Добавленная реальность что это
Виртуальная реальность vs Дополненная реальность
В последнее время очень часто ведутся споры о том, чем отличается дополненная реальность от виртуальной. Обе технологии постоянно на слуху, о них говорят в СМИ, рассуждают в сети, пишут в книгах и показывают в фильмах. Так в чем разница между виртуальной реальностью и дополненной реальностью?
Что такое виртуальная реальность?
Понятие искусственной (виртуальной) реальности впервые ввел американский компьютерный художник Майрон Крюгер (Myron Krueger) в конце 60-х.
Виртуальная реальность (virtual reality, VR) — это компьютерная симуляция реальности или воспроизведение какой-то ситуации. Техническими средствами она воспроизводит мир (объекты и субъекты), передаваемый пользователю через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и т.д. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие.
Как правило, «погружение» в виртуальную реальность достигается за счет специальных гаджетов. Основные цели:
— создать и улучшить воображаемую реальность игр, развлечений, видео, 3D-фильмов и т.д.;
— улучшить качество жизни, дать возможность подготовиться к определенному событию, создавая имитацию реальности, где люди могут практиковать определенные навыки (например, авиасимулятор для пилотов).
Виртуальная реальность создается с помощью языка кодирования, известного, как VRML (Virtual Reality Modeling Languagе). Его можно использовать для создания серии изображений, а также указать типы взаимодействий между ними.
Что такое дополненная реальность?
Термин «дополненная реальность» был предложен исследователем авиа-космической корпорации Boeing Томом Коделом (Tom Caudell) в 1990 году.
Дополненная реальность (augmented reality, AR) — это технология, накладывающая смоделированные компьютером слои улучшений на существующую реальность. Основная цель — сделать ее более выразительной, многогранной и яркой. Дополненная реальность разработана в приложениях и используется на мобильных устройствах.
Самые популярные примеры ДП — параллельная лицевой цветная линия, показывающая нахождение ближайшего полевого игрока к воротам при телевизионном показе футбольных матчей, стрелки с указанием расстояния от места штрафного удара до ворот, «нарисованная» траектория полета шайбы во время хоккейного матча и т. п.
Дополненная реальность vs виртуальная реальность
Дополненная реальность и виртуальная реальность — противоположное отображение одного в другом с тем, что каждая из технологий стремится предоставить пользователю. Виртуальная реальность предлагает цифровое воспроизведение реальной обстановки жизни, в то время как дополненная реальность обеспечивает виртуальные элементы в виде наложения слоев на реальный мир.
Сходство виртуальной реальность и дополненной реальности
Технология. Дополненная и виртуальная реальности задействуют одни и те же типы технологии, и каждая из них существует, чтобы служить на благо пользователям для обогащения и улучшения их жизненного опыта.
Развлечения. Обе технологии способны разнообразить досуг пользователей, делая его ярче и веселее. Еще совсем недавно эти технологии казались вымышленным плодом научной фантастики. Но сейчас новые искусственные миры оживают и раскрываются перед пользователями, которые могут их контролировать. Также становится достижимым и более глубокое взаимодействие с реальным миром. Ведущие магнаты в сфере технологий разрабатывают все новые адаптации, усовершенствования продуктов и приложений, поддерживающих технологии дополненной и виртуальной реальностей.
Наука и медицина. Виртуальная и дополненная реальности имеют большой потенциал в модернизации медицины. С их помощью становятся возможными не только осмотры и консультации, но и более серьезные вещи, вроде дистанционной хирургии. Эти технологии уже использовали для лечения посттравматического стрессового расстройства.
Различия виртуальной реальность и дополненной реальности
Цель. Дополненная реальность увеличивает опыт путем добавления виртуальных компонентов, таких как цифровые изображения, графика или ощущения, как новый слой взаимодействия с реальным миром. В отличие от нее, виртуальная реальность создает свою собственную реальность, которая полностью сгенерирована и управляется компьютером.
Способ передачи. Виртуальная реальность, как правило, подается пользователю через шлем или пульт. Данные оборудования соединяют человека с виртуальной реальностью, позволяют контролировать и управлять своими действиями в рассматриваемой среде, имитируя реальный мир. Дополненная реальность все больше и больше используется в мобильных устройствах, таких как ноутбуки, смартфоны и планшеты, чтобы изменить вид реального мира. Это — взаимодействия цифровых изображений и графики.
