Kas yra išplėstoji tikrovė

Per pastaruosius kelerius metus išplėstoji ir virtuali realybė sparčiai auga. Šios technologijos padeda pasauliui suprasti sudėtingus dalykus, nes vizualizacija tampa lengvesnė ir efektyvesnė. Jie leidžia lengvai vizualizuoti objektą trimis matmenimis, kurie ne tik sukuria virtualų įsivaizduojamų objektų vaizdą, bet ir sukuria realių objektų 3D vaizdus.

Pirmąjį virtualios realybės eksperimentą žmonijoje atliko 1968 m. Sutherlandas. Jis padarė didžiulį mechaniškai pritvirtintą galvos ekraną, kuris buvo labai sunkus ir pavadintas „Damoklo kardu“. To paties eskizas pateiktas žemiau.

Terminą „išplėstoji tikrovė“ sugalvojo du „Boeing“ tyrėjai 1992 m. Jie nori išanalizuoti orlaivio dalis jų neišardydami.

„Google“ jau pristatė savo „ARCore“, kuris padeda kurti AR turinį išmaniuosiuose telefonuose. Daugelis išmaniųjų telefonų palaiko „ARcore“ ir jums tereikia atsisiųsti „AR“ programą ir galite ja naudotis be jokių kitų reikalavimų. AR palaikomų išmaniųjų telefonų sąrašą rasite čia.

Pasinerkime į AR ir VR pasaulį, suprasdami šias technologijas ir jų skirtumus.

Kas yra išplėstoji tikrovė ir kuo ji skiriasi nuo virtualiosios realybės?

Išplėstinė realybė yra tiesioginis ar netiesioginis realaus fizinio pasaulio vaizdas, kuriame kompiuterio sukurti objektai yra patalpinti naudojant vaizdo apdorojimą. Žodis „Padidinimas“ reiškia padaryti daiktus dideliais, pridedant kitų dalykų. AR atneša skaičiavimus į realų pasaulį, leidžiantį jums bendrauti su skaitmeniniais objektais ir informacija jūsų aplinkoje.

Į virtualią realybę, imituojant aplinkos yra sukurta, kurioje vartotojas įdedamas patirtį. Taigi, VR perkelia jus į naują patirtį ir todėl jums nereikia ten patekti, kad pamatytumėte vietą, jūs jaučiate, kaip ten yra. „Oculus Rift“ arba „Google Cardboard“ yra keletas VR pavyzdžių.

Mišri realybė yra tiek AR, tiek VR derinys, kuriame galite sukurti virtualią aplinką ir išplėsti į ją kitus objektus.

Jūs galite pamatyti šių technologijų skirtumą tiesiog stebėdami aukščiau pateiktą vaizdą ir apibrėžimus.

Svarbiausias skirtumas yra pačioje aparatinėje įrangoje. Norint patirti VR, jums reikia tam tikrų ausinių, kurias būtų galima maitinti per išmanųjį telefoną arba prijungti per aukščiausios klasės kompiuterį. Šioms laisvų rankų įrangoms reikalingi maitinimo ekranai su mažu vėlavimu, kad galėtume sklandžiai stebėti virtualų pasaulį neišmesdami nė vieno kadro. Nors AR technologijai nereikia jokių laisvų rankų įrangos, galite tiesiog naudoti telefono kamerą ir laikyti ją prie nurodytų objektų, kad bet kada galėtumėte naudotis laisvų rankų įranga.

Be išmaniojo telefono naudojimo AR, galite naudoti atskirus išmaniuosius akinius, tokius kaip „ Microsoft Hololens“. „Hololens“ yra didelio našumo išmanusis stiklas, į kurį įdėti skirtingų tipų jutikliai ir kameros. Jis specialiai sukurtas patirti AR.

Naudokite papildytos realybės atvejus

Nors AR yra jauna terpė ir ji jau naudojama įvairiuose sektoriuose. Šiame skyriuje apžvelgsime keletą populiariausių AR naudojimo atvejų.

1. Pirkimas ir mažmeninė prekyba: šis sektorius labai plačiai naudoja AR technologiją. AR leidžia jums pabandyti žiūrėti, drabužius, makiažą, akinius ir kt. „Lenskart“, internetinė platforma akiniams pirkti, naudoja AR, kad pajustumėte tikrąją išvaizdą. Baldai taip pat yra geriausias AR atvejis. Fotoaparatą galite nukreipti į bet kurią namo / biuro dalį, kuriai norite įsigyti baldų, ji parodys geriausią 3D vaizdą su tiksliais matmenimis.

