Что такое виртуальная и дополненная реальность
В чем разница между VR и AR?
Чем отличаются виртуальная и дополненная реальности?
Виртуальная реальность (Virtual reality, VR) — это созданный компьютером мир, доступ к которому можно получить с помощью иммерсивных устройств — шлемов, перчаток, наушников. Виртуальная среда полностью заменяет реальный мир, не реагируя на его изменения, при этом пользователь может воздействовать на нее, погружаясь, к примеру, в видеоигру.
Дополненная реальность (Augmented reality, AR) просто добавляет реальному миру слои. То есть люди могут по-прежнему взаимодействовать с физической средой, получая дополнительную информацию от своих устройств или приложений дополненной реальности.
Что мне сделать для погружения в VR и AR?
Для погружения в виртуальную реальность надо воспользоваться иммерсивной гарнитурой. Информация, предоставляемая VR-устройством, может включать изображение, звук, а также тактильные ощущения, запах и даже вкус. Устройства дополненной реальности включают гарнитуру вроде очков Google Glass, мобильные телефоны (необходимо скачать специальное приложение), камеры (они «накладывают» слои на физическую среду, когда пользователь смотрит в объектив). Как правило, во время взаимодействия с дополненной реальностью человек получает только визуальный и аудио-опыт.
Правда, что VR и AR наиболее популярны в индустрии развлечений?
Видеоигры и фильмы — действительно, самые распространенные форматы, адаптированные для виртуальной реальности. Воспользовавшись иммерсивной гарнитурой, пользователь может оказаться, например, в Антарктиде или среди динозавров. Не так давно появились продвинутые интерактивные VR-развлечения — командные игры с полным погружением, свободой движения без ограничений в виде проводов. Дополненная реальность тоже используется в играх: например, известное приложение Pokemon GO работает как раз по принципу AR. Пользователь смотрит на окружающий мир через камеру и экран гаджета, а приложение накладывает на реальность дополнительные объекты — покемонов, которых надо ловить, а потом тренировать. С помощью дополненной реальности создают интерактивные книги, открытки, раскраски, разрабатывают приложения для музеев, экскурсий по городу и многое другое.
Это только для игр?
Виртуальную и дополненную реальности все больше внедряют в профессиональные сферы. VR активно используют в журналистике — в основном, зарубежной. Дизайнеры и архитекторы с помощью этой технологии представляют свои проекты (например, в IKEA). Виртуальная реальность нужна врачам — в качестве учебного пособия для студентов-медиков и подготовки пациентов к операции — им демонстрируют манипуляции, которые будут проделаны.
Медицинские стартапы с использованием VR помогают пациентам с болезнью Альцгеймера, раком, плохим зрением. Виртуальную реальность применяют при обучении солдат, пилотов и продавцов, инженеров и энергетиков. Например, нефтедобывающая компания Schlumberger на VR-тренажерах учит новичков работать на буровых вышках. Многие компании предлагают свои решения в области виртуальной и дополненной реальностей для образовательных целей.
Что ждет VR и AR?
Ключевые сферы использования этих технологий в ближайшем будущем: видеоигры, реальные события, VR-парки, здравоохранение, недвижимость, образование и вооруженные силы. В ближайшие годы VR/AR-проекты будут становиться более сложными, интересными и полезными. С развитием технологий устройства, способные поддерживать дополненную и виртуальную реальности, будут мощнее и смогут транслировать более качественные изображения. В промышленности VR и AR все чаще будут помогать контролировать качество процессов и готовой продукции, в ретейле — привлекать покупателей новым функционалом, автомобили также будут оснащать AR-технологиями.
Технологии виртуальной и дополненной реальности
Простым языком о VR и AR решениях
Технологии виртуальной и дополненной реальности получают всё большее применение в разных сферах. Это способ визуализации, который подключает пространственное восприятие к традиционным источникам информации. Расскажем немного подробнее об этих технологиях.
Что такое виртуальная реальность?
Технология виртуальной реальности заключается в следующем: перед глазами два маленьких мониторчика, картинка на них реагирует на повороты головы и/или движения в пространстве так, как если бы вы видели реальные объекты. За счет этого пользователь более глубоко вовлекается в происходящее в виртуальном пространстве, может смотреть во все стороны и в некоторых случаях даже взаимодействовать с виртуальными предметами.
Чем могут отличаться между собой VR-шлемы:
Необходимостью дополнительного оборудования. Есть шлемы, требующие подключения к компьютеру, их еще называют ПК-гарнитурами. Есть автономные шлемы, у которых всё «железо» помещено внутрь шлема.
