Proširena stvarnost. Tehnologija proširene stvarnosti (AR) u marketingu Kako funkcionira proširena stvarnost

U članku se raspravlja o idejama i već postojećim primjerima uporabe tehnologija proširene i virtualne stvarnosti (AR i VR) u obrazovanju. Na početku članka dat je kratak pregled tehnologija, date su osnovne definicije i opisan je tehnički dio. Nadalje, razmatra se postojeće iskustvo korištenja ovih tehnologija: aplikacije, organizacije, istraživanja. Zadnji odjeljak nudi ideje za obrazovne aplikacije. U zaključku su naznačeni glavni problemi i poteškoće koje mogu nastati u procesu uvođenja ovih tehnologija.

Butov Roman Aleksandrovič,
Inženjer IBRAE RAN, student postdiplomskih studija

Grigoriev Igor Sergeevich,
Metodist Resursnog centra GBPOU -a "Vorobyovy Gory"

Pregled tehnologije

Virtualna i proširena stvarnost (VR i AR) Moderne su tehnologije koje se brzo razvijaju. Njihov cilj je proširiti fizički prostor života osobe objektima nastalim uz pomoć digitalnih uređaja i programa, koji imaju karakter slike (slika 1).

Slika 1a prikazuje sliku koju korisnik vidi kroz posebne naočale za virtualnu stvarnost (u daljnjem tekstu - VR). Slika je podijeljena na dvije zasebne slike za svako oko i posebno izobličena kako bi stvorila iluziju trodimenzionalnog prostora za oči. Ako se osoba pomakne ili samo okrene glavu, program automatski mijenja sliku, što stvara osjećaj stvarne fizičke prisutnosti. Uz pomoć kontrolera (džojstika itd.), Korisnik može komunicirati s okolnim objektima, na primjer, može podići kamen i baciti ga niz planinu - fizički model ugrađen u program izračunat će let ovog kamena , što će dodatno stvoriti iluziju stvarnog prostora.

Slika 1b prikazuje aplikaciju koja koristi tehnologije proširene stvarnosti (u daljem tekstu AR). U ovoj aplikaciji možete postaviti slike namještaja na sliku s kamere telefona, ali zbog njihovih deformacija korisnik ima dojam da vidi pravi objekt koji se nalazi u prostoriji. Važno je da se u ovom slučaju stvarnost (soba) upotpuni virtualnom stolicom, a odgovarajuća tehnologija nazvat će se proširena stvarnost. Stvaranje proširene stvarnosti moguće je ne samo uz pomoć pametnih telefona, već i drugim tehničkim sredstvima, na primjer, kroz posebne naočale. U tom slučaju, virtualna slika je dovršena na površini sočiva naočara.

Slika a

Slika b

Slika 1. Primjeri tehnologije virtualne (a) i proširene stvarnosti (b)

Trenutno korišteni uređaji su: naočale za virtualnu i proširenu stvarnost, kontroleri, slušalice, pametni telefoni, tableti. Ovi uređaji omogućuju osobi da vidi i čuje digitalne objekte (slika 2). U bliskoj budućnosti se očekuje da će rukavice za povratne informacije omogućiti ljudima da dodiruju digitalne objekte (slika 3).

Slika a

Slika b

Slika u

Slika 2. Uređaji za VR i AR: naočare sa slušalicama (a), kontroleri (b), pametni telefoni i tableti (v)

Slika 3. Prototip zaštitnih rukavica

Programi se stvaraju, u pravilu, na istim platformama na kojima se razvijaju računalne igre (Unity, Unreal Engine itd.), Koristeći različite alate za razvoj programa virtualne i proširene stvarnosti (Steam VR, Google VR, Oculus, Windows Mixed Reality , Google ARCore, Apple ARkit, Google Tango, Vuforia itd.).

Prototipovi uređaja i prva upotreba izraza VR i AR postojali su još sredinom 20. stoljeća, ali je moderna terminologija nastala početkom 90-ih. Za VR Jaron Lanier, za AR od Caudell, Thomas P. i David W. Mizell.

Zbog brzog razvoja tehnologije, terminologija se stalno mijenja. Međutim, koncept kontinuiteta stvarnosti i virtuelnosti, predložen u djelima Milgrama, Paula i drugih (Milgram, Paul, et al.) Ostaje relevantan do danas i temelj je za sljedeće. Slika 4 prikazuje ilustraciju za definiranje koncepta real-virtualnog kontinuuma.

Slika 4. Real-virtualni kontinuum.

Sve tehnologije povezane s širenjem stvarnosti putem digitalnih objekata (možda ne samo digitalnih) nalaze se između dvije polarne varijante mogućih stvarnosti: stvarnosti u kojoj živimo i virtualne stvarnosti (VR). Realnost je apsolutno odsustvo dodatnih objekata u fizičkom prostoru, tj. sam fizički prostor. Virtualna stvarnost je apsolutno odsustvo stvarnih objekata. Mnoge od ovih tehnologija nazivaju se mješovita stvarnost (MR). U praksi se često dijeli na podskupove. Dva klasična podskupa su proširena stvarnost (AR) i proširena virtuelnost (AV). U prvom slučaju se misli na tehnologije koje nadopunjuju stvarnost raznim objektima, u drugom na koje virtualna stvarnost nadopunjuje stvarnim objektima.

