Мы медленно вступаем в эру доминирования дополненной реальности. В связи с падением цен на оборудование AR и объявлением технологических гигантов о выпуске своих устройств AR в 2021–2022 годах массовое внедрение AR - лишь вопрос времени.
Но это уже не далекое будущее.
Погрузитесь глубже в мир дополненной реальности в нашем руководстве по иммерсивным технологиям.
Со всеми технологиями, которые используются в AR, определение дополненной реальности довольно простое.
Дополненная реальность (AR) - это компьютерная версия физического мира с цифровым контентом, используемым для улучшения восприятия реальности пользователем.
Цифровой контент в AR может варьироваться от простой графики и анимации до видео и наложений GPS. Визуализированный контент может «чувствовать» и реагировать на среду пользователя, и пользователь также может манипулировать контентом (например, с помощью жестов или движения).
В 1838 году Чарльз Уитстон изобрел стереоскоп, первую попытку визуализировать трехмерные объекты.
Интересный факт : дизайн Google Cardboard основан на стереоскопе.
В 1957 году Мортон Хейлинг изобрел Сенсораму . Хотя это очень грубо по сравнению с сегодняшней технологией AR (и не контролируется компьютером), Sensorama предлагала зрителям смесь звуков, визуальных эффектов, стимулов движения и запахов.
Хейлинг также изобрел и запатентовал Telesphere Mask в 1960 году, которую провозгласили первым налобным дисплеем.
Иван Сазерленд изобрел еще одну раннюю версию налобного дисплея. Устройство, которое больше походило на изощренное устройство для пыток, чем на техническую новинку, открыло путь для других решений кросс-реальности.
Майрон Крюгер создал Videoplace - отличный пример дополненной реальности на основе проекций, где пользователям не нужно было носить устройство, чтобы испытать дополненную реальность.
В 1986 году Рон Фейгенблатт описал наиболее часто используемую версию дополненной реальности - мобильную дополненную реальность . Файгенблатт назвал устройство, с помощью которого пользователи могли отображать цифровой контент, «мышь / мышь с окном абсолютного отображения».
Спустя более 150 лет после появления первых очков AR Томас П. Коделл из компании Boeing придумал фразу «дополненная реальность».
Луи Розенберг разработал Virtual Fixture - первую иммерсивную систему дополненной реальности, созданную в Исследовательской лаборатории ВВС США. Virtual Fixture привносила цифровой контент в реальный мир, но опыт был непохож на то, что мы ассоциируем с AR сегодня.
Изображение, которое увидел пользователь, было оптической иллюзией, а не трехмерной визуализацией.
Virtual Fixture была также примером телеробототехники - пользователь был подключен к роботу через экзоскелет, который контролировал движения робота.
Лаборатория военно-морских исследований США запустила десятилетний исследовательский проект по созданию прототипа носимых систем для солдат, чтобы обеспечить лучшую ситуационную осведомленность в городских условиях.
Хотя Google Glass не произвела революцию в мире дополненной реальности, это был большой шаг вперед в уменьшении размеров иммерсивных технологических устройств.
Даже если вы ненавидите покемонов, эта мобильная игра с дополненной реальностью занимает прочное место в истории AR.
Этот год можно считать полноценным внедрением мобильной AR в мейнстрим.
Технология AR раздвигает границы возможного. Многие технологические гиганты работают над своими устройствами дополненной реальности.
Многие компании из разных отраслей начинают осознавать потенциал дополненной реальности для улучшения рабочих процессов и процессов .
Благодаря тому, что Neuralink Илона Маска активно исследует интерфейс мозг-компьютер, через несколько лет мы можем увидеть имплантируемые чипы, которые проецируют контент дополненной реальности прямо в наш мозг.
Прямая стимуляция зрительной коры головного мозга в сочетании с внешними датчиками и вычислительными устройствами позволила бы нам «видеть» больше окружающего мира - цифровой и физический контент слились бы в невероятном погружении.
Итак, вы знаете, что дополненная реальность добавляет или расширяет реальный мир цифровым контентом .
Чтобы правильно разместить цифровые объекты в вашей среде, AR необходимо использовать несколько аппаратных и программных решений - в дополненной реальности происходят серьезные вычисления.
