Как повысить эффективность производства с дополненной реальностью? Дополненная реальность Пример применения дополненной реальности в газетной прессе.

Что же такое дополненная реальность? Первое, что придёт в голову любому человеку - это всем известные мечты о виртуальности, полном погружении, будь то кино или компьютерная игра. Однако, это далеко не так.

Знакомство

Дополненная реальность - это целая методика, позволяющая дополнять реальный мир новой информацией с помощью цифровых технологий.

Другое определение - смешанная реальность воспринимаемая с помощью добавленных компьютером элементов в текущем времени.

Ученый Рональз Азума определил в 1997 году, что технология дополненной реальности - это система, совмещающая виртуальное и настоящее, взаимодействующая в текущем времени и работающая в 3D.

Как вы можете видеть, понятие виртуальной реальности является лишь частью чего-то намного большего, чем просто аксессуара для развлечений.

Первые шаги

Для того чтобы разобраться, что такое дополненная реальность, не обязательно понимать процессы, протекающие в компьютере. Люди, для которых слова о виртуальности ничего не говорят и не разъясняют, могут вспомнить примеры из детства.

У вас в юности был принтер или компьютер? Это сейчас люди не могут представить себе жизнь без цифровых технологий, а в далёких 90-х дети писали сочинения и рефераты от руки. Кажется, где тут можно найти дополненную реальность? Рефераты в школах писались на альбомных листах А4. Кто поумней, чтобы выходило ровно, разлиновывал лист с помощью карандаша и линейки, а вот некоторым везло больше. В семьях частенько можно было встретить трафарет - лист бумаги с четко и ярко нанесёнными черными линиями. Если на него сверху положить альбомный лист, то эти линии будут видны насквозь, и человек сможет писать как по линейке. Трафарет дополнял альбомный лист строками.

А может кто-то помнит трафареты в инженерных и конструкторских бюро. Прозрачные плёнки, на которые наносятся варианты схем и чертежей, для того чтобы можно было наложить на оригинал.

В российской армии до сих пор используются с двойной поверхностью и подсветкой. Между двумя плоскостями кладётся карта местности, а на верхнем прозрачном покрытии рисуются планы боевых действий. Таким образом создаётся прообраз рабочего виртуального места.

Инновации Microsoft

Разработка современных приложений не стоит на месте. У многих на слуху сейчас сведения о том, что различные компании разрабатывают очки дополненной реальности. Примером этой технологии можно назвать Microsoft HoloLens. Это современный гаджет, выполненный в виде очков, предназначенных для создания дополненной реальности. Устройство контролируется с помощью жестов или голосовых команд и позволяет управлять виртуальными объектами, создаваемыми поверх реальных, которые видны сквозь прозрачные линзы.

Во время презентации этого гаджета был устроен просмотр 3D видео, а также продемонстрирована возможность создавать трёхмерные объекты. Более того, создатели заверяют, что модели, созданные в их устройстве, можно сразу отправлять на 3D-принтер и печать.

Механизм работы этих очков не использует голограмм, а просто создаёт изображение на поверхности линз таким образом, чтобы можно было отслеживать движения глаз. По сути, вся виртуальная картинка остаётся исключительно в вашей голове. Для работы этих очков не требуются какие-либо камеры, датчики или подключение к компьютеру.

Первооткрыватели Google

Несмотря на очевидный прогресс в создании очков дополненной реальности у Майкрософт, первыми, кто создал работающий прототип, стали специалисты из Google X. Так называемые google glass были презентованы в 2012 году и должны были совмещать в себе видеодневник, дополненную реальность, мобильную связь и интернет.

Гаджет крепится на голову, он снабжен маленьким дисплеем и камерой. Управление происходит голосом по ключевому слову. Идея была реализована для людей, носящих корректирующие зрение очки дополненной реальности, таким образом, чтобы можно было заменять линзы под каждого индивидуально.

Играем в жизнь

Как ни странно, игры дополненной реальности вошли в нашу жизнь относительно давно. Разумеется, относительно создания очков. Интересный факт - индустрия развлечений всегда на шаг впереди серьёзных проектов. К сожалению, а может быть и к счастью, они не приобрели формат массового увлечения. Скорее всего, для того чтобы это произошло, необходим массовый переворот в сознании. Хотя есть вероятность, что человечество просто боится в итоге перепутать реальность и виртуальность. Приведём пару игр, использующих технологию дополненной реальности.

1. Real strike - это даже не игра, а просто приложение. В ней используется камера вашего смартфона. При запуске включается камера, и на картинку накладывается модель оружия. Противников нет. Так что пользователь со спокойной душой может "отстреливать" докучающих соседей, хамов на дороге, доставшего начальника. Неплохое приложение для разрядки нервов.
2. Одним из популярных жанров компьютерных игр является так называемый Толпы озлобленных монстров, пытающихся разрушить вашу башню. Действие игры дополненной реальности AR Defender 2 происходит у вас в комнате, кабинете или классе. Точно так же, как и в предыдущем варианте, камера гаджета считывает информацию об окружающем пространстве и уже на него выводит изображение. Продвинутый движок приложения абсолютно четко воспринимает неровности поверхности, что обеспечивает еще более высокий уровень погружения.
3. Хороший способ провести перерыв на работе - это сыграть в виртуальный баскетбол. Приложение AR Basketball, позволяет создавать образ баскетбольной корзины на том месте, куда прикреплён специальный QR код. Вы можете распечатать его и поместить на любую поверхность, хоть просто на стену, хоть на кружку с кофе.

Не до игр

Если вы являетесь серьёзным человеком, считающим, что играм не место в нашей жизни вообще, то существуют приложения дополненной реальности для служебной деятельности. Тысячи программ и утилит, позволяющих сделать хороший маркетинговый ход.

1. Как вам идея установить в магазине одежды в примерочных системы дополненной реальности так, чтобы посетители не брали вещи с вешалок, а просто примеряли их на компьютере?
2. Или проходившая акция канала National Geographic, приобщавшая людей к миру дикой природы без выезда за пределы города.
3. Возможность создавать в приложении 3D проект здания, с переносом с места на место без особых проблем.
4. Если вы заядлый турист, то браузеры дополненной реальности помогут вам отыскать любую необходимую информацию по месту, где вы находитесь, или найти дорогу, если заблудились.

