Что такое дополненная реальность augmented reality ar

Технология дополненной реальности AR

Дополненная реальность – одна из многих технологий взаимодействия человека и компьютера. Ее специфика заключается в том, что она программным образом визуально совмещает два изначально независимых пространства: мир реальных объектов вокруг нас и виртуальный мир, воссозданный на компьютере.

Новая виртуальная среда образуется путем наложения запрограммированных виртуальных объектов поверх видеосигнала с камеры, и становится интерактивной путем использования специальных маркеров.

Дополненная реальность уже много лет используется в медицине, в рекламной отрасли, в военных технологиях, в играх, для мониторинга объектов и в мобильных устройствах.

Существуют три основных направления в развитии этой технологии:

«Безмаркерная» технология AR

«Безмаркерная» технология работает по особым алгоритмам распознавания, где на окружающий ландшафт, снятый камерой, накладывается виртуальная «сетка». На этой сетке программные алгоритмы находят некие опорные точки, по которым определяют точное место, к которому будет «привязана» виртуальная модель. Преимущество такой технологии в том, что объекты реального мира служат маркерами сами по себе и для них не нужно создавать специальных визуальных идентификаторов.

AR технология на базе маркеров

Технология на базе специальных маркеров, или меток, удобна тем, что они проще распознаются камерой и дают ей более жесткую привязку к месту для виртуальной модели. Такая технология гораздо надежнее «безмаркерной» и работает практически без сбоев.

«Пространственная» технология

Кроме маркерной и безмаркерной, существует технология дополненной реальности, основанная на пространственном расположении объекта. В ней используются данные GPS/ГЛОНАСС, гироскопа и компаса, встроенного в мобильный телефон. Место виртуального объекта определяется координатами в пространстве. Активация программы дополненной реальности происходит при совпадении координаты, заложенной в программе, с координатами пользователя.

Стараясь исключить технологические риски и обойти проблемные моменты, при разработке прототипа программного комплекса, мы остановили свой выбор на надежной и проверенной маркерной технологии дополненной реальности.

Так же, использование маркерной технологии имеет дополнительные преимущества в плане внедрения в методическую часть наглядных печатных материалов, используемых в общеобразовательных учреждениях при изучении конкретной темы и проведении практических работ по ней.

Примеры приложений с AR технологиями

Живая полиграфия с AR

Промо-приложение и брендирование сок «Добрый»

Раскраски с дополненной реальностью

Funreality – Платформа дополненной реальности

Селфи-маски в дополненной реальности

Визуализация скрытых объектов

Складской учёт с дополненной реальностью

Маркерная AR навигация внутри помещений

Игра-квест «Монте-Кристо» AR

Оборудование для AR технологий

Для работы с технологией дополненной реальности обязательно необходимы следующие компоненты:

Технология дополненной реальности это, в основе своей, программное обеспечение. То есть это специальные математические алгоритмы, которые связывают камеру, метки и компьютер в единую интерактивную систему.

Основная задача системы – определить трехмерное положение реальной метки по ее снимку, полученному с помощью камеры. Процесс распознавания происходит поэтапно. Сначала снимается изображение с камеры. Затем программа распознает пятна на каждом кадре видео в поисках заданного шаблона – рамки метки. Поскольку видео передается в формате 2D, то и найденная на кадре рамка метки определяется как 2D контур. Как только камера «находит» в окружающем пространстве рамку, ее следующая задача – определить, что именно изображено внутри рамки. Как только сделан последний шаг, задача системы – построить виртуальную 3D модель в двухмерной системе координат изображения камеры. И привязать ее к метке.

После этого, как бы мы ни передвигали метку в реальном пространстве, виртуальная 3D модель на ней будет точно следовать за движением метки.

К сожалению, маркерная технология, как и любая другая технология, имеет ряд возможных проблем в работе с метками. Бывает, что при движении метки объект может «соскочить» с нее или вовсе исчезнуть с экрана. Это означает, что камера просто перестала «видеть» метку. Есть пять основных причин для этого.

