Categories
Pulssi Älykästä tuotantoa

Virtu­aa­li­ho­lo­grammit: sinelmiä vai mustelmia?

Base Camp -hankkeessa on pilotoitu virtu­aa­li­ho­lo­grammeja ja kehitetty niiden tallen­nus­rat­kaisuja syksyllä 2021. Tässä artik­ke­lissa pohditaan ratkaisuja pilotissa käytet­tyjen kameroiden asettamiin rajoi­tuksiin sekä loppu­tu­loksen hyväk­syt­tä­vyyteen hahmop­sy­ko­logiaa hyödyntäen. 

Nopeat liikkeet hologram­meissa ovat hankalia käsitellä 

Virtu­aa­li­ho­lo­grammien tallen­nus­rat­kai­sussa tallen­nusa­lueen koko syvyys­suun­nassa (255 cm) on kohta­laisen suppea, joten esiin­ty­mi­salue on rajattu kameroiden avulla. Kameran syvyy­san­tu­reiden kohina on sitä suurempi, mitä kauempana esiintyjä on kamerasta. Tämän vuoksi reunoilla sijait­sevien esiin­tyjien tallenteet eivät ole kaikkein selkeimpiä seurattavia. 

Paljon liikkuvat esiin­tyjät ovat tältä osin haastavia tallentaa, sillä nopeat liikkeet aiheut­tavat myös ongelmia kohinan­pois­tolle. Tämä vaikuttaa hologrammien laatuun. Korkeus­kartan resoluutio tosin vaikuttaa myös loppu­tu­lokseen, ja kauempaa kuvatut ihmis­hahmot ovat monelta osin vielä varsin karkeita esityksiä. Tämä tulee ilmi tallen­nus­me­ne­tel­mässä erityi­sesti hologrammia sivusta päin tarkasteltuna. 

Tyylikäs musta ei aina erotu edukseen 

Lisätyn todel­li­suuden lasien näyttö­tek­niikan vuoksi tummat pinnat tai vaatteet eivät aina erotu tallen­teita toistet­taessa selkeästi. Tilan­netta pahentaa kuvien proji­sointi katse­lua­lu­eelle himmeämpänä akun säästä­mi­seksi. Lasien käyttö hämärässä ympäris­tössä voi pahentaa ongelmaa, kuten osittain on näkyvissä kuvissa 1a ja 1b. 

Luokkatilassa kaksi huonosti erottuvaa hologrammia ja keltainen, virtuaalinen kyltti "Brändäys ja tuotteistaminen"
Kuva 1a. Hololen­sistä napattu kuva esiin­ty­jästä hämärässä ympäristössä. 
Luokkatilassa kaksi melko huonosti erottuvaa hologrammia ja keltainen, virtuaalinen kyltti "Brändäys ja tuotteistaminen"
Kuva 1b kuten 1a, mutta muokattuna enemmän silmien näkemää loppu­tu­losta vastaavaksi. 

Vähemmän realis­tinen hologrammi onkin realis­tista parempi  

Kun kyseessä on animoitu ihmis­hahmo, realis­tisen loppu­tu­loksen tavoit­ta­minen on hankalaa.  Monen asian täytyy osua kohdalleen oikean mieli­kuvan saavut­ta­mi­seksi. Kyseessä niin sanottu tiedos­ta­maton tunte­mat­toman pelko (Uncanny Valley), joka on jo havaittu robotiik­ka­tut­ki­muk­sessa 1970-luvulla. Yksin­ker­tais­tettuna voidaan sanoa, että Uncanny Valley -vaikutus syntyy silloin, kun keino­te­koisen esityksen loppu­tulos on realis­tinen, mutta ei riittävän realis­tinen.  Vastaavia kokemuksia on havaittu myös musiik­kie­si­tysten osalta, joissa esiin­tyjät ovat olleet hologrammeja. 

Etätek­no­lo­gia­ko­keilun tavoi­tetta selitet­täessä lähes poikkeuk­setta kuuli­joiden ensim­mäinen mielikuva hologram­meista on Tähtien sota -elokuvien siner­tävät, värisevät ja läpikuul­tavat projektiot. 

Hologrammikohtaus Tähtien sota IV - Uusi toivo -elokuvasta. Vasemmalla Luke Skywalker, oikealla Obi-Wan Kenobi. Keskellä sinertävä hologrammi prinsessa Leiasta.
Kuva 2: Tähtien sota: Episodi IV – Uusi toivo -elokuvan varsin tunnettu hologram­mi­kohtaus. Hologrammi on sinisä­vyinen ja läpikuultava. 

Populaa­ri­kult­tuurin kylläs­tämiä ennakko-oletuksia voi mahdol­li­sesti hyödyntää hologram­mi­tal­lenteen rajoi­tusten häivyt­tä­mi­sessä. Hyväk­syt­tä­vämpi loppu­tulos voidaan kenties saavuttaa vähen­tä­mällä realismia ja muunta­malla visua­li­soinnin ulkoasua keino­te­koi­semman näköi­seksi. Lähes­ty­mistapa vastaa tietyiltä osin tapaa, jolla hahmojen ulkoasun hyväk­syt­tä­vyy­son­gelmia ratkotaan robotiikan parissa, eli tekemällä ulkoa­susta piirros­hah­mo­maisia tai lapsen­omaisia (Hanson ym. 2005). Vastaavaa ratkaisua sovel­letaan myös VR-vuoro­vai­ku­tusym­pä­ris­töissä piirros­hah­mo­mai­silla avata­reilla.  

