Augmented reality: het digitale zweeft ons straks voor de ogen

Kunstmatige intelligentie
AR zal voorlopig vooral worden toegepast in situaties waarin mensen met hun handen werken. Foto: de HoloLens 2. beeld Microsoft
2

Hoe de wereld eruitziet in 2030 is koffiedik kijken, maar de visionairs van de techsector hebben er al enig zicht op. De verwachtingen van ”augmented reality” (AR) zijn hooggespannen. Aangevulde realiteit wordt even vanzelfsprekend als de smartphone.

Augmented reality komt met grote beloften. Het zet zich af tegen virtual reality (VR), dat niet zo’n succes werd. Bij VR treed je een imaginaire wereld binnen, afgesloten van je omgeving. De VR-bril is prijzig en plomp en lijkt toch een beetje op een bord voor je kop. De consument deinst ervoor terug.

Hoe anders zal augmented reality zijn, volgens Appletopman Tim Cook en andere boodschappers van de toekomst: AR sluit je niet af van de fysieke omgeving, de ‘echte’ wereld, maar brengt je daarmee juist in verbinding. Het digitale en de werkelijkheid lopen in elkaar over. Er ontstaat een gemengde realiteit.

Augmented reality legt een laag over de dingen, op een manier die natuurlijk aandoet. Die laag zweeft je voor ogen. Nu nog dankzij een flinke bril op je neus, zoals de HoloLens 2 van Microsoft of de Magic Leap. Dat wordt op termijn een verfijnder exemplaar. De digitale laag in ons blikveld verrijkt de dingen in onze omgeving met informatie. Je hoeft niet naar de smartphone te grijpen om iets op te zoeken. Je loopt gewoon rond en... ploep! Daar is de informatie. Je ziet het zo voor je. Bij een ontmoeting met iemand uit je sociale netwerk verschijnt prompt de naam van de persoon die je tegenover je hebt. Een scenario waaraan nog wel wat haken en ogen zitten, vooral op het vlak van privacy.

De realiteit kan worden aangevuld met simpele tekst, maar ook met driedimensionale voorstellingen. Van een pijl die je de weg wijst tot aan een virtuele dolfijnenshow. Aan de basis van augmented reality ligt computervisie, het doorgronden van beelden door de computer. Om virtuele objecten correct te ‘plaatsen’ in een echte omgeving, wordt daarvan met behulp van algoritmes een 3D-kaart opgebouwd. Camera’s en sensoren voeden het algoritme, dat ook berekent hoe de AR-bril door de ruimte beweegt. Dit zorgt ervoor dat het 3D-object of hologram op de juiste plek te zien is, ook als de drager van de bril beweegt. Behalve in AR-brillen wordt de technologie toegepast in smartphones, auto’s (zie ”Slimme voorruit”) en drones.

Complexe taken

Marc Pollefeys (48), hoogleraar computerwetenschappen aan de Zwitserse universiteit ETH Zürich, ziet AR voorlopig vooral toegepast worden in situaties waarin mensen met hun handen werken en complexe taken uitvoeren. „Van monteur tot chirurg. Stel: je moet in een bedrijf een ingewikkeld apparaat repareren en dat moet snel gebeuren. Er is geen expert aanwezig, maar die kan wel opgebeld worden om vervolgens mee te kijken via de AR-bril. De expert op afstand kan aanwijzingen geven: er verschijnt virtueel een cirkel rond het object dat losgeschroefd moet worden.”

Pollefeys verdiept zich al sinds 1994 in computervisie. Hij geeft leiding aan het Microsoft Mixed Reality & AI Lab in Zürich, waar aan de ontwikkeling van de HoloLens wordt gewerkt.

Wat is de huidige stand van de techniek?

„Het is juist begonnen, de HoloLens 2 is net op de markt. Er zijn al heel wat mogelijke toepassingen getoond, maar er zijn er nog heel weinig echt in gebruik. Het duurt nog even voordat er voldoende toestellen gemaakt kunnen worden om aan de vraag te beantwoorden.

Kunstmatige intelligentie (KI), essentieel voor AR, ontwikkelt zich in de komende tijd. Het is volledig onvergelijkbaar met menselijke intelligentie. Bij KI gaat het om het herkennen en benoemen van patronen en objecten. We werken aan interactie tussen virtuele elementen en de fysieke wereld. Een virtueel object kan op een echt voorwerp geplaatst worden. Het virtuele object kan deels verdwijnen achter het echte en omgekeerd.

Nog onduidelijk is hoe het thuisgebruik zich zal ontwikkelen. Van een telefoon met een klein scherm gaan we naar iets wat informatie overal voor onze ogen kan plaatsen. Het zal nog lang duren voordat AR voor iedereen interessant wordt. De HoloLens 2 is al veel comfortabeler dan de eerste HoloLens, maar heeft nog steeds het gewicht van een skihelm. In een bedrijf is dat geen probleem. Loop je ermee rond in het dagelijks leven, dan ziet dat er een beetje raar uit. Het is niet sociaal geaccepteerd.”

Waar staan we in 2030?

„Tien jaar is nog ver weg, er kan in die periode heel wat veranderen. Het is wel de tijdschaal die nodig is om van wat we nu hebben, de HoloLens, te komen tot iets wat we de hele dag dragen, zoals ik nu mijn telefoon bij me heb. De AR-bril zal eerst gebruikt worden door ”early adopters” (voorlopers, MdH). Er zal een evolutie zijn die zeker tien jaar duurt, het systeem zal nuttiger en eenvoudiger worden. Op termijn kan AR de telefoon volledig vervangen. Als we de benodigde technologie bouwen, werken alle functies van de telefoon minstens zo goed met een AR-bril.”

Wat zijn de hobbels op de weg?

„We willen meer kunnen doen met de bril: een groter gezichtsveld, langere gebruiksduur. Tegelijk willen we een kleiner toestel dat minder stroom verbruikt. Dat zijn tegenstrijdige zaken. We kunnen gemakkelijk een bril maken die meer kan, maar dan zou hij groter en zwaarder worden. De technologie moet dus op alle fronten nog verder vooruit.

Een enorme uitdaging is het afvoeren van de warmte van de AR-bril. Bij een smartphone in je hand is die warmte geen probleem, maar bij een toestel op het hoofd is dat niet comfortabel. De HoloLens, in de huidige grootte, koelt zichzelf met veel moeite af. Aan de voorkant zie je twee gaatjes, dat zijn als het ware schoorsteentjes. Aan de achterzijde is er een titanium verdampkamer die de warmte uitspreidt over het toestel om die beter af te voeren.

Wil je toe naar iets wat er meer uitziet als een gewone bril, van 100 gram, dan moet al deze technologie kleiner worden en moet het energiegebruik omlaag. Er is heel wat werk aan de winkel. Het zal langzaam vooruitgaan, stap voor stap.”

Duidt u de ontwikkeling naar een gemengde realiteit positief?

„De meeste voordelen zie ik voor professionals en voor de productiviteit. AR vereenvoudigt het aanleren van nieuwe taken en het uitvoeren van complexe handelingen, doordat je de nodige informatie direct voor je hebt. Ze wordt op een eenvoudige en intuïtieve manier gepresenteerd. Denk aan een brandweerman die met zijn AR-bril belangrijke gegevens voor zich ziet die onrust kunnen wegnemen. In een noodsituatie, waarin je onder stress snel beslissingen moet nemen, kan dit het verschil maken.

Bij elke ontwikkeling zijn er potentieel goede en slechte kanten. We moeten niet op een punt komen dat het niet meer belangrijk is om ergens goed in te zijn, dat mensen niet meer zelf nadenken en het initiatief nemen. Dat je de bril opzet en domweg doet wat de bril zegt; dat zou geen betere wereld teweegbrengen. We moeten oog hebben voor de slechte kanten van technologie. Maar ik ben een optimist. Ik denk dat we, al met al, met AR geholpen zijn.”

Wat betekent augmented reality voor onze privacy?

„We zouden deze technologie volledig verkeerd kunnen gebruiken. Er is een aantal studies dat een dystopie (naargeestig toekomstbeeld, MdH) creëert. Dan zie je straks overal reclame en flitsende dingen. Maar het kan ook simpelweg zo zijn dat informatie op een relevant moment min of meer magisch voor de ogen verschijnt. Als het past, als het nuttig is, zonder dat je overvoerd wordt.

De AR-bril wordt nuttiger naarmate het toestel beter ziet wat er gebeurt en meer van mij weet, zodat het daarop kan inspelen. Het is superbelangrijk om al bij de ontwikkeling aandacht te hebben voor privacy. We moeten nut en privacy tegen elkaar afwegen en tot een acceptabel product komen dat zinvol is voor de mensen, en tegelijk een discussie voeren over wat zinvol is.

We beseffen nu meer wat de technologie mogelijk maakt, maar ook wat de keerzijde van de medaille is. Mensen beginnen zich bijvoorbeeld te realiseren wat gezichtsherkenning kan betekenen. Europeanen kijken daar anders naar dan Amerikanen en Chinezen. In China gebruikt men de technologie zonder er vragen bij te stellen en wordt de vrijheid ingeperkt. Ik hoop dat er de komende decennia over deze zaken veel meer gesproken zal worden.

Bij de ontwikkeling van de HoloLens kijken we bij Microsoft ook naar de ethische kant. Waar wordt de technologie door de klant voor gebruikt? We gaan niet zomaar met iedereen in zee. Terwijl de systemen evolueren en algoritmes veranderen, werken we toe naar technieken die de privacy ondersteunen.

Technologie kan leiden tot dingen die niet positief zijn, dat zie je bij de sociale netwerken. Wat zijn de mogelijke ongewenste gevolgen? Ik ben blij dat ik bij een bedrijf werk dat zich die vraag stelt. We willen de zaken in de goede richting duwen.”

serie Robots in 2030

De toepassing van robots, kunstmatige intelligentie en Internet of Things neemt de komende jaren een hoge vlucht. Wat staat ons te wachten? Deel 3: Augmented reality

Marc Pollefeys, hoogleraar computerwetenschappen aan de ETH Zürich.  beeld ETH Zürich

Slimme voorruit

Tijdens een autorit –al of niet met een menselijke bestuurder– kijken we in de toekomst door een slimme voorruit: één groot head-up display dat relevante informatie toont over het voertuig en zijn omgeving. Autofabrikant Hyundai en het Zwitserse techbedrijf WayRay toonden in 2019 op de Consumer Electronics Show in Las Vegas een conceptmodel met AR in de voorruit.

Een animatie op YouTube maakt duidelijk hoe zo’n autoruit van de toekomst eruitziet. Je rijdt door een landschap met meren en laaggebergte. Links in de heuvels lichten opeens wandelroutes op. De ruit meldt dat er dertig wandelaars op pad zijn. Even verderop staat in de bossen een burcht. Die verschijnt als hologram (3D-afbeelding) op de ruit, met de melding dat het kasteel tot 18.00 uur geopend is, gevolgd door de entreeprijs. In de verte licht een laadstation op. Boven een heuveltop staat een ster die de bestemming aangeeft, de woning van John. Op de ruit komt net een berichtje binnen. John. „Ben je er al bijna?”

2019-10-10-rdMAG1-AR_HoloLens_meekijken_2-5-FC_webSwitch van scherm naar bril: wordt augmented reality waarheid?