На технологию VR есть свой специфический спрос, но AR позволяет нам глубже погружаться в реальный мир и быть с ним теснее связанными – мир, в котором мы проводим большую часть нашего времени. Как и в случае с VR, мы должны осознавать, что расходуем наши «ресурсы внимания» для восприятия информации из дополненной реальности, но вместе с тем мы не отстраняемся от окружающего мира или друг от друга. Нужно отдавать себе отчет в том, что в центре этой новой среды находится сам человек. Главная цель всего этого – не потеряться во всевозможных устройствах, но дополнить нашу действительность технологическим фоном, продолжая при этом жить реальной жизнью.
Что такое дополненная реальность?
Наиболее распространенное определение AR звучит так: цифровое наложение на реальный мир, выраженное в компьютерной графике, тексте, видео или аудио, которое является интерактивным в реальном времени. Технической оболочкой для дополненной реальности является смартфон, планшет, компьютер или AR-очки, оснащенные специальным программным обеспечением и камерой. Вы можете использовать AR, чтобы найти и идентифицировать звезды и планеты[3 - https://youtu.be/p6znyx0gjb4 – Прим. авт.] в ночном небе или узнать больше про музейные экспонаты с помощью интерактивного AR-гида[4 - https://vimeo.com/70035191 – Прим. авт.]. AR предоставляет возможность лучше понять наш мир и почувствовать его совершенно по-иному.
Краткое определение AR, используемое по настоящее время, было дано в 1997 году пионером этого направления Рональдом Азума, и звучит оно следующим образом: «AR позволяет пользователю видеть реальный мир с виртуальными объектами, наложенными полностью или частично на объекты реального мира. Поэтому AR дополняет реальность, а не полностью заменяет ее»[5 - Ronald T. Azuma, «A Survey of Augmented Reality» (http://www.cs.unc. edu/~azuma/ARpresence.pdf). – Прим. авт.].
Технология AR заключается в накладывании виртуальных образов на сфокусированный реальный предмет с помощью камеры и программного обеспечения на включенном устройстве, таком как смартфон. В качестве предметов из реальной жизни могут быть выбраны знаки, изображения, объекты, звуки, местоположение или даже человек. Исходные данные обрабатываются с помощью программного обеспечения и сравниваются с базой данных потенциально соответствующей информации. Если есть совпадения, запускается технология AR, и дополненный контент накладывается поверх реальности.
Согласно определению, данному Рональдом Азума, дополненная реальность включает в себя следующие три характеристики:
• объединяет реальный и виртуальный миры;
• интерактивна в режиме реального времени;
• обеспечивает распознавание в трех измерениях (3D).
Распознавание, третья характеристика, состоит в том, чтобы эффективно вписывать трехмерные виртуальные объекты в реальный мир. Без точного распознавания иллюзия существования виртуальных объектов в реальном мире будет нарушена и эффект реалистичности не будет достигнут. Так, если виртуальная AR-лампа парит над вашим столом, а не стоит непосредственно на столе, то такой технический сбой разрушает иллюзию того, что эта лампа действительно находится в вашем пространстве (если только не допустить, что в вашем офисе завелись призраки). Зато если к какому-то виртуальному объекту добавить, например, тень, он станет для вас более правдоподобным, поскольку будет иметь характеристики окружающей физической среды.
Как развивается AR
То, чего, по моему мнению, не хватает в этом описании сегодня и что отличает следующую волну развития AR, – это контекст. Контекстная информация преобразует наш опыт взаимодействия с AR, поскольку теперь с одинакового опыта для всех пользователей дополненная реальность сместилась в сторону персонализированного опыта, учитывающего ваши расположение, интересы и потребности. Контекст основывается на характеристиках получаемой из внешнего мира наиболее важной информации и подстраивается под вас, накладывая соответствующие образы поверх реального мира.
Контекстное распознавание технологии AR не только должно позволять лампе выглядеть так, будто она действительно находится на столе (как говорилось в определении 1997 года). Технология должна обеспечивать появление лампы тогда, когда вам требуется больше света, или выключать свет, когда вы уходите с работы. Технические аспекты этой задачи будут решены в ближайшее время, и, хотя эта сторона продолжит оставаться важной, фокус в дальнейшем сместится на вопросы значимости и эффектности получаемого пользователем опыта по дополнению реальности.
Процесс поиска целей усложняется и теперь заключается не просто в распознавании цели, выбранной из статичной библиотеки вещей, как, например, изображение динозавра в учебнике, запускающее трехмерную модель динозавра, отображаемую в дополненной реальности. Сегодня эта трехмерная модель может изменяться, подстраиваясь под такие факторы, например, как уровень знания предмета каждым из учеников или даже их индивидуальные особенности восприятия информации. Так, в следующий раз, когда ученик откроет книгу, AR изображение динозавра изменится с учетом нового изученного материала. Технология дополненной реальности становится живой, «дышащей» базой данных: взаимодействие факторов внешнего мира и дополненной среды, изменяющихся в реальном времени, позволяет технологии адаптироваться под ваши индивидуальные особенности, исходя из имеющихся данных.