Primjer je tehnologija koja vas uroni u stari Rim. Ako ova tehnologija upotpuni prostor oko vas raznim predmetima iz tog doba (mačevi, oklopi, glineni vrčevi, hramovi, arene), tada će se smatrati AR tehnologijom, ako se prebacite u drevni grad, sa svojom arhitekturom, ljudima, vrijeme, događaje itd., ali, na primjer, lica ovih ljudi bit će emitirana iz vanjskog svijeta, ovo je tehnologija povećane virtuelnosti (u daljnjem tekstu - AV). Na današnjem nivou razvoja AV tehnologija se rijetko koristi, ali bi u budućnosti mogla postati mnogo impresivnija od AR i VR.

Govoreći o prognozama razvoja tehnologije, često se pretpostavlja da će se egzistencija neke osobe premjestiti u prostor mješovite stvarnosti (MR), koji se već promatra zbog razvoja interneta i mobilnih uređaja. U okviru virtualno-stvarnog kontinuuma, mobilni uređaji se mogu smatrati AR tehnologijom proširene stvarnosti, jer nadopunjuju okolni svijet dodatnim vizualnim, zvučnim i, djelomično, taktilnim informacijama. U kratkom distopijskom filmu, redatelj Keiichi Matsuda prikazuje rezultat ovog pokreta, koji autor naziva hiper stvarnošću. Može li osoba u obliku u kojem je sada postojati u takvom svijetu? Ovo ostaje pitanje.

Postojeće iskustvo primjene u obrazovanju

U posljednjoj deceniji, kako je cijena uređaja padala, tehnologija je postala pristupačnija širokom krugu korisnika. To je pak dovelo do povećanja broja programa (aplikacija) na različite teme. Za VR, to su uglavnom pucačke igre za 1 osobu ili snimanje kamerama od 360 stepeni (padobranci, znamenitosti, divlje životinje, podvodni svijet, dinosaurusi itd.), Za AR aplikacije za promjenu lica korisnika, mjerenje udaljenosti objekata u stvarnom svijetu , razne zagonetke, kao i vodiči (uglavnom iz anatomije i astronomije).

Ako govorimo o aplikacijama u obrazovanju, onda je to za virtualnu stvarnost proučavanje prirode, laboratorijski rad u fizici, proučavanje dinosaurusa, putovanja planetom, astronomija i još mnogo toga. Za AR ovo je proučavanje anatomije, hemije, astronomije.

VR i AR tehnologije često se spominju u sveobuhvatnim obrazovnim programima. Takvi programi uključuju korištenje moderne informacijske tehnologije u procesu učenja, koji se odvija unutar različitih virtualnih svjetova i simulacija, često na zaigran način. Ova vrsta obuke pomaže u povećanju angažmana, komunikacije između učenika i interesa za predmet.

U okviru akademskog istraživanja, na temu utjecaja tehnologija proširene stvarnosti na proces učenja, izvedeno je na desetine radova (najcjelovitiji pregled predstavljen je u jednom od radova navedenih na listi -). Pregledom je uočeno poboljšanje uspjeha učenika, razumijevanja materijala i povećanje nivoa motivacije. Takođe, raste stepen uključenosti u proces učenja i interesovanje za proučavanje predmeta, povećava se nivo komunikacije među studentima.

Glavni problemi s kojima su se učitelji suočavali bili su dodatno vrijeme provedeno na preuzimanju aplikacija, učenju učenika da rade s njima, slabe performanse geolokacije, ponekad nizak kvalitet odgovora modela, poteškoće za učenike u radu u AR formatu. Općenito, svi su problemi povezani s nedostatkom iskustva u radu s AR -om i još uvijek nesavršenom tehnologijom. U budućnosti, s razvojem tehnologije, ti će se problemi ukloniti.

Ideje za primjenu

Ovaj odjeljak predstavlja samo nekoliko ideja o tome kako se AR i VR tehnologije mogu koristiti u obrazovanju.

a) virtualna stvarnost (VR)

Sposobnost ove tehnologije da uroni osobu u virtualni svijet određuje glavni smjer njenog razvoja u obrazovanju. Sve što se ne može stvoriti u stvarnom svijetu iz tehničkih, ekonomskih ili fizičkih razloga može se stvoriti u virtualnom svijetu. Mogućnost posjeta tamo gdje je u stvarnosti teško ili nemoguće posjetiti. Pogledajte električna i magnetska polja, prapovijesne životinje, podvodne svjetove, drevne zemlje, planete i asteroide. Također, ova tehnologija može otvoriti neke stvari na nov način, na primjer, slikanje, postoji aplikacija koja vas uroni u Van Goghovu sliku "Night Cafe". Takve aplikacije mogu ponovno otkriti slikarstvo u doba filma i kompjuterskih igara.

U fizici ova tehnologija može omogućiti laboratorijski rad u modernim laboratorijima. Na primjer, zašto ne biste simulirali najpoznatije istraživačke projekte posljednjih godina: Veliki hadronski sudarač ili detektor gravitacionih valova i u njima izvršili laboratorijske radove? To će zainteresirati studente, pokazujući im trenutno stanje znanosti, a ne ono pod kojim su njihovi djedovi i pradjedovi još uvijek studirali (što je, naravno, također važno).

Prilikom učenja stranih jezika veliki napredak u učenju postiže se komunikacijom uživo sa izvornim govornikom. Ali ako je takvu osobu teško pronaći ili je tehnički teško isporučiti je publici. Virtualna stvarnost vam već sada omogućuje da uđete u prostore u kojima ne samo da možete komunicirati, već i komunicirati s drugim korisnicima. Na primjer, možete premjestiti grupu koja uči japanski u Rusiji i grupu koja uči ruski u Japanu u jedan prostor gdje bi mogli komunicirati i izvršavati zadatke. I za sljedeću lekciju, na primjer, sa grupom iz Španije. Takav interaktivni format bit će zanimljiv učenicima bilo koje dobi. Izvođenje takvih sastanaka uživo ili čak korištenje videokonferencija ne bi bilo toliko efikasno, ali oduzima više vremena i košta.

U proučavanju historije studenti se mogu upoznati s trodimenzionalnim eksponatima iz muzeja širom svijeta. Također i sa obnovljenim gradovima, bitkama ili drugim historijskim događajima. Na primjer, ne samo da možete ponovno stvoriti Borodinsku bitku, već i dopustiti pripravnicima da u njoj sudjeluju i donose vlastite, kao i kolektivne odluke. Dakle, ovo će biti novi razvojni korak nakon stvaranja panorame Borodina u Moskvi.

Na području geografije, savremeni razvoj kamera od 360 stepeni omogućava korisnicima snimanje trodimenzionalnih panorama i video zapisa. Mnogi istraživači, putnici i samo turisti snimaju mnogo materijala i stavljaju ga u javno vlasništvo. Ovaj video govori o planinama, okeanima, letovima, vulkanima, polovima. Korištenje takvog materijala u učionici omogućit će učenicima da vide udaljene krajeve naše planete i podržati njihov interes za putovanja.

U biologiji tehnologija otvara mogućnost skaliranja do veličine organa, stanica ili čak molekula DNK. Interaktivne mogućnosti omogućuju ne samo vidjeti statičnu sliku, već i vidjeti, na primjer, proces replikacije DNK.

U području kemije, aplikacije dopuštaju izvođenje opasnih ili skupih eksperimenata. Proučite strukturu atoma i molekula. Promatrajte kemijske transformacije u dinamici.

Na području književnosti, na primjer, možete vizualizirati najsvjetlije trenutke umjetničkih djela. Kombinacija materijala i događaja čini se zanimljivom. Na primjer, pohađati ispit u liceju Carskoye Selo i vidjeti Puškina kako čita "Memoare u Carskom Selu". Naravno, glasovi pjesnika i, što je najvažnije, ta energija više se ne mogu ponovno stvoriti, ali ovaj format omogućit će studentima da osjete atmosferu koja je tada vladala.

b) proširena stvarnost (AR)

Vizualizacija algebarskih površina, drugog i višeg reda. Na sl. 5 prikazuje algebarske površine 2. reda kada se prikazuju pomoću AR tehnologije. Pripravnik će imati priliku kvalitativno proučiti površinu kao pravi objekt ispred sebe, a ne na ekranu računara i, štoviše, u knjizi, kao i promijeniti parametre u stvarnom vremenu i vidjeti rezultat. Sve bi to trebalo doprinijeti boljem razumijevanju strukture jednadžbi (interaktivna promjena parametara) i trodimenzionalnog oblika površina.

Pirinač. 4. Algebarske površine reda 2

Slične vizualizacije mogu se stvoriti za površine višeg reda (slika 5).

Pirinač. 5. Algebarske površine reda većeg od 2: (a) dijagonalna kubna Klebševa površina, (b) Mobiusova traka, (c) Kleinova boca

Glavni smjer primjene u fizici je vizualizacija jednadžbi matematičke fizike. Rješenje je prikazano u obliku fizičkog procesa. Student će moći dinamički mijenjati parametre jednadžbe i vidjeti učinak te promjene na rezultat.

Zanimljiva je vizualizacija faznih dijagrama, posebno pvt-dijagram (fazni dijagram) vode (slika 6). Dijagram može prikazati fizičke procese: izobarne, izohorne, izotermičke, adijabatske i poltropne procese. Učenik će vidjeti cijelu sliku procesa, a ne projekcije na određene ravni, interaktivno će promijeniti tačke početka i kraja procesa, vidjeti dodatne informacije o procesu (oslobođena / apsorbirana energija, parametri na početku i kraju) .

Pirinač. 6. Fazni dijagram vode

U kemiji, prikaz atomskih orbitala (slika 7) pomoći će vam da bolje razumijete i zapamtite njihovu strukturu. Vizualizacija strukture molekula (slika 8) omogućava vam da vidite različite hemijske veze u svemiru.

Pirinač. 7. Fazni dijagram vode

Pirinač. 8. Molekul kofeina

U strojarstvu vizualizacija modela opreme s mogućnošću reprodukcije animacija prikazuje princip njihovog rada. Za pumpe i turbine možete postaviti fazni dijagram medija sa fizičkim procesom odštampanim pored njega. Na sl. 9 prikazuje snimak iz AR aplikacije koji prikazuje nuklearnu elektranu sa VVER reaktorom od 1200 MW. Aplikacija prikazuje glavne strukture, opremu i animira kretanje okoliša.

Pirinač. 9. AR aplikacija sa NPP VVER 1200

zaključci

Danas je u stvarnosti masovnog općeg obrazovanja prilično teško zamisliti upotrebu tehnologija proširene i virtualne stvarnosti. I ne radi se o financijskoj komponenti - znamo uspješan primjer ambicioznog projekta "Moskovska elektronska škola", u okviru kojeg se takve tehnologije u određenoj mjeri koriste. Po našem mišljenju, glavne poteškoće povezane su sa:

