Дополненная реальность — Naked Science
16 минут
Редакция

Дополненная реальность

Помните, как в культовом фильме «Терминатор» киборг видел не только реальную картинку происходящего перед его глазами-камерами, но и наложенную на нее информацию? Тогда это производило сильное впечатление и казалось чем-то совершенно нереальным. Но время идет, и такие решения успели перейти из киношной сказки в земную быль.   Что это такое?   Подобные эффекты объединены под...

Depositphotos_10863577_l
©Wikipedia

Помните, как в культовом фильме «Терминатор» киборг видел не только реальную картинку происходящего перед его глазами-камерами, но и наложенную на нее информацию? Тогда это производило сильное впечатление и казалось чем-то совершенно нереальным. Но время идет, и такие решения успели перейти из киношной сказки в земную быль.

 

Что это такое?

 

Подобные эффекты объединены под общим названием «дополненная реальность» (англ. – Augmented Reality). В последние годы эта технология находит все большее применение в нашей жизни, но она по-прежнему похожа на тот загадочный компонент фантастических фильмов. Что же это такое, и какие перспективы у дополненной реальности в будущем?

 

Идеи технологии вроде той, что сейчас представляет собой дополненная реальность, возникали уже достаточно давно. Но сам термин появился лишь в 1990-ом году. Его предложил Том Коделл, который в то время был сотрудником компании Boeing. К середине 1990-х годов она стала известной благодаря системам виртуальной реальности, в частности, так популярным в те времена шлемам.

 

На самом деле корни дополненной реальности лежат еще глубже. Вспомните любую телевизионную передачу или спортивную трансляцию: на картинку, снятую камерами, накладывается информация с текстом – дополняет ее. Например, когда во время просмотра футбольного матча телеканал повторяет голевой момент, и мяч иногда подсвечивается, чтобы зрители лучше прочувствовали ситуацию. По сути, то же самое и представляет собой дополненная реальность. Основная разница заключается в том, что информационная часть формируется в реальном времени и зависит от происходящего вокруг. Так что телепередачи это вовсе не дополненная реальность, так как в них нет виртуального элемента – зритель не может влиять на состав информации, отображаемой на экране.

 

Можно сформулировать понятие дополнения реальности. Это внесение новых элементов в существующий видеоряд, которые влияют на его смысл, при этом выбор этих самых элементов осуществляем мы сами.

 

Как работает?

 

Системы дополненной реальности используют компьютерные технологии, которые и отвечают за форму и содержание информации, накладываемой поверх реального изображения. Последнее может быть получено с камеры, либо это может быть естественная картинка, которую мы видим. Изображение дополняется элементами, выводимыми на прозрачный экран. Благодаря тому, что все это происходит в реальном времени, впечатления у людей, впервые видящих подобное, обычно довольно сильные.

Как и техника, системы дополненной реальности за последние годы ушли далеко вперед. Одни из них позволяют получать 3D-изображение, другие – производить сложные вычисления и выводить их результаты на экран в реальном времени, третьи – не только видеть события, но и изменять их. Отличный пример – автомобильные системы безопасности нового поколения. Камеры, установленные снаружи кузова, отображают реальную картинку, а бортовой компьютер определяет на ней положение пешеходов, автомобилей и других объектов и корректирует траекторию и скорость авто, исходя из этих данных. Еще один пример вполне реального использования  – шлемы американских пилотов, где на прозрачном экране отображается полетная информация.

 

Как применяется?

 

AR-системы (AR – общепринятое международное сокращение), несмотря на свою молодость, применяются очень широко. Еще бы, ведь во многих отраслях это очень удобно, а кое-где даже незаменимо. Первыми перспективность дополненной реальности оценили военные, которые довольно быстро и активно начали изучать и внедрять эти системы в новые виды вооружений и экипировки.

 

Пожалуй, наиболее перспективной областью применения AR в военных целях является беспилотная техника. В качестве примера можно привести всем известные американские БПЛА MQ-1 Predator, которые несут боевое дежурство в различных уголках планеты. Управление этими беспилотниками осуществляется из специальных центров, которые могут находиться на другой стороне земного шара. Пилоты видят на мониторах не только картинку, получаемую с камеры самолета, но и наложенную на нее необходимую сопутствующую информацию. Другой пример военного применения, о котором уже было упомянуто в двух словах, это нашлемная индикация. Пилоты видят происходящее вокруг своими глазами, а дополнительная информация, которая поступает от диспетчера и с бортового компьютера, отображается на прозрачном дисплее, вмонтированном в шлем.

 

Ну а прийти в массы дополненной реальности помогли смартфоны. У этих устройств есть все необходимое для реализации данной технологии: встроенная камера, достаточно производительная аппаратная платформа, крупный дисплей и развитые средства программной разработки. Почти для любой мобильной платформы существует масса приложений, в той или иной форме использующих AR. Яркий пример – программа Spyglass для iPhone, которая накладывает на полученное с камеры изображение неба координаты. Для этого используется цифровой компас. Впрочем, большинство мобильных приложений с дополненной реальностью предназначено исключительно для развлечения. Среди них есть приложения, имитирующие зрение Терминатора, игры, позволяющие на фоне реального неба отстреливать нарисованные летающие тарелки и многое другое. Известное издательство комиксов Marvel пошло дальше и в прошлом году выпустило первые в истории комиксы с дополненной реальностью. Вместо обычных бонусных DVD в нагрузку к комиксам идет мобильное приложение, которое оживляет героев.

