MODUL 10 · PRIPREMA MODELA ZA VR, AR I MR
Nastavna jedinica 10.3
Proširena stvarnost
Proširena stvarnost ne uklanja prostor nego mu dodaje. Na slici koju snima kamera telefona ili na prozirnom staklu naočala pojavljuje se model, položen ondje gdje bi predmet stvarno stajao. To je najjeftiniji oblik produžene stvarnosti i, upravo zato, onaj koji se u pogonima i na gradilištima najčešće susreće.
- objasniti načelo proširene stvarnosti i razliku prema virtualnoj
- opisati načine na koje uređaj određuje gdje model postaviti
- usporediti telefon, tablet i naočale prema prednostima i ograničenjima
- primijeniti proširenu stvarnost za upute pri montaži i servisu
- provesti provjeru uklapanja opreme u postojeći prostor prije isporuke
- procijeniti pogrešku postavljanja modela prema udaljenosti i točnosti praćenja
Model položen preko stvarne slike
Kod proširene stvarnosti uređaj radi tri stvari istodobno. Snima prostor kamerom, određuje gdje se sam nalazi u odnosu na taj prostor i na sliku dodaje model iscrtan iz iste točke gledišta. Rezultat je da model izgleda kao da stoji na stolu ili na podu i da ostaje na mjestu dok se korisnik oko njega kreće.
Ono što proširena stvarnost u pravilu ne radi jest razumijevanje prostora u dubinu. Model je položen preko slike i ne zna što je iza njega, pa će se nacrtati i preko stupa koji je zapravo ispred njega. Zbog toga prizor često izgleda pomalo nestvarno — kao naljepnica na fotografiji. Za većinu tehničkih primjena to nije smetnja, jer se gleda položaj i veličina, a ne vjerodostojnost prizora.
Oznake i praćenje prostora
Uređaj mora odnekud znati gdje model postaviti. Postoje tri načina i razlikuju se po točnosti i po tome koliko pripreme traže.
Najstariji i najpouzdaniji je oznaka: otisnuta slika poznatih mjera koja se položi na mjesto na koje model treba doći. Uređaj je prepozna u slici, iz njezina izobličenja izračuna svoj položaj i model postavi u odnosu na nju. Prednost je što je početna točka točno određena; nedostatak što oznaka mora biti vidljiva, čista i ravna.
Drugi je način praćenje značajki prostora: uređaj u slici pronalazi rubove, kutove i uzorke, pamti ih i po njima se snalazi. Oznaka nije potrebna, ali korisnik mora sam pokazati gdje je pod i gdje model postaviti. Treći način koristi mjerenje dubine, gdje uređaj ima poseban davač koji mjeri udaljenost do ploha; to je najtočnije i vodi prema miješanoj stvarnosti iz sljedeće jedinice.
| Način | Kako radi | Prednost | Ograničenje |
|---|---|---|---|
| Otisnuta oznaka | prepoznaje se poznati uzorak na podu ili stroju | točan i ponovljiv položaj | oznaka mora biti vidljiva i neoštećena |
| Značajke prostora | pamte se rubovi i uzorci iz slike | ne traži pripremu prostora | slabo radi na praznim i jednoličnim plohama |
| Mjerenje dubine | davač mjeri udaljenost do ploha | poznaje oblik prostora | skuplja oprema, kraći doseg |
Uređaji: telefon, tablet i naočale
Za proširenu stvarnost ne treba posebna oprema. Telefon ili tablet koji tehničar ionako nosi dovoljni su za većinu poslova: kamera, zaslon i dovoljno snage da se model prikaže. Nedostatak je što je jedna ruka stalno zauzeta, pa se uređaj koristi za gledanje, a ne za rad.
Naočale rješavaju upravo to. Model se prikazuje na prozirnom staklu ispred očiju, obje ruke ostaju slobodne, a tehničar radi i istodobno gleda uputu. Cijena je znatno viša, vidno polje manje nego kod naprave za virtualnu stvarnost, a rad na jarkom svjetlu otežan jer je slika na staklu prozirna i blijedi.
| Uređaj | Vidno polje | Ruke | Tipična primjena |
|---|---|---|---|
| Telefon | usko, koliko i zaslon | jedna zauzeta | brza provjera položaja i mjera na terenu |
| Tablet | šire, ugodnije za gledanje | obje zauzete | pokazivanje naručitelju, pregled uklapanja |
| Naočale | srednje, oko 40 do 55° | obje slobodne | upute pri montaži i servisu |
| Naprava na glavi s kamerom | široko | obje slobodne | pregled prostora, prijelaz prema MR |
Za pripremu modela izbor uređaja mijenja samo jedno: koliko trokuta smije proći. Telefon i tablet imaju znatno slabiju grafiku od radne stanice, pa se sklop S-4 na njima prikazuje tek nakon pojednostavnjenja. Pravilo koje se u praksi drži jest da model za prikaz na telefonu ne prelazi 100 000 trokuta, a poželjno je i upola manje.
