Применение технологий дополненной реальности

Применение технологий дополненной реальности расширяет возможности взаимодействия с окружающим миром. Дополненная реальность (AR) – это интеграция цифровой информации с окружением пользователя в реальном времени. В отличие от виртуальной реальности (VR), которая создает полностью искусственное окружение, пользователи AR воспринимают реальную среду с генерированной перцептивной информацией, наложенной поверх нее.

Дополненная реальность имеет множество применений, от помощи в процессе принятия решений до развлечений. AR используется либо для визуального изменения естественного окружения, либо для предоставления пользователям дополнительной информации. Основное преимущество AR заключается в том, что ей удается сочетать цифровые и трехмерные (3D) компоненты с восприятием человеком реального мира.

AR доставляет пользователю визуальные элементы, звук и другую сенсорную информацию через устройство. Например смартфон, очки или гарнитуру. Эта информация накладывается на устройство, создавая погружение. Так цифровая информация изменяет восприятие пользователем физического мира. Наложенная информация может быть добавлена в окружающую среду или маскироваться под естественную среду.

Сотрудник отдела компьютерных услуг, исследований и технологий компании Boeing Томас Коделл ввел термин “дополненная реальность” в 1990 году. Это было сделано, чтобы описать, как работают накладные дисплеи, которые используют электрики при сборке сложных жгутов проводов. Одним из первых коммерческих применений технологии дополненной реальности стал желтый маркер первого удара. Он начал появляться на телевизионных футбольных матчах в 1998 году.

Сегодня наиболее известными потребительскими AR-продуктами являются игры для смартфонов, гарнитуры смешанной реальности и дисплеи Head-up Display (HUD) на лобовых стеклах автомобилей. Но технология AR также используется во многих отраслях. Включая здравоохранение, общественную безопасность, газовую и нефтяную промышленность, туризм и маркетинг.

Содержание

Как работает дополненная реальность?

Дополненная реальность может быть представлена в различных форматах. В том числе в смартфонах, очках и гарнитурах. В разработке также находятся контактные линзы AR. Технология требует наличия аппаратных компонентов, таких как процессор, датчики, дисплей и устройства ввода. Мобильные устройства, такие как смартфоны и планшеты, уже имеют это оборудование. Это делает AR более доступной для обычного пользователя. Мобильные устройства обычно содержат датчики. Включая камеры, акселерометры, приборы Глобальной системы позиционирования (GPS) и твердотельные компасы. В AR-приложениях на смартфонах, например, GPS используется для определения местоположения пользователя, а компас – для определения ориентации устройства.

Сложные AR-программы, например, используемые военными для обучения, могут также включать в себя машинное зрение, распознавание объектов и жестов. AR может требовать больших вычислений. Поэтому, если устройству не хватает мощности, обработку данных можно переложить на другую машину.

Приложения дополненной реальности работают по методу маркеров или без маркеров. AR-приложения на основе маркеров пишутся в специальных 3D-программах. Эти программы позволяют разработчикам привязать анимацию или контекстную цифровую информацию в компьютерной программе к маркеру дополненной реальности в реальном мире. AR-приложение или плагин браузера вычислительного устройства получает цифровую информацию от известного маркера. Тогда оно начинает выполнять код маркера и накладывает нужное изображение или изображения.

AR без маркеров сложнее. AR-устройство не фокусируется на определенной точке, поэтому оно должно распознавать объекты по мере их появления в поле зрения. Для этого типа AR требуется алгоритм распознавания, который обнаруживает близлежащие объекты. Также он определяет, что они собой представляют. Затем, используя встроенные датчики, устройство может накладывать изображения на окружение пользователя.

Различия между AR и VR

VR – это виртуальная среда, созданная с помощью программного обеспечения. Эта среда заставляет мозг пользователей принимать виртуальный мир за реальную среду. Виртуальная реальность воспринимается в основном через гарнитуру со зрением и звуком.

Самая большая разница между AR и VR заключается в том, что дополненная реальность использует существующую реальную среду и накладывает на нее виртуальную информацию. А VR в тоже время полностью погружает пользователя в виртуально созданную среду.

Устройства, используемые для достижения этой цели, также отличаются. В VR используются гарнитуры виртуальной реальности, которые надеваются на голову пользователя и представляют ему смоделированную аудиовизуальную информацию. Устройства AR менее ограничены. Обычно они включают в себя такие устройства, как телефоны, очки, проекторы и HUD.