Вторая проблема – это расположение реальной метки в пространстве по отношению к камере. Поскольку камера должна четко и целиком видеть рамку метки, она не сможет распознать ее, если метка будет под наклоном или если область рамки будет закрыта, например, рукой. Еще одна причина – слишком быстрое перемещение метки из стороны в сторону. Большинство любительских камер просто не успевает отследить ее перемещения по частоте кадров в секунду и «теряет» метку вместе с моделью.

Если первые две сложности легко устранить, просто следуя инструкции по применению, то есть и третья, более серьезная проблема. Она связана с калибровкой камеры. Калибровка нужна, чтобы построить модель реальной камеры в компьютерном пространстве.

Для того чтобы добавить перспективу и глубину в 2D картинку, которая отображается с камеры на экран, нужно определить параметры перспективной проекции для камеры. Это можно сделать в домашних условиях, используя «шахматную доску» и специальное программное обеспечение.

И последняя проблема – это программное обеспечение. Некоторые алгоритмы распознавания могут иметь ошибки и давать погрешности во время распознавания рамки и «чтения» картинки метки. В этом случае модели могут отображаться некорректно (например, на метке с совой может появиться совсем другой объект) или вовсе исчезать с экрана.

Аппаратная часть, для реализации базовых функций технологии дополненной реальности должна решать 3 основных задачи: получать видеопоток хорошего качества, иметь возможность обработать данный видеопоток и дополнить слоем с виртуальными объектами и, конечно же, вывести обработанные данные на устройства вывода для восприятия конечным пользователем.

Источник

AR — технология будущего. Начало цикла статей посвященных этой прорывной технологии

Доброго времени суток. В этом блоге я сделаю цикл статей посвященных AR (дополненной реальности) и VR (виртуальной реальности). Также коротко коснемся так называемой «смешанной реальности». Будет круто. Держитесь покрепче за свои реальные кресла.

AR (Augmented Reality) – это технология дополненной реальности. В рамках нее, на экранах различных девайсов можно просматривать 3D-объекты, а также визуализировать несуществующие предметы в конкретном помещении. AR позволяет накладывать визуальные объекты на физическое пространство. Сочетать их.

Мы расскажем об особенностях технологии дополненной реальности. О том, где ее применяют. А также рассмотрим историю создания, и то, как работает технология.

Дополненная реальность применяется во многих странах мира. Ее используют в:

Также, AR используется и в рекламе. Ее применяют для того, чтобы создать так называемый «Вау-эффект». Более эффективно и быстро продать товар.

Впервые о дополненной реальности стало известно в 1990 году. Соответствующее название для технологии разработал сотрудник компании Boeing по имени Том Кодел. Благодаря дополненной реальности, инженеры корпорации видели виртуальные чертежи самолетов. Чтобы просматривать их в 3D, они использовали специальные шлемы с дисплеями.

В 1994 году исследователи Пол Милгром и Фумио Кисино разработали континуум «виртуальность-реальность». Продолжили работу над изучением технологии AR.

В 1997 году Рональд Азума более подробно описал, что такое виртуальная реальность. По его словам, это система, в которой скомбинированы настоящие и виртуальные объекты. Они двигаются одновременно друг с другом. И функционируют в 3D-пространстве.

Источник

Виртуальная реальность vs Дополненная реальность

В последнее время очень часто ведутся споры о том, чем отличается дополненная реальность от виртуальной. Обе технологии постоянно на слуху, о них говорят в СМИ, рассуждают в сети, пишут в книгах и показывают в фильмах. Так в чем разница между виртуальной реальностью и дополненной реальностью?

Что такое виртуальная реальность?

Понятие искусственной (виртуальной) реальности впервые ввел американский компьютерный художник Майрон Крюгер (Myron Krueger) в конце 60-х.

Виртуальная реальность (virtual reality, VR) — это компьютерная симуляция реальности или воспроизведение какой-то ситуации. Техническими средствами она воспроизводит мир (объекты и субъекты), передаваемый пользователю через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и т.д. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие.

Как правило, «погружение» в виртуальную реальность достигается за счет специальных гаджетов. Основные цели:
— создать и улучшить воображаемую реальность игр, развлечений, видео, 3D-фильмов и т.д.;
— улучшить качество жизни, дать возможность подготовиться к определенному событию, создавая имитацию реальности, где люди могут практиковать определенные навыки (например, авиасимулятор для пилотов).

