Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

VTT:ltä uusia visualisointiratkaisuja sisustus- ja rakennussuunnitteluun

12.12.2006


Virtuaalimallinnuksella toteutettu täydennetty todellisuus helpottaa kuluttajan valintoja

VTT on kehittänyt mm. sisustus- ja rakennussuunnittelun tueksi uusia visualisointiratkaisuja, joissa yhdistyvät virtuaalisuus ja todellisuus. Tässä täydennetyssä todellisuudessa reaaliaikaiseen videokuvaan lisätään tuotteen tai rakennuksen virtuaalimalleja, joita voidaan tarkastella kolmiulotteisesti todellisessa ympäristössä kämmentietokoneen, datalasien tai kamerakännykän avulla. Näin kuluttajalle voidaan esimerkiksi esitellä erilaisia huonekalumalleja ja niiden sopivuutta todelliseen tilaan jo ennen ostopäätöstä. VTT:n ohjelmistoteknologiaa on jo käytetty myös mm. peli- ja viihdesovelluksissa sekä lasten leikkipaikkavälineitä valmistavan Lappset Groupin tuotekuvastossa.

Täydennetty todellisuus yhdistää virtuaalista ja todellista, ja poikkeaa siten virtuaalitodellisuudesta, jossa luodaan kokonaan virtuaalisia maailmoja. Täydennetyn todellisuuden ratkaisuja voidaan tarkastella reaaliaikaisesti, interaktiivisesti ja kolmiulotteisesti, ja huomattavasti kevyemmillä laitteistoilla kuin virtuaalitodellisuudessa. 

Täydennetyssä todellisuudessa lisätään haluttuja virtuaalimalleja käyttäjän näkemään kuvaan todellisesta maailmasta. Virtuaalikohteiden 3D-sijainnin määrittämiseen käytetään usein nk. markkereita eli kohdemerkkejä. Videokuvasta tunnistetaan markkerin sijainti, ja virtuaalikohde lisätään sen päälle tai viereen. Yksinkertaisimmillaan sovellus toimii tietokoneen ja webbikameran välityksellä. Sovelluksen käyttö ei edellytä valmisteluja - se toimii missä ja milloin vain.

Täydennettyä todellisuutta on jo sovellettu mm. tuotekuvastoihin. Virtuaaliesineet ikään kuin nousevat esiin kuvastosta, ja niitä voidaan tarkastella datalaseilla 3D-stereona sivuja kääntelemällä. Esine säilyy näkymässä, vaikka markkeri häviäisi tai häivytettäisiin. Näkymässä voidaan myös säädellä haluttaessa valoja ja varjoja. Sovellusta voidaan käyttää webbikameran lisäksi kamerakännykällä.

Sisustussuunnittelussa kutakin markkeria vastaa virtuaalinen huonekalu. Sisustussommitelma luodaan markkereita lattialla siirtelemällä. Toteutus tapahtuu webbikameran tai datalasien kautta.

Menetelmällä voidaan helposti kokeilla eri huonekalumallien sopivuutta todellisiin huonetiloihin, kuten koteihin ja toimistoihin, ja näin helpottaa ostopäätöksen tekemistä etukäteen.

Kuluttaja voi tarkastella sisustusratkaisuja myös ottamiensa digikuvien avulla ja ladata ne PC:lle. Sovelluksesta voi sen jälkeen tuoda kuviin mukaan virtuaalisia huonekaluja sekä siirrellä ja pyöritellä niitä vapaasti. Huonekalut säilyttävät asemansa myös kuvasta toiseen siirryttäessä. Huonetilaan sijoitetun markkerin avulla sovellus pitää huolen siitä, että huonekalut ovat aina oikeassa skaalassa ja perspektiivissä lattialla.