 

Конечно, есть среди мобильных приложений и полезные. В стране с незнакомым Вам языком поможет программа OCR Text для ОС Android. Если Вы видите надпись, смысл которой Вам непонятен, достаточно просто навести на нее камеру, и приложение переведет ее. Поддерживаются различные языки, включая русский. Конечно, качество перевода очень далеко от совершенства, но на безрыбье, как говорится…

 

Сложности

 

Несмотря на громадный потенциал и очевидную полезность, дополненная реальность пока лишь в начале своего пути на Олимп всеобщего признания. Причин – много.

 

Основная проблема – сложность аппаратной реализации. До недавнего времени человечеству были недоступны портативные устройства с достаточно мощной аппаратной платформой. Конечно, сейчас все проблемы позади, мы научились делать достаточно мобильные и быстрые устройства с выходом в сеть. У мобильных устройств осталось лишь одно слабое звено – независимое питание. Все же современные аккумуляторы еще слишком далеки от того, что хотелось бы видеть.

 

Другая важная проблема – взаимодействие человека и компьютера. В идеальном случае оно должно быть прозрачным и непринужденным, но реализовать это на практике довольно сложно, особенно без клавиатуры, мыши, джойстика или сенсорного дисплея. Представьте себе солдата, который во время боя остановился, достал клавиатуру, а потом начал вбивать тактические данные в свой компьютеризированный шлем. Смешно и непрактично. Но решение проблемы – на подходе. Оно заключается в использовании нетрадиционных манипуляторов и контроллеров. Например, камера может отслеживать движение глаз пользователя, его мимику и жесты. Что-то похожее уже реализовано в игровом контроллере Microsoft Kinect. Пока что это лишь первые удачные эксперименты в данном направлении, но уже совсем скоро подобные устройства станут применяться повсеместно.

 

Перспективы

 

Что же ждет дополненную реальность в будущем? В ближайшие годы тягловой силой развития AR будут военные и сфера развлечений. Первые уже ощутили громадный потенциал технологии как средства быть на шаг впереди врагов. А вот в сфере развлечений дополненная реальность и вовсе обречена на коммерческий успех. На стыке этих двух не очень связанных между собой областей находятся боевые и тактические симуляторы, в которых бойцы получают возможность тренироваться в безопасной обстановке с высокой степенью реалистичности.

 

Уже в недалеком будущем  AR-системы получат применение в медицине. Устройства с поддержкой дополненной реальности будут помогать проводить операции, исследования и реабилитацию некоторых больных, в частности, страдающих психическими заболеваниями.

 

Еще одна перспективная область – промышленное производство. В будущем системы контроля качества с дополненной реальностью продукции помогут визуально обозначить брак.

Дополнения нашей реальности остается только ждать .

 

 

Читайте также

 

«Не имей 100 рублей, а имей 100 друзей» – рекомендуют ученые

Депрессия – лучший таймер

Видеоигры делают нас умнее

«Зона 51» оказалась реальностью

Почему дамы влюбляются в «ботаников»?

 

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 19:28
9 минут
Мария Азарова

На фоне новостей о введении обязательной вакцинации для некоторых категорий жителей российских регионов встает логичный вопрос, а какой вакциной все же прививаться. И если о разработанном в Центре Гамалеи «Спутнике-V» в последние месяцы мы слышали многое, то по второму российскому препарату — «ЭпиВакКороне» — в международном научном журнале не публиковали и окончательных результатов исследований. Сегодня директор центра «Вектор» рассказал некоторые подробности о своей вакцине.

Вчера, 12:51
25 минут
Александр Речкин

Первые попытки изучения Марса землянами датируются второй половиной XX века, но они далеко не всегда были успешными. Осуществить мягкую посадку на Красную планету очень и очень непросто: последний провал в этой области произошел уже в XXI веке. Тем не менее земным ученым удалось многое разузнать. А насколько хороши ваши знания в этой сфере?

5 часов назад
9 минут
НИУ ВШЭ

Психолингвисты из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Городского университета Нью-Йорка и Университета Штутгарта выяснили, чем отличается чтение на русском языке у разных групп читателей. Для этого они впервые использовали новый для билингвизма метод сравнения движения глаз взрослых носителей русского языка, русскоязычных детей и взрослых билингвов с разным уровнем владения языком.

12 июня
58 минут
Николай Цыгикало

Грохот уходящих в космос ракет, гигантские столбы огня, колоссальная сила, превосходящая силу тяжести. Форсажный рев боевых самолетов. Самое громкое и мощное силовое устройство человека. Все это — канал особой формы и особых свойств, радикально изменивший человечество. В чем его суть и как происходит трудное рождение сверхзвука — читайте в нашем материале.

15 июня
4 минуты
Сергей Васильев

Галактические нити крупномасштабной структуры Вселенной тянутся на сотни миллионов световых лет — и, как оказалось, вращаются, увлекая в движение все свои галактики.

12 июня
9 минут
Василий Парфенов

Российские эпидемиологи считают, что в столице могла появиться своя разновидность вируса SARS-CoV-2. Кроме того, по мнению специалистов Центра имени Гамалеи, сейчас важным является индийский штамм коронавируса. По отношению к нему активность сывороток у вакцинированных и переболевших Covid-19 снижена в 2-3 раза.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

27 мая
51 минута
Александр Березин

Хотя в прессе много пишут об исключительно редких «побочках» от вакцин, практика показывает, что бояться надо совсем другого. Самым страшным врагом привитого остается... коронавирус. Даже после вакцин Pfizer или Moderna от него иногда умирают — и подобных случаев уже сотни. Разумеется, среди непривитых таких на порядки больше, но погибшим и членам их семей от этого не легче. Еще хуже то, что две из трех российских вакцин, похоже, защищают от ковида намного слабее Pfizer и Moderna. Это довольно странно с учетом того, что третий российский препарат в этом плане не уступает западным аналогам. Почему российские власти финансируют миллионные тиражи слабой вакцины, имея в распоряжении вполне полноценную?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: