Augmented Reality Sandbord

Augmented Reality Sandtable (ARES) är ett interaktivt, digitalt sandbord som använder förstärkt verklighet (AR) -teknik för att skapa en 3D-karta över stridsområdena. Det utvecklades av Human Research and Engineering Directorate (HRED) vid Army Research Laboratory (ARL) för att kombinera de positiva aspekterna av traditionella militära sandbord med den senaste digitala tekniken för att bättre stödja soldatutbildning och erbjuda nya möjligheter till lärande. Den använder en projektor för att visa en topografisk karta ovanpå sanden i en vanlig sandlåda samt en rörelsesensor som håller reda på förändringar i sandens layout för att på lämpligt sätt justera den datorgenererade terrängvisningen.

En ARL-studie genomförd 2017 med 52 aktiva militärer (36 män och 16 kvinnor) fann att deltagarna som använde ARES lade mindre tid på att ställa upp bordet jämfört med deltagare som använde ett traditionellt sandbord. Dessutom visade ARES en lägre upplevd arbetsbelastningspoäng, mätt med NASA Task Load Index (NASA-TLX) betyg, jämfört med det traditionella sandbordet. Det fanns dock ingen signifikant skillnad i resultat efter kunskapstest när det gäller att återskapa den visuella kartan.

Utveckling

ARES-projektet var ett av de 25 ARL-initiativen under utveckling från 1995 till 2015 som fokuserade på att visualisera rumslig data på virtuella eller sandtabellsgränssnitt. Det utvecklades av HREDs Simulation and Training Technology Center (STTC) med Charles Amburn som huvudutredare. Samarbeten involverade med ARES inkluderade Dignitas Technologies, Design Interactive (DI), University of Central Floridas institut för simulering och träning och US Military Academy i West Point .

ARES designades till stor del för att vara ett påtagligt användargränssnitt (TUI), där digital information kan manipuleras med hjälp av fysiska föremål som en persons hand. Den konstruerades med hjälp av kommersiella komponenter från hyllan, inklusive en projektor, en bärbar dator, en LCD-skärm, Microsofts Xbox Kinect- sensor och statligt utvecklad ARES-programvara. Med projektorn och Kinect-sensorn båda vända nedåt på sandlådans yta, ger projektorn en digital överlagring över sanden och Kinect-sensorn skannar kartans yta för att upptäcka eventuella användargester innanför sandlådans gränser.

Under utvecklingen undersökte forskare möjligheten att införliva idéer som multitouch-ytor, 3D-holografiska skärmar och virtuella miljöer. Budgetrestriktioner begränsade emellertid genomförandet av sådana idéer.

I september 2014 under Modern Day Marine-utställningen i Quantico, Virginia, visade forskare från ARL upp ARES för första gången.

Används

Enligt en teknisk rapport från 2015 från ARL-forskare rapporteras ARES ha följande funktioner.

Bilder, kartor och videor kan projiceras i sandbordet från en top-down-synvinkel i realtid.
Terräng och scenarier skapade i ARES kan importeras till olika simuleringsapplikationer, såsom Virtual Battlespace 3 (VBS3) och One Semi-Automated Forces (OneSAF).
Militära symboler och grafik kan skapas, märkas och placeras på sandbordet för att skapa olika scenarier.
Visuella hjälpmedel som färgscheman och konturlinjer kan användas för att vägleda användare att forma sanden för att replikera en tidigare sparad 3D-terräng.
Användare kan använda sin hand för att navigera i de olika menyerna i ARES som om det vore musen.
ARES-sensorn kan detektera och spåra närvaron av hand(ar) för att identifiera var användaren pekar på sandbordet.
En webbkamera kan användas för att kommunicera med andra användare och ge en vy uppifrån av sandbordet till samarbetspartners.
AR-baserade surfplattor och specialgjorda anteckningskort kan användas för att projicera bilder av olika fordon i terrängen.