Door talloze technologische (r)evoluties komt Augmented Reality steeds vaker binnen in onze leefwereld. Wat is het en welke mogelijkheden brengt het mee?
Augmented Reality (AR) integreert de virtuele wereld in de bestaande door middel van overlays, laagjes dus. Dit is een groot verschil met Virtual Reality, waar de gebruiker via een headset een totaal virtuele wereld binnen stapt. Ook voor AR is een toestel nodig om laagjes over de realiteit te leggen. Voor veel toepassingen volstaan krachtige tablets of smartphones om de virtuele wereld over de echte te halen. Denk maar aan de immens populaire jacht op Pokémon. Andere toepassingen brengen AR tot stand via een bril. Van verschillende grote merken zoals Google en Apple is de verwachting dat ze binnen afzienbare tijd dergelijke bril op de markt zullen brengen.
Beginperiode van AR
Sensorama, zegt die naam je niets? Hoogstwaarschijnlijk niet, al staat het bombastisch toestel wel aan de wieg van Augmented Reality. De kijker kreeg naast een 3D film ook geursensaties en wind in het gezicht. We schrijven het jaar 1962. In dat gezegende jaar ontwikkelde Hughes Aircraft Company de Electrocular, één van de eerste head-mounted displays. De Electrocular gaf piloten informatie via een tv signaal op een oogstuk.
Computerwetenschapper Ivan Sutherland maakte in 1968 een cruciale stap in de evolutie met zijn headset. Ook al was zijn ‘Sword of Damocles’ loodzwaar, het liet gebruikers toe om een virtuele ruimte in te stappen dankzij computer gegenereerde graphics en breedbeeld.
Vanaf de jaren ’70 verkleinden de toestellen onder invloed van onder andere Myron Krueger’s Videoplace, Microsoft Kinect en andere draagbare computersystemen zoals EyeTap dat in staat was om tekst en beeld over de echte wereld te plaatsen. Betere computerprestaties in de jaren ’90 leidden tot grote vooruitgang in de industriële en militaire toepassingen van AR. Zo was BARS (Battlefield Augmented Reality System) van de US Naval Research Laboratory betrokken bij de ontwikkeling van draagbare systemen voor soldaten.
AR vanaf 2000
De commerciële wereld ziet al lang de mogelijkheden van AR in verschillende toepassingen.
In het begin van dit millennium ontwikkelde AR zich vooral in minder evidente sectoren zoals de sportwereld. Hawk Eye deed voor het eerst van zich spreken in 2001 tijdens een cricketwedstrijd. Het traject van een bal wordt vastgelegd door camera’s en nadien als digitale overlay over een real life beeld geplaatst. Ook de fel gecontesteerde VAR in het voetbal is een, zij het recenter, voorbeeld van AR in de sport.
De commerciële wereld ziet al lang de mogelijkheden van AR in verschillende toepassingen. Zo is het mogelijk om kijkers van sportwedstrijden gepersonaliseerde boodschappen te sturen bijvoorbeeld via de boardings langs een voetbalveld. De automobielsector sprong ook op de kar. BMW toverde een magazine om tot live podium voor de presentatie van een nieuw model, simpelweg door de pagina voor een webcam te houden.
De gaming-wereld kon niet ontbreken en PlayStation kwam met EyeToy op de proppen in 2003. Een naar eigen zeggen eerste uitstapje in de AR-wereld. Microsoft probeerde het met Kinect, zonder succes en rond 2010 doofde de interesse, vooral omdat de ontwikkelingen in VR wel een steile vlucht namen wat betreft games.
Waar staat AR vandaag?
De augmented reality-ontwikkelingen vandaag zijn vooral te vinden in de zakelijke wereld. Microsoft haalde Kinect vanonder het stof onder de naam Azure Kinect en gebruikt het binnen de Azure cloud. Andere delen van de technologie werden gebruikt in de ontwikkeling van de AR-bril HoloLens. Die wordt vandaag al in heel wat industriële scenario’s gebruikt. Zelfs op het Internationale Ruimtestation ISS heeft de bril een plaats.
