Obr. Aplikácia rozšírenej reality na zariadení iPad

Prvá inštalácia dinosaurov v rozšírenej realite v zoo na svete

Akú inštaláciu priniesť do prostredia, akým je zoologická záhrada? Polárneho medveďa, ktorý nemôže žiť v teplých krajinách ani v podmienkach zoo? Ukázať mikrosvet termitov alebo svet vyhynutých mamutov? Najväčší úspech u detí majú dinosaury a pre náš projekt sme získali na interdisciplinárnu spoluprácu riaditeľa zoo vo francúzskom Bordeaux [3] a špičkový tím paleontológov vrátane samotného objaviteľa Utahraptorov [4]. Vďaka tomu sú fyzická podoba modelov a ich správanie hodnoverné a porovnateľné s vedeckými poznatkami o reálnych, no vyhynutých raptoroch, takže inštaláciu považujeme za vedecký projekt.

Alpha, Betty a Gala sú mená troch dinosaurov s umelou inteligenciou, ktoré už dva roky „žijú“ vo Francúzsku. Projekt raptorov v rozšírenej realite je vyvrcholením expozície dinosaurov, ktorou návštevníci zoo prechádzajú. Najprv napríklad skúsia objaviť a vyčistiť fosílie v piesku a na ďalších stanovištiach sú postupne zoznamovaní so spôsobom života dinosaurov (obr. 2).

Inštalácia sa nachádza v drevenom bunkri, kde návštevníci prídu k ôsmim oknám, cez ktoré vidia priestor pred oknami spolu s dinosaurami (obr. 3).

Priestor, ktorý cez okná návštevníci vidia, sa musel najprv upraviť architektonickými prácami, potom sa oskenoval a vytvorila sa 3D reprezentácia reality, do ktorej sa vsádza vrstva 3D modelov (obr. 4).

Kamera sníma oskenovaný priestor v reálnom čase a vytvára videostream, ktorý sa premieta na – z pohľadu návštevníka – okná, čo sú v skutočnosti monitory. Na každý z monitorov sa premieta simulácia z ich pohľadu na základe toho, odkiaľ dinosaury pozorujú. Simulácia sa odohráva vo virtuálnom priestore, ale zobrazuje sa v realite. Beží na jednom serveri a je synchronizovaná s ďalšími počítačmi v reálnom čase (obr. 5).

Umelá inteligencia spočíva najmä v adaptácii virtuálnych dinosaurov na rôzne podnety. Po celom priestore sú rozmiestnené senzory citlivé na svetlo alebo kamery snímajúce celú plochu, vyhodnocujúce tiene z objektov (napríklad stromov). Každý detail pridáva na reálnosti virtuálnych modelov. V tomto prípade kamera vyhodnocuje svetelnú intenzitu, aby osvetlenie 3D objektov zodpovedalo dennému svetlu. Dinosaury na svetle vyhľadávajú tiene, kde by si mohli odpočinúť a v zime naopak vyhľadávajú slnko. Vďaka zvukovým senzorom dinosaury reagujú na vrieskanie živých lemurov, ktoré obývajú susedný priestor v zoo. Dinosaury sa môžu otočiť za zdrojom zvuku, zarevať naspäť alebo urobiť pár krokov smerom za zvukom. Ich správanie sa odvíja od ich behaviorálnych modelov, napríklad najprv musí zarevať samec, až potom sa môže – ale nemusí – pridať aj samica. Samec mapuje celé teritórium, samice majú len svoj obmedzený priestor. Kamera sníma, na ktorých stanovištiach sa nachádzajú ľudia a aj tomu dinosaury prispôsobujú svoje správanie. Ak návštevníci prídu dovnútra inštalácie, kde sa môžu s nimi odfotiť, tak sa samica zvykne priblížiť a zvaliť sa k návštevníkom na zem.

Technológia je pripravená aj pre iné zariadenia, ako je tablet alebo Oculus RIFT.

V porovnaní s inými systémami rozšírenej reality sa inštalácia v Bordeaux líši zabudovanou umelou inteligenciou a spektrom rozličného správania virtuálnych zvierat. Budúcnosť projektu vidíme v zavádzaní strojového učenia a v prehlbovaní interakcie medzi dinosaurom a človekom.

Literatúra

[1] BAUM, L. F.: The wonderful wizard of Oz. 1900.
[2] VAN KREVELEN, D. W. F. – POELMAN, R.: A survey of augmented reality technologies, applications and limitations. In: International Journal of Virtual Reality 2010.
[3] ZOO DE BORDEAUX PESSAC 2016. http://www.zoo-bordeaux-pessac.com/.
[4] LOCKLEY, M. G. et al. Dinosaur tracks from the Cedar Mountain Formation (Lower Cretaceous). Arches National Park, Utah. Ichnos 2004, s. 285 – 293.

Mária Virčíková, Chief Innovation Officer

Matúš Kirchmayer, Chief Executive Officer


MATSUKO s.r.o.