Уже давно пора переосмыслить значение технологии AR и ее возможное применение, учитывая, что в настоящее время она вышла за рамки чисто теоретических рассуждений и получает все больше практического применения. Раньше для использования AR требовалось специальное оборудование, которое было громоздким и неудобным. Но сегодня, благодаря тому, что современные смартфоны оснащены огромным количеством датчиков, технология AR стала доступна практически каждому. В дальнейшем дополненная реальность будет применяться все чаще, например в незаметных портативных компьютерах, встроенных в одежду, очки или даже вшитые под кожу человека.
Крупные компании, такие как Apple, Facebook, Microsoft, Google и Intel, пристально наблюдают за дополненной реальностью и инвестируют в ее будущее, привлекая к ней массовую аудиторию. Генеральный директор Facebook Марк Цукерберг называет AR «новой коммуникационной платформой». Он пишет: «Мы считаем, что настанет день, когда дополненная реальность станет частью повседневной жизни для миллиардов людей»[6 - Страница Марка Цукерберга на Facebook (https://www.facebook. com/zuck/posts/10101319050523971). – Прим. авт.].
Генеральный директор Apple Тим Кук считает[7 - David Phelan, «Apple CEO Tim Cook: As Brexit hands over UK», The Independent (http://ind.pn/2u7tbJy). – Прим. авт.], что AR – это «настолько же значительная идея, как смартфон». Кук говорит: «Я думаю, что потенциал AR настолько велик, что его можно назвать огромным. Я очень впечатлен возможностями дополненной реальности, они могут улучшить жизнь многих людей и сделать ее более насыщенной». В 2017 году на ежегодной Всемирной конференции разработчиков (WWDC) компания Apple представила ARkit, передовую платформу для разработки приложений AR для iPhone и iPad. В Докладе WWDC Крейг Федериги, старший вице-президент Apple по разработке программного обеспечения, назвал ARkit «самой распространенной платформой AR в мире»[8 - По материалам WWDC 2017 года (https://youtu.be/oaqHdULqet0). – Прим. авт.].
AR – это расширение ощущений человека, и эта технология не будет развиваться изолированно. Реальный эффект AR будет заключаться в том, что она станет основой для создания среды, сочетающей в себе также другие новейшие технологии, такие как портативные компьютеры, датчики, Интернет вещей (сокр. IoT от англ. «Internet of Things»), машинное обучение и искусственный интеллект.
Первая волна AR, которую я называю «наложение», была связана с наложением цифровых образов поверх реальности. В качестве примеров «наложения» можно привести трехмерную модель бейсболиста, возникающую на бейсбольной карточке, или виртуальную игру-викторину, появляющуюся на картонной подставке для кружки в баре. Эти проекты практически не имели вариаций и не менялись, если вы взаимодействовали с ними повторно; типичный одинаковый контент, не вызывающий у пользователя желания обратиться к нему снова. Часто для такого рода приложений также требовалось загрузить и распечатать определенное изображение для фокусировки, распознавания и запуска дополненной реальности.
Вторую волну AR я называю «Проникновение». Это новое поколение является более захватывающим, интегрированным и интерактивным по сравнению с первым. Ключевое различие между «Наложением» и «Проникновением» (в котором собственно и заключается секрет получения впечатляющего опыта взаимодействия с AR) – это вы. Вы являетесь движущей силой в «Проникновении». Вы – это контекст, определяющий дополненную реальность.
В отличие от «Наложения», технология этой волны выходит за рамки использования напечатанных объектов к новому пониманию пространства и глубокому погружению в окружающую среду. Весь мир становится объектом трекинга. При переходе к технологии «Проникновения» снимаются ограничения «Наложения» и возникает возможность для сенсорного и более тесного взаимодействия как с внешним миром, так и друг с другом.
Новые сенсорные смартфоны, поддерживающие технологию AR, такие как Lenovo Phab 2 Pro и Asus ZenFone AR, использующие в работе технологию AR от Google под названием Tango, – отличные пример того, как работает «Проникновение». Технология Tango включает в себя отслеживание движения и восприятие глубины, позволяя устройству ориентироваться в физическом пространстве подобно тому, как это делают люди.
