AR и VR - реальность встречается с виртуальностью

Дополненная (AR) и виртуальная реальность (VR) являются одними из быстро развивающихся тенденций и видений в ИТ-индустрии. Помимо интерактивных цифровых игр или фильмов, виртуальность предлагает широкий спектр возможностей для обучения, моделирования и получения опыта. Не только поклонники индустрии развлечений извлекают выгоду из дальнейшего развития технологии-VR - она ​​медленно, но верно закрепляется во многих сферах общества.

Определение дополненной и виртуальной реальности

VR - это создаваемая специальным оборудованием и программным обеспечением интерактивная виртуальная среда. Самым важным элементом здесь являются очки-VR. Они оснащены двумя дисплеями с высоким разрешением, которые в реальном времени показывают искусственно созданные изображения. К ним подключена сенсорная система для регистрации положения и движения головы. Перемещение тела изменяет рассчитанные изображения так же, как изменились бы вид и перспектива без очков. Особенность VR в том, что в сочетании с дополнительными устройствами ввода, от клавиатуры до специальных контроллеров, виртуальным миром можно манипулировать, а не просто присутствовать в качестве зрителя.

Термин виртуальная реальность был придуман Д. Бродериком, который впервые использовал его в своем научно-фантастическом романе 1982 года «Мандала Иуды». В 1987 году этот термин впервые был включен в Оксфордский словарь английского языка.

Источник показанных изображений различается в зависимости от области применения виртуальной реальности: сценарии могут быть полностью компьютерно-сгенерированными, фантастическими или смесью реального и виртуального. В последнем случае мы говорим о AR, где реальность разбавлена виртуальными элементами. В отличие от VR здесь не создается полностью искусственная среда, а нормальное восприятие обогащается с помощью текстов, видео, изображений или трехмерной анимации. Например, сгенерированные компьютером объекты находятся в реальном мире как их видимое расширение.

Основная цель AR - предоставить дополнительную информацию. Пользователь по-прежнему воспринимает свое реальное окружение, но получает дополнительный, в основном визуальный или слуховой контент. Такая система состоит из нескольких компонентов. Сердце - это компьютерная система, предоставляющая информацию. Также необходимы камера и дисплей. Камера запечатлевает реальный мир. Затем с помощью компьютерной системы добавляется желаемая информация. Наконец, дисплей берет на себя функцию отображения пользователю компьютерных данных.

Есть несколько способов вывода этой информации. Дисплей от смартфона - опция. Однако также возможно спроецировать дополнительные данные на поверхность. На практике это известно, например, по проекционным дисплеем в транспортных средствах. Дополнительная информация доступна водителю в режиме реального времени, без необходимости отвлекаться от дороги.

Возможности и способы применения виртуальной реальности и дополненной реальности очень разнообразны. Извлечь выгоду из цифровых технологий может как частный сектор, так и промышленность.

Как AR/VR помогает человеческому восприятию?

Людей обычно привлекают визуальные стимулы и они ими руководствуются. В значительной степени человек воспринимает вещи и события оптически. Соответственно обрабатывает информацию быстрее, если, например, звуки связаны со зрительными стимулами. Трехмерные изображения имеют ряд преимуществ по сравнению с двухмерными. Особенно это касается сложных данных.

Область применения VR идет еще дальше, поскольку ставит перед собой задачу визуализировать процессы и тем самым отображать больше деталей и информации, чем позволяют модели в реальности.

Это значительно облегчает работу, особенно в области промышленного производства, поскольку доступны невидимые или интуитивно непонятные данные. Отказ от классического представления в виде текста или графики на дисплее пропускает рабочий этап сознательного внимания и обработки и позволяет избежать неправильной передачи, поскольку информация доступна не в абстрактном виде, а как часть ситуации.

Procter & Gamble уже задействовала потенциал оптимизации системы, что позволило снизить затраты компании на 15%.

С помощью VR данные могут быть визуализированы в их реальном контексте, и достигается улучшение, прежде всего, наукоемких процессов, таких как аналитическая деятельность.

AR против VR

Дополненная реальность:

• AR - это смесь реального и виртуального мира.
• С помощью AR пользователь воспринимает реальную среду и взаимодействует с реальным миром и цифровыми расширениями.
• Аппаратная дополненная реальность: смартфон, планшет, умные очки.

