- Kaj je razširjena resničnost in kako se razlikuje od navidezne resničnosti?
- Primeri uporabe razširjene resničnosti
- Zahteve strojne opreme za razširjeno resničnost
- Senzorji za sledenje gibanju v razširjeni resničnosti
- Sledenje gibanju v razširjeni resničnosti
- Senzorji za sledenje lokaciji v AR
- Zakaj se AR počuti resnično?
- Orodja za ustvarjanje razširjene resničnosti
- Pomembni izrazi, ki se uporabljajo v AR in VR
V zadnjih nekaj letih narašča razširjena resničnost in navidezna resničnost. Te tehnologije svetu pomagajo razumeti zapletene stvari, tako da vizualizacijo olajšajo in učinkovito. Omogočajo enostavno vizualizacijo predmeta v treh dimenzijah, ki ne ustvarja samo navidezne slike namišljenih predmetov, temveč tudi 3D slike resničnih predmetov.
Prvi poskus navidezne resničnosti v človeštvu opravi Sutherland leta 1968. Naredil je ogromen mehansko nameščen zaslon za glavo, ki je bil zelo težek in je bil imenovan kot "Damoklov meč". Skica za isto je podana spodaj.
Izraz »razširjena resničnost« sta dva raziskovalca Boeinga uvedla leta 1992. Želita analizirati dele letal, ne da bi jih razstavili.
Google je že predstavil svoj ARCore, ki pomaga pri izdelavi AR vsebin na pametnih telefonih. Številni pametni telefoni podpirajo ARcore in samo prenesti morate aplikacijo AR in jo lahko uporabljate brez kakršnih koli drugih zahtev. Seznam pametnih telefonov, ki jih podpira AR, najdete tukaj.
Potopimo se v svet AR in VR z razumevanjem teh tehnologij in razlik med njimi.
Kaj je razširjena resničnost in kako se razlikuje od navidezne resničnosti?
Povečana resničnost je neposreden ali posreden pogled v živo na resnični fizični svet, v katerem so računalniško ustvarjeni predmeti postavljeni s pomočjo obdelave slik. Beseda »Povečanje« pomeni, da stvari povečamo z dodajanjem drugih stvari. AR prinaša računalništvo v resnični svet in vam omogoča interakcijo z digitalnimi predmeti in informacijami v vašem okolju.
V navidezni resničnosti se ustvari simulirano okolje, v katerem je uporabnik umeščen v izkušnjo. Torej, VR vas premakne v novo izkušnjo, zato vam ni treba priti tja, da bi videli kraj, čutite, kako je biti tam. Oculus Rift ali Google Cardboard sta nekaj primerov VR.
Mešana resničnost je kombinacija AR in VR, v kateri lahko ustvarite navidezno okolje in vanj razširite druge predmete.
Razliko med temi tehnologijami lahko vidite že z opazovanjem zgornje slike in definicij.
Najpomembnejša razlika je v sami strojni opremi. Za izkušnje z VR potrebujete neke vrste slušalke, ki jih lahko napajate prek pametnega telefona ali povežete prek vrhunskega računalnika. Te slušalke zahtevajo prikazovalnike moči z nizko zakasnitvijo, tako da lahko nemoteno opazujemo navidezni svet, ne da bi spustili en sam okvir. Čeprav tehnologija AR ne zahteva nobenih slušalk, lahko preprosto uporabite kamero telefona in jo pridržite ob določene predmete, da lahko kadar koli doživite AR brez slušalk.
Poleg uporabe pametnega telefona za AR lahko uporabljate samostojna pametna očala, kot je Microsoft Hololens. Hololens je visoko zmogljivo pametno steklo, ki ima vanj vgrajene različne vrste senzorjev in kamer. Posebej je zasnovan za doživljanje AR.
Primeri uporabe razširjene resničnosti
Čeprav je AR mlad medij in se že uporablja v različnih sektorjih. V tem poglavju si bomo ogledali nekaj najbolj priljubljenih primerov uporabe AR.