Своими руками

Если вы практикующий программист и вас интересует дополненная реальность, как сделать её самому, подскажет Swarp SDK. Разработанный российскими программистами продукт служит для создания приложения дополненной реальности в "домашних" условиях. Поскольку программирование является сложным творческим процессом, вникать в тонкости сего действия не будем, а просто опишем общий интерфейс программного обеспечения.

1. Bin - директория, в которой находятся все библиотеки Swarp SDK, а также движок управления Mogre.
2. Docs - тут хранится вся документация, а также FAQ пользователя.
3. Examples - тут собраны примеры, созданные разработчиками Swarp SDK.
4. Trackable - здесь есть несколько готовых маркеров, необходимых для размещения виртуального объекта в реальности.
5. Utilites - существует 3 встроенных утилиты, две из которых служат для просмотра лицензии и общих сведений о приложении, а вот третья создаёт маркеры для объектов дополненной реальности.

С помощью этого программного обеспечения создаётся дополненная реальность, программы, её использующие, а также коды, необходимые для реализации виртуальности в реальной жизни.

Примеры

Дополненная реальность уже прочно вошла в повседневность многих людей. Если не считать компьютерные технологии и гаджеты, то человечество использует ее для решения самых разных задач.

В современных боевых самолётах и вертолётах с помощью систем дополненной реальности реализуется индикаторная панель, режим прицеливания, в общем всё, что можно просто и быстро посмотреть, не отвлекаясь на остальную приборную доску.

В полиграфии дополненная реальность используется также в достаточно больших объёмах. В различных журналах, газетах, путеводителях или картах помещаются специальные коды, которые необходимо считывать особыми браузерами, предназначенными для их просмотра. В таких отметках может находиться абсолютно любой цифровой контент - текст, видео, изображения или даже музыка.

Дополненная реальность на андроид-платформе реализуется в виде игровых и развлекательных приложений.

В медицине также используется эта технология. Например, для локализации опухоли в каком-либо органе проводят сканирование, а затем накладывают результат на модель пораженного органа, таким образом сохранив больше здоровой ткани. Дополненная реальность уже сейчас спасает тысячи жизней. Даже несмотря на то, что находится ещё в зачаточном состоянии.

Будущее

Технология дополненной реальности всё глубже проникает в нашу жизнь. Уровень распространения кибертехнологий и их интеграции в сферу жизнедеятельности человечества настолько высок, что в скором времени нам могут не потребоваться многие привычные сейчас вещи. Несмотря на то, что приложения дополненной реальности сейчас не очень популярны, возможно, из-за того, что требуют от человека хоть каких-то действий - выйти на улицу, пошевелиться. Сложно сказать, что станет с человечеством в ближайшее время благодаря этим технологиям. Мы можем либо полностью атрофироваться, сидя за компьютерами, либо шагнуть в новый мир, полный интереснейших событий, технологий, аттракционов... то есть заиграться, полностью погрузившись в виртуальность.

Виртуальные объекты в реальном мире? То, что раньше казалось фантастикой, сегодня становится элементом повседневной жизни: технология дополненной реальности уже доступна пользователям ПК и смартфонов.

В ам любопытно, что это за здание виднеется впереди? Просто достаньте свой смарт­фон и направьте его на инте­ресующую вас постройку. На экране появится текстовое окошко, сообщающее, например, что это - Государственная Третьяковская гале­рея, а также дни и часы ее работы, контактный телефон и стоимость входных билетов. Еще один клик по дисплею - и вам доступна информа­ция о том, когда и кем она была осно­вана, какие выставки в ней проходят в настоящее время, и много других полезных сведений.

Новейшие смартфоны на базе опе­рационной системы Android, а также iPhone последнего поколения позволяют всегда и всюду легко получать необходимые данные (разумеет­ся, при наличии доступа в Интернет). Такую возможность обеспечивает технология дополненной реальности (Augmented Reality, AR). В отличие от несуществующего виртуального про­странства, в которое погружаются любители компьютерных игр, AR-технология призвана обогащать обыденный мир дополнительной информацией.

Как это работает: дополненная реальность ( augmented reality)

Дополненная реальность (augmented reality) - термин, обозначающий системы, в которых окружающая действительность снаб­жается виртуальными объектами. Последние становятся доступны в реальности при использовании спе­циальных компьютерных программ. Виртуальные объекты - это тексты, ссылки на сайты, фотографии, объ­емные элементы, звуки, видео и т. п. Они могут быть как пассивными, просто наблюдаемыми людьми, так и интерактивными, то есть взаимо­действующими с ними.

Устройства, способные расширять границы обыденной реальности, уже поступили в магазины, а разработчи­ки и ученые давно занимаются созданием нового поколения техники, дополняющей окружающий мир.

Как работает дополненная реальность В простейшем случае для создания эф­фекта дополненной реальности нужны че­тыре основные составляющие: веб-камера, компьютер, маркер и программа. Пользователь печатает на листе бумаги специаль­ное изображение (маркер) и подносит его к веб-камере. На компьютере должно быть запущено приложение, которое распознает маркер на получаемой с камеры картинки и отобразит на его месте какой-либо эле­мент - текст, фотографию, объемный объект и т. д. В случае с браузерами до­полненной реальности для телефонов роль маркера выполняют данные, получа­емые с GPS-приемника, акселерометра и электронного компаса.

Мобильные телефоны: «Википедия» на экране

Одно из возможных применений дополненной реальности - анализ обстановки, окружающей пользова­теля, и предоставление ему нужной информации. Программы, обеспечи­вающие работоспособность такого рода приложений в мобильных устройствах, наряду с прочим опираются на возможности банков данных и биржевых порталов Интернета.