Но в зависимости от типа дополненной реальности и устройства, используемого для рендеринга AR, используются разные технологии.
Вот несколько примеров устройств AR:
Головные дисплеи (или гарнитуры) - HoloLens2, Magic Leap One
Проекционные системы
EyeTap
Расширенная пространственная реальность (SAR) - устройства на основе проектора
Очки - Facebook Ray Ban, Vuzix Blade
Контактные линзы - Mojo Lens
Мобильные телефоны
Планшеты - iPad (со сканером LiDAR от Apple)
Виртуальные дисплеи Retina - Smartglasses Light Drive
Как видите, это довольно много.
Теперь узнайте, что нужно использовать в программировании дополненной реальности для визуализации опыта AR. Ниже приведены лишь некоторые из технологий, доступных для разработки AR:
Процессор
Дисплей
Камеры
Датчики - акселерометр, GPS, компас, слежение за глазами, гироскоп, микрофон
Комплекты для разработки программного обеспечения (SDK) - среды для разработки приложений дополненной реальности. К ним относятся:
ARCore (Google)
ARKit (Apple)
ARToolKit (Adobe)
Различные алгоритмы, которые помогают разным типам дополненной реальности понять среду и визуализировать виртуальные объекты, созданные компьютером. Например, визуальная одометрия, семантическая сегментация изображения, обнаружение объектов или 3D-реконструкция.
3D-движки, такие как Unity
Кросс-платформенные SDK для мобильных приложений AR: Vuforia
Допустим, вы хотите увидеть в своей комнате аллигатора дополненной реальности. Вы можете просмотреть его через Google Chrome на своем телефоне Android. Просто введите «аллигатор» в строке поиска и нажмите « Просмотр в 3D» .
Шаг 1 . Камеры и датчики в вашем телефоне будут проверять вашу комнату. Используя технические решения, такие как отслеживание глубины и SLAM (одновременная локализация и отображение), телефон отображает вашу среду.
Шаг 2 . Процессоры и вычислительные блоки анализируют данные и рассчитывают, как аллигатор должен быть размещен в вашей среде.
Блоки обработки аналогичны используемым в компьютерах, то есть они включают графический процессор (GPU), центральный процессор (CPU), RAM и флэш-память. Это оборудование вычисляет углы, ориентацию, направление и скорость.
Шаг 3 . Дисплей - в данном случае экран вашего телефона - отображает изображение аллигатора.
Вы можете рассматривать аллигатора со всех сторон - процессы на всех трех этапах повторяются с каждым кадром для визуализации точной 3D-модели.
Обработка происходит за миллисекунды, которые наш мозг не может распознать - поэтому мы не видим задержек в рендеринге. В среднем телефоны просматривают 30 кадров в секунду. Ага, вот как быстро вычисляет AR.
Существует два типа дополненной реальности: маркерная и безмаркерная . Оба могут быть дополнительно подразделены для пояснения.
Приложениям дополненной реальности на основе маркеров требуется триггер для рендеринга 3D-модели.
Безмаркерных дополненной реальности приложения не нуждаются в каких - либо визуальных подсказок , чтобы сделать AR опыт.
Представленный выше опыт AR с аллигаторами является примером безмаркерной AR.
Кратко объяснив эти два аспекта, мы можем перейти к другим подтипам дополненной реальности.
Вероятно, лучшим иллюстративным примером AR на основе определения местоположения является игра для мобильных приложений Pokemon Go.
Дополненная реальность на основе местоположения использует GPS для сопоставления цифрового контента с реальной средой пользователя. Когда пользователь гуляет по реальному миру, контент появляется на основе предопределенных GPS-маркеров и отображается в соответствии с реальным миром.
Дополненная реальность на основе проекции - это крупномасштабное решение, при котором визуализированные изображения проецируются на поверхность, при этом пользователю не нужно носить какое-либо специальное снаряжение.
Как и другие типы дополненной реальности, проекционная дополненная реальность может быть интерактивной при условии, что датчики и камеры распознают жесты.
Как следует из названия, AR на основе наложения заменяет реальный вид объекта цифровым контентом.