Уровнем поддерживаемой графики. Чем слабее «железо», тем ниже уровень графики. В автономных шлемах используются компактные мобильные чипы, поэтому уровень графики ниже. В ПК-гарнитурах доступный уровень графики выше.
Количеством степеней свободы. Сейчас на рынке два стандарта: 3 степени свободы (3DoF), в таких шлемах отслеживаются повороты и вращение головы, но не перемещение ногами. 6 степеней свободы (6DoF) – в таких шлемах виртуальное пространство реагирует не только на вращение, но и на перемещение головы в пространстве.
Эргономикой – тем, насколько удобно шлем сидит на голове. Автономные шлемы удобны тем, что не имеют никаких проводов, но часто и всё «железо», и аккумулятор находятся в передней части шлема, поэтому может возникать дискомфорт. Компьютерные гарнитуры как правило отличаются более высокой ценой, соответственно разработчики не экономят на разработке дизайна креплений. Но при этом вы будете «привязаны» проводом к компьютеру.
Также VR-шлемы отличаются техническими особенностями, которые обычно указаны в описании товара: разрешением экранов, углом обзора, плотностью пикселей (по сути, разрешение, разделенное на угол обзора), особенностями линз, способом и качеством определения положения в пространстве шлема и контроллеров.
Что такое дополненная реальность?
Используя дополненную реальность (AR), мы смотрим на мир не напрямую, а через какой-то «фильтр», который встраивает в настоящий мир виртуальные объекты так, будто они действительно там находятся. В отличие от виртуальной реальности, настоящий мир не уходит из поля зрения, а «дополняется», что и отражается в термине.
Чаще всего в качестве «фильтра» для AR используется смартфон или планшет. Сферы применения здесь самые разные. Может использоваться в обучении, играх, навигации, искусстве, рекламе, музеях, ивент-сфере, ритейле.
Реже встречающийся способ – AR на больших экранах: обычно применяется в торговых центрах, на остановках в рамках рекламных кампаний и т.п. Экран становится либо «окном», в котором помимо обратной стороны показываются дополнительные объекты, либо «телевизором», показывающим зрителей и виртуальные объекты рядом.
Еще более редкий, но известный благодаря футуристичности способ – очки дополненной реальности. Используются в основном на производствах, в обычной жизни вы их скорее всего не встретите. По крайней мере не сегодня.
Сферы применения VR/AR технологий
За счет универсальности технологии AR и VR применяются в самых разных сферах.
Маркетинг
Возможность показать продукт лицом, создать связь между человеком и брендом, показать “внутреннюю кухню” компании. Это может быть корпоративная игра, которая знакомит с ценностями компании, показывает офисы, сотрудников, производство. В виртуальной реальности вы можете предоставить мгновенный доступ ко всему ассортименту продукции, легко поменять и адаптировать свои приложения, добавлять новый контент и ассортимент. Также всегда есть возможность создавать и адаптировать контент под разные типы клиентов. А дополненная реальность позволяет взаимодействовать с пользователями удаленно, в соц.сетях или собственных мобильных приложения, используя смартфон пользователя.
Благодаря виртуальной и дополненной реальности человек может в любой момент посмотреть “товар лицом”. Виртуальный шоу-рум позволяет демонстрировать даже самую большую ассортиментную линейку. VR также позволяет дистанционно подключать к демонстрации продукта реальных продавцов. Таким образом небольшой шлем виртуальной реальности превращается в масштабный центр продаж. VR эффективен для b2b и для b2c сегмента, разница только в визуализации продукта. Если ваш продукт можно изменять, то VR и AR отлично показывают, как это будет выглядеть. Для многих продуктов AR позволяет не только показать, но и примерить: очки на себе или мебель в своей квартире.
Обучение
Виртуальная реальность позволяет эффективно обучать сотрудников взаимодействию с клиентами и коллегами, оттачивать бизнес-процессы, изучать работу сложного оборудования. Технологии виртуальной реальности дают практически безграничные возможности по созданию обучающих курсов разного уровня сложности, тестирования и мониторинга процесса обучения. Для создания обучающего курса подходят большинство моделей недорогих очков виртуальной реальности, поэтому самой затратной частью курса становится его создание.
В случае с дополненной реальностью может даже не потребоваться разработка отдельного курса: можно добавить пространственную визуализацию прямо на иллюстрациях уже имеющихся учебников.