Например, программа Wikitude World Browser (www.wikitude.org) для iPhone 3G/3GS и некоторых смартфонов на базе Android и Symbian 3/5 задей­ствует огромный объем данных из «Википедии» и Qype. Принцип ее работы чрезвычайно прост: пользова­тель наводит камеру своего мобиль­ного телефона на какой-либо объект, а Wikitude ищет информацию о нем в Интернете. Как только программа находит что-либо подходящее, на дисплее рядом с живой картинкой появляется текст с описанием. Если пользователь перемещает камеру на другой объект, данные обновляются в режиме реального времени.

Для вычисления координат место­нахождения пользователя программ­ное обеспечение смартфона считывает показатели GPS-приемника, для вычисления угла наблюдения используется акселерометр, а для определения направления взгляда - компас. Геоданные сравнива­ются с содержимым соответствую­щих интернет-служб и сводятся воедино на экране смартфона.

Браузер Layar: дополненная реальность на экране смартфона Аналогичными возможностями обладает браузер Layar, который можно установить на некоторые модели телефонов под управлением Android, а также iPhone 3G/3GS. Информация в нем сгруппирована по так называемым слоям (layer), которые можно сравнить с аналогичными элементами при работе в графиче­ском редакторе. Любой желающий может создать на сайте браузера (www.layar.com) свой собственный слой. Предположим, вы хотите выбрать место, чтобы перекусить. Включите соответствующий слой и захватите камерой телефона вид оживленной улицы - на экране тут же начнет появляться информация о располо­женных на ней ресторанах.

Компьютерные игры: объединение двух миров

Немного проще обстоят дела в инду­стрии компьютерных игр: в отличие от вариантов с привязкой к опреде­ленной точке на местности в игре требуется лишь знать относительное местоположение - расстояние от пользователя до камеры. Кроме того, разработчики могут создавать про­граммы для сугубо специфических аппаратных средств и располагают большими возможностями, посколь­ку компьютеры и игровые приставки обладают гораздо более высокой производительностью по сравнению со смартфонами.

EyePet. Играйте с виртуальными питомцами в реальном мире В игре под названием EyePet, соз­данной London Studio для Sony PlayStation 3, пользователь может взаимодействовать с виртуальным домашним питомцем. Видеокамера записывает все движения вашей руки, которые интерпретируются про­граммным обеспечением как со-ответствующие команды: погладить или подтолкнуть зверька, поиграть с ним в мяч и т. п. Также виртуаль­ный питомец реагирует на различ­ные предметы из реального мира. Например, если покатить в его сто­рону мяч, то он отпрыгнет от него.

Связующим звеном между двумя реальностями является так называе­мая координатная метка (Fiduciary Marker) - лист бумаги с нанесенным на него рисунком. С ее помощью игрок может управлять различными объектами в виртуальном мире - например, передвигать батут или обогреватель. В качестве интерфейса взаимодействия ПО и маркера используется веб-камера, передающая программе данные о местоположе­нии, угле обзора, а также удалении и идентификаторе маркера.

Эксперименты Microsoft с дополненной реальностью: записки (sticky notes) могут «парить в воздухе» в виртуальной среде рядом с компьютером Подобным образом реализуется обратная связь в интерактивных книгах, анимированных инструкциях, рекламных роликах и компьютерных играх. Программное обеспечение для работы дополненной реальности можно создавать, пользуясь наряду с прочими и бесплатной библиотекой ARToolKit.

Недостатком подобной системы является отсутствие надлежащей гибкости: без камеры и монитора она не будет работать. Таким образом, ее практическое использование весьма ограничено. А вот сложные про­граммы AR продвигаются в направ­лении полезного применения, пусть пока и довольно медленно. Наряду с существующей технологией дополненного видео сегодня ученые активно работают над интеллекту­альными методиками интеграции виртуальных миров в существую­щую реальность.

Новое поколение: очки с доступом в Интернет

Vizux Wrap 920AR Очки с двумя встроенными камерами и 1/3-дюймовыми ЖК-дисплеями могут использоваться для создания дополненной реальности Сегодня в центре внимания разработ­чиков находятся системы, которые при использовании не заметны постороннему глазу. К их числу можно отнести, например, закрепляемый на голове дисплей (Head Mounted Display, HMD) и прозрачные экраны (See-Through Display), выполненные в виде очков и стекол, которые внеш­не не отличаются от обычных.

Первые прототипы изготавливаются сейчас во Фраунгоферском институте. Очки для проекта iStar (Interactive See-Through Augmented Reality Display - интерактивный прозрачный дисплей дополненной реальности, www.istar-project.org) состоят из OLED-дисплея с CMOS-сенсорами, которые следят за движениями глаз и позволяют настраивать изображение в зависимости от направления взгляда.

Fashionista. Технология дополненной реальности позволяет примерять одежду из магазинов не выходя из дома Разработчики не только занимают­ся совершенствованием устройств с прозрачными дисплеями и дополнен­ным видео, но и выявляют возмож­ности их применения в повседневной жизни. Так, например, системы AR могли бы заменить классиче­ские руководства по эксплуатации. В новых инструкциях все шаги сопровождались бы анимацией, прое­цирующейся на дисплей в зависимо­сти от того, на что направлен взгляд пользователя. Кроме того, техноло­гия Augmented Reality могла бы найти применение на лобовых стеклах автомобилей для демонстрации дан­ных о режиме езды, примерке одежды, отображения информации о товарах в магазине и составе блюд в ресторане, а также в архитектурном проектировании для расширенной демонстрации 3D-моделей.

Система SixthSense позволит дополнить газеты и журналы интерактивными видеовставками, управлять воспроизведением которых можно при помощи жестов Особого внимания заслуживает система SixthSense, созданная Пранавом Мистри. В нее входят камера, кар­манный проектор, зеркало, мини-компьютер и цветные ленты для пальцев, которые выступают в роли маркеров. Их перемещение в про­странстве фиксируется, а выводимое проектором изображение меняется соответствующим образом. Для демонстрации возможностей данной системы разработано несколько при­ложений, одним из которых являет­ся виртуальная карта. Ее изображе­ние проецируется на стену или пол, а пользователь осуществляет нави­гацию по ней при помощи Multitouch-команд. Также можно специальным жестом отдать камере распоряжение сфотографировать объект, на кото­рый вы смотрите. Приблизительная стоимость всех компонентов, входя­щих в состав SixthSense, составляет всего около 2500–4000 гривен (10-16 тыс. рублей), но пока систему нельзя найти в свобод­ной продаже, поскольку она все еще находится в стадии разработки.