Алгоритмы распознавания изображений помогают этому типу AR распознавать объекты, чтобы они соответствовали цифровому контенту.
В последние годы нас забросали множеством терминов, используемых для обозначения технологий кросс-реальности.
У нас есть дополненная реальность, виртуальная реальность, смешанная реальность и множество иммерсивных реальностей между ними.
Все эти подмножества подпадают под расширенную реальность (XR) - общий термин для всех решений, в которых реальный мир сочетается с виртуальными элементами .
Вы можете думать о расширенной реальности как о спектре.
На одном конце спектра находится реальный мир.
С другой стороны, есть виртуальная реальность - то есть, где реальный мир полностью заменен виртуальным рендерингом.
Между ними есть разные разновидности дополненной реальности, то есть технологии, в которых реальный мир дополняется цифровым контентом.
Виртуальная реальность погружает пользователя в полностью спроектированную среду - другими словами, представление о реальном мире заменяется содержанием, созданным компьютером.
Узнайте больше о виртуальной реальности в нашей статье с подробным сравнением: Дополненная и виртуальная реальность .
Отмечая все теории, давайте рассмотрим некоторые из самых захватывающих приложений дополненной реальности.
Mondly помогает пользователям выучить 33 языка с помощью адаптивного обучения, которое адаптирует учебную программу в зависимости от прогресса пользователя. Приложение предлагает беседы с поддержкой AR, советы по произношению и расширенную статистику для улучшения изучения языка и сохранения знаний.
Mondly также предлагает уроки дополненной реальности, где вы можете наблюдать за животными и объектами в вашем пространстве для более глубокого взаимодействия и лучшего опыта.
Теперь это чрезвычайно увлекательное мобильное приложение с дополненной реальностью, которое сильно разрывает мое воображение.
Кто-нибудь здесь фанат "Очень странных дел"? Портал дополненной реальности 80-х дает вам возможность погрузиться в увлекательный мир и ощутить безумный ретро-космический дух 80-х. Это определенно не идеальное приложение, но концепция заманчива.
ARLOOPA - это образовательное приложение, ориентированное на развлечения. С помощью приложения вы можете просматривать несколько моделей AR в своем пространстве и взаимодействовать с ними.
Интересно, что приложение имеет три различные типа AR , доступные для вас опыта: маркер на основе , безмаркерный и географическое положение .
Атлас анатомии человека 2021 года - один из лучших примеров дополненной реальности. Приложение отлично подходит для студентов-медиков и любителей здоровья. В нем представлены некоторые из наиболее подробных моделей анатомии человека с тканями, мышцами, костями и нервами. Все это сопровождается интерактивными лекциями.
И вы можете просмотреть все эти причудливые части тела в AR.
Внедрение иммерсивных технологий в отрасль здравоохранения может помочь врачам объяснить пациентам сложные процедуры и послужить отличным справочником во время реконструктивных операций.
Мы подробно рассказали о дополненной реальности в здравоохранении одной из наших статей.
Ни один уважаемый список приложений AR не может обойтись без приложения IKEA home decor.
IKEA Place позволяет пользователям визуализировать мебель с дополненной реальностью в своих жилых помещениях. Приложение просматривает мебель в реальном размере, позволяя домовладельцам лучше визуализировать предметы из каталога IKEA, прежде чем принять решение о покупке.
Для домашнего декора есть также замечательное приложение Houzz, получившее награду Editor's Choice в магазине приложений.
Shapr3D - это отмеченное наградами приложение для рабочих процессов 3D-моделирования. Это профессиональный инструмент САПР (автоматизированного проектирования) с широкими возможностями. Рабочая лошадка для дизайнеров.
С расширением приложения до macOS пользователи Shapr3D iPad теперь могут совместно работать над прототипами на разных устройствах.
В 2020 году Shapr3D получил награду Apple Design Award (первое приложение САПР , получившее эту награду ).
Canvas - это приложение AR для сканирования домов, которое использует необработанные лидарные данные Apple для создания внутренних моделей САПР и планов этажей.
Улучшенные свойства картирования глубины технологии LiDAR приводят к более точным моделям (разработчик заявляет о 5-кратном увеличении точности по сравнению с версией приложения без лидара).
