HDG wyjaśnia: Jak działa rozszerzona rzeczywistość?

Każdy ma jakieś pojęcie o tym, co VR (Wirtualna rzeczywistość) jest, ale jest kuzynem AR (Rozszerzona Rzeczywistość) jest znacznie mniej znany. Jednak jest prawdopodobne, że w przyszłości AR będzie znacznie bardziej powszechną technologią niż VR.

Czym więc jest AR i jak działa rozszerzona rzeczywistość? Odpowiemy na oba te pytania już teraz.

Porównanie AR, VR i MR

Rzeczywistość rozszerzona to jedna technologia w rodzinie technologii. Dołącza do niego rzeczywistość wirtualna i rzeczywistość mieszana jako to, co jest teraz znane jako „XR” lub rozszerzona rzeczywistość. Rzeczywistość rozszerzona odnosi się do całego spektrum technologii zmieniających rzeczywistość, od światów w pełni wirtualnych, po pełną integrację między rzeczywistością a wirtualną. Linia podziału między tymi trzema punktami widma nie jest wyraźna, ale podstawowe definicje brzmią mniej więcej tak:

• Rzeczywistość wirtualna całkowicie zanurza Cię w wirtualnym świecie, zastępując to, co widzisz i słyszysz
• Rzeczywistość rozszerzona nakłada cyfrowe informacje na to, co widzisz w prawdziwym życiu
• Rzeczywistość mieszana integruje cyfrowe dźwięki i obrazy całkowicie ze światem rzeczywistym.

Linia podziału między AR i MR jest najbardziej rozmyta. Na przykład heads-up display w samochodzie lub w kasku motocyklowym technicznie kwalifikuje się jako rzeczywistość rozszerzona. Z drugiej strony, większość tego, co jest obecnie określane jako rzeczywistość rozszerzona, należy do części spektrum rzeczywistości mieszanej. W związku z tym w tym artykule uwzględnimy rzeczywistość mieszaną jako część dyskusji.

AR. oparte na znacznikach, bez znaczników i lokalizacji

Aplikacje rzeczywistości rozszerzonej zwykle potrzebują jakiegoś sposobu wyczuwania świata zewnętrznego, aby istniał punkt odniesienia do renderowania obrazu i dźwięku. Istnieją trzy podejścia do tego:

• AR oparta na znacznikach wykorzystuje predefiniowany obiekt w świecie rzeczywistym i mapuje na niego zawartość AR
• Markerless AR może używać dowolnych obiektów w świecie rzeczywistym jako punktów kontrolnych lub wcale nie musi być zakotwiczony.
• AR oparte na lokalizacji jest wyzwalane, gdy użytkownik znajduje się w określonym miejscu, takim jak różne lokalizacje w zoo lub muzeum

Wiele wczesnych eksperymentów AR wymaga markerów. Na przykład gry takie jak Oko sądu użył aparatu dołączonego do Playstation 3, aby ożywić papierowe karty do gry. Zobaczysz także AR oparty na znacznikach z obiektami, takimi jak plakaty filmowe lub kody QR w książkach.

Prawdziwy postęp w technologii AR/MR wynika z metod bezmarkerowych, które zasługują na bardziej szczegółowe omówienie.

Technologie śledzenia AR i MR

Jeśli dasz systemowi komputerowemu dokładną mapę przestrzeni w czasie rzeczywistym, takiej jak pokój, możesz renderować grafikę mapowaną do tej przestrzeni. Sprawiając wrażenie, jakby te wirtualne obiekty istniały w prawdziwym świecie.

Początkowo głównym sposobem, w jaki programiści próbowali osiągnąć ideał bezmarkerowej rzeczywistości rozszerzonej, było integrowanie wyrafinowanych czujników w urządzeniach takich jak smartfony. Należą do nich systemy laserowe skanujące obiekty i powierzchnie, kamery stereoskopowe, czujniki podczerwieni, sonar i inne.

Godnym uwagi przykładem tego podejścia był Google Project Tango. Platforma sprzętowa rzeczywistości rozszerzonej, która trafiła na kilka telefonów i tabletów. Technologie opracowane w projektach takich jak Tango były kluczowe dla AR, z którego korzystamy dzisiaj, ale koszt i złożoność tych wyspecjalizowanych urządzeń okazały się ich upadkiem. Jednakże, Komputery Apple mogły mieć z tym coś wspólnego.

Mobilna technologia AR i MR

Podczas gdy Google pracował nad Tango, Apple zrzuciło bombę w postaci ARkit. Platforma oprogramowania, która może tworzyć bezmarkerowe, trwałe doświadczenia rozszerzonej i mieszanej rzeczywistości przy użyciu jedynie standardowych kamer na istniejących iPhone'y oraz iPady.

Dzięki wyrafinowanym algorytmom widzenia maszynowego twórcy aplikacji na iOS mogli z łatwością wbudować funkcjonalność AR do swojego oprogramowania. To sprawiło, że specjalistyczne podejście sprzętowe Projektu Tango stało się z dnia na dzień przestarzałe.

Google w końcu odpowiedział: ARCore API, który pozwala programistom aplikacji na Androida robić mniej więcej to samo, co na iOS, używając ARKit. Oba te zasoby programistyczne stworzyły stabilną i niezawodną bazę dla mobilnej rzeczywistości rozszerzonej, aby wejść do głównego nurtu. To obniżyło poprzeczkę zarówno dla użytkowników, jak i programistów.

Produkty sprzętowe AR i MR

Chociaż zarówno ARKit, jak i ARCore umożliwiają wysokiej jakości AR na prawie każdym nowoczesnym smartfonie, nie oznacza to, że pomysł dedykowanego sprzętu rozszerzonej lub mieszanej rzeczywistości jest martwy.

Przede wszystkim telefony są teraz wyposażone w czujniki, które ulepszają AR. Najnowsze modele iPada Pro firmy Apple mają czujnik LiDAR. Jest to ta sama technologia wykrywania 3D, z której korzystają roboty i autonomiczne samochody. Przypuszczalnie przyszłe iPhone'y również otrzymają tę nową, zminiaturyzowaną wersję tej technologii.

Kilka zestawów słuchawkowych do rzeczywistości wirtualnej wykorzystuje teraz kamery montowane na głowie do śledzenia, a także do zastosowań rzeczywistości mieszanej. Zestawy słuchawkowe Windows Mixed Reality zostały specjalnie zaprojektowane do tego celu. Krążą też pogłoski o zestawie słuchawkowym AR od Apple, podobno ostatecznym celem rozwoju ARKit, technologii LiDAR i przejęcia wielu firm specjalizujących się w AR.

Mamy również wysokiej klasy zestawy słuchawkowe AR, które już istnieją, takie jak znacznie opóźniony Magiczny Skok i Microsoft Hololens. Jednak te imponujące urządzenia mają cenę, w której jeśli musisz zapytać, ile, to prawdopodobnie za dużo. Na razie te zestawy słuchawkowe są skierowane do kontekstów korporacyjnych i edukacyjnych. Możesz być jednak pewien, że wersje konsumenckie w końcu trafią na rynek, podobnie jak w przypadku wysokiej klasy VR.

Niesamowite aplikacje rozszerzonej rzeczywistości, które możesz wypróbować już teraz

Naprawdę cudowną rzeczą w rozszerzonej i mieszanej rzeczywistości jest to, że nie musisz tylko o niej czytać. Większość naszych czytelników ma dostęp do smartfona lub tabletu, co oznacza, że ​​możesz udać się do odpowiednich sklepów z aplikacjami i wypróbować je już teraz!

Niezależnie od tego, czy korzystasz z telefonu iPhone, czy z systemem Android, sugerujemy spróbować Pokemon Go pierwszy. To uzależniające podejście do formuły Pokemonów sprawia, że ​​​​wędrujesz przez prawdziwy świat i napotykasz dzikie pokemony, które musisz następnie złapać. Te urocze stworzenia są wyświetlane w prawdziwym świecie za pomocą rozszerzonej rzeczywistości. Więc wydaje się, że są obecne w Twojej przestrzeni.

Miejsce Ikei to zgrabna aplikacja, która pozwala zobaczyć, jak te meble Ikea, na które patrzyłeś, będą faktycznie wyglądać w Twoim domu. Naprawdę przydatna aplikacja AR!

W systemie iOS Zestaw miar to płatne narzędzie AR, które pozwala szybko określić wymiary obiektów w świecie rzeczywistym. Na Androidzie możesz uzyskać podobne narzędzie, Mierzyć, za darmo. Tak czy inaczej, nie musisz już zgadywać!

Rozszerz swoje życie!

Przyszłość rozszerzonej rzeczywistości może być o wiele ważniejsza niż nam się wydaje. Jeśli nagłowne urządzenia AR staną się wystarczająco małe i będą mogły wytwarzać obrazy o wystarczającej jakości, mogą zastąpić każdy inny istniejący typ wyświetlacza. Wyobraź sobie świat, w którym telewizory lub monitory komputerowe nie są już potrzebne, ponieważ Twoje osobiste okulary AR mogą po prostu wyświetlać wirtualny telewizor na ścianie.

W dłuższej perspektywie technologia rozszerzonej rzeczywistości może wyeliminować potrzebę dekorowania domu lub umieszczania na świecie billboardów lub innych fizycznych materiałów wizualnych przez firmy. Świat z niedrogą, zaawansowaną technologią AR może bardzo różnić się od tego, który znamy dzisiaj!