Дополненная реальность (AR)

Дополненная реальность (Augmented Reality) — с этим понятием, так или иначе, сталкивались даже люди, которые не интересуются современными технологиями. Достаточно вспомнить Google Glass или забавное приложение Snapchat, способное в считанные секунды изменить внешность до неузнаваемости. Наиболее ярким примером дополненной реальности считается Pokemon Go – игра, которая объединила людей из разных уголков планеты, заставив исследовать окрестности в поисках покемонов. Совсем недавно компания Apple презентовала ARKit, а Google – ARCore. Это означает, что в ближайшее время нас ждет масса новых приложений с использованием augmented reality.

Что такое дополненная реальность (AR)?

Из названия очевидно, что дополненная реальность (Augmented Reality с английского или сокр. AR) – это дополнение мира, каким он видится нам, в режиме реального времени. С помощью планшета, смартфона, умных очков или других гаджетов и программного обеспечения виртуальные объекты воспринимаются как часть окружающей среды.

Не стоит путать дополненную виртуальную и смешанную реальность. В первом случае цифровая информация отображается в реальном мире, во втором – создается искусственная среда, в которую погружается пользователь.  Что касается mixed reality (смешанная реальность), то она сочетает в себе обе технологии.

Как работает дополненная реальность?

Принцип действия дополненной реальности основан на визуализации трехмерных объектов или распознавании меток (маркеров). Все зависит от применяемой технологии.

Метод визуализации называется «безмаркерным» и чаще всего используется в играх, приложениях для дизайна интерьера. Чтобы программа распознавала ту или иную вещь (например, диван, стол, кресло), достаточно:

• Загрузить базу изображений нужного объекта на сервер.
• Обозначить необходимые параметры (структура, цвет, форма).
• Задать определенные действия при обнаружении этих характеристик.

Такой подход считается оптимальным, если не требуется жесткая привязка 3D-объекта к конкретному месту.

Маркерная технология немного сложнее. Маркерами могут служить специально созданные картинки или любые другие данные. Наиболее популярный пример такого типа AR – изображения в книгах, журналах, каталогах. Обложка или иллюстрации распознаются по простой форме, прямым углам, после чего преобразуются в полноценную трехмерную модель. Приложение отслеживает местоположение выбранного объекта в пространстве, с учетом заранее заданной точки.

Гораздо удобнее, если применяются специальные метки. Вы можете задать определенное местоположение с помощью OR-маркеров, в результате чего система будет автоматически помещать нужное изображение в определенном месте на картинке.

Однако использовать метки не всегда удобно, кроме того, создать маркеры под каждую конкретную ситуацию довольно сложно. В таких случаях на помощь приходит метод SLAM – технология, основанная на распознавании текущей геолокации. Говоря простыми словами, система «раскладывает» изображение на большое количество линий и точек, после присваивает каждому объекту одну или несколько меток, фиксируя и запоминая из расположение в пространстве.  Этот подход получил широкое распространение после того, как производители смартфонов стали оснащать устройства дополнительными камерами для расчета показателей резкости.

Ошибочно думать, что SLAM – усовершенствованный вариант маркерной AR. Метод позволяет пользователям мгновенно ориентироваться в окружающем пространстве, а вот для распознавания объектов на изображениях подходит хуже. Чтобы добиться максимальной эффективности приложений, разработчики объединяют оба способа под каждую конкретную задачу.

Применение и возможности дополненной реальности

Больше всего дополненная реальность распространена в развлекательной сфере. Игры, разработанные с использованием AR, полностью захватывают и погружают пользователя в происходящее на экране смартфона (планшета). Таким образом, сомнений, что все происходит по-настоящему, не остается.

Сегодня Lego и другие всемирно известные производители детских игрушек также активно разрабатывают игры на основе augmented reality, одновременно с этим собирая сведения о том, как подобные развлечения отражаются на восприятии ребенком реального мира.

Технология не обошла стороной и другие, более «серьезные» отрасли. Сегодня каждый человек пользуется виртуальными справочниками, навигаторами, картами городов и стран (2Gis, Google Maps, MapsMe и т. п.). С помощью приложений-гидов можно в подробностях рассмотреть любую достопримечательность, не выходя из дома. Где еще встречается AR?

• Реклама. Внедрение дополненной реальности обеспечивает «вау-эффект», демонстрируя потенциальному потребителю товар (услугу) с самых выгодных сторон.
• Медицина. Визуализация виртуальных объектов не только облегчает процесс обучения студентов, но и отображают данные прямо на пациенте. Самым распространенным примером можно назвать УЗИ с возможностью получать реалистичные трехмерные снимки. А в случае со сложнейшими операциями наглядность поможет специалисту избежать ошибок.
• Образование. Изучение любых предметов в школах, колледжах, институтах, станет удобнее с помощью интерактивных 3D-изображений. Такие картинки можно рассматривать со всех сторон, взаимодействовать с ними, максимально погружаясь в учебный процесс. Таким образом, информация воспринимается легче.
• Дизайн. Например, благодаря специалистам рекламного отдела IKEA, необязательно разбираться в сложных компьютерных программах, чтобы поэкспериментировать с оформлением интерьера. Каждый пользователь может «примерить» мебель из каталога именно к своей квартире, учитывая цветовую гамму и планировку помещения.
  
• Военная отрасль. Вариантов масса: это приборы ночного видения, системы наведения в танках и самолетах, баллистические калькуляторы. В ближайшем будущем планируется реализация проекта HUD 3.0, которая позволит облегчить военные учения. Возможность задавать определенные условия в реально существующем месте (накладывать на изображение трехмерные модели зданий, определять расстановку врагов) позволит американским солдатам тренироваться, не покидая базы. Разработка аналогичных систем для саперов ведется и в России.
• Строительство. Проектирование зданий в специальных приложениях избавит от необходимости регулярно посещать объект, позволит полностью контролировать работу строителей из любой точки, а при необходимости – оперативно вносить изменения.
  

Спорить с тем, что дополненная реальность (augmented reality) – технология будущего, бессмысленно. Востребованность этой методики растет с каждым днем, AR захватывает все новые и новые отрасли: промышленность, туризм, социальная сфера, оптовая и розничная торговля. Так, крупные торговые площадки (например, Амазон), планируют облегчить своим клиентам процесс шоппинга. Допустим, если вам понравится обувь, сумка или другой аксессуар у прохожего, достаточно навести на него объектив камеры, и уже через несколько секунд программа найдет интересующую вас модель в каталоге.

Неоспоримое преимущество технологии по сравнению с виртуальной реальностью – отсутствие необходимости приобретать громоздкие, дорогостоящие устройства. Для реализации любых идей хватает обычного смартфона.