2. Verslas „AR“: Profesinės organizacijos, taip pat naudojančios AR, leidžiančios sąveikauti su produktais ir paslaugomis. Mažmenininkai gali suteikti klientams naujų būdų bendrauti su produktais, o reklamuotojai gali pasiekti vartotojus įtraukiančiomis kampanijomis. Sandėliai gali sukurti naudingą navigaciją ir instrukcijas darbuotojams. Architektūros firmos gali rodyti dizainą 3D erdvėje.

3. Socialinės žiniasklaidos AR: daugelyje socialinės žiniasklaidos platformų, tokių kaip „Snapchat“, „Facebook“, AR naudoja skirtingų tipų filtrus. AR skaitmeniniu būdu valdo jūsų veidus ir daro jūsų nuotraukas įdomesnes ir linksmesnes.

4. Žaidimų AR: 2016 m. „ Pokemon Go“ tampa pirmuoju virusiniu AR žaidimu. Tai buvo taip įdomu ir tikra, kad Žmonės tapo priklausomi nuo šio žaidimo. Dabar daugelis žaidimų firmų naudoja AR, kad veikėjai taptų patrauklesni ir interaktyvesni su vartotoju.

5. AR švietimo srityje: sudėtingų temų mokymas naudojant AR yra viena iš jos galimybių. „Google“ paleido „AR“ programą, skirtą švietimui, pavadinimu „Expeditions AR“, skirtą padėti mokytojams parodyti studentus naudojant AR vaizdinę medžiagą. Žemiau pateiktas AR vaizdinis parodymas, rodantis, kaip vyksta ugnikalnio išsiveržimas.

6. Sveikatos priežiūros AR : ligoninėse naudojamas AR, siekiant padėti gydytojams ir slaugytojams planuoti ir vykdyti operacijas. Interaktyvūs 3-D vaizdai, tokie kaip AR, šiems gydytojams siūlo daug daugiau, palyginti su 2-D. Todėl AR gali padėti chirurgams atlikti sudėtingas operacijas po vieną žingsnį ir tai ateityje gali pakeisti tradicines diagramas.

7. Pelno nesiekianti įmonė: pelno nesiekiančios organizacijos gali naudoti AR, siekdamos paskatinti gilesnį įsitraukimą į svarbiausias problemas ir padėti sukurti prekės ženklo identitetą. Pavyzdžiui, organizacija nori skleisti supratimą apie visuotinį atšilimą, tada, norėdama šviesti žmones, jie gali pateikti pranešimą apie jo poveikį naudodami AR interaktyvius objektus.

Apsauginės įrangos reikalavimai išplėstinei tikrovei

Bet kurios technologijos pagrindas prasideda nuo jos aparatūros. Kaip aprašyta aukščiau, mes galime patirti AR išmaniajame telefone arba atskiruose išmaniuosiuose akiniuose. Šiuose įrenginiuose yra daugybė skirtingų jutiklių, per kuriuos galima stebėti vartotojo supančią aplinką.

Jutikliai, tokie kaip akselerometras, giroskopas, magnetometras, kamera, šviesos aptikimas ir kt., Vaidina labai svarbų vaidmenį AR. Pažiūrėkime apie šių jutiklių svarbą ir vaidmenis AR.

Judesio stebėjimo jutikliai papildytoje realybėje

Akselerometras: Šis jutiklis matuoja pagreitį, kuris gali būti statinis kaip gravitacija arba gali būti dinamiškas kaip vibracija. Kitaip tariant, matuojamas greičio pokytis per laiko vienetą. Šis jutiklis padeda AR įrenginiui stebėti judėjimo pokyčius.
Giroskopas: giroskopas matuoja prietaiso kampinį greitį arba orientaciją / nuolydį. Taigi, kai pakreipiate savo AR įrenginį, jis išmatuoja polinkio dydį ir tiekia jį į ARCore, kad AR objektai reaguotų atitinkamai.
Kamera: ji suteikia tiesioginį vartotojo supančios aplinkos tiekimą, ant kurio galima uždengti AR objektus. Išskyrus pačią kamerą, „ARcore“ naudoja kitas technologijas, pavyzdžiui, mašininį mokymąsi, sudėtingą vaizdo apdorojimą, kad būtų galima gaminti aukštos kokybės vaizdus ir susieti su AR.

Supraskime detaliai judesio stebėjimą.

Judesio stebėjimas išplėstinėje realybėje

AR platformos turėtų pajusti vartotojo judėjimą. Tam šios platformos naudoja „Vienalaikio lokalizavimo ir kartografavimo“ (SLAM) bei „Vienalaikės odometrijos ir kartografavimo“ (COM) technologijas. SLAM yra procesas, kurio metu robotai ir išmanieji telefonai supranta ir analizuoja aplinkinį pasaulį bei atitinkamai elgiasi. Šiame procese naudojami gylio jutikliai, kameros, akselerometrai, giroskopas ir šviesos jutikliai.

Kartu atliekama odometrija ir žemėlapiai (COM) gali atrodyti sudėtingi, tačiau iš esmės ši technologija padeda išmaniesiems telefonams atsidurti erdvėje, palyginti su aplinkiniu pasauliu. Jis fiksuoja vizualiai skirtingus objektų ypatumus aplinkoje, vadinamus funkcijų taškais. Šie funkciniai taškai gali būti šviesos jungiklis, stalo kraštas ir kt. Bet koks didelio kontrasto vaizdas yra išsaugotas kaip funkcinis taškas.

Vietos stebėjimo jutikliai AR

Magnetometras: Šis jutiklis naudojamas matuoti žemės magnetinį lauką. Tai suteikia AR prietaisui paprastą orientaciją, susijusią su Žemės magnetiniu lauku. Šis jutiklis padeda išmaniajam telefonui rasti tam tikrą kryptį, o tai leidžia automatiškai pasukti skaitmeninius žemėlapius, atsižvelgiant į jūsų fizinę orientaciją. Šis įrenginys yra raktas į AR pagrįstas vietovės programas. Dažniausiai naudojamas magnetinis jutiklis yra „Hall“ jutiklis, kurį naudodami anksčiau sukūrėme virtualios realybės aplinką naudodami „Arduino“.
GPS: tai pasaulinė palydovinė navigacijos sistema, teikianti geografinės padėties ir laiko informaciją GPS imtuvui, pavyzdžiui, išmaniajame telefone. Išmaniesiems telefonams, naudojantiems „ARCore“, šis įrenginys padeda įgalinti vietos nustatymo AR programas.

Kas verčia AR jaustis realiai?

Yra daugybė priemonių ir metodų, kurie naudojami tam, kad AR jaustųsi realiai ir interaktyviai.

1. Turto padėjimas ir padėjimas: Turtas yra AR objektai, kurie yra matomi akims. Norint išlaikyti realybės iliuziją AR, skaitmeniniai objektai turi elgtis taip pat, kaip ir tikrieji. Šie objektai turi būti prilipę prie fiksuoto taško tam tikroje aplinkoje. Fiksuotas taškas gali būti kažkas konkretaus, pavyzdžiui, grindys, stalas, siena ir pan., Arba jis gali būti ore. Tai reiškia, kad judėjimo metu turtas neturėtų būti šokinėjamas atsitiktinai, jis turėtų būti fiksuojamas iš anksto nustatytose vietose.

2. Turto mastelis ir dydis: AR objektus reikia mokėti keisti. Pavyzdžiui, jei matote link jūsų atvažiuojantį automobilį, jis prasideda nuo mažo ir artėja artėjant. Be to, jei matote paveikslą iš šono, jis atrodo kitaip, kai jis matomas iš priekio. Taigi, AR objektai taip pat elgiasi taip pat ir jaučiasi kaip tikri objektai.

3. Okliuzija: kas nutinka, kai vaizdą ar objektą užblokuoja kitas, vadinamas okliuzija. Taigi, kai pajudinsite ranką prieš akis, būsite susirūpinę, jei ką nors pamatysite, o akis užstos ranka. Be to, AR objektai turėtų vadovautis ta pačia taisykle, kai AR objektas slepia kitą AR objektą, tada tik priešais esantis AR objektas turėtų būti matomas uždarant kitą.

4. Apšvietimas padidėjusiam tikroviškumui: kai pasikeičia aplinkinių apšvietimas, tada AR objektas turi reaguoti į šį pokytį. Pavyzdžiui, jei durys atidaromos ar uždaromos, AR objektas turėtų pakeisti spalvą, šešėlį ir išvaizdą. Be to, šešėlis turėtų atitinkamai judėti, kad AR jaustųsi tikras.

Priemonės, leidžiančios sukurti išplėstąją tikrovę

Yra keletas internetinių platformų ir skirta programinė įranga, skirta kurti AR turinį. Kadangi „Google“ turi savo „ ARCore“, jie teikia gerą paramą pradedantiesiems, kad galėtų kurti AR. Išskyrus žemiau, trumpai paaiškinta keletas kitų AR programinės įrangos:

„Poly“ yra internetinė „Google“ biblioteka, kurioje žmonės gali naršyti, dalytis ir remiksuoti 3D išteklius. Turtas yra 3D modelis arba scena, sukurta naudojant „Tilt Brush“, „Blocks“ ar bet kurią 3D programą, kuri sukuria failą, kurį galima įkelti į „Poly“. Daugeliui išteklių yra suteikta licencija pagal „CC BY“ licenciją, o tai reiškia, kad kūrėjai gali juos nemokamai naudoti savo programose, jei kūrėjui suteikiamas kreditas.