Развитие VR-устройств сделало возможным использование виртуальной реальности для самых разных отраслей промышленности. Основное применение – обучение персонала и моделирование. VR позволяет эффективно обучить сотрудников не только правилам поведения на рабочем месте, но и позволяет прокачать навыки работы со сложным оборудованием. При работе над новым продуктом виртуальная реальность позволяет визуализировать даже самые сложные процессы и явления, упрощая тестирование и разработку. А очки дополненной реальности могут помочь непосредственно на производстве: необходимая информация всё время перед глазами, а руки при этом остаются свободны.
Недвижимость
Виртуальная реальность стала эффективным инструментом для недвижимости совсем недавно, благодаря появлению новых моделей VR-очков, которые позволяют показывать визуализацию объектов в высоком качестве. Ваши клиенты смогут не только увидеть своими глазами будущие объекты, но взаимодействовать с предметами внутри квартир, добавлять собственные предметы интерьера, менять визуальный стиль интерьера. Для построенных объектов отлично подойдет недорогое решение с видео 360, которое позволяет человеку своими глазами увидеть готовый к заселению объект.
Выставки и мероприятия
Виртуальная и дополненная реальность имеет широкий спектр применения для мероприятий: демонстрационные приложения, игры для гостей, презентация компании. Ключевое отличие разработки под мероприятия – время контакта пользователей с приложением. Команда Helmeton за 4 года создания VR-приложений под самые разные мероприятия научилась получать максимальную эффективность для бренда за короткий срок взаимодействия клиентов с VR и AR приложениями.
Основная особенность игр в виртуальной реальности — это полноценное погружение игрока в игровой мир. Если геймплей подразумевает активное взаимодействие игрока и окружающего его мира, то вовлечение игрока переходит на абсолютно другой уровень по сравнению с обычными играми. За 4 года создания VR-игр команда Helmeton собрала большую экспертизу в создании развлекательных игр для бизнеса и понимает специфику разработки. Также в AppStore и Google Play выпущены и собственные AR-игры.
Как видите, AR и VR – технологии с большим потенциалом. Мы уверены, что в ближайшем будущем технология будет развиваться, будет появляться всё больше интересных кейсов и решений.
Виртуальная реальность vs Дополненная реальность
В последнее время очень часто ведутся споры о том, чем отличается дополненная реальность от виртуальной. Обе технологии постоянно на слуху, о них говорят в СМИ, рассуждают в сети, пишут в книгах и показывают в фильмах. Так в чем разница между виртуальной реальностью и дополненной реальностью?
Что такое виртуальная реальность?
Понятие искусственной (виртуальной) реальности впервые ввел американский компьютерный художник Майрон Крюгер (Myron Krueger) в конце 60-х.
Виртуальная реальность (virtual reality, VR) — это компьютерная симуляция реальности или воспроизведение какой-то ситуации. Техническими средствами она воспроизводит мир (объекты и субъекты), передаваемый пользователю через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и т.д. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие.
Как правило, «погружение» в виртуальную реальность достигается за счет специальных гаджетов. Основные цели:
— создать и улучшить воображаемую реальность игр, развлечений, видео, 3D-фильмов и т.д.;
— улучшить качество жизни, дать возможность подготовиться к определенному событию, создавая имитацию реальности, где люди могут практиковать определенные навыки (например, авиасимулятор для пилотов).
Виртуальная реальность создается с помощью языка кодирования, известного, как VRML (Virtual Reality Modeling Languagе). Его можно использовать для создания серии изображений, а также указать типы взаимодействий между ними.
Что такое дополненная реальность?
Термин «дополненная реальность» был предложен исследователем авиа-космической корпорации Boeing Томом Коделом (Tom Caudell) в 1990 году.
Дополненная реальность (augmented reality, AR) — это технология, накладывающая смоделированные компьютером слои улучшений на существующую реальность. Основная цель — сделать ее более выразительной, многогранной и яркой. Дополненная реальность разработана в приложениях и используется на мобильных устройствах.
Самые популярные примеры ДП — параллельная лицевой цветная линия, показывающая нахождение ближайшего полевого игрока к воротам при телевизионном показе футбольных матчей, стрелки с указанием расстояния от места штрафного удара до ворот, «нарисованная» траектория полета шайбы во время хоккейного матча и т. п.
Дополненная реальность vs виртуальная реальность
Дополненная реальность и виртуальная реальность — противоположное отображение одного в другом с тем, что каждая из технологий стремится предоставить пользователю. Виртуальная реальность предлагает цифровое воспроизведение реальной обстановки жизни, в то время как дополненная реальность обеспечивает виртуальные элементы в виде наложения слоев на реальный мир.
