Что такое «дополненная реальность» (augmented reality)?
Виртуальные объекты в реальном мире? То, что раньше казалось фантастикой, сегодня становится элементом повседневной жизни: технология дополненной реальности уже доступна пользователям ПК и смартфонов.
Виртуальные объекты в реальном мире? То, что раньше казалось фантастикой, сегодня становится элементом повседневной жизни: технология дополненной реальности уже доступна пользователям ПК и смартфонов.
Вам любопытно, что это за здание виднеется впереди? Просто достаньте свой смартфон и направьте его на интересующую вас постройку. На экране появится текстовое окошко, сообщающее, например, что это — Государственная Третьяковская галерея, а также дни и часы ее работы, контактный телефон и стоимость входных билетов. Еще один клик по дисплею — и вам доступна информация о том, когда и кем она была основана, какие выставки в ней проходят в настоящее время, и много других полезных сведений.
Новейшие смартфоны на базе операционной системы Android, а также iPhone последнего поколения позволяют всегда и всюду легко получать необходимые данные (разумеется, при наличии доступа в Интернет). Такую возможность обеспечивает технология дополненной реальности (Augmented Reality, AR). В отличие от несуществующего виртуального пространства, в которое погружаются любители компьютерных игр, AR-технология призвана обогащать обыденный мир дополнительной информацией.
Как это работает: дополненная реальность (augmented reality)
Дополненная реальность (augmented reality) — термин, обозначающий системы, в которых окружающая действительность снабжается виртуальными объектами. Последние становятся доступны в реальности при использовании специальных компьютерных программ. Виртуальные объекты — это тексты, ссылки на сайты, фотографии, объемные элементы, звуки, видео и т. п. Они могут быть как пассивными, просто наблюдаемыми людьми, так и интерактивными, то есть взаимодействующими с ними.
Устройства, способные расширять границы обыденной реальности, уже поступили в магазины, а разработчики и ученые давно занимаются созданием нового поколения техники, дополняющей окружающий мир.
Мобильные телефоны: «Википедия» на экране
Одно из возможных применений дополненной реальности — анализ обстановки, окружающей пользователя, и предоставление ему нужной информации. Программы, обеспечивающие работоспособность такого рода приложений в мобильных устройствах, наряду с прочим опираются на возможности банков данных и биржевых порталов Интернета.
Например, программа Wikitude World Browser (www.wikitude.org) для iPhone 3G/3GS и некоторых смартфонов на базе Android и Symbian 3/5 задействует огромный объем данных из «Википедии» и Qype. Принцип ее работы чрезвычайно прост: пользователь наводит камеру своего мобильного телефона на какой-либо объект, а Wikitude ищет информацию о нем в Интернете. Как только программа находит что-либо подходящее, на дисплее рядом с живой картинкой появляется текст с описанием. Если пользователь перемещает камеру на другой объект, данные обновляются в режиме реального времени.
Для вычисления координат местонахождения пользователя программное обеспечение смартфона считывает показатели GPS-приемника, для вычисления угла наблюдения используется акселерометр, а для определения направления взгляда — компас. Геоданные сравниваются с содержимым соответствующих интернет-служб и сводятся воедино на экране смартфона.
Компьютерные игры: объединение двух миров
Немного проще обстоят дела в индустрии компьютерных игр: в отличие от вариантов с привязкой к определенной точке на местности в игре требуется лишь знать относительное местоположение — расстояние от пользователя до камеры. Кроме того, разработчики могут создавать программы для сугубо специфических аппаратных средств и располагают большими возможностями, поскольку компьютеры и игровые приставки обладают гораздо более высокой производительностью по сравнению со смартфонами.
Связующим звеном между двумя реальностями является так называемая координатная метка (Fiduciary Marker) — лист бумаги с нанесенным на него рисунком. С ее помощью игрок может управлять различными объектами в виртуальном мире — например, передвигать батут или обогреватель. В качестве интерфейса взаимодействия ПО и маркера используется веб-камера, передающая программе данные о местоположении, угле обзора, а также удалении и идентификаторе маркера.
Недостатком подобной системы является отсутствие надлежащей гибкости: без камеры и монитора она не будет работать. Таким образом, ее практическое использование весьма ограничено. А вот сложные программы AR продвигаются в направлении полезного применения, пусть пока и довольно медленно. Наряду с существующей технологией дополненного видео сегодня ученые активно работают над интеллектуальными методиками интеграции виртуальных миров в существующую реальность.
Новое поколение: очки с доступом в Интернет
Первые прототипы изготавливаются сейчас во Фраунгоферском институте. Очки для проекта iStar (Interactive See-Through Augmented Reality Display — интерактивный прозрачный дисплей дополненной реальности, www.istar-project.org) состоят из OLED-дисплея с CMOS-сенсорами, которые следят за движениями глаз и позволяют настраивать изображение в зависимости от направления взгляда.
О каком бы проекте ни шла речь, цель у новой технологии всегда одна и та же: обогатить видимый мир информацией, которая бы незаметно и непрерывно дополняла нашу реальную жизнь.