Дополненная реальность сегодня

Не так давно газета «Сегодня» стала использовать технологию под названием «дополненная реальность». LifeGid решил, что это событие — хороший информационный повод, чтобы рассказать об этой технологии и о том, как она используется в различных сферах человеческой деятельности.

Что читают с этим материалом?

Что такое дополненная реальность

Окружающий нас мир воспринимается разумом посредством органов чувств. Таковых у нас шесть: глаза, нос, уши, язык, кожа, вестибулярный аппарат. Каждый из них представляет собой шедевр биологической эволюции.

Однако в некоторых ситуациях нам совсем не помешала бы дополнительная информация об окружающей нас реальности. Кроме того, неплохо было бы упростить сам процесс ее получения. Такие услуги как раз и оказывает нам технология добавленной реальности. Сокращенно — AR (аббревиатура от словосочетания Augmented Reality).

Сразу же нужно внести ясность: виртуальная и дополненная реальность — разные явления. Да, они могут использовать похожие устройства (например, очки и шлемы) или одни и те же технологии. Однако есть между ними важнейшая, принципиальная разница. Давайте объясним на примере.

Представьте, что вы попадаете в султанский дворец Топкапы в Стамбуле. Вооружились специальными очками или смартфоном с особым приложением. Вы гуляете по дворцу, видите толпы туристов со всего света, огромные контейнеровозы, ползущие по Босфору.

Но если вы остановились перед каким-то экспонатом, то AR-очки или приложение на смартфоне добавят вам информации о заинтересовавшем объекте. Например, сообщат, что великолепный алмаз «Ложечник» весит столько-то граммов, расскажут о его истории, нарисуют на линзе очков или экране смартфона объемную модель камня, чтобы показать — как он выглядел до огранки.

Т. е. окружающая вас реальность (китайские туристы, подозрительно косящийся на вас музейный смотритель и летняя жара на дворе) никуда не делась. Просто реальность дополнилась новой или нужной информацией, преподнесенной в удобной форме. Для этой цели используются некие устройства, работающие со специальными компьютерными программами. Именно такой подход используется в дополненной реальности (AR).

Теперь представляем иную ситуацию. Человек зимним вечером сидит на потертом диване в хрущевке на окраине областного центра. И вот наш герой надевает специальный шлем, включает его — и вдруг он оказывается в том же Топкапы. Однако в летнюю пору и в эпоху Сулеймана Великолепного. Нет городской окраины. Нет никаких туристов, нет сухогрузов на Босфоре. Вокруг суетятся янычары, навстречу проходят венецианские купцы, а вскоре на глаза попадается и сам султан…

Вот такой полный отрыв от реально существующего мира называется виртуальной реальностью (VR).

Что читают с этим материалом?

Дополненная реальность — как это сделано

Сейчас используется два подхода к созданию дополненной реальности. Первый — применение особых маркеров. Второй основан на определении координат пользователя. Вкратце расскажем о них.

Маркер — это некий реальный объект, который обнаруживается программой и дает команду на создание объекта виртуального. Изучив положение маркера в пространстве, программное обеспечение проецирует на него виртуальный объект. Так достигается эффект физического присутствия виртуального объекта.

Разные программные ухищрения (графические фильтры, библиотеки моделей) делают сгенерированный объект весьма реалистичным. Именно этот принцип используется в дополненной реальности в печатных изданиях, на обложках тетрадей или на упаковке каких-либо товаров. Камера смартфона определяет маркер, напечатанный на странице (обложке, этикетке и т. д.), а дальше программа мгновенно создает некий объект.

В случае еще одного распространенного подхода (локация) программа не ищет изображение, запускающее создание виртуального объекта. Ее работа базируется на присутствующих в любом GPS-приемнике, компасе, акселерометре. Благодаря GPS смартфону понятно, где на планете Земля находится пользователь. С других устройств можно получить информацию, куда человек смотрит. Когда координаты, заданные в программе создания AR совпадают с координатами смартфона, на экране создается виртуальный объект.

История — дополненной реальности… 60 лет

Можно считать, что в 2018 году технология AR отмечает круглую дату — 60 лет с момента появления первого устройства. Напомним о некоторых важных этапах на этом пути.

1958 г. Американец Морт Хейлиг начал воплощать в жизнь «Сенсораму». Зритель мог просмотреть несколько роликов, а во время сеанса его обдувал ветер, кресло под ним тряслось, а иногда даже ощущался аромат, связанный с происходящим на экране.