Виртуальная реальность создается с помощью языка кодирования, известного, как VRML (Virtual Reality Modeling Languagе). Его можно использовать для создания серии изображений, а также указать типы взаимодействий между ними.

Что такое дополненная реальность?

Термин «дополненная реальность» был предложен исследователем авиа-космической корпорации Boeing Томом Коделом (Tom Caudell) в 1990 году.

Дополненная реальность (augmented reality, AR) — это технология, накладывающая смоделированные компьютером слои улучшений на существующую реальность. Основная цель — сделать ее более выразительной, многогранной и яркой. Дополненная реальность разработана в приложениях и используется на мобильных устройствах.

Самые популярные примеры ДП — параллельная лицевой цветная линия, показывающая нахождение ближайшего полевого игрока к воротам при телевизионном показе футбольных матчей, стрелки с указанием расстояния от места штрафного удара до ворот, «нарисованная» траектория полета шайбы во время хоккейного матча и т. п.

Дополненная реальность vs виртуальная реальность

Дополненная реальность и виртуальная реальность — противоположное отображение одного в другом с тем, что каждая из технологий стремится предоставить пользователю. Виртуальная реальность предлагает цифровое воспроизведение реальной обстановки жизни, в то время как дополненная реальность обеспечивает виртуальные элементы в виде наложения слоев на реальный мир.

Сходство виртуальной реальность и дополненной реальности

Технология. Дополненная и виртуальная реальности задействуют одни и те же типы технологии, и каждая из них существует, чтобы служить на благо пользователям для обогащения и улучшения их жизненного опыта.

Развлечения. Обе технологии способны разнообразить досуг пользователей, делая его ярче и веселее. Еще совсем недавно эти технологии казались вымышленным плодом научной фантастики. Но сейчас новые искусственные миры оживают и раскрываются перед пользователями, которые могут их контролировать. Также становится достижимым и более глубокое взаимодействие с реальным миром. Ведущие магнаты в сфере технологий разрабатывают все новые адаптации, усовершенствования продуктов и приложений, поддерживающих технологии дополненной и виртуальной реальностей.

Наука и медицина. Виртуальная и дополненная реальности имеют большой потенциал в модернизации медицины. С их помощью становятся возможными не только осмотры и консультации, но и более серьезные вещи, вроде дистанционной хирургии. Эти технологии уже использовали для лечения посттравматического стрессового расстройства.

Различия виртуальной реальность и дополненной реальности

Цель. Дополненная реальность увеличивает опыт путем добавления виртуальных компонентов, таких как цифровые изображения, графика или ощущения, как новый слой взаимодействия с реальным миром. В отличие от нее, виртуальная реальность создает свою собственную реальность, которая полностью сгенерирована и управляется компьютером.

Способ передачи. Виртуальная реальность, как правило, подается пользователю через шлем или пульт. Данные оборудования соединяют человека с виртуальной реальностью, позволяют контролировать и управлять своими действиями в рассматриваемой среде, имитируя реальный мир. Дополненная реальность все больше и больше используется в мобильных устройствах, таких как ноутбуки, смартфоны и планшеты, чтобы изменить вид реального мира. Это — взаимодействия цифровых изображений и графики.

Источник

В чем разница между VR и AR?

Чем отличаются виртуальная и дополненная реальности?

Виртуальная реальность (Virtual reality, VR) — это созданный компьютером мир, доступ к которому можно получить с помощью иммерсивных устройств — шлемов, перчаток, наушников. Виртуальная среда полностью заменяет реальный мир, не реагируя на его изменения, при этом пользователь может воздействовать на нее, погружаясь, к примеру, в видеоигру.

Дополненная реальность (Augmented reality, AR) просто добавляет реальному миру слои. То есть люди могут по-прежнему взаимодействовать с физической средой, получая дополнительную информацию от своих устройств или приложений дополненной реальности.

Что мне сделать для погружения в VR и AR?

Для погружения в виртуальную реальность надо воспользоваться иммерсивной гарнитурой. Информация, предоставляемая VR-устройством, может включать изображение, звук, а также тактильные ощущения, запах и даже вкус. Устройства дополненной реальности включают гарнитуру вроде очков Google Glass, мобильные телефоны (необходимо скачать специальное приложение), камеры (они «накладывают» слои на физическую среду, когда пользователь смотрит в объектив). Как правило, во время взаимодействия с дополненной реальностью человек получает только визуальный и аудио-опыт.