• Rigidnost programa, koju učenici moraju uspješno usvojiti u okviru općeg obrazovanja. Iako tehnologije virtualne i proširene stvarnosti imaju veliki potencijal za poboljšanje učenja učenika, one mogu značajno odvratiti pažnju. Primjeri upotrebe tehnologije govore o povećanom angažmanu i povećanom interesu za proces učenja. Neki istraživači zaključuju da ovi faktori dovode do poboljšanih postignuća učenika. Međutim, u slučaju pretjeranog entuzijazma za formu na štetu sadržaja, učinak može biti suprotan.
• Korištenje takvih tehnologija vjerojatno može imati veliki učinak, ali korištenje iste u okviru standardne školske lekcije od 45 minuta dovest će do značajnog poremećaja programa, jer će se vrijeme provedeno na radu s materijalom korištenjem ovih tehnologija nekako promijeniti nastavni plan i program.
• Uvođenje takvih tehnologija povezano je s nekoliko poteškoća koje su financijske prirode: visoka cijena opreme, nedostatak velikog broja visokokvalitetnih aplikacija i, shodno tome, potreba za njihovim razvojem, malo iskustva u korištenju ove tehnologije od nastavnika koje je potrebno dodatno obučiti.
• Skromni broj i raznolikost postojećih AR i VR aplikacija, posebno onih posebno dizajniranih za obrazovanje, još je jedan nedostatak. Za promjenu situacije, naravno, potrebna nam je državna podrška za takve projekte, državni poredak. Stvaranje čak i male aplikacije za virtualnu stvarnost, na primjer, u području povijesti, zahtijeva rad mnogih stručnjaka: povjesničara, umjetnika, programera, kulturologa itd. Takvi se izvori mogu pronaći ili ako postoje ozbiljni izvori i zahtjev od države ili velikog biznisa, ili u slučaju kada se interesi različitih strana preklapaju.

Koji su načini za prevladavanje ovih teškoća? Naša je glavna teza da trenutno korištenje tehnologije proširene i virtualne stvarnosti najadekvatnije u području dodatnog obrazovanja, koje može poslužiti kao kanal za nove ideje, nije tako kruto strukturirano kao opće obrazovanje.

Ilustrirajmo kako dodatno obrazovanje može prevladati poteškoće prolazeći kroz gornje tačke potencijalnih problema implementacije tehnologije.

Dodatno obrazovanje ima mnogo fleksibilniji sistem aparata u odnosu na opšte obrazovanje. Programi različitih nivoa, različito trajanje časova, uključivanje nastavnika iz specijalizovanih organizacija za zapošljavanje sa skraćenim radnim vremenom. Mogućnosti za saradnju sa specijaliziranim industrijskim preduzećima, univerzitetima omogućuju nam privlačenje kompetentnih stručnjaka, a potencijalno pružaju i mogućnost pronalaženja načina za rješavanje problema sa potrebnom opremom. Posebno je zanimljiva mogućnost suradnje s drugim organizacijama, na primjer, muzejima koji bi mogli biti zainteresirani za takve tehnologije. Već postoje izleti i posebno stvorene izložbe na kojima se aktivno koriste AR i VR mogućnosti. Pa zašto ne stvoriti i podijeliti proizvod visoke tehnologije? Uostalom, oni se mogu uključiti kao elementi programa u mnoga područja dodatnog obrazovanja.

Linija UMK -a Symonenko. Tehnologija (tradicionalna linija) (5-8)

UMK linija V.D.Simonenko. Tehnologija (Univerzalna linija) (5-8)

Tehnologija

Tehnologija proširene stvarnosti kao savremena metoda poučavanja učenika

Šta je proširena stvarnost i koje je njeno mjesto u obrazovanju?

Proširena stvarnost, skraćeno AR, kombinacija je stvarnog svijeta i dodatnih podataka "ugrađenih" u polje percepcije. Jačanje utjecaja okoliša događa se putem vizualnih, slušnih, taktilnih, somatosenzornih i mirisnih receptora. Na primjer, nalazimo se u povijesnom centru grada, usmjeravamo kameru pametnog telefona prema orijentiru i na ekranu vidimo kako je zgrada izgledala prije 100 godina, a kroz zvučnik čujemo buku ulice prošlosti . Ovako ulazimo u proširenu stvarnost.

Karakteristike AR sistema:

Kombinacija stvarnog i virtualnog.

Interakcija u realnom vremenu.

Lokacija u trodimenzionalnom prostoru.

AR se gradi na osnovu koordinata korisnika ili markera. Marker je objekt u svemiru koji se čita posebnim programom kako bi se na njegovo mjesto nacrtao virtualni objekt. Jednostavna jednobojna slika često se koristi kao marker.

AR poreklom iz VR- virtualna stvarnost, digitalno simulirano okruženje. Ponekad postoji hibridna stvarnost koja kombinira ova dva pristupa.

Polazna tačka u istoriji razvoja tehnologije proširene stvarnosti može se nazvati 1957. godine, kada je izumitelj Morton Heilig stvorio Sensororamu, prvi virtualni simulator na svijetu. Čak i tada je tehnologija bila usmjerena na obrazovanje. U dokumentima za dobijanje patenta Morton Heilig dao je sljedeće obrazloženje za svoj izum:

“Trenutno postoje sve veći zahtjevi za metodama i sredstvima poučavanja i osposobljavanja ljudi bez izlaganja mogućim opasnostima u posebnim situacijama. ... Gore navedeni problem pojavio se i u obrazovnim institucijama zbog faktora poput sve složenijeg predmeta koji se predaje, kao i zbog velikih grupa učenika i nedovoljnog broja nastavnika. Kao rezultat ove situacije, povećala se potreba za nastavnim uređajima, koji će, ako ne budu zamijenjeni, smanjiti teret nastavnika. "

Morton Heilig izumitelj virtualnog simulatora

AR sistem otvara brojne mogućnosti u nastavi bilo kojeg predmeta. Zamislite kako ilustracije oživljavaju na papirnatim stranicama udžbenika historije ili kako se didaktički materijal iz anatomije pretvara u virtualnu igru.

