Дополненная реальность: что это и для чего она нужна

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.

sword of damocles-augmented-reality

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:

  1. Смартфоны с установленными на них необходимыми приложениями.
  2. Очки с полупрозрачными дисплеями и одной или несколькими камерами.
  3. Шлемы, работающие также, как и смартфоны с программами дополненной реальности; на изображение, получаемое при помощи камеры, накладываются изображения мнимых объектов и надписи с различной информацией.
  4. Переносимые полупрозрачные дисплеи. Этот вид устройств впитал в себя достоинства смартфонов и очков: изображение реального мира не выводится на экран, а наблюдается через дисплей, на который выводятся дополнительные изображения и информация.

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:

  • командные;
  • по характерным чертам;
  • по специальным меткам;
  • с помощью карт, системы GPS и гироскопа, называемое SLAM.

 

SLAM-GPS-Map-Navigation

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.

magic-leap-augmented-reality

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.

Кира

оптимист

3 комментария к «Дополненная реальность: что это, примеры применения»
  1. Не знала, что различные переводчики и транслейтеры относятся к системам дополненной реальности.

  2. Карма отличное приложение помогающее настроить технику быстро и бес специалиста. При этом не надо изучать толмуты инструкций. За дополненной реальностью будущее☝️🖖

  3. Magic Leap очки не для простых смертных, цена переваливает за 200 к. Смотрел много обзоров, агонь конечно, чудо техники, но за такие бабки…. 😐

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *