Что такое дополненная реальность и какие у нее перспективы

Всем привет, уважаемые читатели блога AFlife.ru! Есть сферы деятельности человека, которые развиваются наиболее бурно, к ним относятся виртуальная и дополненная реальности. Специалисты, научившиеся их разрабатывать, никогда не останутся без работы. Сегодня поговорим об одном из этих перспективных направлений. Дополненная реальность – это среда, которая позволяет дополнить физический мир в настоящем времени несуществующими объектами. Это стало возможным благодаря применению гаджетов и специальной программной части.

Что такое дополненная реальность

AR, или Augmented Reality (так по английский звучит «дополненная реальность») – это технологии, позволяющие дополнить виртуальными элементами настоящий мир, который нас окружает. Она может быть представлена в разном формате:

• визуализация объектов в действительности;
• отображение предметов на экранах гаджетов;
• просмотр с применением шлемов и очков.

AR дополняет реальность виртуальными образами, объектами и звуками. При этом пользователь может с ними взаимодействовать:

• переходить на сайты;
• воздействовать на виртуальные объекты;
• фотографироваться с ними и т.д.

Наиболее простой пример дополненной реальности – появление изображения на экране гаджета при наведении его на картинку. Это уже давно никого не удивляет. Виртуальный объект может откликаться на воздействие пользователя.

­Чтобы работать с AR нужны определенные компоненты (в зависимости от приложения):

• программное обеспечение;
• графическая часть (компьютер, смартфон, ноутбук);
• маркеры;
• дисплей (проектора, смартфона, телевизора или компьютерного монитора);
• камера.

По большей части дополненная реальность представлена особым программным обеспечением. Алгоритмы дают возможность связать персональный компьютер, камеру и метки в интерактивную систему.

Чем она отличается от виртуальной реальности

В чем разница между AR и VR (виртуальная реальность)? Дополненная реальность отличается от виртуальной тем, что созданные программой объекты накладываются на настоящий мир, совмещаются с ним. Виртуальная реальность полностью генерируется компьютером: доступ к ней получают благодаря устройствам в виде шлема, перчаток и др. Виртуальная среда выступает полной заменой реальности – она никак не реагирует на внешние изменения, а пользователь не способен оказывать воздействие на нее. Так, он может погрузиться в видеоигру, не отвлекаясь на сигналы извне.

Дополненная реальность лишь дополняет настоящий мир новыми слоями. Люди в AR способны взаимодействовать с окружающей действительностью. При этом они получают интересующую их информацию от специальных приложений или гаджетов. Взаимодействуя с Augmented Reality, человек получает звуковой и визуальный опыт. А виртуальная реальность может включать разные типы восприятия: вкус, изображение, запах, звук, тактильные ощущения.

Основные цели виртуальной реальности:

• создавать и улучшать наполнение 3-D кинофильмов, игр, видео, развлечений и т.п.;
• помочь подготовиться к некоторым событиям при помощи имитации реальности (к примеру, симулятор полетов или поездки).

В отличие от нее главная задача дополненной реальности – сделать окружающий человека мир более ярким и интересным. С другой стороны, в AR и VR используются одинаковые технологии. Виртуальная и дополненная реальности вносят разнообразие в досуг человека, делают его познавательным, полезным или захватывающим.

Они обе имеют большие перспективы в разных сферах человеческой деятельности. Например, AR и VR уже используются в медицине: в частности, их применяют для лечения посттравматического стресса. Также благодаря им проводятся удаленные врачебные приемы, стала возможной дистанционная хирургия.

Как работает AR

Дополненная реальность представляет собой отслеживание маркеров и распознавание образов. Для распознавания объектов необходимо загрузить на сервер их фотографии, обозначить параметры и назначить определенное действие при их обнаружении.

Маркерами могут служить разные предметы или напечатанные изображения. Например, приложение распознает обложку книги по ее внешнему виду и форме. Оно начинает отслеживать ее положение в пространстве, определять смещение относительно фона. В данном случае обложка – это маркер.

Существуют и специальные маркеры, которые считываются посредством QR-метки, размещенной в нужном месте. С их помощью система понимает, что при наведении на код нужно совершить заданное программой действие.

Главная задача – определение положения метки по снимку. Если коротко, процесс распознавания проходит несколько этапов. Снимается изображение с камеры, потом распознаются пятна в видео для нахождения рамки метки. Затем определяется изображение внутри этой рамки, строится 3D-модель в двухмерной системе координат, которая привязывается к метке. После прохождения этих этапов построенная модель следует за движением назначенной ей метки.

Устройства для дополненной реальности

Первая группа устройств – мобильные. К ним относятся очки, планшеты, смартфоны и линзы AR (последние пока только в перспективе). На телефонах и планшетах обязательно должно стоять специальное программное обеспечение (например, приложение City Lens или браузеры Blippar, Wikitude и др.). Оно способно показывать различные рестораны, магазины, достопримечательности и прочие места., которые находятся рядом с вами, выполнять иные функции.

