Что такое дополненная реальность?

Впервые о технологии дополненной реальности массово заговорили в 2016 году, когда американская компания Niantic представила миру игру под названием Pokemon Go. Ее суть заключается в поиске вымышленных существ легендарной франшизы с помощью своего смартфона. Именно благодаря использованию камеры и дисплея можно увидеть рисованных персонажей посреди городских ландшафтов. Накладывание несуществующих объектов на реальные изображения окружающей действительности и является основой принципа, так называемой, Augmented Reality. Однако сфера ее применения простирается далеко за рамки игровой индустрии и может использоваться не только в развлекательных, но и в коммерческих целях.

Истоки и развитие технологии

Термин «дополненная реальность» впервые был сформулирован в 1990 году сотрудником авиакомпании «Боинг» Томом Корделлом. Но стоит отметить, что идея расширения визуальной информации при помощи цифрового инструментария зародилась гораздо раньше. Прародителем технологии дополненной реальности можно считать трансляции спортивных матчей, где для визуализации данных на реальное изображение накладываются плашки, диаграммы, траектории. Подобные наложения призваны улучшить понимание происходящего или подчеркнуть характерные особенности.

Современное понимание AR отличается лишь тем, что взаимодействие реальных и виртуальных объектов можно организовать самостоятельно, к тому же в режиме реального времени. Для этого важно соблюдение двух ключевых моментов: наличие считывающего устройства и специального маркера, нанесенного на объект. В качестве первого могут использоваться смартфоны, планшеты, очки и даже специальные линзы.

Маркировать можно практически все, что окружает нас. Главное – выбрать подходящий тип маркера, работа с которым будет корректной. Наибольшее распространение приобрели такие виды «меток»:

• Штрих-код – универсальный метод идентификации объекта.
• QR-код – более усовершенствованный идентификатор, аналогичный по принципу предыдущему.
• Метод SURF – позволяет распознавать предметы по их устойчивым визуальным признакам.

Кроме того, существует безмаркерный способ считывания объектов с их последующей интеграцией в цифровую плоскость. Принцип работы основывается на использовании географических координат, которые и служат индивидуальной меткой. Использование данного метода обусловлено эстетическим аспектом, когда иные разновидности маркеров могут нарушать композиционную привлекательность. Зачастую это относится к архитектурным достопримечательностям, а также охраняемым объектам.

Как это работает

Для того чтобы обрабатывать информацию при помощи устройства, необходимо установить соответствующий софт. Это могут быть как мобильные приложения, так и расширения для браузеров. И те, и другие рассчитаны на работу с конкретными маркерами, которые предусмотрели разработчики.

Работа с дополненной реальностью начинается со сканирования объекта или его маркеров. Для этого понадобится разрешение на использование камеры, а в случае с координатными метками – GPS. За корректную отрисовку и позиционирование объектов в пространстве отвечают дополнительные узлы, такие как компас, гироскоп или акселерометр. Однако существует ряд приложений дополненной реальности, в которых данные компоненты не задействуются, достаточно лишь камеры и подключения к Интернету. Таким образом, схема работы выстраивается в три этапа:

1. Запуск требуемой программы.
2. Сканирование уникального идентификатора.
3. Обработка и выведение слоя расширенной информации на экран.

Устройства, предназначенные специально для работы с AR, уже содержат набор необходимых программ, поэтому не требуют дополнительных манипуляций и готовы к работе.

С чем это едят

Многие вспомнят сцену из фильма «Терминатор», где главный герой сквозь свои очки видел не просто окружающую его картину, но также информацию, наложенную поверх нее. Тогда подобное действо казалось чем-то запредельным. Сейчас же это перестало быть выдумкой кинорежиссеров и писателей-фантастов, а стремительно входит в повседневность.

Помимо очков дополненной реальности, существуют и линзы, а также шлемы, подобные тем, что используются в VR. Однако наибольшее распространение технология приобрела благодаря сегменту владельцев «умных» гаджетов, таких как телефоны и планшеты. Именно эти устройства сделали явление массовым, что поспособствовало разработке огромного количества мобильных дополнений для самых разнообразных целей. Приложения совместимы практически со всеми операционными системами и доступны широкому кругу потребителей. В целях продвижения многие из них распространяются на бесплатной основе, что и обусловило большую популярность.

На данный момент наименее развита ниша браузерных расширений, но разработчики постепенно заполняют и ее. Так, ребята из Google недавно анонсировали выпуск расширения, позволяющего проецировать 3D-модели вещей на поверхность, находящуюся в непосредственной близости от пользователя. По их словам, данная функция будет полезна для владельцев и клиентов онлайн-магазинов, просматривающих каталог на сайте, поскольку каждую вещь покупатель сможет увидеть перед собой в натуральную величину. Это поможет не только увидеть товар воочию, но также даст возможность оценить, насколько его габариты соответствуют желаемым. В свою очередь команда Mozilla работает над созданием браузера под названием Firefox Reality, всецело заточенного под работу со страницами, поддерживающими технологии VR и AR. Создатели считают браузерный сегмент одним из перспективных направлений.