Когда вы держите устройство и перемещаете его по комнате, камера, распознающая глубину, фиксирует то, что расположено рядом, и может определять физические границы и местоположение предметов вокруг. Оно способно определить, где находятся стены, пол и даже мебель. В недалеком будущем такие технологии, как Tango, позволят по-новому взглянуть на привычные повседневные действия, такие как, например, рассказывание ребенку сказки на ночь. Представьте себе, что кровать превращается в виртуальный джип для сафари, и обезьяна прыгает с комода на лампу, в то время как лев крепко спит на комоде. Ваша физическая среда, переплетаясь с виртуальным дополнением, погружает вас внутрь самой истории.
Проникновение в ваши чувства
Kinect от Microsoft позволил технологии AR сделать большой шаг вперед в области распознавания целей в реальном мире. Kinect сыграл важную роль в этом, сделав человека частью AR, благодаря отслеживанию движений тела. До Kinect цели для распознавания AR были, как правило, статичными и ограничивались напечатанными изображениями. Эта технология сделала AR более интерактивной и позволила распознавать не только ваши действия, но даже выражение лица и эмоции. (В главе 2 рассказывается, как компьютерное зрение усовершенствовало AR и как оно позволяет нам по-новому взглянуть на мир через эти новые «глаза».)
Изобретатель Kinect Алекс Кипман (он же изобрел AR-гарнитуру Microsoft HoloLens) описывает[9 - «How X-Box Kinect Tracks Your Moves», NPR (http://www.npr. org/2010/11/19/131447076/how-the-x-box-kinect-tracks-your-moves). – Прим. авт.]влияние Kinect, как «монументальный сдвиг от компьютерной индустрии из того старого мира, в котором мы должны были понимать технологии, в новый мир, где технологическая составляющая растворяется и начинает понимать нас». Технология AR не только распознает нас и окружающую среду, но и начинает распознавать нашу деятельность и реагировать на нас. Взаимодействие с технологией становится более естественным, так как технологическая составляющая исчезает и ощущения выходят на передний план. Это и есть «Присутствие».
«Присутствие» обеспечивает новый уровень погружения: от эффекта технологии «Наложения» мы переходим на новый уровень, на котором благодаря взаимодействию технологии со всеми нашими чувствами, мы оказываемся в более многомерном пространстве. Взаимодействие со всеми остальными человеческими чувствами, помимо зрения, будет играть наиболее важную роль в следующей волне AR. Например, дополненный звук часто сопрягается с визуальными эффектами, но звук может использоваться в AR и самостоятельно, без визуальной составляющей, или даже интегрироваться с элементами воздействия на другие органы чувств. В дополнение к визуальному и аудиальному восприятию, в настоящее время AR может воздействовать на осязание, обоняние, вкусовые рецепторы и даже создавать новые ощущения (более подробно об этом вы можете прочитать в главах 3, 4 и 5).
«Проникновение» – это технология AR, создающая новый гибридный режим, который объединяет реальное и виртуальное. AR наполняет физический мир цифровыми свойствами, а виртуальный мир становится осязаемым. Технология дополненных тактильных ощущений воздействует на чувство осязания человека за счет изменения давления воздуха, деформируемых экранов и специальных контроллеров. Например, AR позволяет протянуть руку и погладить виртуальную кошку, ощутив прикосновение к ее шерсти и вибрацию от мурлыкания.
Благодаря технологии AR также возможно создание вкуса и запаха с использованием таких устройств, как, например, Electronic Taste Machine[10 - Досл. пер. «Электронная машина вкуса». – Прим. пер.] и Scentee – оба изобретены Эдрианом Дэвидом Чоком, профессором, изучающим полную информатизацию в Университете Лондона. Scentee – небольшое устройство, подключаемое к аудиоразъему смартфона и позволяющее отправлять сообщения, которые источают определенный запах. Electronic Taste Machine благодаря использованию металлических датчиков может передать на ваш язык разные вкусовые ощущения – от кислого до горького, соленого или сладкого, в зависимости от типа электрического тока, проходящего через электрод. В результате этого в мозг передается виртуальное ощущение вкуса.
Чокхочет, чтобы мы могли взаимодействовать с компьютерами так, как мы это делаем в реальном мире, используя при этом все пять чувств. Он объясняет[11 - «Share Touch, smell and taste via the internet» (http://bit.ly/2wb4wAS). – Прим. авт.]:
Представьте, что вы смотрите на свой рабочий стол или на свой iPhone или ноутбук, где все находится за стеклом, в окошке, и вы либо касаетесь экрана, либо наблюдаете за происходящим через него. Но в реальном мире мы можем приподнять стекло или открыть окно, прикоснуться и почувствовать вкус или запах.
Эта следующая волна AR позволяет нам «открыть окно» и расширить спектр человеческих чувств.
