Interview: AR voor iedereen dankzij Aryzon

Virtual Reality (VR) en Augmented Reality (AR) zijn de afgelopen jaren met een opmars bezig. Waar met VRtoepassingen een volledig nieuwe digitale wereld wordt geschapen, voegt AR ‘slechts’ een digitale laag toe aan de werkelijkheid. Voor beide technieken werden al verschillende interessante gadgets op de markt gebracht zoals de Oculus Rift (VR) en de Microsoft HoloLens (AR). Maar doordat de markt nog in zijn kinderschoenen staat, zijn dergelijke toepassingen nog vrij duur. Zo ligt de HoloLens voor 3.000 euro in de winkel. Google wist met zijn Cardboard een goedkope VR-bril te lanceren, maar voor Augmented Reality bestond nog geen goedkoop alternatief.

Daar lijkt met de lancering van de Aryzon verandering in te komen. De vijfkoppige werkgroep van de Universiteit Twente ontwikkelde een oplossing waarvoor slechts een smartphone, een kartonnen kijker, een sterke lens en twee spiegels nodig zijn. Gebruikers krijgen voor dertig euro een bouwpakket waarmee ze eenvoudig hun eigen AR-bril in elkaar kunnen zetten. ‘We wilden Augmented Reality zo efficiënt, goedkoop en toegankelijk mogelijk ontwikkelen’, legt projectleider Maarten Slaa uit. Samen met vier andere studenten maakte hij een eerste prototype van de Aryzon om later dit jaar uit te brengen.

Hoe werkt het?

Samen met de andere studenten programmeerde Maarten een applicatie waarmee je verschillende geanimeerde modellen kunt weergeven op je smartphone. Zonder deze aan de headset te verbinden, wordt de smartphone in het kartonnen frame geplaatst waarna de camera een herkenningspunt zoekt. Aryzon noemt dit de marker: een bijgeleverd kartonnen schijfje waarop de animatie wordt geprojecteerd. Dit kan overigens ook met een willekeurig ander voorwerp, zoals een bankbiljet of je handpalm. Het scherm van de smartphone zendt het 1-dimensionale beeld via een spiegel door twee stereoscopische lenzen. Deze scheidt het beeld van het scherm voor de linker- en rechteroog. Hiermee wordt diepte aan het beeld toegevoegd waarna deze verschijnt op een doorkijkspiegel. Zo ontstaat er diepte in het model waarna deze in je omgeving als 3D-animatie verschijnt. Gebruikers kunnen deze zien via de doorzichtige spiegel in de headset.

In tegenstelling tot de Microsoft HoloLens kan de Aryzon geen handen detecteren. Hierdoor is interactie met de 3D-animatie maar beperkt mogelijk. Maarten: ‘Wel kan je een virtual button op de marker aangeven. Wanneer je hier met je hand overheen gaat, herkent hij de beweging als een klik.’ Op deze manier kan je als gebruiker een digitaal huisdier in je woonkamer zetten of kaartspelen tot leven brengen. Voor meer praktische toepassingen is de Aryzon volgens de makers ook geschikt. Zo kan een fysiotherapeut met de headset aan zijn patiënt uitleggen wat de pijn in zijn of haar knie veroorzaakt. Met een ‘exploded view’ kan de arts de knie ontleden of er een dwarsdoorsnede van maken.

Op zoek naar de juiste lens

De animaties worden door de huidige lenzen in het prototype nog niet haarscherp geprojecteerd. Dat komt doordat de Twentse projectgroep heeft gekozen om twee fresnellenzen op elkaar te leggen. Maarten: ‘Eerder gebruikten we fragmalenzen, maar die bleken niet sterk genoeg te zijn. Vervolgens bedachten we dat twee fresnellenzen wel kunnen werken. Die worden normaal gebruikt om te lezen of dienen als boekenlegger.’

Het bleek inderdaad te werken, maar toch kwamen de 3D-animaties niet volledig uit de verf. Oorzaak: de dubbele lens. Om het beeld op te poetsen, ging de groep op zoek naar één lens die sterk genoeg is om het beeld te breken. Ze kwamen erachter dat ze een mal nodig hadden om eigen lenzen te persen. Ze vonden er één in China voor 5.000 tot 10.000 euro. Om die te kunnen financieren zetten de studenten een crowdfundingactie op via Kickstarter in de hoop een doelbedrag van minimaal 25.000 euro op te halen. Dat is ruimschoots gelukt. Binnen vier weken haalden ze drie keer zo veel op als vooraf beoogd en zitten ze nu op bijna 75.000 euro.