1. AR za nakupovanje in prodajo na drobno: ta sektor zelo pogosto uporablja AR tehnologijo. AR vam omogoča, da poskušate gledati, oblačila, ličila, očala itd. Lenskart, spletna platforma za nakup očal, uporablja AR, da vam da občutek resničnega videza. Pohištvo je tudi najboljši primer AR. Kamero lahko usmerite na kateri koli del vaše hiše / pisarne, za katerega želite kupiti pohištvo, prikazala bo najboljši možen pogled v 3-D s točnimi dimenzijami.
2. AR za podjetja: poklicne organizacije, ki uporabljajo tudi AR, ki omogoča interakcijo z izdelki in storitvami. Trgovci na drobno lahko strankam ponudijo nove načine za sodelovanje z izdelki, oglaševalci pa potrošnike lahko dosežejo z izjemnimi kampanjami. Skladišča lahko gradijo koristne navigacije in navodila za delavce. Arhitekturna podjetja lahko prikazujejo modele v 3D prostoru.
3. AR za družabne medije: številne platforme za družabne medije, kot sta Snapchat in Facebook, uporabljajo AR za postavitev različnih vrst filtrov. AR digitalno manipulira z vašimi obrazi in naredi vaše fotografije bolj zanimive in smešne.
4. AR v igrah: Pokemon Go leta 2016 postane prva virusna AR igra. Bilo je tako zanimivo in resnično, da so se ljudje zasvojili s to igro. Zdaj številna igralniška podjetja uporabljajo AR, da bi znake naredili bolj privlačne in interaktivne z uporabnikom.
5. AR v izobraževanju: poučevanje zapletenih tem s pomočjo AR je ena od njegovih zmožnosti. Google je uvedel aplikacijo AR za izobraževanje z imenom Expeditions AR, ki je namenjena učiteljem, da učencem prikažejo slike s pomočjo AR-slik. V nadaljevanju je prikaz AR, ki prikazuje, kako poteka izbruh vulkana.
6. AR za zdravstveno varstvo: AR se v bolnišnicah uporablja za pomoč zdravnikom in medicinskim sestram pri načrtovanju in izvajanju operacij. Interaktivni tridimenzionalni vizualni videz, kot je AR, ponuja tem zdravnikom veliko več kot 2-D. Zato lahko AR vodi kirurge skozi zapletene operacije po korakih in lahko v prihodnosti nadomesti tradicionalne karte.
7. AR za neprofitne organizacije : AR lahko neprofitne organizacije uporabljajo za spodbujanje globljega sodelovanja pri kritičnih vprašanjih in pomoč pri oblikovanju identitete blagovne znamke. Na primer, organizacija želi razširiti zavest o globalnem segrevanju, nato pa lahko predstavi svoje učinke z uporabo AR interaktivnih predmetov za izobraževanje ljudi.
Zahteve strojne opreme za razširjeno resničnost
Osnova katere koli tehnologije se začne s svojo strojno opremo. Kot je opisano zgoraj, lahko AR doživimo na pametnem telefonu ali samostojnih pametnih očalih. Te naprave vsebujejo veliko različnih senzorjev, skozi katere je mogoče slediti okolju uporabnika.
Senzorji, kot so merilnik pospeška, žiroskop, magnetometer, kamera, zaznavanje svetlobe itd., Imajo zelo pomembno vlogo pri AR. Poglejmo pomembnost in vlogo teh senzorjev v AR.
Senzorji za sledenje gibanju v razširjeni resničnosti
- Merilnik pospeška: ta senzor meri pospešek, ki je lahko statičen, kot je gravitacija, ali dinamičen kot vibracije. Z drugimi besedami, meri spremembo hitrosti na enoto časa. Ta senzor pomaga napravi AR pri sledenju sprememb gibanja.
- Žiroskop: žiroskop meri kotno hitrost ali usmerjenost / naklon naprave. Ko nagnete svojo AR-napravo, nato izmeri količino naklona in jo poda ARCoreju, da se AR-predmeti ustrezno odzovejo.
- Kamera: daje v živo vir okolice uporabnikovega okolja, na katero je mogoče prekriti predmete AR. ARcore poleg same kamere uporablja tudi druge tehnologije, kot so Strojno učenje, kompleksna obdelava slik za izdelavo visokokakovostnih slik in preslikava z AR.
Podrobno razumemo sledenje gibanju.