Аттракцион во француз­ском парке Futuroscope, использующий технологию дополненной реальности Потенциал рынка AR (augmented reality) (самих про­грамм и устройств ввода) огромен. Как и жизнь человека, любое явление имеет три стадии развития: появление, расцвет и закат. Сейчас технология Augmented Reality находится на первом этапе. За рубежом допол­ненная реальность используется уже десять лет, но пока не полу­чила такого массового распростра­нения, как, например, Интернет. Европа, Америка, Япония и неко­торые другие страны стоят на пороге второго этапа развития, а рынки стран СНГ пока еще в самом начале пути. Однако интерес к новым разработкам в этой области имеется, есть и специалисты, которые готовы создавать програм­мы, и много креативных идей. А это самое главное.

О каком бы проекте ни шла речь, цель у новой технологии всегда одна и та же: обогатить видимый мир информацией, которая бы незамет­но и непрерывно дополняла нашу реальную жизнь.

И значит нас вот-вот накроет новая волна игр и приложений с применением дополненной реальности, возможности которой гораздо шире и полезнее для общества, чем ловля слоупоков.

Это популяризаторская статья. В ней нет подробного описания технической стороны, зато есть история развития ЭйАр, ссылки на упоминающиеся разработки и множество интересных иллюстраций.

Очень много картинок!

Что такое ЭйАр

Дополненная реальность - это среда, в реальном времени дополняющая физический мир, каким мы его видим, цифровыми данными с помощью каких-либо устройств - планшетов, смартфонов или других, и программной части. Например, Google Glass или шлем Железного Человека. Системы прицеливания в современных боевых самолетах - это тоже дополненная реальность.

Дополненную реальность (augmented reality, AR) надо отличать от виртуальной (virtual reality, VR) и смешанной (mixed reality, MR).

В дополненной реальности виртуальные объекты проецируются на реальное окружение.

Виртуальная реальность - это созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через (пока что) органы чувств.

Смешанная или гибридная реальность объединяет оба подхода.

То есть, виртуальная реальность создает свой мир, куда может погрузиться человек, а дополненная добавляет виртуальные элементы в мир реальный. Выходит, что ВиАр взаимодействует лишь с пользователями, а ЭйАр - со всем внешним миром.

История ЭйАр

Как многие другие интересные исследования, история манипуляций с реальностью начинается в научной фантастике. Автор «Волшебника страны Оз» Лайман Фрэнк Баум в романе «Главный ключ» описал некое устройство, способное помечать в режиме реального времени людей буквами, указывающими на их характер и уровень интеллекта. Примитивные инструменты дополнения реальности были известны задолго до того: это и маски, которые надевали римские лучники, чтобы лучше целиться, и подзорные трубы с нанесенными метками расстояний и так далее.

Но история дополненной реальности, какой мы ее знаем сейчас, берет начало из разработок, касающихся ВиАр. Отцом виртуальной реальности считается Мортон Хейлиг. Он получил это звание за исследования и изобретения, сделанные в 1950-х и 60-х годах. 28 августа 1962 года он запатентовал симулятор Sensorama . Сам Хейлиг еще называл его театром погружения.

Патент описывает виртуальную технологию, в которой визуальные образы дополняются движениями воздуха и вибрацией. Обоснование ее существования давалось такое:

«Сегодня постоянно растет спрос на методы обучения и тренировки людей таким способом, чтобы исключить риски и опасность реальных ситуаций»

Это было устройство ранней версии виртуальной реальности, а не дополненной, но именно оно дало толчок к развитию обоих направлений. Хейлиг даже изобрел специальную 3Д-камеру, чтобы снимать фильмы для Сенсорамы.

А вот в 1968-м году компьютерный специалист и профессор Гарварда Айван Сазерленд со своим студентом Бобом Спрауллом разработали устройство, получившее название «Дамоклов Меч» . И это была первая система уже именно дополненной реальности на основе головного дисплея.

Очки были настолько тяжелыми, что их пришлось крепить к потолку. Конструкция угрожающе нависала над испытуемым, отсюда и название. В очки со стереоскопическим дисплеем транслировалась простая картинка с компьютера. Перспектива наблюдения за объектами менялась в зависимости от движений головы пользователя, поэтому понадобился механизм, позволяющий отслеживать направление взгляда. Для того времени это был фантастический прорыв.

Следующим шагом было создание Майроном Крюгером лаборатории с искусственной реальностью Videoplace в 1974-м году.

Его основной целью было избавить пользователей от необходимости надевать специальные шлемы, очки и прочие приспособления для взаимодействия с искусственной реальностью. В Видеоплейсе использовались проекторы, видеокамеры и другое оборудование. Люди, находясь в разных комнатах, могли взаимодействовать друг с другом. Их движения записывались на видео, анализировались и переводились в силуэты искусственной реальности. Пользователи видели, как их силуэты взаимодействуют с объектами на экране и это создавало впечатление, что они часть искусственной реальности. Хотя правильнее было бы назвать это проектом интерактивного окружения.

Спустя четыре года, в 1978-м, Стив Манн придумал первое приспособление для ЭйАр, которое не было прикручено к потолку. В EyeTap использовалась камера и дисплей, дополняющий среду в режиме реального времени. Это изобретение стало основой для будущих проектов, но массово не использовалось.

Первое массовое использование дополненной реальности стало возможно благодаря Дену Рейтону, который в 1982-м году использовал радар и камеры в космосе для того, чтобы показать движение воздушных масс, циклонов и ветров в телепрогнозах погоды. Там ЭйАр до сих пор используется таким образом.