Виртуальная реальность:

• VR - это чисто виртуальный мир.
• С помощью VR пользователь полностью погружается в виртуальную среду и взаимодействует с ней.
• Аппаратная VR: смартфон с насадкой для очков, очки-VR, перчатки-VR, контроллер-VR.

Оба метода генерируют информацию в реальном времени с помощью компьютерных систем. Затем пользователь взаимодействует с этими данными. В отличие от дополненной, виртуальная реальность - это исключительно искусственный мир, в который пользователь погружает все свои чувства. Он больше не воспринимает реальную среду, а только видит, слышит и чувствует компьютерный мир.

При использовании приложений AR и VR следует отметить ряд преимуществ:

• Визуализация подробной и специфичной информации;
• Поддержка сложных и трудных задач;
• Снижение временных затрат из-за невозможности получения информации заранее;
• Расширение восприятия за счет дополнительных цифровых объектов;
• Сочетание тактильного и цифрового опыта.

Однако следует учитывать, что эти преимущества не возникают автоматически в результате произвольного использования предложений и устройств. Ассортимент обширен, и выбор правильной технологии определяет наилучший возможный результат.

Виртуальная и дополненная реальность применение на практике

Индустрия развлечений

Без сомнения, технология виртуальной реальности продвигается на рынке развлечений, пусть и не так быстро, как предполагалось изначально. Одним из классических примеров VR являются панорамные изображения, которые, помимо прочего, создаются с помощью Google Street View. 360-градусные музыкальные видеоклипы, экскурсии, фильмы гораздо больше завораживают публику. Виртуальная реальность делает действие осязаемым и дает иллюзию того, что вы живете там. Вот почему цифровые технологии могут в долгосрочной перспективе изменить мир кино, каким мы его знаем.

Еще одна большая область виртуальной реальности - игры. Здесь можно полностью погрузиться в другой мир и взаимодействовать с виртуальной средой. Качественные игры и приложения-VR, которые предлагают много часов интересных историй и задач, становятся все более популярными, и их разработчики имеется большой потенциал на рынке.

Посещение концерта с дивана благодаря VR

В 2016 года состоялся первый концерт виртуальной реальности. Samsung эксклюзивно и в прямом эфире транслировала шоу лондонской группы Years & Years. Каждый фанат, обладавший очками Samsung Gear VR, мог с комфортом испытать представление, не вставая с дивана через интерактивную прямую трансляцию. Для мировой премьеры новой технологии были доступны три разных ракурса - в центре событий, стоя в первом ряду или прямо рядом со сценой музыкантов. За Years & Years последовали многие другие артисты, AC/DC, Beck и Coldplay. Помимо количества исполнителей, доступных для выбора, увеличилось и число зрителей.

На чемпионате мира по футболу в России стартовый матч транслировался в VR. Спортивный отдел BBC разработал для этого собственное приложение. За воротами поставили две камеры кругового обзора, ну и все.

Еще один способ применения виртуальной реальности в спорте - исследования спортивной науки и практики. В соревновательных видах она используется для тренировки когнитивных процессов. Тренировочные приложения для обычного пользователя обещают индивидуальную программу с занимательными упражнениями.

Обучение и дальнейшее образование

Опыт необходим в большинстве ситуаций - будь то тренировка, хобби или работа. Часто заранее получить важный навык просто невозможно, приходится ждать, пока не появится возможность или конкретное событие. Иногда это просто правильный путь, но есть области, в которых предпочтительный опыт может быть неоценимым. Например, симуляция сложной операции в медицине, ремонт специфичного оборудования, опасная спасательная операция или проверка строительного объекта.

Учителя и образовательные учреждения еще одно важное применение виртуальной реальности в обучении, и хорошим примером является приложение-VR «Titans of Space». Используя очки-VR, ученики могут вблизи увидеть, насколько велики планеты и их спутники в нашей солнечной системе.

С помощью технологии VR можно смоделировать бесчисленное количество ситуаций и получить ценные обучающие эффекты: изучение живых существ, понимание сложных процессов через собственный опыт, возможность попробовать, но без негативных последствий в реальной жизни. По сравнению с обычными учебными видео, которые визуализируют только определенные моменты, виртуальная реальность делает эти случаи осязаемыми и усиливает эффект обучения. Образовательные возможности и сферы применения виртуальной реальности безграничны и могут внести ценный вклад в личное и профессиональное развитие.