Danas postoje različite AR biblioteke s otvorenim API -jem za mobilne programere, sisteme i programe za 3D modeliranje. Pogledajmo kako škola može koristiti okruženje za razvoj igara za više platformi Unity i djelomično besplatnu Vuforia biblioteku.

Primjer: udžbenik "Tehnologija" nadopunit ćemo 3D modelom

1. Preuzmite besplatnu verziju programa Unity i instalirajte je na računalo. Instalirajte programe za kreiranje projekata na Androidu direktno iz Unityja: Android Studio (SDK), Android NDK, Java (JDK).

2. Registrirajte se na web stranici Vuforia kako biste stvorili bazu podataka s oznakama. Svakoj bazi podataka je dodijeljen vlastiti licencni ključ.

3. Postavite oznaku na Vuforia. Na primjer: montažni crtež proizvoda „klupa“ iz udžbenika „Tehnologija. Industrijske tehnologije. 6. razred "(pod uredništvom AT Tishchenko, VD Simonenko).

4. U programu za kreiranje 3D-modela (na primjer, "KOMPAS-3D") kreirajte model "klupe" i spremite ga kao crtež.

Metodičke preporuke otkrivaju slijed rada s udžbenikom "Tehnologija. Tehnički rad" za učenike 6. razreda općih obrazovnih ustanova i radnom bilježnicom. Oni sadrže približne tematske planove i tematske planove, preporuke za izvođenje časova, izvršavanje zadataka i osmišljavanje kreativnih projekata, održavanje radne bilježnice. Sadrže dodatne materijale koji nisu uključeni u udžbenik, kao i metodologiju praćenja znanja učenika.

5. Prekrijte sliku uvezenu iz Vuforie u Unity (bench bench) na 3D sliku.

6. Sada, kada usmjerite kameru prema odštampanom listu crteža, možete vidjeti 3D model crteža.

7. Pomoću programa Unity sastavite aplikaciju da biste je instalirali na svoj pametni telefon.

AR i VR problemi u obrazovanju

• Netačna procena i nerazumevanje mogućnosti korišćenja virtuelne stvarnosti u obrazovanju;
• Zablude o ergonomskim karakteristikama savremenog hardvera za virtuelnu i proširenu stvarnost u obrazovanju;
• Slabo proučavanje psihološke i pedagoške osnove za osmišljavanje, implementaciju i primjenu nastavnih sredstava pomoću virtualne i proširene stvarnosti;
• Upotreba VR -a i AR -a može dovesti do nesigurnosti percepcije, transformacije stvarnosti u uobičajenost i bijega;
• Visoka cijena elektroničkih uređaja s AR -om;
• Prikupljanje i skladištenje informacija potrebnih za implementaciju AR -a oduzima puno vremena i truda;
• Potrebna je velika brzina obrade.

Međutim, u bliskoj budućnosti obrazovanje na visokom nivou postat će nezamislivo bez tehnologije proširene stvarnosti i virtualne stvarnosti. AR i VR vam omogućuju razvoj prostornog razmišljanja, otvaranje novih mogućnosti za razlikovanje učenja, uvelike poboljšavaju vidljivost pomagala i pomažu vam da upoznate svijet kroz lično iskustvo.

Elizaveta Samorodskih

Proširena stvarnost (AR) fenomen je koji uzbuđuje umove vlasnika gadžeta u cijelom svijetu već drugu deceniju. Odnos javnosti, biznisa i investitora prema njemu nije sasvim jednoznačan. Oni mu ili predviđaju sjajnu budućnost, ili mu stavljaju tačku, a onda dolazi do novog porasta interesa nakon pojave još jednog nevjerojatnog proizvoda (poput Pokemon Goa ili Magic Leapa). Wow efekt radi s praskom, a tehnologija stječe nove obožavatelje. Njegovo formiranje tek počinje, a prema studiji kompanije Juniper Research, broj korisnika mobilne AR -a brzo će porasti na 200 miliona u 2018. (sa 60 miliona u 2013.). Hajde da shvatimo šta je dobro, a ne toliko u ovoj tehnologiji, i kakve mogućnosti vaše poslovanje može izvući iz današnje upotrebe.

Šta je proširena stvarnost i zašto je biznis zainteresovan za nju

AR je sloj virtualnih objekata s dodatnim interaktivnim informacijama na vrhu objekata stvarnog svijeta. Pametni telefon dovoljan je za aktiviranje ovog sloja. Stoga je mobilna proširena stvarnost postala toliko raširena - skupe naočale i kacige nisu potrebne, ovo je sudbina daleke budućnosti, a sada je dovoljno instalirati posebnu aplikaciju.

Uz pomoć tehnologija proširene stvarnosti, kompanije privlače pažnju kupaca i dodaju vrijednost samom proizvodu. Evo primjera iz Danonea - reklamne kampanje s elementima obrazovnog marketinga: na proizvodima Rastishka pojavila se oznaka Shazam, s kojom je dijete uronjeno u interaktivnu igru. Kroz ekran pametnog telefona posmatrao je dinosaurusa Dina i kartu zvjezdanog neba, okrenuo se i tražio razne svemirske objekte. Sa svakim jogurtom ili skutom iz Danonea, dijete je dobilo magnet s planetom ili sazviježđem, sakupilo ih na općoj karti - svaki od magneta bio je znak koji je skrivao svijetlu svemirsku 3D animaciju i zanimljive podatke o objektu.