Sledenje gibanju v razširjeni resničnosti
AR platforme bi morale zaznati gibanje uporabnika. Za to te platforme uporabljajo tehnologijo simultane lokalizacije in preslikave (SLAM) ter sočasno odometrijo in preslikavo (COM). SLAM je postopek, s katerim roboti in pametni telefoni razumejo in analizirajo okoliški svet ter delujejo v skladu s tem. Ta postopek uporablja globinske senzorje, kamere, merilce pospeška, žiroskop in svetlobne senzorje.
Sočasna odometrija in preslikava (COM) se morda sliši zapleteno, vendar v bistvu ta tehnologija pomaga pametnim telefonom, da se znajdejo v vesolju glede na svet okoli sebe. Zajema vizualno različne predmete, značilnosti v okolju, imenovane značilne točke. Te značilne točke so lahko stikalo za luči, rob mize itd. Vsaka vizualna slika z visokim kontrastom je ohranjena kot značilna točka.
Senzorji za sledenje lokaciji v AR
- Magnetometer: Ta senzor se uporablja za merjenje zemeljskega magnetnega polja. Napravi AR omogoča enostavno orientacijo, povezano z Zemljinim magnetnim poljem. Ta senzor pomaga pametnemu telefonu najti določeno smer, ki mu omogoča samodejno vrtenje digitalnih zemljevidov, odvisno od vaše fizične usmerjenosti. Ta naprava je ključ do lokacijskih aplikacij AR. Najpogosteje uporabljen magnetni senzor je Hallov senzor, z uporabo katerega smo že prej zgradili okolje navidezne resničnosti z uporabo Arduina.
- GPS: To je globalni navigacijski satelitski sistem, ki sprejemniku GPS zagotavlja podatke o geolokaciji in času, kot v pametnem telefonu. Za pametne telefone, ki podpirajo ARCore, ta naprava pomaga pri omogočanju lokacijskih aplikacij AR.
Zakaj se AR počuti resnično?
Obstaja veliko orodij in tehnik, s katerimi se AR počuti resnično in interaktivno.
1. Namestitev in pozicioniranje sredstev: sredstva so predmeti AR, ki so vidni očem. Da bi ohranili iluzijo resničnosti v AR, se morajo digitalni predmeti obnašati enako kot resnični. Ti predmeti se morajo v določenem okolju držati fiksne točke. Fiksna točka je lahko nekaj konkretnega, kot so tla, miza, stena itd., Ali pa je v zraku. To pomeni, da med gibanjem sredstev ne smemo naključno preskakovati, temveč jih moramo določiti na vnaprej določenih točkah.
2. Lestvica in velikost sredstev: Predmeti AR morajo biti sposobni lestvice. Če na primer vidite avtomobil, ki prihaja proti vam, se začne z majhnega in s približevanjem narašča. Tudi če sliko vidite s strani, je videti drugače, če jo vidite spredaj. Torej se tudi predmeti AR obnašajo enako in se počutijo kot resnični predmeti.
3. Okluzija: Kaj se zgodi, ko sliko ali predmet blokira druga oseba, se imenuje Okluzija. Torej, ko premikate roko pred očmi, vas bo skrbelo, če boste kaj videli, medtem ko vam roke zaprejo oči. Tudi predmeti AR bi morali slediti istemu pravilu, kadar objekt AR skriva drug objekt AR, potem mora biti viden samo objekt AR, ki je spredaj, tako da drugega zapre.
4. Osvetlitev za večji realizem: Ko pride do spremembe osvetlitve okolice, se mora objekt AR odzvati na to spremembo. Če so vrata na primer odprta ali zaprta, mora predmet AR spremeniti barvo, senco in videz. Tudi senca se mora ustrezno premikati, da se AR počuti resnično.