Виртуальная и дополненная реальность: в чем различия

Некоторые пользователи недоумевают по поводу разницы между этими двумя понятиями. Тем не менее технологические отличия существенны. Прежде всего это касается масштабов виртуализации. Если дополненная реальность лишь частично меняет или расширяет изображение, полученное через камеру, то виртуальная полностью базируется на создании новой среды. При этом за основу берутся данные о положении относительно земли и скорости разгона устройства.

Другой отличительной чертой VR является то, что погружение в созданный мир происходит через подключение сенсорных систем человеческого тела: зрения, слуха, обоняния и т. д. Данная технология имитирует не только воздействие виртуальной среды на человека, но и его реакцию на это воздействие. Таким образом, технология позволяет достичь большего взаимодействия с гиперреальностью. Однако свое применение она находит в основном в развлекательной индустрии, в то время как AR может реализовывать самые разные цели: от коммерческих до научно-технических.

AR-гейминг

Несмотря на то что наибольшую славу приобрела игрушка, разработанная по мотивам культовых "Покемонов", существует немало поистине захватывающих игр с дополненной реальностью как для обладателей техники Apple, так и для владельцев Android-совместимых устройств. Среди них особой популярностью пользуются следующие:

• Temple Treasure Hunt – отличный квест-головоломка для любителей приключений. Для того чтобы отыскать спрятанный клад, необходимо следовать обозначенному на карте маршруту, используя встроенную камеру и функцию геолокации.
• PaintBall – давно полюбившийся вид развлечений теперь доступен и в рамках цифрового режима. Игра поддерживает мультиплеер. Чтобы воспользоваться его преимуществами, необходимо обеспечить подключение по Wi-Fi.

• AR Invaders – название говорит само за себя: игроку придется отражать нападения пришельцев при помощи своего смартфона. Пользователю доступны два игровых режима, подходящие для атаки или обороны соответственно.
• Zombies Everywhere! – настоящая находка для поклонников зомби-апокалипсиса, позволяющая играть как на выживание, так и в безопасном режиме.
• AR.Race 2 – эту игру оценят владельцы AR.Drone 2.0 старших поколений: теперь с помощью дополненной реальности можно устраивать гонки на время в компании друзей.

Три занимательных AR-приложения для Android

Дополненная реальность на "Андроиде" насчитывает наибольшее количество приложений по сравнению с другими операционками. Такая тенденция пропорциональна количеству держателей устройств на базе данной ОС. Предлагаем подборку из пяти достойных претендентов на эксплуатацию памяти вашего телефона.

• Star Walk 2. Цифровой планетарий в вашем кармане. Приложение позволяет не только просматривать звездный атлас с информацией о небесных телах, но также поможет отследить их в режиме реального времени. Для этого достаточно сфокусировать камеру на ночном небе, а программа автоматически определит находящиеся поблизости звезды и созвездия.
• SketchAR. Незаменимый инструмент для начинающих художников. С его помощью можно освоить азы рисования, следуя пошаговым инструкциям. Однако они не просто отображаются на экране, но и проецируются непосредственно на бумагу. Все, что нужно – повторять контуры шаблона.

• Inkhunter. Для тех, кто давно мечтает о татуировке, но не уверен, как это будет смотреться на теле, данное приложение окажется очень кстати. Принцип работы прост: выбираете желаемый эскиз, помечаете место на теле, где он будет расположен – и программа переносит изображение на этот участок. Кроме того, тату можно рассмотреть под разными ракурсами. «Думайте, прежде чем забиваться», – таков девиз создателей.

Тройка бесплатных AR-приложений для iOS

В прошлом году Apple презентовала рабочую среду, раскрывающую возможности дополненной реальности. Фреймворк под названием ARkit совместим с устройствами на базе iOS 11 и выше, что позволяет по-новому взглянуть на ставшую привычной технологию. Однако и в библиотеке для более ранних версий ОС найдется немало интересного. Мы подобрали тройку бесплатных приложений в разных категориях.

• Игры: 8 Ball – Kings of Pool. Классическая восьмерка вышла за рамки пресной 2D-графики. Дополненная реальность не только создает трехмерную модель бильярдного стола, но и позволяет рассматривать ее с разных ракурсов, как настоящую. Теперь для того, чтобы разыграть с друзьями партию в пул, не обязательно искать плоскую поверхность – движок сгенерирует стол для игры в любом удобном месте.

• Фото и видео: Holo. Почувствуйте себя героем фантастического фильма, поместив рядом с собой голограмму любимого персонажа. Это оживит и стилизует ваши снимки или записи, а результатом можно поделиться в соцсетях.
• Работа: Magicplan. Чтобы создать план помещения, не обязательно нанимать бригаду подрядчиков. Для этого даже не потребуется передвигать мебель: инструментарий Magicplan позволяет проводить замеры без дополнительных манипуляций. Достаточно выбрать начальную и конечную точки для измерения, а программа самостоятельно преобразует все данные в электронный чертеж.

