Как работает дополненная реальность

Впечатления людей, впервые попробовавших использовать дополненную реальность (дальше AR) в 10 из 10 случаев довольно сильные. Да и потом, испробовав AR, я на собственном опыте убедилась, что игра все таки стоит свеч.

Многие по сей день относятся к AR с заметным скепсисом. А все потому, что они до конца не понимают, как устрена AR и как эта технология работает на самом деле.

Всем известные шлемы американских пилотов, где на их прозрачной части отображается информация о полете, пожалуй, один из самых простых примеров применения AR. То бишь, технология AR безусловно использует компьютерные технологии, которые накладывают, дополняют информацией реальное изображение в реальном времени.

Рассмотрим один из свежих примеров AR — автомобильные системы безопасности. Снаружи кузова автомобиля установлены камеры, отображающие реально происходящую ситуацию на дороге. Бортовой компьютер определяет положение пешеходов, автомобилей и прочих объектов, а также автоматически корректирует скорость, исходя из полученных данных. Все это отображается на лобовом стекле, что значительно облегчает жизнь водителя. Сегодня же разработчики потеют над созданием системы общения между автомобилями. И вскоре наше физическое присутствие в нем станет и вовсе не нужным.

Вернемся к истокам

В 1997 году Рональд Азума (Ronald T. Azuma) определил технологию AR в трехмерном срезе:

комбинация реального и виртуального контентов;
оба типа контента отображаются в 3D пространстве;
все это происходит в режиме реального времени.

По сути, для отображения эффекта AR необходимы 4 главных компонента: веб-камера, компьютер, маркер и программа.

Что такое маркер?

Маркер или метка — это изображение, нанесенное на какую-либо поверхность. Преподнеся камеру к этой поверхности, на экране используемого вами устройства появится виртуальный 3D объект в режиме реального времени.

Маркер содержит в себе закодированную информацию, которую можно считать с помощью камеры. И таким образом, неодушевленные объекты начинают оживать и действовать согласно определенному сценарию.

Например, сервис LearnAR.org подразумевает интерактивное обучение с использованием технологии AR. Для этого студентам необходимо распечатать 10 маркеров, преждевременно скачав их на сайте. Затем нужно выбрать тип активности (выбрав из 10 блоков по химии, стереометрии, языкам и т.д.). Дальше с помощью маркеров и веб-камеры студенты могут проводить различные исследования и эксперименты. Например, в 3D режиме наблюдать за деятельностью внутренних органов человека. Или же провести исследование радиоактивности.

Основная идея — создать 3D изображение, привязать его к метке и показать на экране.

Существует и безмаркерная технология. В таком случае меткой может быть любое графическое изображение: будь-то логотип компании или же обычная обложка журнала. Система распознает цветное изображения при помощи специальных алгоритмов программы.

Например, всем известное издательство комиксов Marvel в свое время выпустило первые в своем роде комиксы с дополненной реальностью. Для этого читателям сперва нужно было скачать специальное мобильное приложения, а потом наблюдать за героями, которые оживали.

Что такое специальная программа?

Для начала работы с AR необходимо предварительно скачать специальные приложения и установить их на свой гаджет. Сегодня существует целая масса различных приложений для всех мобильных платформ.

В случае использования мобильных браузеров AR метками выступают данные, полученные с GPS, акселерометра и цифрового компаса. Кстати, последний используется программой Spyglass для iPhone, которая накладывает координаты на изображение неба, полученного с помощью камеры смартфона.

Если раньше большинство приложений ориентировались исключительно на сегмент развлечений, среди которых были даже имитация зрения Терминатора или стрелялки, позволяющие на фоне неба отстреливать летающие объекты в режиме реального времени, то сейчас AR врывается в жизнь многих других сфер.

Хлеба и зрелищ

На сегодняшний день разработки в сфере AR достигают таких высот, что способны распознать не только фигуры и линии, а и форму лица, руки, вплоть до пропорций и размеров тела.

Сооснователь компании Geoloqi Эмбер Кейс утверждает, что в скором времени технология AR перейдет на качественно новый уровень, когда пользователи смогут самостоятельно создавать контент и даже разрабатывать приложения.

Теперь мы можем примерять вещи в интернет-магазинах не отходя от компьютера, который подберет цвет, форму и размер нужной вам вещи с помощью головокружительных разработок AR. Тоже самое нас ждет и в реальных магазинах, где будут обустроены виртуальные примерочные, позволяющие увидеть себя на экране, но уже в новой одежде.

С помощью AR можно осмотреть улицу на наличие меток о ресторанах с отзывами, кинотеатрах с расписанием сеансов, местоположении друзей из социальных сетей, которые сейчас находятся неподалёку, или о тех, кто недавно постил сообщения в Twitter.

Заходя в метро, можно узнать, какая загруженность той или иной станции в данный момент, или же просто постоянно иметь доступ к трехмерной карте метро, чтобы не потеряться. Тысячи компьютерных игр с эффектом AR уносят пользователей в совершенно другой мир.

Музеи, библиотеки, научные и медицинские лаборатории используют технологию AR, чтобы, например, хирург смог увидеть перед собой все самые важные показатели жизнедеятельности пациента прямо во время проведения операции.

Туристам больше не понадобятся карты, а экскурсии в Помпеи будут отображать не только реальные дома, выкопанные из вулканического пепла, но и образ жителей того времени, которые, естественно, будут сгенерированы с помощью технологии дополненной реальности.