Очки AR представляют собой полноценный гаджет, функционирующий самостоятельно. Их разработали специально, чтобы работать с Augmented Reality. Они могут проецировать информацию и голограммы в реальность без их привязки к физическим объектам. Самая популярная модель – Google Glass, но у нее есть конкуренты: Sony SmartEyeglass, Vuzix Blade, Epson Moverio. Существуют и модели смешанной реальности, позволяющие взаимодействовать с виртуальными объектами с привязкой к реальному миру (к примеру, Meta 2, Microsoft HoloLens, Magic Leap One).

Линзы для Augmented Reality – технология будущего. Их разработчики хотят сделать прозрачный экран со светодиодами, системой управления, антенной, маленькой камерой и другими элементами. По прогнозам такие устройства появятся в продаже примерно через 5-10 лет. Samsung уже подал заявку на получение патента на AR линзы, Google также активно работает в этом направлении.

Второй тип – это стационарные устройства: компьютер типа Kinect, телевизор, компьютерный экран. В них используются карты Google, при этом названия достопримечательностей и географических объектов накладываются на снимок со спутника. На телевизоре появляется дополненное изображение (обычно в ходе трансляции спортивных матчей). Иногда применяют проекционные системы и экраны широкого формата, накладывающие картинку на самые разные виды поверхностей.

Третий тип AR-устройств – специальные средства (к примеру, особые шлемы пилотов). На его поверхность выводится нужная информация, которую человек способен воспринять без взгляда на панель приборов, и это позволяет серьезно экономить время. В частности, шлем F-35 дает возможность видеть сквозь разные непрозрачные материалы, «Умный мотошлем» позволяет просматривать сообщения, считывать скорость транспортного средства и маршрут прямо на стекле.

В каких областях используется AR

Несмотря на то, что направление это новое и очень перспективное, оно уже активно используется в разных областях. Основные сферы применения дополненной реальности:

• Медицина. Например, в Германии используют особую программу, которая учит будущего доктора пальпировать пациентов. Также существует AR программное обеспечение, контролирующее состояние человека во время операции без применения датчиков.
• Туристический бизнес. Технология дополненной реальности помогает быстро построить маршрут, получить информацию о достопримечательности, сориентироваться на местности.
• Маркетинг. Гаджет с приложением позволяет узнавать информацию об услуге или товаре благодаря визуализации цифрового контента. Существуют виртуальные магазины, облегчающие процесс доставки и формирования заказа. AR очень удобна, если покупатель не может вживую «попробовать» товар: например, ему предоставляется возможность «поставить» предмет мебели в свой интерьер. Уже сейчас можно посмотреть, что внутри упаковки продукта, виртуально разглядеть товар со всех сторон.
• Образование. Эта сфера пока плохо развита, но уже существуют прототипы моделей, погружающих учеников в определенную ситуацию.
• Индустрия игр и развлечений – наиболее распространенная область использования дополненной реальности. Благодаря ей пользователи получают абсолютно новый опыт. Например, путем наложения на окружающий мир виртуальной реальности создаются квесты.
• Промышленность. В частности, на американском заводе рабочие с помощью AR-очков связываются со специалистами, получают ответы на интересующие их вопросы, показывают оборудование, которое они собирают. Благодаря этой технологии их производительность выросла на треть.

Вот еще несколько примеров, показывающих, где уже сейчас применяется дополненная реальность:

• Использование новой технологии Google Glass компанией Boeing (авиационная промышленность) снизило время производства на 25% и сократило число ошибок на 50%. Визуализаторы MibiPV и PVAITV помогают найти неисправности и ошибки, которые требуется устранить. Программа способна точно показать, где именно обнаружена поломка.
• Концерн FCA (автопроизводство) использует OPS Solutions. Благодаря этому рабочие на каждом из этапов процесса сборки получают информацию о последующем шаге.
• Предприятию AGCO (производство сельхозтехники) удалось ускорить контроль качества на 20% благодаря применению Google Glass.

Правда, у AR есть и недостатки. Сейчас многое оборудование не удовлетворяет требованиям по производительности. Для работы с дополненной реальностью требуется постоянный мощный сигнал связи. Но большая часть проблем связана с инженерией, хотя при грамотном подходе, конечно, существует возможность их решения.

Где обучиться профессии AR разработчика

1. Профессия Разработчик AR&VR с нуля до PRO от SkillBox;
2. Факультет разработки VR/AR от GeekBrains;
3. Программирование Виртуальной и Дополненной реальности от Udemy.

Какие перспективы развития у AR? Увеличение точности работы системы поможет проецировать изображение при помощи линз – тогда можно будет отказаться от специальных очков. А впоследствии гаджеты и вовсе не будут нужны. Решение проблемы со связью позволит воспроизводить информацию в большом количестве. Дополненная реальность значительно скажется на изучении мира, она будет внедрена в образовательные программы, производство, строительство крупных объектов и т.д.

Кроме того, AR – это один из методов коммуникации. Google Glass дает возможность общаться в соцсетях посредством сообщений, совершать звонки по видеосвязи, фотографировать. Скоро можно будет обходиться совсем без смартфонов. По мнению аналитиков, уже в 2021 году рынок дополненной реальности может увеличиться до 200 млрд долларов (эта цифра касается только мобильных приложений).

Если вам понравилась наша статья, то делитесь ею в социальных сетях и обязательно подписывайтесь на обновления блога, чтобы не пропустить много чего интересного!