В VR люди помещаются в 3D-среду, в которой они могут перемещаться и взаимодействовать с созданным окружением. AR же позволяет пользователям оставаться в реальном мире, накладывая виртуальные данные в качестве визуального слоя на окружающую среду. Так, например, в то время как VR помещает пользователя в симулированную среду, AR может наложить веб-браузер на пользователя в его гостиной. Для гарнитур пространственных вычислений, таких как Apple Vision Pro или Meta Quest 3, где устройство блокирует естественное зрение пользователя, используется техника, называемая passthrough. В этом случае гарнитура отражает то, что видят фронтальные камеры устройства, на дисплее гарнитуры.

Несмотря на то, что термин смешанная реальность можно смешивать с AR, он обозначает виртуальный дисплей поверх реального окружения, с которым могут взаимодействовать пользователи. Например, Apple Vision Pro может проецировать виртуальную клавиатуру, с помощью которой пользователь может набирать текст. Ключевое различие между смешанной реальностью и AR заключается в возможности пользователя взаимодействовать с цифровым дисплеем.

Применение технологий дополненной реальности

AR можно использовать, в частности, в следующих областях:

Розничная торговля. Потребители могут использовать онлайн-приложение магазина, чтобы увидеть, как товары, например мебель, будут выглядеть в их собственных домах перед покупкой.
Развлечения и игры. AR может использоваться для наложения видеоигры на реальный мир или для того, чтобы пользователи могли анимировать свои лица различными и креативными способами в социальных сетях.
Навигация. Пользователь может наложить маршрут к месту назначения на живое изображение дороги. AR, используемая для навигации, также может отображать информацию о местных предприятиях в непосредственной близости от пользователя.
Инструменты и измерения. Мобильные устройства могут использовать AR для измерения различных 3D-точек в окружении пользователя.
Искусство и архитектура. AR может помочь художникам визуализировать или работать над проектом.
Военное дело. Данные могут отображаться на лобовом стекле автомобиля, указывая направления, расстояния, погоду и дорожные условия.
Археология. AR способствует археологическим исследованиям, помогая археологам реконструировать места раскопок. 3D-модели помогают посетителям музеев и будущим археологам ощутить место раскопок так, как будто они там были.

Применение технологий дополненной реальности: примеры

Примеры AR включают следующее:

Snapchat. Snapchat может наложить фильтр или маску на видео или фотографию пользователя.
Pokemon Go. Pokemon Go – популярная мобильная AR-игра, которая использует GPS-датчики игрока, чтобы определить, где в окружении пользователя появляются покемоны, которых он может поймать.
Google Glass. Google Glass – это первая коммерческая попытка компании Google создать AR-систему на основе очков. Этот небольшой носимый компьютер, выпуск которого был прекращен в 2023 году. Он позволял пользователям работать без рук. Такие компании, как DHL и DB Schenker использовали Google Glass. Так они помогали работникам, занятым в глобальной логистической цепочке поставок и индивидуальных перевозках.
Apple Vision Pro. Apple Vision Pro – это устройство для пространственных вычислений, которое предлагает функции AR, VR и смешанной реальности. Оно отображает окружение пользователя в реальном времени, предлагает сквозное изображение. А также возможность прикреплять проекции окна веб-браузеров к определенным местам в окружении пользователя. Пользователи могут управлять устройством с помощью жестов.
Meta Quest 3. Meta Quest 3 – это гарнитура смешанной реальности. Она обладает теми же функциями, что и Apple Vision Pro, включая passthrough и функции повышения производительности. Пользователи управляют этой гарнитурой с помощью жестов или контроллеров.

Заключение: применение технологий дополненной реальности

Дополненная реальность (AR) представляет собой захватывающую технологию, которая интегрирует цифровую информацию с реальным миром, обогащая пользовательский опыт. Отличие AR от виртуальной реальности (VR) заключается в том, что она не создает полностью искусственное окружение, а предоставляет пользователю генерированную перцептивную информацию, наложенную на реальный мир.

Эта технология имеет широкий спектр применений, включая развлечения, здравоохранение, общественную безопасность, промышленность, туризм и маркетинг. Сегодня она активно используется в различных областях. В том числе в игровой индустрии, автомобильной промышленности, а также в военном и медицинском обучении.