AR — технология будущего. Начало цикла статей посвященных этой прорывной технологии
Доброго времени суток. В этом блоге я сделаю цикл статей посвященных AR (дополненной реальности) и VR (виртуальной реальности). Также коротко коснемся так называемой «смешанной реальности». Будет круто. Держитесь покрепче за свои реальные кресла.
AR (Augmented Reality) – это технология дополненной реальности. В рамках нее, на экранах различных девайсов можно просматривать 3D-объекты, а также визуализировать несуществующие предметы в конкретном помещении. AR позволяет накладывать визуальные объекты на физическое пространство. Сочетать их.
Мы расскажем об особенностях технологии дополненной реальности. О том, где ее применяют. А также рассмотрим историю создания, и то, как работает технология.
Дополненная реальность применяется во многих странах мира. Ее используют в:
Также, AR используется и в рекламе. Ее применяют для того, чтобы создать так называемый «Вау-эффект». Более эффективно и быстро продать товар.
Впервые о дополненной реальности стало известно в 1990 году. Соответствующее название для технологии разработал сотрудник компании Boeing по имени Том Кодел. Благодаря дополненной реальности, инженеры корпорации видели виртуальные чертежи самолетов. Чтобы просматривать их в 3D, они использовали специальные шлемы с дисплеями.
В 1994 году исследователи Пол Милгром и Фумио Кисино разработали континуум «виртуальность-реальность». Продолжили работу над изучением технологии AR.
В 1997 году Рональд Азума более подробно описал, что такое виртуальная реальность. По его словам, это система, в которой скомбинированы настоящие и виртуальные объекты. Они двигаются одновременно друг с другом. И функционируют в 3D-пространстве.
VirtRe
мир виртуальной реальности
Дополненная реальность: что это, примеры применения
Дополненная реальность (от английского: augmented reality – AR) – это термин, предложенный в 1990 году сотрудником компании «Boeing» Томом Коделом, обозначавший возможность выведения графической информации непосредственно на сетчатку глаза человека, с использованием различных технических устройств. Это не полное, но единственное правильное определение AR. Уже позже в список характерных черт дополненной реальности приписывали работу компьютера, использование электронных средств и т.д.
История развития AR
Технологии дополненной реальности практиковались давно. Один из часто используемых примеров приборов для выведения графической информации в виде мнимых объектов – очки и нашлемные устройства лучников, появившиеся в древнем Египте, для повышения точности стрельбы из луков. С появлением качественного стекла дополненная реальность получила новый толчок к развитию. На стекле либо с одной стороны наносились рисунки и нужная информация, либо с другой специально обученным человеком, писавшим задом наперёд. Подобные системы продолжали использоваться вплоть до конца двадцатого века, например, планшетисты в командных пунктах ПВО писали на полупрозрачных картах информацию о местоположении вражеских самолётов, но уже в восьмидесятых из-за развития технологий эта профессия ушла в прошлое.
Несмотря на довольно долгое использование механических устройств дополненной реальности, отсчёт её существования ведётся с 1965 года, когда профессор из Гарварда Айван Сазерленд вместе с помощником разработал первые в мире очки дополненной реальности. С помощью довольно массивного устройства, названным «Дамоклов меч», прямо перед глазами пользователя появлялась дополнительная графическая информация. Кроме того, была предусмотрена возможность движение мнимых объектов вместе с взглядом человека, что звучит как фантастика и в наше время, не говоря уже о семидесятых годах прошлого века. Но развитие технологий дало о себе знать: очки были слишком тяжёлыми, из-за чего их пришлось закреплять на потолке, а вся конструкция висела над человеком, как дамоклов меч, из-за чего и получила такое название.
Проблемы «Дамоклова меча» были преодолены только спустя десять лет. В 1978 году канадский инженер-изобретатель создал устройство, отдалённо напоминавшее очки дополненной реальности. Прибор получил название «EyeTap». Главным отличием от проекта Айвана Сазерленда, кроме массы, заключалась в том, что в очках была камера и полупрозрачный экран, которые позволяли выводить мнимые объекты в поле зрения человека. В производство данный прибор так и не был запущен, но принцип его работы был использован в более поздних проектах.