Исследования, разработки, бизнес и производство

В области исследований и разработок моделирование можно очень эффективно и относительно недорого реализовать в среде VR. Здесь могут быть созданы ситуации, которые физически невозможны в лабораториях, например интерактивная визуализация процессов ускорения лазерных частиц.

Многие рабочие процессы сегодня связаны с большим количеством технических данных, особенно, в области промышленного производства. Применение виртуальной реальности в промышленности может помочь сделать базовую информацию и накопленные знания доступными в конкретной ситуации и, таким образом, снизить уровень затрат, облегчить рабочие процессы и увеличить продажи.

С помощью AR и VR производственные планы и модели могут отображаться прямо на месте. Это варьируется от виртуального завершения этапов до точных инструкций по сборке для изготовления отдельных компонентов. Модели в 3D можно создавать при строительстве, промышленном производстве товаров или на этапе планирования. В архитектуре это может значительно снизить стоимость проектирования и сократить время разработки.

Технологии VR уже давно используют Mercedes Benz и Volkswagen. С помощью приложений, которые объединяют сотрудников и инструменты-VR, мировые гиганты разрабатывают, тестируют и реализуют свои ноу-хау.

Также существует множество сценариев для рекламы. С AR клиенту предоставляется прямая возможность взаимодействия. Это вовлекает потенциального покупателя и создает некую эмоциональную связь. Фактически, покупатель может осмотреть товары перед покупкой и увидеть их при использовании. В магазинах интересным решением являются волшебные зеркала. С их помощью покупатели могут, например виртуально примерить одежду. Интерактивные AR-инсталляции позволяют виртуально оборудовать квартиру мебелью из каталога. Так потребитель может почувствовать эффект от мебели, проверить, вписывается ли она в комнату.

В этом году на выставке CES в Лас-Вегасе был представлен первый дисплей дополненной реальности под названием Deep Frame. Этот дисплей работает БЕЗ дополнительных очков и БЕЗ планшета.

Даже такие большие вещи, как бассейн или дровяная печь, можно смоделировать прямо в доме клиента. Для компаний это имеет то преимущество, что такие реалистичные презентации могут проводиться без каких-либо усилий и затрат. Это означает огромные конкурентные преимущества перед конкурентами, маркетинг которых по-прежнему основан на классических структурах.

Медицина

Практичное применение виртуальной реальности в медицине остается постоянной темой в медицине с 1990-х годов. С тех пор, например, нейрохирурги начали использовать 3D-модель мозга, чтобы лучше подготовиться к предстоящей операции.

Системы AR также в режиме реального времени передают данные оперирующим врачам, предоставляя информацию для более точного вмешательства.

Очки VR предлагают много интересных новых возможностей и в терапии. Например, он уже используется для лечения депрессии, тревожных расстройств или посттравматических травм. Применяя моделирование-VR, пациенты постепенно сталкиваются со своей проблемой в контролируемой обстановке и учатся ее преодолевать.

Исследования в США показывают, что VR-терапия работает примерно у 80% пациентов с психологическими проблемами.

Другой пример, где виртуальная реальность оказалась чрезвычайно полезной – лечение аутичных детей. Среди прочего, она помогает тренировать двигательные навыки. В будущем VR охватит многие другие области медицины.

Виртуальная реальность перспективы развития и профессионального применения

Миниатюризация и общий технический прогресс в IT-секторе обеспечат все большее распространение дополненной реальности в повседневной жизни. Остается ожидать, что дополненная и виртуальная реальность не только всесторонне будет сопровождать и формировать промышленность и бизнес производство в ближайшие десятилетия, играть важную роль в частном секторе.

«Дополненная реальность придет с большим успехом, и когда это произойдет, мы будем удивляться, как мы когда-либо жили без нее».

- Тим Кук, генеральный директор Apple

В частности, в ближайшем будущем спрос на индивидуальные решения продолжит расти. У AR и VR есть потенциал, чтобы предоставить рентабельные и действенные альтернативы во многих отраслях и сценариях. Программирование таких решений зачастую едва ли сложнее, чем программирование обычных приложений. Компании, заинтересованные в этой технологии, могут получить профессиональную поддержку от поставщиков ИТ-услуг, которые обладают необходимыми ноу-хау для реализации индивидуальных проектов в области VR и AR.