Сходство виртуальной реальность и дополненной реальности
Технология. Дополненная и виртуальная реальности задействуют одни и те же типы технологии, и каждая из них существует, чтобы служить на благо пользователям для обогащения и улучшения их жизненного опыта.
Развлечения. Обе технологии способны разнообразить досуг пользователей, делая его ярче и веселее. Еще совсем недавно эти технологии казались вымышленным плодом научной фантастики. Но сейчас новые искусственные миры оживают и раскрываются перед пользователями, которые могут их контролировать. Также становится достижимым и более глубокое взаимодействие с реальным миром. Ведущие магнаты в сфере технологий разрабатывают все новые адаптации, усовершенствования продуктов и приложений, поддерживающих технологии дополненной и виртуальной реальностей.
Наука и медицина. Виртуальная и дополненная реальности имеют большой потенциал в модернизации медицины. С их помощью становятся возможными не только осмотры и консультации, но и более серьезные вещи, вроде дистанционной хирургии. Эти технологии уже использовали для лечения посттравматического стрессового расстройства.
Различия виртуальной реальность и дополненной реальности
Цель. Дополненная реальность увеличивает опыт путем добавления виртуальных компонентов, таких как цифровые изображения, графика или ощущения, как новый слой взаимодействия с реальным миром. В отличие от нее, виртуальная реальность создает свою собственную реальность, которая полностью сгенерирована и управляется компьютером.
Способ передачи. Виртуальная реальность, как правило, подается пользователю через шлем или пульт. Данные оборудования соединяют человека с виртуальной реальностью, позволяют контролировать и управлять своими действиями в рассматриваемой среде, имитируя реальный мир. Дополненная реальность все больше и больше используется в мобильных устройствах, таких как ноутбуки, смартфоны и планшеты, чтобы изменить вид реального мира. Это — взаимодействия цифровых изображений и графики.
Как VR и AR захватывают мир (и у них не очень получается)
Мы запускаем серию материалов о дополненной и виртуальной реальности. Расскажем ключевое об этих технологиях в трех самых распространенных сферах: играх, медицине и рекламе. Начнем с развлечений и с того, как все начиналось.
AR (Augmented reality) — технологии дополненной реальности. Они совмещают отображение действительности и элементы компьютерной графики. Реальность может быть как дополнена, так и замаскирована. Все изображения трехмерны, пользователь может активно влиять на процесс в режиме реального времени. Это происходит на экране смартфона, либо в специальных очках и шлемах. Вы наводите смартфон на свой стол и видите фантастическое животное, которое уселось на нем. Или гуляете по Арбату, а там медведь с балалайкой от «Яндекс.Карты».
VR (Virtual reality) — технологии виртуальной реальности. Их результат — полностью смоделированный опыт, который может быть похож на реальный мир, а может полностью отличаться от него. Человек надевает шлем или очки, наушники и полностью погружается в новую действительность. Джунгли, космос, что угодно — в пределах фантазии разработчиков. Человек может виртуально перемещаться, взаимодействовать с виртуальными функциями и объектами. Делать это можно с помощью контроллеров, либо специальных перчаток. Для более полного погружения используют VR-костюмы. Существуют и целые VR-комнаты, которые можно найти в некоторых развлекательных центрах и университетах (например, в МГУ).
Исторически VR и AR были одним направлением. Термин «дополненная реальность» появился в 1990-м году, а понятие виртуальной среды в ходу с 1959-го. «Виртуальная реальность» была так названа сначала научными фантастами, а потом раскручена предпринимателями в 1980-х.
Какое событие считать первым в истории виртуальной реальности? Об этом спорят. Мы считаем таковым разработку устройства Sensorama. Американский режиссер Мортон Хейлиг в 1950-х годах представил свою концепцию «Театр опыта». Идея была в том, чтобы создать кинотеатральное пространство, которое охватит все чувства человека и даст ему возможность влиять на процесс. В 1962-м году Хейлиг презентовал Sensorama — устройство со стереодисплеем, распылителями ароматов, вентиляторами, стереозвуковой системой и подвижным креслом. Трехмерная кинокартина для Sensorama имитировала поездку на мотоцикле по улицам Бруклина. Зритель чувствовал ветер, вибрацию сиденья мотоцикла, аромат пиццерий и закусочных, запах бензина. Однако Хейлиг не смог найти инвестиции для дальнейшего развития проекта. Устройство было дорогим, крупногабаритным и за один раз могло быть использовано только одним человеком. А преимущества перед обычным кино не очевидны. Кроме Sensorama, Хейлиг запатентовал «Телесферную маску». Это было индивидуальное устройство для просмотра кино с ощущением реальности: с запахами, «воздушным бризом», стереозвуком и обзором на 360 градусов.