1968 г. Профессор Гарварда Айвен Сазерленд, отец компьютерной графики, и студент Боб Спроул представляют прообраз современного шлема VR/AR с мрачным названием «Дамоклов меч».

1974 г. Специалист по компьютерам и художник в душе Майрон Крюгер создает простую лабораторию виртуальной реальности Videoplace. Устройство состояло из видеокамеры, проектора и экрана.

1982 г. Томас Циммерман патентует гибкий оптический датчик, используемый для распознавания сгибания пальца в перчатке. Вскоре он разрабатывает технологию Data Glove (перчатка данных).

1990 г. Сотрудник компании Boeing Том Кодел вводит в обиход сам термин «дополненная реальность».

1998 г. Компания Sportvision предлагает технологию, «рисующую» линии на поле в ходе футбольной трансляции.

1999 г. Полет орбитального корабля NASA с гибридной системой видения, использующей AR.

2009 г. Первое применение AR в печатных СМИ (в журнале Esquire).

2014 г. Началось тестирование Google Glass.

2016 г. Microsoft представляет Hololens — очки для работы с AR. Возникает бум игры Pokemon Go.

Что читают с этим материалом?

Знай наших — дополненная реальность из СССР

Может сложиться впечатление, что технология AR — принесенное к нам явление, созданное где-то за океаном. Однако разработки с AR велись у нас в те времена, когда термина «дополненная реальность» еще и в помине не было.

В последней трети XX века в авиации появилась острая необходимость в особых устройствах — нашлемных системах целеуказания (НСЦ). В СССР первую НСЦ «Щель 3У» разработали в киевском ЦКБ «Арсенал». Еще в 1977 г. НСЦ «Щель 3У» была установлена на опытной партии МиГ-29.

Новые возможности как самолетов (повышенная маневренность), так и ракетного вооружения ближнего боя обусловили необходимость создания новых систем управления оружием. Уже с использованием данных о разворотах головы летчика. Так называемых нашлемных систем целеуказания (НСЦ).

Выбор НСЦ для оснащения перспективных самолетов МиГ-29 и Су-27, осуществлялся на конкурсной основе. Для принятия решения о выборе базовой нашлемной системы были проведены разнообразные исследования и сравнительная оценка нескольких прототипов НСЦ, предложенных несколькими предприятиями оборонной промышленности бывшего СССР.

военная техника, дополненная реальность, нашейная система, шлем, сура-м

Нашлемная система целеуказания «Сура-М»

В результате проведенных работ, а также летных испытаний в июле 1977 г. было принято решение об установке НСЦ «Щель-ЗУ» разработки ЦКБ «Арсенал» (Киев) на опытную партию самолетов МиГ-29. Дальнейшим развитием этой системы стали НСЦ «Сура», «Сура-М».

Где уже используется дополненная реальность

Армия — наведение оружия поворотом головы

Нашлемные системы индикации и целеуказания для самолетов и вертолетов давно используются во многих армиях мира.

youtu.be/w0btzIvlScI

Медицина — взгляд внутрь тела

AR-сканер AccuVein трассирует в дополненной реальности вены пациента — чтобы медсестра не промахнулась, делая инъекцию. Ведется разработка AR-очков Medsights Tech: хирурги смогут видеть внутренние органы пациента сквозь кожу.

Что читают с этим материалом?

Образование — музей без гида и материализующиеся из скелетов ящеры

CHESS — технология, предлагающая маршрут по музею. Интерактивный гид на смартфоне или планшете дает подсказки, как пройти, на что обратить внимание, данные об экспонате и т. д.

Приложение Skin and Bones (Национальный музей естественной истории в Вашингтоне) «оживляет» скелеты животных: на смартфонах посетителей кости начинают обрастать плотью.

Индустрия игр

Ажиотаж вокруг игры Pokemon Go означал нашу готовность к слиянию реальности и виртуальных миров.

Игра в виде охоты в реальном мире на выдуманных существ появилась в 2016 г.

Что читают с этим материалом?

Продажи — смартфон в помощь

Благодаря применению AR этикетки кетчупов Heinz при наведении на нее смартфона превращаются в сборник рецептов.

С помощью приложения IKEA Place покупатель выбирает мебель из каталога компании. Затем осматривает ее с разных ракурсов и даже делает снимки реальной комнаты с «виртуальной» мебелью.

Йети из Украины на службе маркетинга

My Yeti — проект украинской компании Live Animations, направленный на рост продаж мороженого. Авторы создали мультфильмы о семье снежных людей (йети) и разместили их на этикетках мороженого одного из наших брендов. Дополненная реальность увеличила частоту покупок в 2,4 раза.