Правда, что VR и AR наиболее популярны в индустрии развлечений?

Видеоигры и фильмы — действительно, самые распространенные форматы, адаптированные для виртуальной реальности. Воспользовавшись иммерсивной гарнитурой, пользователь может оказаться, например, в Антарктиде или среди динозавров. Не так давно появились продвинутые интерактивные VR-развлечения — командные игры с полным погружением, свободой движения без ограничений в виде проводов. Дополненная реальность тоже используется в играх: например, известное приложение Pokemon GO работает как раз по принципу AR. Пользователь смотрит на окружающий мир через камеру и экран гаджета, а приложение накладывает на реальность дополнительные объекты — покемонов, которых надо ловить, а потом тренировать. С помощью дополненной реальности создают интерактивные книги, открытки, раскраски, разрабатывают приложения для музеев, экскурсий по городу и многое другое.

Это только для игр?

Виртуальную и дополненную реальности все больше внедряют в профессиональные сферы. VR активно используют в журналистике — в основном, зарубежной. Дизайнеры и архитекторы с помощью этой технологии представляют свои проекты (например, в IKEA). Виртуальная реальность нужна врачам — в качестве учебного пособия для студентов-медиков и подготовки пациентов к операции — им демонстрируют манипуляции, которые будут проделаны.

Медицинские стартапы с использованием VR помогают пациентам с болезнью Альцгеймера, раком, плохим зрением. Виртуальную реальность применяют при обучении солдат, пилотов и продавцов, инженеров и энергетиков. Например, нефтедобывающая компания Schlumberger на VR-тренажерах учит новичков работать на буровых вышках. Многие компании предлагают свои решения в области виртуальной и дополненной реальностей для образовательных целей.

Что ждет VR и AR?

Ключевые сферы использования этих технологий в ближайшем будущем: видеоигры, реальные события, VR-парки, здравоохранение, недвижимость, образование и вооруженные силы. В ближайшие годы VR/AR-проекты будут становиться более сложными, интересными и полезными. С развитием технологий устройства, способные поддерживать дополненную и виртуальную реальности, будут мощнее и смогут транслировать более качественные изображения. В промышленности VR и AR все чаще будут помогать контролировать качество процессов и готовой продукции, в ретейле — привлекать покупателей новым функционалом, автомобили также будут оснащать AR-технологиями.

Источник

Дополненная реальность (AR): что это и какую пользу приносит бизнесу

Ещё недавно AR/VR можно было увидеть только в высокобюджетных фантастических фильмах. Но технологии развиваются — виртуальную (VR) и дополненную реальность (AR) стали использовать в решении задач бизнеса, образования, медицины и многих других сферах.

Рассказываем, что такое дополненная реальность (AR), как эту технологию применяют в маркетинге и почему брендам стоит обратить на неё внимание. Внутри — классные кейсы от компании Live Animations.

Основатель и владелец компании Live Animations

Что такое дополненная реальность (AR) и как развивалась эта технология

Дополненная реальность (AR) — технология, добавляющая в реальный, физический мир цифровые объекты. Например, шлем военного лётчика, со стеклом отображающим расстояние до цели, высоту полёта, различные углы и ещё кучу параметров боя; экран телефона, где изображение покемона накладывается на картинку с камеры; упаковка товара, превращающаяся в захватывающую анимацию при наведении на неё камеры.

В отличие от дополненной реальности, виртуальная реальность (VR) — это полное погружение в созданный компьютером мир. Для восприятия такой реальности нужен специальный шлем или очки.

Многие предметы и технологии изначально создавались для военных нужд: например, городской рюкзак или интернет. Не стали исключением и технологии AR и VR.

В середине XX века, когда AR и VR ещё не различали, транснациональная корпорация Philco Corporation создала первый шлем виртуальной реальности для Пентагона.

После были проекты для ЦРУ, NASA и индустрии развлечений. Тут стоит отметить так и не ставшее популярным устройство Sensorama. Это было что-то вроде 5D-кинотеатра. Аппарат не только показывал зрителю кино со звуком, но ещё и обдувал его ветром, качал на стуле и наполнял ноздри соответствующими сюжету фильма ароматами. Такой вот аналоговый VR. Но изобретение было слишком революционным и потому не вызвало интереса инвесторов.