Aplikacija proširene stvarnosti koja aktivira oznaku na Danone proizvodima

Tehnologije proširene stvarnosti proširuju načine interakcije s potencijalnim kupcima, njihove mogućnosti su ogromne. Sama upotreba AR -a nije teška - format se dobro uklapa u uobičajene reklamne plakate, letke, bilborde, kataloge i štandove. Bilbord postaje svojevrsna tačka aktiviranja interaktivne i vizuelne komponente, mjesto za uranjanje u novo iskustvo. Zadatak kompanije sada nije samo da superponira jednu stvarnost na drugu, već da pronađe načine da zadrži klijenta, da stupi u interakciju s brendom. I proširena stvarnost savršeno se nosi s ovim, ne samo zbog wow efekta, već i zahvaljujući mogućnostima igranja.

Kontaktiraj nas Hajde da razgovaramo?

Kako se stvara proširena stvarnost i kako kupac gleda AR na marku. Alati i usluge

Kako funkcioniše proširena stvarnost

Rad aplikacija proširene stvarnosti čini se prilično jednostavnim - postoji oznaka, na nju se postavlja virtualni sloj, prepoznaje je pametni telefon, ali ispod svega leži nešto složeniji proces.

Pametni telefon, koristeći kameru i ugrađene senzore - žiroskop, akcelerometar, kompas, GPS, putem posebne aplikacije kontinuirano analizira okolni prostor, prima sliku i podatke na obradu (o položaju u prostoru, koordinatama), koje zatim identifikuje. Algoritmi prepoznavanja određuju ono što osoba vidi ispred sebe, gdje se nalazi - za to koriste računarski vid, pretražuju slike u mreži, baze podataka objekata. AR aplikacija tada procjenjuje može li se za ovaj stvarni objekt prikazati virtualni sloj. Kako bi se pojednostavio postupak prepoznavanja, izmišljene su mnoge varijante oznaka koje u jednostavnom dizajnu izgledaju kao skup geometrijskih oblika u crno -bijeloj tehnici (isti QR kod). Sofisticiraniji algoritmi mogu analizirati fotografije, zamjenjujući ih za jedinstvenu zbirku tačaka. Video ispod prikazuje kako se oznaka prepoznaje i na nju se postavlja virtualni sloj.

Nakon što se oznaka prepozna, na njoj se prikazuju objekti virtualnog svijeta - oni koji su povezani s ovom slikom u bazi podataka aplikacije, platforme ili AR usluge. Stvarno se stapa s virtualnim, obogaćujući dodatnim informacijama. U trenutku razvoja tehnologije, aplikacije su fokusirane na pametne telefone i tablete - kao najčešći uređaj među korisnicima, međutim, mnoge platforme gledaju u budućnost i stvaraju alate koji se sada čine beskorisnima, ali će svoju upotrebu pronaći kada se nose AR uređaji poput Google Glass ili Microsoft HoloLens učvrstit će svoju poziciju u široj javnosti.

Koliko košta razvoj proširene stvarnosti i ko to može učiniti

Prilikom stvaranja profesionalnih aplikacija za proširenu stvarnost, veći dio posla posvećen je stvaranju visokokvalitetnog sadržaja koji će biti vizualiziran u ovoj aplikaciji i razmišljanju o tome kako logika aplikacije ispunjava ciljeve i ciljeve marketinške kampanje. Razvoj mogu provoditi marketinške agencije: fokusiraju se na razvoj strategije promocije i privlače tehničke programere kao izvođače, ili možda kompanije specijalizirane za kreiranje projekata virtualne i proširene stvarnosti.

Kompanije za tehnički razvoj koriste snage mnogih stručnjaka:

• 3D dizajneri koji oblikuju trodimenzionalne modele robe, skeniraju zgrade i teritorije pomoću 3D skenera, stvaraju visokokvalitetne fotografije stvarnih objekata i tekstura za prijenos u digitalnu stvarnost;
• dizajneri igara, ako je projekt zamišljen u obliku igre ili sadrži sistem za igru;
• programeri koji kombiniraju pripremljeni sadržaj i naljepnice, koriste standardne mehanizme računalnog vida ili razvijaju vlastite algoritme tako da aplikacija radi na optimalan način i prikladna je za različite uređaje;
• mnogi drugi uski stručnjaci ovisno o zadacima projekta.

Stoga su profesionalne aplikacije skupe - od 500.000 rubalja za najjednostavnije funkcije i do nekoliko miliona rubalja, ako je zadatak specifičan i zahtijeva stalnu interakciju s klijentom. Vrijeme razvoja također ovisi o složenosti izvođenja i koordinaciji radnji kupca i izvođača. U prosjeku, za jednostavnu aplikaciju potrebno je najmanje mjesec dana, a za složenu do godinu dana. Vizerra, koja na ovom tržištu postoji više od 10 godina i jedna je od 70 najboljih inovativnih kompanija s najbržim rastom na svijetu, objavila je na svojoj web stranici opis nivoa težine stvaranja aplikacija za proširenu stvarnost i procijenjeni vremenski okvir razvoja. Naravno, bit će onih koji će tražiti manji iznos za izradu aplikacije, ali složit ćete se da davanje čak 150.000 rubalja i dobivanje aplikacije koju biste sami mogli napraviti na besplatnoj usluzi nije baš dobra opcija za procjenu efikasnost tehnologije u vašem poslu.

Evo što možete učiniti s timom za profesionalni razvoj. LEGO-ovi oživjeli setovi privukli su nove posjetitelje i povećali prodaju.

Poteškoće u pronalaženju izvođača za izradu aplikacije proširene stvarnosti je u tome što je ovo tržište na samom početku svog formiranja. U njemu postoji vrlo malo standarda i najboljih praksi, još je manje kvalitetan sadržaj, a kompanije koje znaju kako ga stvoriti mogu se nabrojati s jedne strane.