В 90-е поиск новых способов использования продолжился, а ученый Том Коделл впервые предложил термин «дополненная реальность». Перед ним и его коллегой поставили задачу: снизить затраты на дорогие диаграммы, которые использовали для разметки заводских зон по сборке самолетов Боинг. И решением стала замена фанерных знаков с обозначениями на специальные шлемы, которые отображали информацию для инженеров. Это позволило не переписывать обозначения каждый раз вручную, а просто изменять их в компьютерной программе.

Дальше развитие происходило стремительно. Скачок, сделанный в производстве микропроцессоров, и, как следствие, во всем технологическим секторе, позволил сильно ускорить работы.

В 1993-м году в университете штата Колумбия Стив Файнер представил систему KARMA (Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance, переводится примерно как «Интерактивный помощник по обслуживанию»), позволявшую через шлем виртуальной реальности увидеть интерактивную инструкцию по обслуживанию принтера.

А вот в 95-м Джун Рекимото собрал Navicam - прототип мобильного устройства дополненной реальности, какой ее сейчас знают пользователи смартфонов. Навикам представлял собой переносной дисплей с закрепленной на обратной стороне камерой, чей видеопоток обрабатывался компьютером и, при обнаружении цветной метки, выводил на экран информацию об объекте.

В 96-м году Джуном Рекимото и Южди Аятцука был разработан Матричный Метод (или КиберКод). Он описывает реальные и виртуальные объекты с помощью плоских меток наподобие QR-кодов. Это позволяло вписывать виртуальные вещи в реальный мир, просто перенося метки. Например, положить на пол листок с кодом, навестись на комнату камерой - и вот у вас в комнате стоит динозавр.

В 98-м году НФЛ впервые использовала дополненную реальность, разработанную компанией Sport Vision, в прямой трансляции спортивных игр. Во время матчей на картинку с камеры, обзорно показывающей игровое поле, добавлялись технические линии и информация о счете. О «волшебной желтой линии» есть старый сюжет .

В 99-м НАСА применила систему дополненной реальности в приборной панели космического аппарата Икс-38, который научился отображать объекты на земле вне зависимости от погодных условий и реальной видимости.

И в том же году Хироказу Като создал открытую библиотеку для написания приложений с ЭйАр-функционалом ARToolKit (еще на Гитхабе). В ней использовалась система распознавания положения и ориентации камеры в реальном времени. Это позволяло стыковать картинку реальной и виртуальной камер, что давало возможность ровно накладывать слой компьютерной графики на маркеры реального мира.

Можно сказать, что с релизом первой версии этой библиотеки начался современный этап активного развития дополненной реальности.

Как работает дополненная реальность

Если откинуть совсем уж древние реализации, то ЭйАр - это распознавание образов и отслеживание маркеров.

С распознаванием образов все более-менее понятно. Если приложение должно распознавать стол, то достаточно загрузить на сервер библиотеку фотографий столов, обозначить общую структуру, цвет, произвольные параметры и присвоить этому набору данных определенное действие при обнаружении на картинке.

Вторая часть - это отслеживание маркеров. Маркерами могут выступать как специально напечатанные изображения, так и любые объекты.

Обложку журнала приложение распозна́ет по простой форме с прямыми углами и конкретному рисунку, и будет отслеживать ее положение в пространстве, отмечая смещение относительно фона. В этом случае сама обложка и есть маркер.

Со специальными маркерами все обстоит еще проще. Допустим, мы хотим примерить автомобилю новые диски. Для этого нам достаточно наклеить на диски QR-метки и система автоматически поймет, что именно в этих местах следует вставлять в картинку изображение новых колес. Еще один пример: мы кладем метку на пол и приложение понимает, что эта плоскость и есть пол, и разместит на нем произвольные объекты.

Но маркеры везде не налепишь, а сделать уникальный маркер под каждую ситуацию и унифицировать всю систему слишком сложно.

Но один производитель подобрался наиболее близко к тому, что может быть не только технологично, но и удобно. Это - компания Magic Leap .

Первое концепт-видео

Запустившись в 2010-м году в атмосфере абсолютной секретности, она уже через пару лет собрала инвестиций более чем на полмилллиарда долларов от таких гигантов как Гугл и Куалком. Никто за пределами узкого круга инвесторов не знал, чем эта компания привлекла такое внимание и что у нее за продукт.

Но информация все-таки просочилась. А позднее было официально объявлено: компания работает над продвинутой версией очков дополненной реальности, которые на голову сильнее Гугл Гласс и Хололенс. И, в отличие от других производителей, в Мэджик Лип равное внимание уделяют как железу, так и ПО и интерфейсам. Несмотря на то, что компанию больше интересует индустрия развлечений, чем прикладное применение, на сегодняшний день она является лидером в удобстве пользовательских интерфейсов.

Но пока ЭйАр в основном встречается в телефонах. Это удобство, готовая техническая база, широкая распространенность устройств и простота написания ПО.

Заточенные под фото для соцсетей приложения предлагают примерно одни и те же функции: маски и помещение персонажей в пространство. То есть - развлечения. Но все больше компаний понимают важность этой ниши и представляют более утилитарные приложения:

В наше же время можно и самому стать героем шутера. Например, в игре Father.IO . Такие проекты появляются все чаще.

В 2014-м вышла игра Night Terrors , один из первых популярных ужастиков в дополненной реальности. Попробуйте его ночью в каком-нибудь подвале - не забудете.

В 2016-м студия Nyantic выпустила наследницу своей игры Ingress и самую главную ЭйАр-игру, вероятно, на много лет вперед: Pokemon Go . Дополненная реальность, геотрекинг и популярная вселенная - все сложилось настолько удачно, что Покемон Гоу скачали более ста миллионов человек. Игра быстро стала феноменом и начала собирать вокруг себя скандалы, в том числе в России. Покемон Гоу уникальна еще и тем, что заставила миллионы людей гулять на свежем воздухе.

Настольные игры получили новую форму благодаря технологии.

Такие компании как Лего и Дисней активно ведут разработку игр с использованием ЭйАр, а намерения к ним присоединиться выразили практически все крупные производители игрушек. Исследовательские группы уже занялись сбором данных о том, как маленькие дети взаимодействуют с играми и приложениями дополненной реальности, и каким образом это влияет на их восприятие реального мира. Возможно, в будущем самые интересные идеи по развитию технологии будут звучать от тех, для кого эта самая технология была просто частью детства.