Tulevaisuudessa sisustusratkaisuja voidaan tarkastella myös kamerakännykällä. Kuluttaja voi ladata vaikkapa huonekalumainoksesta kiinnostavan huonekalun kännykkäänsä 2D-viivakoodin avulla napin painalluksella. Huonekalu asemoidaan halutulle paikalle kännykän videokuvassa mallia siirtelemällä. Asemoinnin jälkeen huonekalu pysyy paikallaan kännykkää liikuteltaessa. Menetelmä perustuu piirteentunnistukseen kamerakännykän kuvasta eikä tarvitse markkereita. VTT:n kehittämä ohjelmistoprototyyppi on jo olemassa, mutta sovelluksen kaupallistajaa haetaan vielä esimerkiksi kotimaisesta huonekaluteollisuudesta.

VTT on käyttänyt kehittämiään ohjelmistoja myös nykyisen päärakennuksensa Digitalon suunnittelussa. Käytössä oli useita virtuaali- ja täydennetyn todellisuuden menetelmiä, joita kaikkia palveli yhteinen virtuaalimalli. Täydennettyä todellisuutta sovellettiin virtuaalisen pienoismallin, täydennetyn webbikameran ja mobiililaitteella tapahtuvan ulkotilavisualisoinnin avulla. Sisältöpankkina käytettiin myös Google Earthia, jossa 3D-karttoihin viety täydennetty todellisuus mahdollistaa rakennuksen hahmottamisen maisemaan ilmakuvien ja karttatiedon perusteella.

Digitalon suunnittelun alkuvaiheessa sisätiloja hahmotettiin usean seinän muodostamalla Lumeportti-virtuaalitodellisuusjärjestelmällä, joka perustuu edullisiin PC-laitteisiin ja pelialalta tuttuihin grafiikkaohjelmistoihin. Virtuaalinen liikkuminen rakennuksessa toteutettiin eleohjauksen keinoin. Täydentämällä todellisuutta lisättiin virtuaaliseen pienoismalliin tämän jälkeen erilaisia ominaisuuksia, joita voitiin tarkastella neuvottelupöydällä videolasein sekä mallin sisältä että ulkopuolelta.

Digitaloa visualisoitiin myös etukäteen aiotulla rakennuspaikalla mobiilisti kädessä pidettävällä PDA-näyttölaitteella. Alkuperäisessä toteutuksessa käytettiin vielä markkereita rakennuksen asemoimiseksi paikalleen. Nykyään vastaava mobiilisovellus on toteutettu jo kokonaan ilman markkereita GPS-paikkatietoa ja karttapohjia hyödyntämällä. Menetelmää on äskettäin sovellettu myös Helsinkiin rakenteilla olevan Musiikkitalon visualisoinnissa.

Tulevaisuuden visiona VTT:llä on täydennetyn todellisuuden tuominen mukaan kansalaisten arkeen saumattomana joka paikan sovelluksena. VTT on aiemmin soveltanut täydennettyä todellisuutta myös mm. kehittämäänsä CamBall-pingispeliin Internetin yli sekä SymBall-pelin toteutukseen kamerakännykällä. Peli- ja viihdesovellusten ohella VTT:n uusimmat täydennetyn todellisuuden projektit liittyvät sovelluksiin mm. tuotantolaitosten huoltotehtävissä ja kokoonpanolinjoilla.

Kuvamateriaalia:

Kuva 1:
Täydennettyä todellisuutta on jo sovellettu mm. tuotekuvastoihin. Virtuaalinen sohva ikään kuin nousee esiin kuvastosta datalaseilla nähtynä.

Kuva 2:
Digikuva huonetilasta, johon on lisätty virtuaalihuonekalut.

Kuva 3:
Sisustusratkaisuja voidaan tarkastella myös kamerakännykällä, jonka videokuvaan voidaan lisätä virtuaalinen huonekalu.

Kuva 4:
Täydennettyä todellisuutta voi soveltaa myös rakennussuunnitteluun. Esimerkiksi virtuaaliseen pienoismalliin on mahdollista lisätä erilaisia ominaisuuksia, joita voi tarkastella neuvottelupöydällä videolasein sekä mallin sisältä että ulkopuolelta.

Esitys Charles Woodward

 

 

Lisätietoja

Charles Woodward
Tutkimusprofessori
020 722 5629