Космос и дополненная реальность
Ден Рейтон в начале восьмидесятых придумал возможность использования технологий дополненной реальности в космосе, для отображения движения атмосферных масс. Несмотря на использования этого принципа до сих пор, его сложно назвать массовым.
Первым, по-настоящему крупным использованием технологий дополненной реальности стали шлемы для инженеров компании «Boeing», связанных с компьютером. Это был настоящий прорыв в использовании подобных устройств, ведь теперь не было необходимости постоянно обращаться к записям и чертежам. Именно тогда ранее упоминавшийся Том Коделл дал определение дополненной реальности.
В девяносто втором году двадцатого века была создана массовая коммерческая система дополненной реальности KARMA, что расшифровывается как Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance. Система позволяла на специальные очки выводить информацию по ремонту различных приборов, в частности принтеров. Разработал систему американский учёный Стив Файнер.
Через три года после создания системы KARMA было разработано устройство дополненной реальности, схожее по принципу работы с современными мобильными приложениями. Камера передавала изображение на дисплей, где к нему добавлялась нужная информация.
С этого времени началось массовое использование устройств дополненной реальности, продолжающееся до сих пор. В настоящее время на любой смартфон можно устанавливать приложения дополненной реальности, а в продаже доступны специальные очки и шлемы, дающие возможность выводить дополнительную информацию и мнимые объекты в реальный мир.
Виды AR, основные принципы работы
Выше уже рассказывалось о разных принципах работы устройств дополненной реальности. Среди них можно выделить основные типы таких приборов:
Любое устройство должно либо получать команды о выводе информации от пользователя, либо распознавать объекты или метки самостоятельно. Для этого в программе имеются основные параметры объектов, например, форма, размер, цвет, издаваемый звук (в таком случае необходимо наличие микрофона), по которым определяется объект, после чего автоматически или по команде выводится необходимая графическая информация.
По способам определения необходимости вывода информации устройства дополненной реальности делятся на несколько видов:
У всех способов есть свои недостатки. Например, метки везде установить невозможно, характеристики всех объектов в программе вбить также невозможно, для технологии SLAM необходимы дополнительные модули в устройстве, а сама работа далека от идеала. Но технологии не стоят на месте, и уже ведутся разработки голограмм, использование которых будет очень удобно, в случае создания портативных устройств, выводящих их.
Примеры применения и перспективные устройства
Примером изобретения очков дополненной реальности является эксперимент компании Google — «Google Glass», в ходе которого созданы очки, на которые выводилась различная информация. Она мало контактировала с реальным пространством, поэтому способ их работы можно отнести к командному виду вывода информации. Эксперимент длился недолго и был вскоре закрыт. Сейчас продолжаются попытки создания более технологичных устройств.
Одной из самых известных разработок является проект компании Microsoft по созданию очков дополненной реальности «Hololens». В отличие от своих конкурентов, компания создаёт очки с возможностями определения местоположения, запоминания объектов, восприятия команд пользователя, взаимодействия с платформой Windows 10. Если им удастся реализовать задуманное и начать крупное производство, то произойдёт огромный скачок в развитии дополненной реальности.
Не менее перспективной является разработка компании «Magic Leap», в которой после получения полумиллиарда долларов на создание технологии дополненной реальности началась огромная работа в режиме полной секретности. По заявлению разработчика, данная система станет самой продвинутой среди конкурентов, причём настолько, что следующим шагом будет создание контактных линз для системы дополненной реальности, которые пока что являются околонаучной фантастикой.
На данный момент применение дополненной реальности в нашей повседневной жизни ограничивается развлекательными программами для мобильных устройств и несколькими инструментами.
Программы AR на смартфоны
Говоря о приложениях для смартфонов, использующих технологию дополненной реальности можно вспомнить переводчики от компании Google и Yandex. Отечественная программа полностью не доработана, но по удобству использования обогнала своих конкурентов.