Хотите знать, для чего нужна дополненная реальность, кроме игр, приложений для повседневной жизни и развлечений?
Компании используют AR в качестве катализатора для улучшения процессов и рабочих процессов .
Производство
Розничная торговля
Здравоохранение
Образование
Путешествовать
Автомобильная промышленность
строительство
В нашей статье мы подробно писали о различных вариантах использования дополненной реальности в самых разных отраслях .
Дополненная реальность - это инновационный и эффективный инструмент для улучшения нескольких сфер бизнеса всех видов.
AR может помочь:
Повысьте вовлеченность бренда
Улучшение качества обслуживания клиентов
Оптимизировать рабочие процессы
Увеличьте удержание сотрудников
Компании, думающие о будущем, активно внедряют дополненную реальность в свои проекты и бизнес-операции.
Например, Lockheed Martin использует технологию дополненной реальности в производстве, сборке, техническом обслуживании и ремонте. С помощью AR компания сокращает информационные издержки, связанные с производственным процессом, и оптимизирует процессы.
Lockheed Martin также использовала дополненную реальность при создании космического корабля Orion для программы NASA Artemis II - первой миссии Ориона с экипажем.
Хотя идея дополненной реальности и открываемые ею возможности привлекательны, эта технология не обходится без проблем. В частности, вопросы конфиденциальности и безопасности.
По мере того, как устройства и программное обеспечение AR развиваются и становятся все более популярными, такие темы, как этика и законность, начинают всплывать во время разговоров о дополненной реальности.
Наиболее важные вопросы:
Кто хранит данные?
Что говорится в политике конфиденциальности?
Дело в том, что AR полагается на ряд датчиков и камер. Многие устройства, такие как HoloLens 2 или Magic Leap, дополнительно отслеживают движение глаз - по сути, они знают, на что вы смотрите.
Теперь, с этим чрезвычайно глубоким знанием - я имею в виду, знание того, на что вы смотрите, - это всего лишь шаг от понимания того, о чем вы думаете, - понимание наших мотиваций и поведения становится неоценимым для компаний.
С чисто маркетинговой точки зрения, кто бы не хотел знать все мельчайшие детали, которые принимают наши решения?
Так вот что.
Однако не все потеряно, и компании, копающиеся в области AR, пытаются сначала выяснить все последствия этого характера, прежде чем фактически выпускать свои устройства на рынок.
Например, Facebook создал Project Aria - целый отдел строго для анализа конфиденциальности и этических последствий будущих AR-очков, производимых компанией.
Поскольку устройства AR по сути являются подключенными устройствами, как и Интернет вещей, они используют одни и те же протоколы подключения. В результате это также порождает более «традиционные» проблемы безопасности:
Плохое (или отсутствие) шифрования
Уязвимости прошивки
Сторонние угрозы
Любые активы с поддержкой AR должны быть включены в оценку рисков и регулярно проверяться, чтобы гарантировать защиту доступа к конфиденциальным данным.
Несмотря на то, что внедрение приложений AR еще не получило значительных успехов, 26% взрослого населения США использовали AR. - сложность устройств и снижение цен на оборудование могут вскоре ускорить темпы внедрения.
Различные источники предсказывают, что мировой рынок AR в ближайшие годы достигнет миллиардов долларов . По мере того, как варианты использования AR расширяются, распространяются по отраслям и секторам, устройства с поддержкой AR становятся незаменимыми инструментами для знакомства с новыми способами развлечений и изучения новых способов совместной работы и работы.
Технологические гиганты участвуют в гонке вооружений за разработку все более совершенных устройств с дополненной реальностью, которые приближают эту технологию к пользователям по доступной цене. 2021 год и далее будет поворотным в сфере дополненной реальности: Facebook, Apple, Microsoft, Google, Nvidia, Vuzix и многие другие будут первопроходцами в области технологии AR.
Ключом к раннему завоеванию рынка будет доступность , удобство и погружение . Если этот флажок установлен, приложения дополненной реальности на мобильных устройствах станут бесценным продолжением реальности, проложив путь для других устройств AR.