ビデオ5 人のビット科学者が、電源ライトや信号強度インジケータなどの既存の可視光源を使用して電子オブジェクトを拡張現実アプリケーションに統合し、データを送信する方法を考案しました。
最近の研究論文「LightAnchors: 空間的にアンカーされた拡張現実インターフェースへのポイントライトの適用」では、カーネギーメロン大学のコンピューター科学者 Karan Ahuja、Sujeath Pareddy、Robert Xiao、Mayank Goel、および Chris Harrison が、デバイスの LED からデータを取得し、それらのライトをオーバーレイされた拡張現実グラフィックスのアンカーポイントとして使用する手法について説明しています。
今週初めにYouTubeに公開された動画で紹介されているように、LightAnchorsを使うと、画面に表示される現実世界の物体に埋め込まれたLEDから得られたデータを、スマートフォンに表示される拡張現実（AR）シーンに組み込むことができます。こちらからご覧いただけます。
この目的で採用されてきたさまざまな視覚タグ付け方式 (情報を保持するためにステッカーや QR コードを使用するなど) とは異なり、LightAnchors は既存のオブジェクト機能 (デバイス LED) に依存しており、LED 変調からライブ情報を読み取ることで動的に行うことができます。
そうする理由は、デバイスの LED は、AR インターフェース要素を固定するポイントとして機能するだけでなく、画面上の UI で人間が読める形式に変換されるバイナリ データの出力ポートとしても機能するためです。
「ルーター、サーモスタット、セキュリティカメラなど多くのデバイスにはすでにアドレス指定可能なLEDが搭載されている」とカーネギーメロン大学コンピュータサイエンス学部ヒューマンコンピュータインタラクション研究所の博士課程学生、カラン・アフージャ氏はThe Registerに語った。
「グルーガンや電源タップなどのデバイスの場合、非常に安価なマイクロコントローラ（1ドル未満）と組み合わせてLEDを高フレームレートで点滅させることができます。」
このシステムは、5層からなる画像ピラミッドを作成するアルゴリズムを採用しています。各層は半分に縮小され、少なくとも1つのバージョンがシーン内の各LEDを1ピクセル内に捉えていることを確認します。次に、暗いピクセルに囲まれた明るいピクセルを探すことで、光のアンカーポイント候補を探します。
次に、候補アンカーをスキャンし、プリアンブルのバイナリ点滅パターンが表示されるかどうかを確認します。見つかった場合、信号の残りの部分をデコードできます。
売れ残った AR ゴーグルが倉庫に眠っていたが、Magic Leap はひらめきを得た。バッジを付け直して企業に販売しようというのだ。
続きを読む
検討されているアプリケーションの例としては、LED を通じてリアルタイムのバッテリーおよびアラーム状態を送信する煙探知機、電力使用量を送信する電源タップ、モバイル AR アプリで表示すると SSID とゲスト パスワードを表示する Wi-Fi ルーターなどがあります。
アフージャ氏は、この方式は様々な照明条件で機能すると述べたが、明るい屋外照明の下ではデバイスのLEDが見落とされる可能性もあると認めた。「しかし、通常はLEDが最も明るい点に見える」と彼は述べた。
仕様の初期バージョン（v0.1）がLightAnchors.orgウェブサイトで公開されました。60Hzで点滅する光源を読み取るには、120Hzでビデオを撮影できるカメラが必要です。データ転送プロトコルは、固定の6ビットプリアンブル、8ビットペイロード、4ビットパリティ、および固定の8ビットポストアンブルで構成されます。より高速なビデオフレームレートをサポートし、より高速なプロセッサを搭載したモバイルデバイスでは、より高速なデータ転送が可能になります。
仕様の将来のバージョンでは、ユーザーがデバイスを見通した状態に保つための一時的なトークンなど、潜在的な悪意ある利用に対するセキュリティ対策が組み込まれる可能性があります。Linux、macOS、Windowsラップトップ、およびArduinoデバイス用のサンプルデモコードは、プロジェクトのウェブサイトでご覧いただけます。
研究者たちはサンプルの iOS アプリも作成しており、興味のある開発者は Web サイトでサインアップして、Apple の Testflight サービスを通じてアプリを試すための招待状を受け取ることができます。®