Для измерения расстояния по изображению с помощью камеры, существуют приложения «рулетки». Данное приложение является базовым на устройствах компании Aplle.
Любимые пользователями «маски ВКонтакте» и подобные им сервисы тоже используют технологии дополненной реальности. Остальные приложения AR относятся к развлекательным. Их создано огромное количество. Любое из них можно протестировать скачав на свой смартфон.
Виртуальная, дополненная и смешанная реальность: суть понятий и история развития
В новостях всё чаще появляются упоминания о новых устройствах виртуальной и дополненной реальности. Трудно за всем этим уследить, а ещё более трудно упорядочить эту обрывочную информацию из новостей. Поэтому я решил в одной статье свести все ключевые моменты, касающиеся данной отрасли. Ведь в ближайшие лет пять, новости из этой сферы будут появляться всё чаще. По крайней мере, так думают инвесторы, вкладывающие огромные суммы в стартапы, специализирующиеся на виртуальной реальности. Кроме юных энтузиастов за виртуальную и дополненную реальность всерьёз взялись и крупнейшие ИТ-предприятия. Но обо всём по порядку…
Определения, сходства и различия
Для начала определимся с терминологией. Смотрим Википедию:
Виртуальная реальность (Virtual Rality, VR; далее — ВР) это созданный техническими средствами мир (объекты и субъекты), передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие. Сам термин «виртуальный» происходит от лат. virtualis — возможный.
Дополненная реальность (Augmented Reality, AR, расширенная реальность, улучшенная реальность и т.д.; далее — ДР) — результат введения в поле восприятия любых сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружении и улучшения восприятия информации. Предположительно сам термин был введён инженером корпорации Boeing Томом Коделом в 1990 году. Уже тогда специалисты этой компании закрепляли на голове небольшие цифровые дисплеи, помогавшие им монтировать провода в самолёте.
Основной целью виртуальной реальности является создание своего цифрового мира максимально похожего на наш (хотя бы по физическим признакам), но этот мир всё же является смоделированным компьютером (или другим устройством), т.е. по сути созданным человеком в цифровой среде с нуля. Дополненная же реальность лишь накладывает элементы искусственной реальности на наше окружение. Виртуальная реальность взаимодействует лишь с человеком, дополненная — ещё и с внешним миром.
Кроме этого, ещё выделяют смешанную (гибридную, Mixed reality, MR; далее — СР) реальность — объединение виртуальной и дополненной реальности, т.е. накладывание несуществующих виртуальных объектов на наше окружение.
Типичный пример смешанной реальности — функция Гугл переводчика, которая в реальном времени переводит слова с одного языка на другой, тут же подбирая похожий шрифт и заменяя их.
Резюмирую:
Дополненная реальность накладывает вспомогательные объекты на наше окружение. Смешанная реальность встраивает виртуальны объекты в окружение и подстраивает их. Виртуальная реальность создаёт своё окружение, не взаимодействуя с внешним миром.
История возникновения
Начнём с далёкого 1901 года, когда писатель Фрэнк Баум (автор волшебной страны Оз, предвестник телевидения, ноутбуков и беспроводной связи) рассказал об идеи электронного дисплея, накладывающегося поверх реальной жизни.
Время шло и лет через 50 идея Фрэнка нашла воплощение в машине «Сенсорама», которую сейчас бы назвали арт-проектом. Устройство представляло из себя ни то стол, ни то шкаф со стереокартинками, звуком, запахами, вибрирующим креслом и прочими эффектами, но широкого интереса не вызвало и о нём вскоре забыли.
В начале 60х начинает появляться и развиваться компьютерная графика.
В 1960 специалисты компании Боинг Верн Хадсон и Уильям Феттер создают первые системы машинной графики, которую теперь принято называть компьютерной.
В 1962 Стив Рассел, Мартин Грец и Уэйн Уитанем выпускают первую компьютерную видеоигру «Spacewar».
В 1963 году американский учёный Айвен Сазерленд создал первый графический редактор «Sketchpad».
Примерно в это время Станислав Лем, в одной из своих книг, формулирует и отвечает на вопрос «как создать действительность, которая для разумных существ, живущих в ней, ничем не отличалась бы от нормальной действительности, но подчинялась бы другим законам?».