НАСА и ЦРУ узнали о виртуальности и заинтересовались ей после презентации уже другого устройства, спустя несколько лет. Профессор Гарварда Айвен Сазерленд вместе со своим учеником разработал систему «Дамоклов меч». Виртуальная среда представляла собой трехмерную модель комнаты. Очки с дисплеем были тяжелыми и крепились к потолку, чтобы их было удобно надевать.
Где военный и космический бюджет, там и хорошие инвестиции. В 1970-х начала формироваться индустрия виртуальной реальности. Она поставляла устройства для моделирования полетов, военной подготовки, медицины, автомобильной промышленности.
По заказу Министерства обороны США художник Дэвид Эм разработал приложение для быстрого виртуального ознакомления с новыми территориями. Первая экспериментальная карта была создана для американского города Аспен. Можно было выбрать время года, зайти в любое здание, рассмотреть детали, включить интервью с людьми. Увидеть не только реалистичную, но и абстрактную визуализацию города. В верхней части кадра — навигационная карта. Как мы знаем сейчас, все эти возможности со временем перекочевали в игровую индустрию.
В 1980-е VPL Research разработала оборудование, уже близкое современному, — очки EyePhone и перчатку DataGlove. Создатель VPL Джарон Ланье сделал популярным само название «виртуальная реальность». А технологии из сферы научных и военных разработок пришли в бизнес, развлечения, к людям.
AR отпочковалась в отдельное направление в 1990-м. Впервые использовал такое название исследователь компании «Боинг». А первая профильная разработка появилась в лаборатории ВВС США в 1992-м. Это было устройство Virtual Fixture с экзоскелетом, очками и наушниками, разработанная Луисом Розенбергом. С помощью этого человек мог управлять техникой на расстоянии, видя ориентиры и подсказки для выполнения задач: направляющие линии, барьеры, поля.
Разработки игр с VR и AR начались в те же 1990-е. В 1993-м Sega презентовала консоль Genesis. Выглядело это стильно и супер современно. Однако устройство так и не вышло в продажу. Во время предварительных показов стало очевидно, что у людей кружится голова и начинается тошнота во время игры. На тот момент еще не была изучена проблема укачивания в виртуальной реальности и разработчики не знали, как это предотвратить.
В 2000-м вышла AR-версия игры Quake. Теперь можно было преследовать чудовищ по реальным улицам городов! Правда делать это нужно было в шлеме с датчиками и камерами, с мобильным компьютером за спиной. Игра так и не стала популярной, в том числе из-за громоздкого оборудования, которое странно выглядело со стороны.
А в 2012-м стартап Oculus запустил на платформе Kickstarter кампанию по сбору средств на выпуск нового комплекта для игр виртуальной реальности. Это были VR-очки, гораздо более эстетичные и эргономичные, чем все, что было до этого. Разработчики обещали пользователям «эффект полного погружения» за счет применения дисплеев с высоким разрешением. Необходимые 250 тыс. долларов были собраны за первые четыре часа. А в 2015-м начались предпродажи первого серийного потребительского VR-комплекта Oculus Rift CV1. Первая партия была раскуплена за 14 минут. Это стало символическим началом бума игровых VR-технологий.
В 2014 году Facebook приобрела Oculus VR и сейчас является крупнейшим игроком на рынке. Также выпуском VR-оборудования, игр и ПО занимаются HTC (Vive), Sony (PlayStation VR) и Samsung (Gear VR).
Во многих шлемах появляется поддержка трекинга рук. Разработчики экспериментируют с системами распознавания голоса. Появляются перчатки, в которых пользователь сможет на новом уровне взаимодействовать с виртуальными предметами. Например, теннисный мячик и камень по-разному сжимаются и ощущаются в руке.
Аналитики говорят о том, что рынок VR находится в состоянии стагнации. Шлемы и комплекты все еще слишком дороги для большинства людей. Возможно, должны выходить по-настоящему впечатляющие игры, чтобы больше геймеров переходили на VR. Но разработчики не могут выпускать масштабные дорогие проекты, пока не будут уверены, что это окупится.
Поддерживает индустрию в трудные времена существование парков виртуальной реальности, так называемых VRcade или location-based entertainment. Это пространства, где можно арендовать VR-оборудование и поиграть. Люди могут пробовать эту технологию, вовлекаться в нее. Лидер этого рынка – The Void (20 филиалов в США и Канаде).