pentru a nu fi deranjantă, ceea ce presupune, printre alte aspecte de dinamică, şi o rată de reîmprospătare a imaginii de circa 120 Hz.

Revenim un pic la exemplul aplicării în medicină, respectiv la asistenţa pe care AR-ul o poate oferi chirurgilor pentru instruire şi/sau pentru prepararea intervenţiilor, şi notăm – apropo de taxonomie – şi existenţa sintagmei ‘mixed reality’ pentru dispozitivele cu ecrane ‘see-through’, ecrane ce pot furniza utilizatorului informaţii specifice prin fuzionarea de imagerie medicală (ultrasunete, infraroşul termal, raze X) bine corelată cu realitatea/anatomia pacientului (corelare spaţială, atât 2D cât şi cu oarece profunzime 3D, dar şi temporală, adică redând inclusiv interacţiunile în timp-real). De altfel, se poate spune că diversitatea combinărilor de date, de senzori şi de abordări depinde doar de imaginaţie, acum şi în viitor.

Da, deşi aici am prins doar câteva dintre provocări, şi chiar dacă mai sunt de rezolvat multe probleme, dispozitivele din categoria vizată, “wearables for work”, vor atrage tot mai mult interes, atât din partea posibililor beneficiari cât şi din partea producătorilor.


Tags: , ,

Trackbacks

Leave a Trackback