Именно развлечения сегодня развивают исследовательскую базу дополненной реальности. А благодаря колоссальным объемам данных, добровольно передаваемых людьми компаниям-разработчикам, технология в связке с машинным обучением делают шаги в сторону более серьезных областей.

От развлечений к реальной жизни

Справочная информация, объявления и виртуальные указатели обязательно войдут в наше виртуальное пространство. Виртуальный экскурсовод проведет нас по развалинам замка, да еще и покажет сценку, как именно этот замок развалили, и каким он был до того. Ну а социальные функции, вроде фильтра по статусу «в активном поиске», помогут найти вторую половинку прямо в толпе.

Ну и реклама. Вот уж какая сфера спит и видит скорейшее внедрение дополненной реальности в повседневную жизнь. А свежесть и новизна формата обеспечат вау-эффект. ЭйАр появилась даже в печатных изданиях. Например, в выпуске Эсквайра 2009-го года нужно было отсканировать обложку, и тогда на ней оживал Роберт Дауни младший.

Еще раньше ЭйАр и печатные издания скрестила БМВ, выпустившая в нескольких немецких журналах рекламу модели MINI, которая на экране становилась трехмерной и позволяла себя рассматривать со всех сторон.

А обложки, к слову, есть не только у журналов и книг. Для того, чтобы с вами начала разговаривать этикетка бутылки , сегодня не нужно даже пить.

Коммерческие возможности дополненной реальности настолько обширны, что сложно очертить границы. Даже граффити не осталось в стороне от ЭйАр-технологий.

ЭйАр может использоваться для быстрой примерки в магазинах: идея зайти в мебельный и тут же на тестовом стенде собрать себе комнату с мебелью и бытовой техникой, пользуясь подсказками по сочетаемости, напрашивается сама собой.

Более интересную и полезную идею воплотил маркетинговый отдел Икеи еще в 2014-м. Примерить мебель из каталога прямо к интерьеру своей комнаты оказалось крайне заманчиво.

Вдохновляют возможности ЭйАр в сфере образования.

Образование

Технология может занять ту нишу, которая в научной фантастике отдана голограммам. Только голограммы будут еще не скоро, а устройства вроде Хололенса технически почти готовы. Перспектива увидеть в вузах, а после и школах, виртуальные интерактивные иллюстрации , которые можно рассмотреть со всех сторон, с которыми можно взаимодействовать и тут же видеть результат своих опытов, представляется прекрасным далёко из светлых фантазий о будущем. Обучение любым инженерным специальностям может стать куда более наглядным и легким для понимания.

Еще одна важная сфера - медицина.

Медицина

Тут прямо глаза разбегаются от возможностей. Кроме максимально наглядного обучения студентов медвузов, сразу представляется визуализация данных прямо на пациенте, вместо расставленных вокруг экранов. УЗИ станет максимально наглядным. Ну и будущая мама будет счастлива получить на телефон трехмерного ребеночка, которого будет с радостью крутить и рассматривать, выискивая сходство того с отцом и собой.

Но одно дело УЗИ, которое не требует оперативного вмешательства, и другое - опасные для жизни пациентов операции, где наглядность может помочь врачу быстрее реагировать и точнее работать.

Наглядную анатомию в дополненном пространстве демонстрирует HoloAnatomy для Хололенса, который как раз и про медицину, и про образование. А заодно - и одна из знаковых демок для майкрософтовского шлема.

Менее драматично, но не менее полезно - помощники для слепых и глухих, сообщающих первым о предметах и событиях вокруг и показывающие субтитры вторым.

Например, стартап Aira одновременно предлагает нейросетевого помощника, распознающего и проговаривающего всё, что видит камера очков, и живого сотрудника стартапа, что поможет сориентироваться по той же камере в особо сложной ситуации. Система привязана к приложению для смартфона. Пользователь по подписке получает очки с камерой и возможность транслировать изображение с них дежурящим сотрудникам поддержки. Но постоянно созваниваться с ними нет нужды: голосовой ассистент Аиры распознает тексты и образы, перекрывая множество повседневных городских задач. Логично, что по мере развития компьютерного зрения надстройка с живыми сотрудниками будет все менее актуальна, но сегодня это хороший компромисс из человеческих и компьютерных ресурсов.

Военные технологии

И если системы наведения в боевых истребителях, дронах и танках для армии - это сегодня дело обычное, т.к. именно из ранних систем дополненной реальности для летчиков и росли другие военные проекты в этой области. Например, продвинутые системы дополненной реальности для пехоты, которые будут внедряться уже через пару лет.

Официальная фантазия армии США

В американской армии уже сегодня используется система HUD 1.0: сильно усовершенствованный прибор ночного видения, который также выполняет функции тепловизора и проецирует в монокль на шлеме целеуказатель, показывающий куда попадет пуля при текущем положении ствола.

Облегченные полуаналоги таких систем уже более пяти лет доступны на рынке. Баллистический калькулятор от компании TrackingPoint , фактически заменяет снайперу, ну или любому желающему, напарника-споттера.

На очереди - HUD 3.0, который должен выйти в следующем году. Он будет иметь возможность накладывать на реальную картинку полностью цифровые слои местности, модели зданий, планы этажей, позиции врагов и даже самих врагов. А это уже заявка на удешевление военных учений. Военные игры обходятся государственным бюджетам в колоссальные суммы каждый год, а с помощью систем дополненной реальности солдаты смогут тренироваться с условным противником не покидая пределов базы.

Российская армия разрабатывает похожие системы для саперов.

Конечно, хотелось бы, чтобы технологии получали развитие не благодаря военным проектам и интересам, но если вспомнить историю, то многие изобретения находили широкое мирное применение, несмотря на военные корни и прошлое. Например, микроволновки, тефлон и интернет.