Korisnici također nemaju pojma šta su visokokvalitetne AR aplikacije, koliko mogu koštati i kako najbolje primijeniti proširenu stvarnost u poslovanju. Stoga postoji veliki rizik da naletite na nesavjesne izvođače koji će vam značajno uzdrmati budžet, a učinak rezultata bit će mali. U ovom slučaju morate dobro proučiti portfelj kompanije i nadograditi ciljeve koje želite postići s AR aplikacijom. Vjerojatno ćete, razmišljajući o ovome, shvatiti da se isti rezultat može postići s manje skupim metodama i bez AR -a, ili ćete napustiti dodatne "inovativne" značajke koje programer tako hvali.

Nije lako pratiti učinkovitost marketinških kampanja korištenjem proširene stvarnosti, čak ni razvojem profesionalne aplikacije. Možete potrošiti godinu dana na razvoj, a na kraju shvatiti da bi oglašavanje popularnog blogera privuklo više puta više kupaca. Možemo reći da svaka nova prilika zahtijeva promišljen stav prema njenom korištenju. Ne biste trebali odmah žuriti u razvoj ako je to učinila neka poznata kompanija, a aplikacija izgleda odlično. Stoga je važno razumjeti koji su drugi načini stvaranja proširene stvarnosti i kako vlasnik pametnog telefona komunicira s njom.

Kako se stvara proširena stvarnost i kako je klijent aktivira

Postoje dva puta kojima kompanije obično idu ovdje.

Prvi je stvaranje vlastite potpuno nezavisne AR aplikacije. Za njegovu izradu koriste se specijalizirani okviri i alati za razvojne programere.

Na primjer, takve:

• Vuforia;
• EasyAR;
• ARKit;
• ARCore.

Ovi okviri se obično koriste zajedno sa razvojnim okruženjem kao što je Unity3D i pogodni su za one koji razmišljaju o ozbiljnoj aplikaciji sa mnogo funkcija ili dodavanju vrijednosti proizvodu. U ovom slučaju, zasebna markirana aplikacija hostirana je na Google Playu ili AppStoreu, a korisnik je mora zasebno preuzeti samo radi interakcije s vašim određenim proizvodom ili oznakom. Ovisno o odabranom okviru i tehnologiji razvoja, oznaka može izgledati drugačije: u obliku fotografije ili u obliku jedinstvene simbolične slike slične QR kodu.

Drugi način je korištenje posebnog AR preglednika, plaćenog ili besplatnog. To su usluge koje korisnicima omogućuju pristup projektima mnogih kompanija odjednom. Da bi to učinila, kompanija mora stvoriti oznaku i vezati virtualne informacije za nju direktno putem usluge preglednika.

Ove usluge uključuju aplikacije kao što su:

• Aurasma;
• blippAR;
• Layar;
• ARTOUCHER;
• Metaverse (gometa.io).

Evo jednostavnih primjera koje može učiniti svako ko nema vještine 3D modeliranja. Samo prebacite gotove videozapise na fotografije.

Usluga proširene stvarnosti Layar -a je plaćena, ali isto se može učiniti i u njenom besplatnom analognom blippAR -u

Instalirajući takvu aplikaciju jednom, potencijalni kupac može stalno gledati sloj proširene stvarnosti, iz vaše kompanije ili od drugih. U tom slučaju oznaka može biti obična fotografija, odnosno možete aktivirati AR-animaciju pomoću običnih letaka, stranica časopisa, banera, slika na štandovima ili ih povezati s koordinatama na karti. Upute za stvaranje vlastite proširene stvarnosti postavio sam u dvije od ovih usluga na kraju članka.

I treći način je povezivanje proširene stvarnosti s QR kodom. Ova metoda je poznata ljudima, aplikacija za čitanje QR kodova možda se već nalazi na pametnom telefonu vašeg potencijalnog klijenta, pa mu ne trebaju dodatni napori i slobodan prostor u memoriji pametnog telefona.

Neki brendovi eksperimentiraju sa društvenim eksperimentima koristeći velike vanjske ekrane za prikaz proširene stvarnosti. Tada korisnik samo mora biti na pravom mjestu.

To je ono što je Pepsi Max učinio instalirajući ekran na autobuskoj stanici. Uprkos činjenici da se ono što se događalo ne odnosi mnogo na proizvod - gazirana pića Pepsi, video je postao viralni, stekavši 7,5 miliona pregleda na YouTubeu, i poslužio je kao izvor za brojne publikacije u štampi u kojima se spominje brend, uključujući i tehnologiju publikacije koje se pod normalnim okolnostima proizvođači hrane i pića zanemaruju. O ovom videu se raspravlja do danas.

Proširena stvarnost može dati živopisne emocije čak i na najpoznatijem mjestu - na autobuskoj stanici

Još jedan primjer koji si velike marke mogu priuštiti su oglasi uživo za The Walking Dead.

Čega se najbolje sjećate? Ono što je osoba osjetila na svojoj koži

Kako će potencijalni kupac imati koristi od korištenja AR -a

Eksperimenti s novim tehnologijama ponekad vode kompanije predaleko. Naizgled impresivan rezultat može djelovati samo jednom, a da korisniku ne donese značajne prednosti, već ga samo natjera da podnese neugodnosti. Stoga, prilikom stvaranja vlastitog AR iskustva, morate se sjetiti što vaši klijenti žele i kako možete koristiti moć tehnologije, pokrivajući njihovu bol.