В 1990 году учёный Том Коделл ввёл термин «дополненная реальность». С тех пор дороги AR и VR разошлись.

AR стал развиваться больше как коммерческая технология для нужд бизнеса. Это и логично, ведь чтобы испытать опыт дополненной реальности, человеку достаточно смартфона или планшета, в то время как для доступа к VR-контенту необходимо иметь дорогостоящий шлем и другие гарнитуры.

В каких сферах используют AR

С помощью AR можно решить практически неограниченный круг задач. Например, Amazon применяет AR для проверки социального дистанцирования своих работников. В самых людных местах офиса установлены мониторы, на которые транслируются изображения из закреплённых тут же камер наблюдения. Вокруг каждого человека дорисовывается круг безопасного диаметра, и если люди находятся слишком близко, круги вокруг них становятся красными. Во всех остальных случаях они зелёные:

Ещё одна необычная сфера применения — логистические центры. Компания DHL разработала специальную гарнитуру для оптимизации труда сотрудников, состоящую из сканера проектора и специальных очков. Она сканирует штрихкод упаковки и проецирует на очки всю необходимую информацию, включая место посылки на тележке:

AR активно используют в медицине. Существует устройство, считывающее сетку сосудов пациента по тепловому излучению и проецирующее её на его руку. С таким гаджетом средний медперсонал никогда не промахнётся, пока ставит капельницу или делает укол в вену:

Кроме того, AR используют в образовании, авиационной и автомобильной промышленности, машиностроении, туризме, прессе, музейном деле и других сферах.

Какую пользу AR приносит бизнесу

Множество брендов с мировым именем активно используют AR в своих маркетинговых программах.

Отличный пример — лондонские остановки от Pepsi. Компания не раскрывает результатов акции, но даже по этому видео заметно, сколько людей снимали всё происходящее и делились снятым в соцсетях:

AR помогает решить две маркетинговые задачи:

повысить первичные продажи;

повысить повторные продажи.

Повышение первичных продаж достигается за счёт более полного информирования потенциального потребителя о товаре. Например, покупателю нужен новый чайник, а при помощи AR он может посмотреть, как товар будет смотреться на его кухне, причём в реальном размере, а также подобрать подходящий цвет.

Что касается повторных продаж, основная идея в том, чтобы с помощью AR предоставить покупателю дополнительную бесплатную услугу и тем самым установить с ним позитивную эмоциональную связь. На этом основана механика инновационных программ лояльности.

Для решения первой группы задач применяется WebAR, а для второй — MobileAR. Это два сегмента технологии, отличающиеся способом доступа к AR-контенту.

Чтобы получить опыт дополненной реальности через MobileAR, пользователю нужно скачать приложение и навести камеру девайса на метку, горизонтальную поверхность или объект. Такое количество действий может совершить только существующий клиент. Потому этот способ применяется исключительно для увеличения повторных продаж.

В случае WebAR этого не нужно. Этот подвид технологии обеспечивает доступ пользователя к AR-контенту просто при посещении сайта или соцсети. К WebAR относятся все AR-примерочные, маски для соцсетей и большая часть оживающих упаковок. Очень большой сегмент WebAR занимают интернет-магазины, особенно в области товаров для дома. По ним можно ходить, приближать понравившиеся товары и даже консультироваться с продавцами или смотреть рекламу на виртуальных мониторах.

Профессия

Моушн-дизайнер в 2D и 3D

Как бренды продвигаются с помощью AR: кейсы компании Live Animations

Международная сеть ритейла АТБ

Один из самых успешных наших кейсов. Покупателям в супермаркетах, сделавшим покупку на определённую сумму, предлагались купоны. Собрав определённое количество купонов, покупатель мог приобрести AR-книгу по специальной цене.

Сначала это была «Алиса в Стране чудес», а потом — «Алиса в Зазеркалье». По результатам акции в Украине и Беларуси было продано 715 000 экземпляров.

Проект не просто способствовал увеличению суммы среднего чека сети. Благодаря ему многие покупатели впервые увидели книгу с дополненной реальностью.

