Nie, to nie dron nad autem. Tak działa system kamer w nowych samochodach
Jedną z ciekawszych funkcji wielu nowych samochodów jest podgląd pojazdu z perspektywy ptaka lub drona. Ułatwiający parkowanie widok z góry to nie żadna magia, tylko sprytnie połączone kamery umieszczone na aucie.
Pierwsze zetknięcie z tym systemem wywołuje niemałe zdziwienie. „Jak to możliwe, że masz kamerę nad samochodem?” - pytają zaskoczeni pasażerowie. Przy pierwszym zetknięciu taki widok robi ogromne wrażenie, szczególnie oglądany podczas ruchu auta. Ja po raz pierwszy zetknąłem się z tym systemem w Mercedesie klasy E, który mieliśmy okazję testować na Spider's Web w ubiegłym roku.
Jak system działa w praktyce?
Najlepiej zobrazuje to krótka animacja, którą nagraliśmy podczas testów.
Jak widać, kamera parkowania 360° pozwala wyświetlić podgląd auta imitujący widok z lotu ptaka. Dzięki temu kierowca może wykonywać o wiele bardziej precyzyjne manewry podczas parkowania albo przy nietypowych sytuacjach na drodze.
Obecnie już kilku producentów stosuje podobne rozwiązanie. Mieliśmy okazję sprawdzić już kilka samochodów Volvo, w których podobny system jest dostępny jako opcja wyposażeniowa. Postanowiliśmy przyjrzeć się bliżej, w jaki sposób samochód jest uzyskiwany ten charakterystyczny efekt.
Klucz do sukcesu to cztery kamery, których na pierwszy rzut oka nie znajdziesz na aucie.
W przypadku aut Volvo, system składa się z czterech sprytnie ulokowanych kamer. Pierwsza znajduje się w grillu auta, a konkretnie w dolnej części logo producenta. Dwie kolejne są w lusterkach, a ostatnia jest ukryta w tylnym zderzaku. Podgląd jest realizowany przez połączenie obrazu ze wszystkich kamer.
Poza najbardziej efektownym widokiem z góry, system Volvo pozawala przełączyć się na widok z każdej pojedynczej kamery, co może być szczególnie przydatne przy mijaniu innych samochodów w ciasnej uliczce albo przy wyjeżdżaniu z parkingu, kiedy inni kierowcy zaparkowali niebezpiecznie blisko nas.
System kamer jest o wiele bardziej skomplikowany, niż wydaje się to na pierwszy rzut oka.
Kamery są umieszczone na aucie, a obiektywy są skierowane w stronę ziemi pod pewnym kątem. Takie ułożenie jest optymalne, ale wprowadza zaburzenie perspektywy. Aby uzyskać charakterystyczny widok z góry, obraz trzeba mocno przetworzyć. Wobec tego obraz z czterech kamer nie tylko musi być na bieżąco łączony, ale dodatkowo algorytmy muszą wprowadzać w locie prostowanie perspektywy.
Powyżej możecie zobaczyć symulację tego efektu, jaką przeprowadziłem w Photoshopie. Cały proces sprowadza się do odpowiedniego rozciągnięcia elementów w kadrze. Tak silne korekty jak w powyższym przykładzie są już ekstremalnym przykładem rozciągnięcia obrazu, dlatego wysokie elementy widoczne w kamerze 360° mogą wyglądać nienaturalnie (tak jak słupki w powyższym przykładzie). Ważne jednak, że można je poprawnie zlokalizować względem drogi.
Samo prostowanie perspektywy nie jest szczególnie skomplikowaną czynnością, ponieważ podobne sztuczki potrafią już nawet aplikacje mobilne. Pamiętajmy jednak, że w przypadku samochodów korekta musi być przeprowadzona bezbłędnie, ponieważ ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo.
Dlaczego producenci aut stosują dość skomplikowane algorytmy, zamiast skorzystać ze zwykłej kamery sferycznej?
Kamera nagrywająca obraz w 360 stopniach sprawiałaby dwa problemy. Po pierwsze, obraz z takiej kamery oglądany na płaskim ekranie wygląda jak rybie oko. Linie proste wyglądałyby jak półokręgi, co utrudniałoby kierowcy orientację w terenie. Na takim obrazie trudno jest rozpoznać prawdziwe odległości między obiektami.
Drugim problemem byłoby ulokowanie takiej kamery. Bo gdzie moglibyśmy ją umieścić, aby miała pełen wgląd na drogę? Na dachu auta? Pod podwoziem? W obu przypadkach część widoku zasłaniałby samochód.
Pomysł z łączeniem obrazu z kilku standardowych kamer jest więc bardziej rozsądnym wyjściem.
Dziś widok 360 jest użyteczny głównie przy parkowaniu, ale tak naprawdę jest to system jutra.
Dla Volvo system kamer 360° jest początkiem większych zmian, bowiem jest częścią półautonomicznego systemu jazdy. Składają się na niego także radary, GPS oraz inne komponenty. Dziś system ma za zadanie odciążyć kierowcę przy prowadzeniu auta, dzięki czemu jazda na długich dystansach jest zdecydowanie mniej męcząca. W przyszłości system ma całkowicie zastąpić kierowcę.
Już dziś całkowicie autonomiczne Volvo XC90 jest testowane w ruchu ulicznym Göteborga w ramach programu Drive Me. Działa on m.in. dzięki systemowi kamer 360°. Jest on na tyle wydajny, że samochód rozumie, co znajduje się dookoła niego. Jeśli takie rozwiązania mają sprawić, że po 2020 roku nikt nie zginie w aucie Volvo (co producent wielokrotnie deklarował), jestem na tak. A póki co kamera parkowania 360° jest kapitalnym dodatkiem, dzięki któremu manewry na parkingach stają się o wiele bezpieczniejsze. Jeśli masz zamiar kupić auto wyższej klasy, warto rozważyć ten dodatek.