Будущее

Резюмируя, дополненная реальность - это не только игры и селфи с виртуальными масками. Это гигантское количество возможностей для коммерческого применения, новые горизонты в образовании, промышленности, медицине, строительстве, торговле и даже туризме. И дальше должно быть только интереснее.

Коммерческий рост ЭйАр поразителен. Ей, в отличие от виртуальной реальности, необязательно опираться на специализированное железо и громоздкие устройства. Технология прекрасно работает на самом массовом носимом девайсе - смартфоне.

Дополненная реальность уже меняет наше настоящее: виртуальные маски, охота за покемонами по городам и болотам, дети, стреляющие друг в друга не из деревяшек, а через экран телефона. Сейчас это уже реальность.

Следующий шаг - массовый выход ЭйАр из зоны развлечений и соцсетей в сектор информационной поддержки. Автопроизводители (пока лишь Хендай, БМВ и Ауди, но список растет) начинают выпускать приложения-дополнения к пользовательским инструкциям, помогающие владельцам наглядно изучить свой автомобиль. Все больше производителей техники начинают выпускать приложения для ремонтных мастерских, которые помогают мастерам ориентироваться во внутреннем устройстве сложных приборов. Амазон думает над тем, чтобы облегчить жизнь покупателям: понравились кеды на прохожем - навел на того телефон и тут же заказал себе такие же.

Сегодня мы с вами живем во время бурных исследований в отрасли. Даже у технологических гигантов нет ясной картины дальнейшего развития дополненной реальности. Это время непрерывного рождения идей, нахождения неожиданных способов применения и осознания всей мощи этой фантастической когда-то технологии - дополненной реальности.
Microsoft Hololens Добавить метки

Если долгое время дополненная реальность оставалась в стенах лабораторий или в распоряжении военных, то сегодня она используется во многих областях. И вот только некоторые примеры! Чтобы узнать больше, смотрите нашу .

Игры

Было очень сложно выбрать примеры, поскольку дополненная реальность совершенно заполонила собой игры.
Вот другой пример, вышедший летом 2010. Концепция заключалась в том, чтобы убрать все кнопки, джойстики и панели управления, заменив их распознаванием тела, движений и голоса.
С дополненной реальностью Вы можете также испытывать коммерческие приложения и получать за это бонусы!

Уличный маркетинг

Возьмите большой экран, камеру и компьютер, на котором установлено специальное программное обеспечение, и поместите все это в проходное людное место. Вы не оставите никого равнодушным!
Иногда это превращается в настоящее шоу!
Пример использования дополненной реальности телеканалом National Geographic на Празднике науки 2013
Оригинальное поздравление посетителей торгового центра с Рождеством!

Маркетинг

Основной интерес маркетинга в дополненной реальности — это возможность «потрогать» продукт. Многие известные марки уже успели опробовать эту технологию.
Компания BMW предоставила пользователем шанс испытать 3D-модели своих автомобилей.
Сотрудничество компании Кока-Кола с фильмом Аватар на базе дополненной реальности.
Интересная идея одного из аквариумов Токио для увеличения посещаемости. Более подробно про это приложение с забавными пингвинами читайте .
Пример проведения городской игры наподобие «Схватки» для продвижения своего продукта.
Даже коробку с хлопьями для завтрака можно превратить в увлекательную игру!

Мода

Дополненная реальность позволяет вам легко примерять одежду, очки, купальники, наносить макияж. Вы можете сидеть у компьютера и продолжать «примерку», а можете отправиться в магазин, чтобы купить понравившееся.
Идея этих приложения состоит в том, чтобы предложить потенциальным клиентам виртуально примерить одежду.
Легко и быстро примерить купальник.
Узнать, какая форма очков Вам к лицу.
Попробовать новый макияж без вреда для кожи.

Социальные сети

На этом видео показана специальная футболка с маркером. Как только она попадает в поле зрения камеры (вебкамеры или смартфона), появляется профиль владельца.
Распознавание лиц с последующей привязкой к аккаунтам различных социальных сетей.
Знаменитые Google Glass позволяют общаться в социальных сетях, а также делиться картинками и видео.

Промышленность

На протяжении многих лет дополненная реальность присутствует в промышленности (как виртуальная реальность раньше). Ее применение — от создания изделия и контроля производства до внедрения и визуализации данных…
Приложение, которое позволяет наглядно получить различные знания: названия деталей, принцип их функционирования, способ ремонта и даже алгоритм поведения в экстренной ситуации.
Приложение-помощник автомобилисту. Автосервис больше не нужен!

Медицина и хирургия

Туризм

Смартфон сегодня — универсальный инструмент туриста; дополненная реальность открывает для него новые возможности, наполняя интерактивными данными окружающий мир.
Такие интерактивные карты помогают туристам получить нужную информацию о выбранной стране.
Дополненная реальность позволяет сориентироваться на местности.
Приложение помогает найти нужный объект и проложить к нему маршрут.

Издательство и пресса

Дополненная реальность все чаще используется в издательстве и журнальной прессе. Ее применение дает изданиям много преимуществ. Это позволяет не только привлечь читателя, но и расширить информативность номера, представив новые сведения в интерактивной форме. Об одном из таких опытов Вы можете почитать подробнее .
Пример применения дополненной реальности в газетной прессе:
Характер и содержание интерактивных данных могут быть любыми; конечный результат зависит от предпочтений и фантазии издателя.
Такую интересную брошюру выпустила французская компания Lagardère Publicité. Она активно внедряет дополненную реальность в свои издания, предлагая читателям интерактивные игры, видео, 3D-анимации, аудио и большое количество дополнительного контента.

В процессе контакта новейших технологий с пользователем используются разнообразные вспомогательные разработки. Одна из них — дополненная реальность.

Что это такое, в чём отличие от и как происходит взаимодействие с человеком? Этот минимум вопросов, которые интересуют впервые столкнувшихся с этим понятием пользователей.

Дополненная реальность или AR — исходя из названия представляет собой инструмент добавления в обстановку реального мира виртуальных объектов.

При этом восприятие пользователем происходит в объёмном трёхмерном режиме за счёт чего объекты воспринимаются, как часть реальной жизни.