В 1964 году General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1, разработанную совместно с IBM.
В том же году группой математиков под руководством Н. Н. Константинова была создана компьютерная математическая модель движения кошки. А через 4 года из неё сделали первую компьютерную анимацию — машина БЭСМ-4, выполняя написанную программу решения
дифференциальных уравнений, рисовала на алфавитно-цифровом принтере мультфильм «Кошечка» (да, коты уже тогда захватили ИТ-мир).
И в том же 68-м, появилась возможность выводить компьютерные изображения на экран электронно-лучевой трубки.
Вернёмся на пару лет назад и отдельно отметим ещё одно изобретение уже упоминавшегося Айвена Сазерленда. В 1966 году вертолётостроительная компания Bell Helicopter начала разработку систем для управления полётами в ночное время. Системы состояли из инфракрасных камер и приёмников, расположенных на шлеме пилота. Направление получило название «удаленная реальность» (Remote Reality). Профессор Сазерленд и один из его студентов Боб Споулл решили заменить инфракрасные приёмники на электронные трубки, подключенные к компьютеру, создав тем самым прототип первого видеошлема.
Примерно в это же время, в конце 60х компьютерный художник Майрон Крюгер вводит понятие искусственной реальности.
Ещё через 10 лет — в 1977 — в Массачусетском Технологическом Институте была создана «Кинокарта Аспена» — компьютерная программа, позволяющая совершить прогулку по американскому городу Аспен. Эта программа считается первой визуализацией виртуальной реальности.
В том же году Даниэль Сандин, Ричард Сейр и ряд других инженеров из EVL изобрели перчатку, с помощью которой можно было передавать в компьютер данные о движении руки. Устройство получило название «Перчатка Сейра».
В 1982 Томас Зиммерман (один из основателей VPL Research) запатентовал установку в перчатку оптических датчиков. Перчатка Зиммермана была предназначена для совмещения акустической гитары и компьютера и передавала на последний данные о положении пальцев, а компьютерная программа уже преобразовывала полученные данные в звук.
В 1989 перчатки виртуальной реальности, наконец, дошли до массового потребителя. Устройство под названием Nintendo Power Glove выпустила NES. Однако, широкого распространения оно не получило.
Следующий большой скачок, оказавший влияние на развитие ВР, произошёл в конце 80х-начале 90х.
В 1989 году другой основатель VPL Research, программист, футуролог, философ, музыкант и много ещё кто Джарон Ланье вводит, собственно, сам термин «виртуальная реальность».
В 1991 анонсируется набор Sega VR, но до выпуска он так и не дошёл — тестировщиков тошнило, кружилась голова и т.д.
В 1994 году Пол Милгром и Фумио Кисино описали континуум «виртуальность — реальность» — пространство между реальностью и виртуальностью, между которыми расположены дополненная реальность (ближе к реальности) и дополненная виртуальность (ближе к виртуальности).
В том же году выходит в продажу шлем Forte VFX1. Устройство добротное, но высокая цена и небольшое количество доступных игр не позволили ему стать популярным.
1995 Nintendo выпускает игровую консоль Virtual Boy. Но и она проваливается. Красно-чёрное изображение на экране долго смотреть просто невозможно, поэтому приставка стала первой консолью, вынуждавшей игрока делать перерывы, чтобы глаза могли отдохнуть.
После этого ещё выходило много шлемов ВР, но ни один из них так и не стал массовым. В начале 90х вышло множество фильмов и книг, популяризирующих данную отрасль. Тема виртуальной реальности была интересна и обсуждаема. Но, несмотря на это (видимо из-за громких провалов шлемов ВР) почти 10 лет не появлялось никаких интересных разработок в этой сфере. В 2000х виртуальная реальность перешла в сферу компьютерных игр.
Сегодня на рынке представлен огромный выбор очков и шлемов ВР, можно найти как проникнутые идеями футуризма (TLpower G100*):
Так и просто «народные» очки, куда надо вставлять телефон — Google Cardboard VR BOX III 3*
Есть даже самосборные из картона* под 5 дюймовые телефоны.
Про новый виток развития искусственной реальности и о современных разработках мы расскажем в следующей статье.