Orodja za ustvarjanje razširjene resničnosti
Obstaja nekaj spletnih platform in namenske programske opreme za izdelavo vsebin AR. Ker ima Google svoj ARCore, nudijo dobro podporo začetnikom pri izdelavi AR. Razen tega je spodaj na kratko razloženo nekaj drugih programov AR:
Poly je Googlova spletna knjižnica, kjer lahko ljudje brskajo, delijo in remiksirajo 3D-sredstva. Sredstvo je 3D model ali prizor, ustvarjen z uporabo nagibne krtače, blokov ali katerega koli 3D programa, ki ustvari datoteko, ki jo je mogoče naložiti v Poly. Številna sredstva so licencirana pod licenco CC BY, kar pomeni, da jih lahko razvijalci uporabljajo v svojih aplikacijah brezplačno, če je ustvarjalcu dodeljena zasluga.
Nagibna krtača vam omogoča slikanje v 3D prostoru z virtualno resničnostjo. Svojo kreativnost sprostite s tridimenzionalnimi potezami krtač, zvezdicami, svetlobo in celo ognjem. Vaša soba je vaše platno. Vaša paleta je vaša domišljija. Možnosti je neskončno.
Bloki pomagajo pri ustvarjanju 3D predmetov v navidezni resničnosti, ne glede na vaše izkušnje z modeliranjem. S šestimi preprostimi orodji lahko svoje aplikacije oživite.
Unity je motor za igre na več platformah, ki ga je razvil Unity Technologies in se v prvi vrsti uporablja za razvoj tridimenzionalnih in dvodimenzionalnih video iger ter simulacij za računalnike, konzole in mobilne naprave. Unity je postal priljubljen motor za ustvarjanje vsebin VR in AR.
Sceneform je 3D okvir z fizično zasnovanim upodabljalnikom, ki je optimiziran za mobilne naprave in razvijalcem Java olajša gradnjo razširjene resničnosti.
Pomembni izrazi, ki se uporabljajo v AR in VR
- Sidra: Uporabniško določena zanimivost, na katero so postavljeni predmeti AR. Sidra se ustvarijo in posodobijo glede na geometrijo (ravnine, točke itd.)
- Sredstvo: Nanaša se na 3D model.
- Projektni dokument: Vodnik za vaše izkušnje z AR, ki vsebuje vsa 3D sredstva, zvoke in druge ideje za oblikovanje, ki jih bo vaša ekipa izvedla.
- Razumevanje okolja : Razumevanje resničnega okolja z odkrivanjem značilnih točk in ravnin ter njihovo uporabo kot referenčnih točk za kartiranje okolja. Omenjeno tudi kot zavedanje konteksta.
- Značilne točke: To so vizualno različne značilnosti vašega okolja, kot so rob stola, stikalo za luč na steni, vogal preproge ali kar koli drugega, kar bo verjetno ostalo vidno in dosledno nameščeno v vašem okolju.
- Preizkušanje zadetkov: Uporablja se za zajem koordinat (x, y), ki ustrezajo zaslonu telefona (s pomočjo pipe ali katere koli druge interakcije, ki jo želite, da podpira vaša aplikacija), in projicira žarek v pogled sveta na kamero. To uporabnikom omogoča izbiro ali drugačno interakcijo s predmeti v okolju.
- Potopitev: občutek, da digitalni predmeti pripadajo resničnemu svetu. Prekinitev potopitve pomeni, da je čut za realizem zlomljen; v AR je to ponavadi predmet, ki se obnaša na način, ki ne ustreza našim pričakovanjem.
- Sledenje navzven: ko ima naprava notranje kamere in senzorje za zaznavanje gibanja in določanje položaja.
- Sledenje zunaj vhodu: ko naprava uporablja zunanje kamere ali senzorje za zaznavanje gibanja in določanje položaja.
- Iskanje letala: postopek, specifičen za pametni telefon, s katerim ARCore določi, kje so vodoravne in navpične površine v vašem okolju, in te površine uporabi za postavitev in orientacijo digitalnih predmetov
- Raycasting : Projektiranje žarka za lažjo oceno, kam naj bo postavljen predmet AR, da se bo na resnični površini prikazal na verodostojen način; uporablja med preskušanjem zadetkov.
- Uporabniška izkušnja (UX): postopek in osnovni okvir za izboljšanje pretoka uporabnikov za ustvarjanje izdelkov z visoko uporabnostjo in dostopnostjo za končne uporabnike.
- Uporabniški vmesnik (UI): vizualni elementi vaše aplikacije in vse, s čimer uporabnik komunicira.