Кондитерская компания Konti

Мы осовременили их корпоративного героя Timi и создали серию анимаций и развивающих игр в дополненной реальности с его участием. Доступ к ним открывался после сканирования метки на упаковке.

Сеть супермаркетов Billa

Покупатель за определённую сумму в чеке получал возможность купить непрозрачный пакет со сборной игрушкой внутри: фермеры, фермерские животные, сельхозтехника, строения. На тех же условиях можно купить механическую диораму, на которой собранные игрушки превращаются в работающую ферму. Каждую игрушку можно отсканировать и перенести в виртуальную AR-игру (бесплатное мобильное приложение), где можно вести своё хозяйство, зарабатывая виртуальную валюту.

Ещё одна фишка — создание музыкальных треков. Пользователь мог миксовать звуки, издаваемые собранными персонажами.

Программа продумана так, чтобы удерживать интерес покупателей на протяжении нескольких месяцев. Проект только стартовал, потому говорить о результатах рано.

Южнокорейская телекоммуникационная компания LG U+

Компания мотивировала своих клиентов переходить на 5G. Новый стандарт связи отчается от 4G и 3G более высокой скоростью и качеством доступа как раз к AR/VR контенту.

Компания создала бесплатную электронную детскую AR-библиотеку, доступную только для своих абонентов. Бумажного носителя здесь нет вовсе. Через приложение пользователь наводит камеру гаджета на любую ровную горизонтальную поверхность и на ней появляется книга. Она сама раскрывается, представляет героев и ведёт повествование. Ребёнок не просто смотрит мультик — он участвует в нём и играет с героями.

Косметическая компания Oriflame

Бренд использует маски с дополненной реальностью для продвижения новых линеек своей продукции в соцсетях, в данном случае — для презентации новой линейки косметических средств в странах Центральной и Восточной Европы. Маска сама определяет, какие сложности с кожей девушка испытывает прямо сейчас, и мгновенно исправляет ситуацию:

Компания по производству 3D-пазлов Ugears

Этот пример показывает, что совсем необязательно выбирать, что вы хотите стимулировать — первичные продажи или повторные. В нём действие направлено на обе цели.

Мы выбрали четыре модели пазлов, для которых создали и WebAR, и MobileAR. Потенциальный покупатель получил возможность увидеть, как будет выглядеть уже собранная модель ещё до покупки — наведя камеру телефона на упаковку. После сборки модели при помощи бесплатного мобильного приложения можно было посмотреть, как собранный агрегат применяется в реальной жизни. Это помогает детям лучше понять окружающий их мир. В этом и есть дополнительная польза. Она и устанавливает позитивную эмоциональную связь между потребителем и брендом.

Экономика будущего будет основана на AR

Основной вектор развития AR — повсеместная доступность и высочайшее качество контента. Единственное, что пока сдерживает взрывной рост популярности этой технологии — отсутствие качественных и относительно недорогих AR-очков. С появлением таких очков получать AR-опыт станет несравнимо удобнее, а значит количество пользователей вырастет в разы.

Как только такой гаджет появится — любой супермаркет будет напоминать восточный базар, только место продавцов-зазывал займут упаковки. Они наперебой будут рассказывать вам о свойствах своих товаров, акциях и бонусах. Любой физический товар будет обладать диджитал-составляющей. И это не далекое будущее. Мировые гиганты (Apple, Facebook, Google, Samsung) наперегонки готовят AR-очки, и их выход на рынок ожидается совсем скоро.

Что касается каналов связи, то они уже готовы. Многие развитые страны используют разработанный специально для AR/VR 5G. Особенность этого стандарта в том, что он в реальном времени распределяет вычисления между мобильным устройством и сервером. До этого преградой для повсеместного применения AR/VR была низкая вычислительная способность мобильных устройств. Точнее, для AR её хватало, но делать контент такого же качества, как настоящее кино или современный мультфильм, было нельзя. Гаджет очень тормозил.

В новом стандарте этой проблемы нет. Самые объёмные вычисления будут передаваться на сервер, а оттуда на устройство будет возвращаться готовый результат. И все это в реальном времени, то есть абсолютно незаметно для пользователя.

Источник