ПК и дополненная реальность

Программы с элементами AR для персональных компьютеров существуют уже достаточно давно. В основном они представляют собой незатейливые игрушки вроде Batman: Arkham City или Transformers demo, задействующие веб-камеру для наложения различных эффектов. Стоит отметить, что с разработкой Windows Mixed Reality компанией Microsoft развитие индустрии приняло новые обороты. Так называемая "смешанная реальность" – это платформа, объединяющая в себе инструменты для работы с дополненной и виртуальной реальностью и являющаяся компонентом ОС Windows 10. Она обладает продвинутой операционной средой и позволяет работать с голограммами.

Платформа также совместима с внешними устройствами, в частности с фирменными Microsoft HoloLens. Данная гарнитура использует всевозможные датчики и управляется при помощи жестов, голосовых команд или же просто рук. Функционал HoloLens едва ли уступает популярным очкам дополненной реальности Oculus Rift, а его особенностью является автономность: устройство не требует проводного подключения к компьютеру, что значительно облегчает его использование.

Использование технологии в рекламе и маркетинге

Используя приемы AR, можно значительно повысить эффективность рекламных кампаний. Приобретая товар, пользователь хочет быть уверен в том, что получает действительно то, что ему нужно, а не то, что агрессивно навязывается обычной рекламой. Благодаря элементам дополненной реальности, потенциальный покупатель может лучше ознакомиться с преимуществами предлагаемого продукта, а также заочно "протестировать" его – и все это в рамках рекламной кампании.

Ярким примером интеграции AR в продвижение своей продукции является компания IKEA. Она создала мобильный каталог продукции, но не простой, а интерактивный. С его помощью можно не только подобрать интересующий предмет интерьера, но также "примерить" его к уже существующей домашней обстановке. Это значительно упрощает планировку и помогает визуально оценить результат.

Преимущества AR для обучения

Ранее мы приводили примеры того, как при помощи приложений дополненной реальности можно расширить свой кругозор благодаря звездным атласам или же научиться рисовать, не обладая предварительными навыками. Если подобные дополнения носят скорее развлекательный характер, то, к примеру, с HoloAnatomy можно основательно подтянуть свои знания в анатомии человека.

Другая разработка, PhysicsPlayground, направлена на повышение эрудиции в сфере физики. Благодаря глубокому погружению пользователь может самостоятельно проводить эксперименты без вреда для себя и окружающих, а также наглядно увидеть строение вселенной. Автомобилистам же придется по душе приложение AR Test Drive, созданное совместными усилиями Toyota и Saatchi & Saatchi. Теперь для того, чтобы провести тест-драйв новенькой марки авто, не обязательно "уничтожать" реальные экземпляры. Кроме того, в программе наглядно продемонстрировано, к каким последствиям ведут те или иные действия.

"Технологии будущего" на страже здоровья

Несмотря на то что львиная доля приложений приходится на игровой и развлекательный сегменты, ее потенциал по-настоящему раскрывается в прикладных сферах деятельности. Разработка дополненной реальности в последние годы значительно продвинулась, в том числе по части медицины. Усилиями мировых корпораций, в частности Google, было создано множество программ, использующих AR как инструмент диагностики, профилактики и даже лечения заболеваний. Огромный вклад в развитие внесло создание очков Google Class, считающихся платформой №1 для реализации здравоохранительных проектов.

На ее базе работают, в частности, такие программы:

• Aira – приложение для слабовидящих, помогающее распознавать окружающую среду, а также идентифицировать лица при помощи голосовых подсказок, которые слышны через встроенные в очки наушники. При нажатии кнопки пуска происходит соединение с одним из специалистов Aira, который получает доступ к изображению на линзах устройства. Таким образом, окружающую обстановку оценивает не робот, а реальный человек, что делает повседневные прогулки намного безопаснее.
• Empower me – данная разработка направлена на социализацию взрослых и детей, страдающих аутизмом. Система помогает людям с этим диагнозом адаптироваться в социуме благодаря интерактивным подсказкам. Они в разы повышают обучаемость, так как основаны на распознавании мимики, жестов и голосов.
• Augmedix – приложение для Google Glass, которое пригодится практикующим врачам, желающим во время приема уделять больше времени непосредственно пациенту, а не ведению документации. С его использованием нет необходимости поднимать тонну медицинских карточек в поиске нужной: информация, связанная с конкретным пациентом, отображается в очках прямо возле него.

И это лишь малая часть того, какое применение можно найти современным технологиям. При этом для погружения в сверхреальность не обязательно тратить баснословные суммы – множество продуктов предоставляются по бесплатной лицензии. Таким образом, человечество в очередной раз доказало себе: то, что в прошлом считалось фантастикой, служит подоплекой для будущих свершений.