Toisaalta aiempaa jaettua kokemusta populaa­ri­kult­tuurin ilmiöissä voidaan lähestyä hahmop­sy­ko­logian näkökul­masta. Mikäli se ääntelee kuin ankka, liikkuu kuin ankka, ja näyttää ankalta, sen täytyy olla ankka, riippu­matta muuten epätäy­del­li­sestä havain­nosta.  Yhdis­tä­mällä eloku­vissa esiin­tyvät keskei­simmät hologram­mi­piirteet virtu­aa­li­ho­lo­grammin visua­li­sointiin, katsoja mieltää ratkaisun tulevai­suuden tekno­logian hologram­miksi tai sen kaltai­seksi helpommin, ja voimme luopua visuaa­lisen realismin tavoit­te­lusta. Jossain mielessä tässä voidaan katsoa olevan kyse sädeke­hä­vai­ku­tuk­sesta, jossa kohteen ominaisuus liittää siihen muitakin myönteisiä piirteitä. 

“Hyvä siitä tulloo kun mualattaan” – Juuka­lainen sanonta 

Toisin sanoen siirrymme realis­mi­ha­kui­sesta esitys­ta­vasta fiktii­viseen esitys­tapaan värjää­mällä hologrammin läpikuul­tavan siniseksi. Läpikuul­ta­vuuden myötä mallin neliö­pin­tojen limit­ty­mi­sessä näkyvät reunukset saadaan hyöty­käyttöön. Tällöin ne saavat aikaan “keino­te­koisen” vaiku­telman ja edelleen siirtävät mieli­kuvaa realis­tisen ihmisen havain­noin­nista hologrammin havain­nointiin, jolloin virheet ja häiriöt ovat hyväk­syt­tä­vämpiä. Kohteena ei olekaan enää ihminen, vaan esitys ihmisestä. 

Sinisä­vyistä hologrammia on mahdol­lista hyödyntää myös tilan­teissa, joissa lasien tuottama kuva ei muuten erotu taustasta tarpeeksi hyvin esimer­kiksi valais­tuksen vuoksi. Tummat vaatteet saadaan tällä menetel­mällä erottumaan joissain tilan­teissa myös tummasta taustasta paremmin. Tosin ratkaisu ei ole yleis­pätevä – tilanteet voivat kääntyä myös päälaelleen taustan muuttuessa kirkkaam­maksi, kuten on havait­ta­vissa kuvista 3a–5b. Kuvissa 3a ja 3b sekä 4a ja 4b sävyt­tä­minen siniseksi ja läpikuul­tavuus toimivat hologrammin eduksi hämärässä tarkas­te­lu­ym­pä­ris­tössä. Kuvissa 5a ja 5b puolestaan vaikutus on päinvas­tainen, ja tummempi hologrammi erottuu paremmin. 

Laboratoriotilassa rakeinen hologrammi ihmispäästä ja rintakehästä.
Kuva 3a. Hanke­työ­te­kijän hologrammi normaa­listi väritettynä. Hologrammi sulautuu taustaan. 
Laboratoriotilassa rakeinen sinertävä hologrammi ihmispäästä ja -rintakehästä.
Kuva 3b. Hanke­työ­te­kijän hologrammi käsiteltynä läpikuul­ta­vaksi sekä sinisä­vyi­seksi, jolloin hologrammi erottuu taustasta selkeämmin. 
Tietokonetilassa kaksi huonosti erottuvaa hologrammia ihmisistä.
Kuva 4a. Inten­sii­vi­val­men­nuksen hologram­mi­tal­lenteen hahmot eivät erotu kunnolla taustasta tummien vaatteiden vuoksi. 
Tietokonetilassa kaksi sinertävää ihmishologrammia
Kuva 4b. Inten­sii­vi­val­men­nuksen hologram­mi­tal­lenteen hahmot käsiteltynä sinisä­vyi­seksi ja läpikuul­ta­viksi. Hahmot erottuvat selkeämmin taustasta tummista vaatteista riippumatta. 
Kokoustilassa kaksi huonosti erottuvaa ihmishologrammia.
Kuva 5a. Inten­sii­vi­val­men­nuksen hologram­mi­tal­lenteen hahmot erottuvat kirkkaampaa taustaa vasten tummien vaatteiden ansiosta. Kuvassa on näkyvissä myös rakei­suutta korkeus­kartan resoluution sekä tarkas­te­lu­kulman vuoksi. 
Kokoustilassa kaksi sinertävää ihmishologrammia.
Kuva 5b. Inten­sii­vi­val­men­nuksen hologram­mi­tal­lenteen hahmot erottuvat sinisä­vyinä ja läpikuul­tavina heikommin kirkkaampaa taustaa vasten. 

Kirjoittaja 

Anssi Gröhn, tieto­jen­kä­sit­telyn lehtori, Karelia-ammattikorkeakoulu 

Base Camp – Opiske­li­jay­rit­tä­jyy­sa­lus­tojen kehit­tä­minen -hanke   


Lähteet 

Hanson D., Olney A., Prilliman S., Mathews E., Zielke M., Hammons D., Fernandez R. & Stephanou H. 2005. Upending the uncanny valley. Procee­dings of the 20th national confe­rence on Artificial intel­li­gence – Volume 4 (AAAI’05). AAAI Press, 1728–1729. 


Artik­ke­likuva: Kuvaaja Photo­holgic palve­lusta Unsplash