Upute za montažu i servis
Najveća primjena proširene stvarnosti u proizvodnji nisu prodajni prikazi nego upute. Umjesto da tehničar u priručniku traži sliku broj 14, na samom stroju vidi koji vijak sada treba otpustiti, u kojem smjeru i kojim ključem. Upute se izrađuju iz istog modela iz kojeg je stroj i izrađen, pa su uvijek u skladu sa stvarnim stanjem.
Izrada takve upute ima tri koraka. Prvo se model pojednostavni i izveze, jednako kao za svaki drugi prikaz. Zatim se zadaju koraci: koji se dio u kojem koraku prikazuje, kojim putem se uklanja i koja se oznaka ili strelica uz njega pojavljuje. Na kraju se odredi kako uređaj zna gdje je stroj — oznakom zalijepljenom na kućište ili prepoznavanjem oblika samog stroja.
Primjer
Zamjena ležaja u sklopu S-4. Uputa u proširenoj stvarnosti prikazuje redom: četiri vijka M8 × 25 koja treba otpustiti, smjer u kojem se osovina Ø40 × 180 mm izvlači, mjesto na koje se nasadni ključ postavlja te moment pritezanja pri ponovnoj montaži. Tehničar sve vrijeme gleda stvarni sklop, a ne zaslon u drugoj prostoriji.
Uklapanje opreme u postojeći prostor
Drugi česti posao jest provjera stane li nova oprema onamo gdje je naručitelj zamislio. Model stroja postavi se u stvarni prostor prije nego što je stroj izrađen ili isporučen, i odmah se vidi ono što na tlocrtu nije očito: da vrata ormara ne mogu do kraja otvoriti, da cijev prolazi kroz mjesto predviđeno za postolje ili da između stroja i stupa ostaje 300 mm umjesto potrebnih 800.
Takva provjera traje nekoliko minuta i obavlja se telefonom. Ušteda je nesrazmjerna trudu: izmjena postolja u modelu stoji jedno popodne, a izmjena isporučenog stroja na tuđem gradilištu stoji putovanje, zastoj i ugled. Zato se ovaj postupak danas smatra dijelom pripreme isporuke, a ne pokazne tehnologije.
Pouzdanost provjere ovisi o tome koliko je točno model postavljen. Pogreška ima dva izvora: netočno prepoznavanje oznake ili početnog položaja i kutna pogreška praćenja koja s udaljenošću raste. Zbog tog drugog izvora vrijedi pravilo da se mjerenja u proširenoj stvarnosti rade izbliza, a ne s drugog kraja hale.
Kutna pogreška praćenja pretvara se u bočni pomak koji raste s udaljenošću. Toj se pogrešci pribraja pogreška prepoznavanja početnog položaja.
Osvjetljenje, podloga i granice postupka
Proširena stvarnost oslanja se na kameru, pa dijeli sve njezine slabosti. U mraku uređaj nema što prepoznati i praćenje se raspada. U jarkom protusvjetlu slika je isprana, a kod naočala model na staklu blijedi do nevidljivosti. Sjajan pod, svježe oprana bijela ploha i staklena stijenka jednako su loši: nemaju uzoraka po kojima bi se uređaj snalazio, a odsjaji stvaraju lažne značajke.
Dobri uvjeti prepoznaju se lako: ravnomjerno osvjetljenje bez oštrih sjena, mat podloga s vidljivim uzorkom i nekoliko nepomičnih predmeta u vidnom polju. Ako prostor takav nije, pomaže otisnuta oznaka položena na pod, jer daje uporište koje ne ovisi o ostatku prostorije.
Pažnja
Proširena stvarnost ne zamjenjuje mjerenje. Pogreška postavljanja od nekoliko centimetara na udaljenosti od pet metara posve je uobičajena. Za provjeru prolazi li stroj kroz vrata to je dovoljno; za određivanje položaja provrta u temelju nije ni približno. Sve što traži točnost bolju od centimetra mjeri se klasično.
Ključni pojmovi
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Proširena stvarnost | Prikaz u kojem se model polaže preko slike stvarnog prostora, bez poznavanja dubine. |
| Oznaka | Otisnuta slika poznatih mjera po kojoj uređaj određuje svoj položaj i mjesto modela. |
| Praćenje značajki | Snalaženje uređaja prema rubovima i uzorcima koje pronalazi u slici prostora. |
| Mjerenje dubine | Davač koji mjeri udaljenost do ploha i time daje oblik prostora. |
| Pogreška postavljanja | Odstupanje položaja modela od mjesta na koje je trebao doći. |
| Uputa u proširenoj stvarnosti | Niz koraka montaže ili servisa prikazan izravno na stvarnom stroju. |
Provjeri se
Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.
Pitanje 1 od 3
Po čemu se proširena stvarnost razlikuje od miješane?
Kod proširene stvarnosti model leži preko slike i ne zna što je ispred, a što iza njega.
Pitanje 2 od 3
Otisnuta oznaka na podu koristi se da bi uređaj:
Iz izobličenja poznatog uzorka uređaj računa svoj položaj i postavlja model u odnosu na oznaku.
Pitanje 3 od 3
Bočni pomak modela zbog kutne pogreške praćenja s udaljenošću:
Pomak je umnožak udaljenosti i tangensa kutne pogreške, pa raste s udaljenošću.
Odgovoreno 0 od 3.