При ответственном и качественном подходе к разработке и организации создания дополненной реальности человек теряет грань где заканчивается реальное и начинается виртуальное. Таким образом,
выполняется расширение текущей реальности, в неё внедряется информация виртуального происхождения.

Технология дополненной реальности даёт массу дополнительных возможностей и используется в различных сферах деятельности человека. Какие основные преимущества даёт использование AR?

1. Первое на что можно рассчитывать это повышенный эмоциональный фон и соответствующий отклик пользователя. Это связано с эффектом неожиданности и нереальности происходящего. Например, появление в торговом комплексе виртуального объекта вызовет минимум удивление и как максимум восторг. Таким образом, эмоциональный фон позволяет более удачно продвинуть нужный продукт. Эта особенность очень ценна для .
2. Повышение лояльности к нужному бренду может быть достигнута посредством дополненной реальности. Такой подход добавляет игровой момент и повышает вовлечённость абсолютно всех без исключения.
3. Благодаря тому, что нужная информация преподносится легко и в игровой форме повышается качество её запоминаемости.
4. В отличие от виртуальной реальности, дополненная не требует использования сложных приспособлений для создания нужной обстановки, она может генерироваться при помощи подручных гаджетов, например, мобильного телефона. Именно это является основным отличием двух этих технологий.
5. Благодаря высокому эмоциональному фону, все рекламные кампании, использующие как инструмент дополненную реальность, имеют вирусный эффект. А как известно, он лучший рекламный инструмент из всех возможных. Рассказы передаются по принципу «сарафанного радио» и повышают узнаваемость бренда, а также привлекают к нему внимание. WOW-фактор формирует лучшее впечатление от продукта в целом.
6. Прочная связь офлайна и Digital.
7. Позволяет более детально изучить предлагаемый товар потенциальным клиентам. Особенно если, созданная 3D-модель позволяет разобрать продукт более детально, чем это предоставляется в реальности.

Как видно из перечисленных преимуществ, дополненная реальность является лучшим на сегодняшний день. Она позволяет значительно расширить ЦА и повысить её лояльность.

Для того чтобы расширить и дополнить имеющуюся реальность используется специальное программное обеспечение, и гаджеты, формирующие модель объекта:

• планшеты последнего поколения;
• умные очки, генерирующие объекты AR;
• смартфоны с соответствующей функцией.

Если более детально взглянуть на процесс создания дополненной реальности, то можно отметить следующие элементы, участвующие в процессе дополнения окружающей реальности. В первую очередь — это дисплей, камера и соответствующая электроника. Последняя предназначена для определения положения объекта в пространстве и имеет такие приборы, как компас, GPS и акселерометр.

Таким образом, современны сенсорный смартфон имеет полный набор требующихся составляющих для генерации дополненной реальности.

Все это позволяет создать эффект неожиданности и значительного удивления и соответственно закрепить в памяти зрителя все, что с этим связано.

Благодаря своей структуре, дополненная реальность имеет следующие свойства: совмещение искусственно созданных виртуальных объектов с реальным миром; взаимодействие в режиме реального времени; работа в объёмном режиме 3D.

По сути, механизм можно представить в такой последовательности: применяется специализированная метка, как только компьютер или смартфон её обнаруживает и считывает, тут же на дисплее воспроизводится дополнительный слой с виртуальным объектом. Самым простым примером такого механизма может послужит игра Покемон Гоу.

Применение дополненной реальности используется её только в развлекательной индустрии, хотя и там она нашла своё место. Кроме этого, есть немало сфер, в которых эта технология показывает выдающиеся результаты. Вот некоторые из них.

Примеры приложений с дополненной реальностью

Для того чтобы более наглядно понять принцип создания и использования этой технологии нужно привести примеры реальных приложений, использующих возможности дополненной реальности. Pokémon GO среди них является одним из самых успешных, но при этом не самых сложных, с точки зрения технической реализации, есть ещё более яркие примеры.

Ingress

Это игра, которая стала прототипом для создания нашумевшего продукта для ловли покемонов. В этой истории требуется захватывать порталы, привязанные к различным достопримечательностям во всем мире.

Игра имеет захватывающую историю и хороший геймплей, сопровождающийся различными штучками для повышения вовлечённости. Борьба с тёмным миром и спасение мира от них более достойное занятие, чем охота на непонятных зверюшек.

Blippar

Это умное приложение, которое может более подробно рассказать пользователю об объекте, находящемся в области захвата камеры устройства. Немного сходное с визуальным поиском от Гугл.

Чтобы получить более подробную информацию о достопримечательности или новом гаджете достаточно просто захватить его объективом камеры смартфона. Помимо дополнительных данных, пользователь получает ссылки с информацией, полезной для прочтения.

Geocaching

Это развлекательное приложение дополненной реальности, имеющее популярность среди туристов. Основа процесса — поиск сокровищ, которые спрятали другие игроки.

Клад, который необходимо найти, располагают в исторических местах или объектах, имеющих культурную значимость. В связи с этим развлечение носит не только игровой, но и познавательный характер. Для реализации процесса используются смартфоны с установленным приложением.

Каталог ИКЕА

В отличие от представленных выше этот продукт не имеет ничего общего с игровым или развлекательным процессом. Но это отличный пример того, какую практическую пользу может принести дополненная реальность.

Разработка позволяет визуализировать предмет интерьера в рамках домашнего пространства и оценить насколько гармонично он впишется в текущую обстановку.

Zombies, Run

Это пример не визуальной, а звуковой дополненной реальности. Приложение пригодится любителем пробежек, которые хотят разнообразить процесс тренировки. Благодаря дополненной реальности простая пробежка приобретёт дополнительный смысл и элемент приключения.

В зависимости от формата пользователю придётся убегать от зомби, искать различные тайные склады с медикаментами, спасать близкое окружение и тому подобное. Процесс выстраивается в зависимости от предпочтений и возможностей пользователя.

Это далеко не полный список приложений, способных обеднить текущую реальность с виртуальными объектами. Как видно из приведённых примеров разработка носит не только развлекательный характер, она вполне применима и с практической точки зрения.

← Вернуться