Van idee tot prototype

Met de aankomende lancering van de Aryzon 1.0 zet de groep een streep achter een tweejarige periode van programmeren, pitchen en plannen. De Aryzon zit relatief zo eenvoudig in elkaar, dat de studenten vaak dezelfde vraag opwierpen: waarom is dit nog niet eerder bedacht? Daarop blijven ze een antwoord schuldig. Wel zagen ze sinds het begin dat de markt zich voornamelijk focust op high end toepassingen. Als Industrial Designstudenten zagen ze een gat waar ze enthousiast in sprongen. ‘Twee jaar geleden was ik voor een vak bezig met programmeren op mijn telefoon. Toen kwam ik op het idee om het telefoonscherm als projectiemiddel te gebruiken. Dat bleek gewoon te kunnen’, vertelt Maarten. Hij voegt eraan toe dat het idee nog voordat de HoloLens zijn intrede deed ontstond. Wel bestond de Google Cardboard al, eveneens als de Horyzon een combinatie van een kartonnen kijker en een smartphone. Maar daar houdt de vergelijking op, aangezien de Cardboard een VR-toepassing is.

Maarten: ‘Ik probeerde eerst mijn plan zelfstandig uit te werken, maar daar was naast de studie te weinig tijd voor. Destijds volgde ik het vak ‘Design Business Models’ waarvoor ik met vier andere jongens in een projectgroep zat. Dat liep zo goed, dat ik hen erbij heb gevraagd en ze waren enthousiast’, aldus Maarten.

Volgens de projectleider is het project tot nu succesvol omdat iedereen een eigen specialisme heeft. ‘Ik ben goed in programmeren, terwijl anderen zich richten op design, marketing of de techniek. Zo hebben we elk onze eigen skills. Daarnaast is het heel fijn dat we hier op de universiteit zitten. Daar kregen we de mogelijkheid om het in de designlab uit te werken. Ook mochten we gratis de lasersnijder gebruiken die ze hier hebben. Daarmee konden we het kartonnen frame uitsnijden. Van onze producent kregen we ook het karton gratis’, vertelt Maarten.

Eenvoudig concept

Hij was vanaf het begin overtuigt dat het project succesvol zou worden dankzij de eenvoud ervan. ‘Het is eigenlijk zo'n eenvoudig concept waardoor je er gemakkelijk een prototype van kunt maken. Met enkel een schaar en een doos moet je proberen iets in elkaar te knippen. Het bouwpakket is daarnaast zo ontworpen dat het eenvoudig door de brievenbus past. De verschepingskosten vallen dus goedkoop uit.’

Mede dankzij het formaat wordt de Aryzon erg toegankelijk voor een groter publiek. De groep weet dat ook via zijn software te bewerkstelligen. De app die de studenten ontwikkelden is open source en toegankelijk voor developers over de hele wereld. Zo kunnen zij hun eigen 3D-animatie toevoegen aan de app en die bekijken via de headset. Zo hoopt Aryzon een community op te bouwen van ARenthousiastelingen.

Maarten: ‘Eerst willen we nu naamsbekendheid krijgen voor de Aryzon door zoveel mogelijk headsets te verkopen. Wanneer dat gelukt is, hopen we dat developers terugkomen naar onze software. In de tussentijd gaan we de app uitbreiden zodat we de applicatie op den duur ook geschikt maken voor andere brillen. Op deze manier proberen we een totaalpakket te bieden voor onder andere bedrijven. Musea zouden met de Aryzon bijvoorbeeld informatieve 3D-animaties aan hun rondleiding kunnen toevoegen. Daarnaast gaan we ook een showcase gedeelte maken voor mensen die geïnteresseerd zijn in Augmentend Reality, zodat gebruikers ons product leren kennen en willen kijken wat de mogelijkheden zijn.’

Wil je meer informatie of een bestelling plaatsen? Ga dan naar de Kickstarter-pagina van Aryzon.