Человеческий мозг может воспринимать оцифрованные и электрохимические сигналы, создавая новые ощущения. Человеческий глаз не различает такие явления, как радиоволны, рентгеновские лучи и гамма-лучи, потому что у нас нет соответствующих биологических рецепторов. И дело не в том, что эти лучи невозможно увидеть; человек не может увидеть их, по крайней мере пока, потому что у нас нет соответствующих органов чувств. AR может дать людям такие сверхспособности, благодаря которым мы не только увидим больше, но и сможем использовать все остальные органы чувств, получая более насыщенный опыт и знакомясь с расширенным спектром информации и данных. Теперь у нас есть технология, позволяющая узнать этот мир намного лучше.
Различное применение AR
Давайте рассмотрим несколько отраслей, которые новая волна AR уже затронула.
Дополненное здравоохранение
Благодаря AR у врачей появилась возможность взаимодействовать с виртуальными 3D-моделями человеческого тела. Так, сегодня врачи могут работать с цифровыми моделями и даже трехмерной печатью на различных этапах лечения. Новейшие разработки в области сенсорно дополненного восприятия однажды позволят хирургам оперировать виртуальный мозг, ощущая его физически, прежде чем выполнять реальные операции.
Дополненное образование
Уже сегодня технология AR позволяет распознавать выражения лиц, позволяя, например, отследить момент, когда у студента возникли сложности в освоении материала. Учителя смогут использовать эту технологию в ближайшем будущем для изменения содержания уроков в зависимости от воздействия на учащихся. Например, если вы обучаетесь дистанционно или просматриваете лекцию через свое устройство AR и по вашему выражению лица можно сказать, что вам что-то непонятно, предмет будет разъяснен вам еще раз. Или, например, если вы отвлеклись, ваше внимание может привлечь какой-то вопрос.
Дополненная торговля
С помощью AR уже сегодня можно посмотреть, как будут выглядеть те или иные вещи в вашем доме (например, мебель) или как они будут смотреться на вас самих, если речь идет, скажем, о часах или одежде. Современные технологии развиваются таким образом, чтобы дать вам возможность не только видеть, как выглядят вещи, но и прикоснуться к ним.
Дополненная работа
AR уже сейчас позволяет получать инструкции и помощь в реальном времени, делясь изображением того, на что вы смотрите, с другими людьми. Формируются новые процессы проектирования, позволяющие осуществлять дистанционное сотрудничество в режиме реального времени, в результате чего меняется сам подход к работе людей, находящихся в разных точках земного шара. Например, архитектор из Японии может виртуально присутствовать на месте строительства в Канаде и оказывать строителям полноценную поддержку.
Дополненные развлечения
Однажды вам больше не понадобится телевизор: ваша AR-гарнитура станет вашим развлекательным центром, наполненным персонализированным контентом. Независимо от того, появится ли в вашем доме ваш любимый исполнитель и споет вам, или вы окажетесь в открытом поле, чтобы пройти через виртуальный лабиринт, – новые формы цифрового контента будут адаптированы к вашему физическому окружению и будут с ним сосуществовать.
AR сегодня: основное внимание сконцентрировано на человеке
Когда я начала работать над технологией дополненной реальности 12 лет назад, основное внимание в этой области уделялось технологии в целом; о контенте стали задумываться уже намного позже, если вообще задумывались, и, как правило, такие размышления были запоздалыми. В то время, когда большинство исследователей и разработчиков работали над техническими проблемами AR, мне посчастливилось быть частью команды, работавшей в уникальной лаборатории в Йоркском университете Торонто (Канада), под руководством Кейтлин Фишер, где мы вместе формировали будущее повествовательной составляющей дополненной реальности. Наша лаборатория сильно отличалась от других исследовательских центров того времени: мы работали на базе факультета изобразительных искусств и кафедры кинематографии, в то время как большинство университетских исследовательских лабораторий по развитию AR базировались на кафедрах вычислительной техники. В других лабораториях, как правило, делался акцент на исследования в какой-то конкретной области AR с уклоном в разработку и совершенствование отдельных методов. В то же время наша лаборатория сосредоточила работу на создании контента и эффекте от использования этой технологии.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/helen-papagiannis/dopolnennaya-realnost-vse-chto-vy-hoteli-uznat-o-tehnolo/?lfrom=174836202) на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
notes
Примечания
1
Hunter Hoffman, «Virtual Reality Pain Reduction» (http://www.hitl.washington.edu/projects/vrpain). – Прим. авт.
2
Технология Word Lens была приобретена Google в 2014 году и интегрирована в приложение Google Translate. Теперь она поддерживает 37 языков (https://youtu.be/h2OfQdYrHRs). – Прим. авт.
3
https://youtu.be/p6znyx0gjb4 – Прим. авт.
4
https://vimeo.com/70035191 – Прим. авт.
5
Ronald T. Azuma, «A Survey of Augmented Reality» (http://www.cs.unc. edu/~azuma/ARpresence.pdf). – Прим. авт.
6