Twee belangrijke concurrenten werken aan de ontwikkeling van een AR-bril. Google start vanaf augustus real life tests met een bril. Een publieke lancering is nog niet voor meteen. De IT-gigant plakt geen datum op de release omdat het een debacle zoals bij de Google Glass wil vermijden. Dat concept faalde jaren geleden onder meer door privacy problemen en de tegenvallende technische werking van de bril. Daarnaast was de radiatie van de bril zo dicht bij het oog een probleem. Een nog groter probleem was dat er geen aantoonbaar nut voor de bril was, op dat moment.
Het is vooral uitkijken naar de AR-bril van Apple. Al hoef je ook deze AR-bril niet voor 2024 in de winkel te verwachten omdat Apple in 2023 wellicht eerst een vernieuwde versie van de VR-headset zal lossen.
Hoe werkt het?
Augmented Reality werkt met herkenning van de omgeving via de AR-bril, smartphone of een ander toestel. Die herkenning kan op twee manier gebeuren: marker-based of markerless.
Marker-based AR-applicaties gebruiken ijkpunten binnen een gegeven ruimte. Deze ‘markers’ bepalen waar de app de 3D digitale content moet plaatsen binnen het gezichtsveld van de gebruiker. De eerste toepassingen binnen AR waren op deze technologie gebaseerd. Om AR in deze vorm te laten werken, moet de camera voortdurend op de marker zijn gericht. Voorbeelden zijn filters bij social media.
Markerless AR-applicaties plaatsen virtuele 3D-objecten in de reële beeldomgeving door in real-time verschillende parameters te onderzoeken. Deze vorm van begeleiding steunt op de hardware van een smartphone of tablet zoals een camera, GPS of gyroscoop. De AR-software vervolledigt het werk. In dit systeem is geen object tracking nodig. ARKit (Apple) en ARCore SDK (Google) onder andere maakten AR beschikbaar op hun slimme toestellen. Markerless AR is opdeelbaar in vier categorieën:
- Location-based AR gebruikt de locatie van een gebruiker om dan virtuele beelden aan het scherm toe te voegen. Het spel Pokémon Go is hiervan één van de bekendste toepassingen.
- Projection-based AR plaatst de gebruiker in een bepaalde ruimte die voorzien is van een vaste projector en volgcamera. Bij deze techniek zijn complexe taken in het bedrijfsleven of de industrie mogelijk zonder computers omdat instructies meteen op het product of machine kunnen worden geplaatst. Tegelijk is deze technologie in staat feedback te geven om zo productiecycli te optimaliseren.
- Overlay AR vervangt het oorspronkelijke beeld door een virtueel bijgewerkt beeld. Deze techniek maakt het mogelijk om meerdere weergaven te krijgen van een doelobject of om er meer informatie over weer te geven.
- Contour-based AR zorgt voor een omlijning van bepaalde objecten om situaties te vergemakkelijken. Navigatiesystemen in auto’s bijvoorbeeld omarmen deze techniek om veilig te rijden, ook in situaties waar de zichtbaarheid beperkt is.
Rekenen op 5G
Om de AR-technologie helemaal te laten doorbreken, kijken de ontwikkelaars uit naar de uitrol van (private) 5G-netwerken. AR heeft nood aan stabiele verbindingen en sterke computers. Voor de connectiviteit moet 5G de oplossing brengen. De ultra lage latency (de tijd die het kost om gegevens van bron naar ontvanger te zenden en een antwoord te krijgen) en hoge bandbreedte zijn van cruciaal belang. Voor veel industriële gebruikers zorgen private 5G-oplossingen ervoor dat toepassingen mogelijk zijn om bedrijfskritische processen uit te voeren. Vandaag leveren publieke netwerken vaak niet voldoende capaciteit, of worden ze niet veilig genoeg geacht.
Toepassingen in de marketing, industrie, interventies op afstand, opleidingen en toerisme zullen met dank aan 5G sneller en accurater worden. 5G is tien keer sneller dan 4G en zal stabielere verbindingen mogelijk maken. Bovendien zullen interacties op afstand bijna in real-time verlopen door de verbeterde latency.
Uit studies bleek dat de totale AR-markt in 2020 goed was voor 12,5 miljard dollar. De verwachting is dat tegen 2026 dat cijfer zal stijgen tot boven de 85 miljard dollar.
Enkele toepassingen op een rijtje
De toekomst van AR ligt zonder twijfel veel verder dan alleen de gaming wereld. Toepassingen in de industrie, marketing en andere domeinen bestaan al langer of zijn in volle ontwikkeling. Via een headset, smartphone of tablet kunnen bedrijven op tal van manieren AR inzetten:
Productvisualisatie: de visualisatie van producten via AR heeft tal van voordelen. Zo kan een ontwerper letterlijk rond een model lopen om zo verbeteringen aan te brengen in het prototype. Anderzijds kunnen gebruikers producten bekijken daar waar ze die uiteindelijk willen in hun huis, kantoor of waar dan ook.
Productieproces: AR is niet alleen geschikt voor het visualiseren van (bijna) afgewerkte installaties. Ook tijdens het productieproces komt AR van pas om bijvoorbeeld machines te visualiseren, aanpassingen door te voeren, enzovoort.
Beter assemblageproces: AR tijdens de assemblage zorgt voor een efficiënter proces dat ervoor zorgt dat werknemers alle stappen volgen om complexe producten samen te stellen. Ze zien de instructies voor zich, met eventueel bijhorende markeringen van belangrijke componenten. Zo hoeven ze minder lang te trainen.
Opleiding, training, bijscholing: Net zoals in de ruimtevaart en bij militaire of andere trainingen kan AR de opleiding of bijscholing vereenvoudigen van (nieuwe) personeelsleden.
Handleidingen: via AR-assistentie kunnen personen worden begeleid in handelingen aan een machine of eender welk toestel.
Marketingtool: In marketing zijn de AR-mogelijkheden eindeloos. De klant kan zelf een product samenstellen, het toestel ‘beleven’ in real-time, enzovoort. Het gaat veel verder dan de WOW-factor. Via de technologie kunnen gebruikers de eindproducten bekijken tot in de ruimte waar ze die willen plaatsen.
AR op beurzen: Met AR hoeft een bedrijf geen tonnen materiaal meer te verschepen naar een beurs of conferentie. Een headset of ander toestel neemt de gebruiker mee naar elke stap van een productieproces, naar een bepaalde bestemming of waar dan ook.
Games: uiteraard blijft de spelfactor zeer belangrijk voor AR. Ook hier liggen kansen voor bedrijven om hun werknemers en/of klanten aan zich te binden door middel van spelletjes of toepassingen.
Duur kostenplaatje
Het kost aardig wat geld om AR-apps te ontwikkelen, dat spreekt voor zich. Cijfers zeggen niet altijd alles maar in dit geval best veel. Afhankelijk van de functionaliteit en gebruikte technieken kost de ontwikkeling van een paar duizend euro voor een al bij al simpele app tot een veelvoud hiervan voor meer gesofisticeerde apps. Hoe complexer de toepassing hoe meer werk en dus hoe duurder.
Uit studies bleek dat de totale AR-markt in 2020 goed was voor 12,5 miljard dollar. De verwachting is dat tegen 2026 dat cijfer zal stijgen tot boven de 85 miljard dollar.
Allemaal supermensen
AR staat op de drempel om helemaal door te breken in het dagelijkse leven van iedereen, niet enkel in de bedrijfs-of medische wereld maar in elk aspect van de samenleving. Daar waar de tijd nog niet rijp was in de jaren ’90 en rond 2010 is die dat anno 2022 wel. De technologie is er, grote spelers zoals Google, Apple, Meta en andere Microsofts of LG’s werken hard aan de digitale hardware.
lees ook
VR binnen je bedrijf: van hype tot essentieel onderdeel
Waarom doen ze dat? Heel simpel, Augmented Reality zal ons allemaal, van dokters over ingenieurs en astronauten, tot jan-met-de-pet, superkrachten geven. De kracht van kennis, wetenschap, inzicht, begeleiding… alles zal toegankelijker zijn. Eens de headset is ingeburgerd, en dat zou wel eens sneller kunnen dan je denkt, dan staat niets een totaal nieuwe wereld nog in de weg. De Metaverse in de praktijk dus.
Een ‘Augmented’ wereld komt er aan, met ontzettend veel mogelijkheden voor elk veld van de samenleving. Tegelijk mogen de risico’s hiervan niet worden onderschat. De technologie geeft grote spelers bijzonder veel informatie over onder andere onze manier van leven en onze gezondheid, zodat dat een glasheldere, strikte afbakening een absolute noodzaak is. Een griezelige toekomst? Wen er maar aan en geniet ervan.