„Tilt Brush“ suteikia galimybę piešti 3D erdvėje naudojant virtualią realybę. Išlaisvinkite savo kūrybiškumą trimačiais teptuko potėpiais, žvaigždėmis, šviesa ir net ugnimi. Jūsų kambarys yra jūsų drobė. Jūsų paletė yra jūsų vaizduotė. Galimybės yra begalinės.

Blokai padeda kurti 3D objektus virtualioje realybėje, neatsižvelgiant į jūsų modeliavimo patirtį. Naudodami šešis paprastus įrankius galite atgaivinti savo programas.

„Unity“ yra „Unity Technologies“ sukurtas kelių platformų žaidimų variklis, kuris pirmiausia naudojamas kuriant tiek erdvinius, tiek dvimačius vaizdo žaidimus ir kompiuterių, konsolių bei mobiliųjų įrenginių modeliavimus. „Unity“ tapo populiariu žaidimų varikliu kuriant VR ir AR turinį.

„Sceneform“ yra 3D sistema, turinti fiziškai pagrįstą atvaizdavimo priemonę, kuri yra optimizuota mobiliesiems įrenginiams ir kuri leidžia „Java“ kūrėjams kurti išplėstinę realybę.

Svarbūs AR ir VR vartojami terminai

Inkarai: tai vartotojo apibrėžtas lankytinas objektas, ant kurio uždedami AR objektai. Inkarai yra kuriami ir atnaujinami atsižvelgiant į geometriją (plokštumos, taškai ir kt.)
Turtas: Tai reiškia 3D modelį.
Dizaino dokumentas: jūsų AR patirties vadovas, kuriame yra visi 3D ištekliai, garsai ir kitos dizaino idėjos, kurias jūsų komanda gali įgyvendinti.
Aplinkos supratimas : suvokti realią aplinką aptinkant objektų taškus ir plokštumas ir naudojant juos kaip atskaitos taškus aplinkos žemėlapiui. Taip pat vadinamas konteksto suvokimu.
Ypatybės: tai vizualiai skirtingos jūsų aplinkos ypatybės, pvz., Kėdės kraštas, šviesos jungiklis ant sienos, kilimėlio kampas ar bet kas kitas, kuris greičiausiai išliks matomas ir nuosekliai laikomas jūsų aplinkoje.
Rezultatų testavimas: jis naudojamas imti (x, y) koordinates, atitinkančias telefono ekraną (suteikiamas palietimu ar bet kokia kita sąveika, kurią norite, kad jūsų programa palaikytų), ir nukreipti spindulį į fotoaparato vaizdą į pasaulį. Tai leidžia vartotojams pasirinkti ar kitaip sąveikauti su objektais aplinkoje.
Panardinimas: jausmas, kad skaitmeniniai objektai priklauso realiam pasauliui. Nutraukti panardinimą reiškia, kad realizmo pojūtis buvo palaužtas; AR paprastai tai vyksta dėl objekto, kuris elgiasi taip, kad neatitinka mūsų lūkesčių.
„Inside-out“ sekimas: kai įrenginyje yra vidinės kameros ir jutikliai, kad būtų galima nustatyti judesį ir stebėti kelio padėtį.
Išorinis stebėjimas: kai prietaisas naudoja išorines kameras ar jutiklius judesiui aptikti ir takelio padėčiai nustatyti.
Lėktuvo paieška: išmaniajam telefonui būdingas procesas, kurio metu „ARCore“ nustato, kur horizontalūs ir vertikalūs paviršiai yra jūsų aplinkoje, ir naudoja tuos paviršius skaitmeniniams objektams pastatyti ir orientuoti
Spindulinis transliavimas : spindulio projektavimas, padedantis įvertinti AR objektą, kur jis turėtų būti, kad patikimai pasirodytų realaus pasaulio paviršiuje; naudojamas bandymų metu.
Vartotojo patirtis (UX): procesas ir pagrindinė sistema, kuria siekiama padidinti vartotojų srautus kuriant produktus, kurie galutiniams vartotojams yra labai patogūs ir prieinami.
Vartotojo sąsaja (NS): jūsų programos vaizdai ir viskas, su kuo sąveikauja vartotojas.