Evo nekoliko primjera kako AR aplikacije učiniti najkorisnijima pružajući sljedeće opcije klijentu:

• procijenite proizvod u punoj veličini, u cijelosti, pregledajte ga sa svih strana, zamislite kako će izgledati u stvarnom okruženju, sami „isprobajte“ proizvod (prikladan za kozmetiku, odjeću, automobile, hranu, namještaj);
• osjećati se kao vlasnik proizvoda, vizualizirati san, slikati se s njim (pogodno za svaki veliki proizvod s dugim ciklusom transakcija, gdje donošenje odluka ovisi o emocionalnim faktorima: automobili, kuće, namještaj, aparati - već tehnologije proširene stvarnosti sada vam omogućuju simulaciju objekta u punoj veličini i razmatranje sa svih strana, čak i sa pametnog telefona, postavljanje u stvarno okruženje).

Na primjer, ovako se virtualni 3D model kuće u punoj veličini može unijeti u pravu parcelu, procijeniti pogodnost, ispitati ne samo izvana, već i iznutra, shvatiti kakav će pogled biti s prozora, kako najbolje za uređenje izlaza, da li je unutrašnji raspored uspješan. Primjer je napravljen pomoću ArKit okvira i Unity3D stroja.

Postoji mnogo primjera gdje se minijaturni automobil stavlja iznad oznake u ruci korisnika. Svi vole minijature, ali ništa nije impresivnije od automobila u punoj veličini ispred vas - čak i uz mogućnost da "sjednete" unutra i promijenite boju automobila i unutrašnjost. Primjer je napravljen s ArKitom.

Niz drugih mogućnosti koje preduzeće može pružiti klijentu koristeći AR tehnologije.

• Igrajte se, zabavite, nabavite dodatne razvojne i obrazovne informacije (pogodno za proizvode sa ciljanom publikom za djecu i mlade, ili u slučajevima kada proizvod treba privući pažnju drugog segmenta publike različitog uzrasta).
• Dobijte važne informacije o proizvodu neposredno prije kupnje - saznajte sastav, pregledajte recenzije, interaktivne primjere upotrebe.
• Snađite se u okolici, brzo pronađite svoje trgovine, pronađite robu u trgovini, pokažite put do mjesta na kojima se održavaju promocije (pogodno za hipermarkete, robne marke zastupljene u različitim gradovima i zemljama, velike značajne objekte u gradu, nove otvorene tačke, kampanje za promociju).

Na primjer, japanska PR agencija razvila je aplikaciju za proširenu stvarnost Penguin NAVI za lokalni akvarij. Na stanici metroa potencijalni posjetitelji pozvani su da preuzmu aplikaciju koristeći QR kôd, a zatim slijede smiješne pingvine, koji su modelirani baš poput pravih.

Kako stvoriti vlastitu aplikaciju za proširenu stvarnost za poslovanje putem besplatne usluge

Velike kompanije spremne su potrošiti novac i zaposliti profesionalne programere AR aplikacija, ali što je s malim poduzećima ili onima koji samo žele isprobati mogućnosti proširene stvarnosti? Koristite AR preglednike i platforme, s njima ćete stvoriti AR aplikaciju čak i bez vještina programiranja. Pokazat ću vam kako stvoriti aplikaciju proširene stvarnosti na primjeru dvije besplatne usluge (za prvu - tekstualno uputstvo, za drugu - screencast).

BlippAR pretraživač

Prva internetska usluga na kojoj možete stvoriti vlastiti AR projekt naziva se blippAR i spada u kategoriju pretraživača proširene stvarnosti - ovo je platforma na kojoj svatko može dodati svoj vlastiti projekt, a korisnik dobija pristup sadržaju različitih kompanija putem jedna aplikacija za pametni telefon.

BlippAR vam omogućuje preklapanje video ili 3D sadržaja na oznaku, koja može biti bilo koja slika, pa je stoga najprikladniji za "animaciju" tiskanih reklamnih i marketinških materijala - časopisa, kataloga, letaka i posjetnica. Sav sadržaj mora biti unaprijed pripremljen u odgovarajućim urednicima, funkcija aplikacije je samo kombinovanje oznake slike i vašeg sadržaja, kao i pružanje alata za klijente za pristup ovom sadržaju.

1. Nakon registracije na servis, slijedite vezu blippar.com bit ćete preusmjereni na glavnu stranicu s koje možete kreirati vlastite projekte. Kliknite na dugme Kreiraj projekat da biste kreirali novi projekat.

1. U sljedećem skočnom prozoru unesite naziv projekta i kliknite gumb Kreiraj projekt.
2. Tada će se od vas tražiti da kreirate blipp - odnosno oznaku, pristupnu točku klijenta vašem sadržaju, koju može skenirati pametni telefon s instaliranom aplikacijom blippAR. Pritisnite dugme Create a blipp.
3. U novom prozoru unesite naziv oznake, a zatim otpremite sliku sa računara ili je povucite mišem do prozora. Slika može biti crno -bijeli crtež ili fotografija (stranica kataloga, logotip, grafika robne marke itd.). Što je fotografija složenija, to bolje. Jednostavni crteži i primitivi možda neće funkcionirati, jer računarski vid mora biti u stanju jedinstveno identificirati sliku, a to čini na nekoliko ključnih točaka.

Slika mora zadovoljiti sljedeće kriterije:

• PNG ili JPEG format;
• širine i visine ne manje od 300-800 piksela;
• težina ne veća od 50 MB;
• paleta samo RGB, ne CMYK.

Dobar marker

Mnogo tačaka za prepoznavanje, objekt je složen (slika iz blippAR dokumentacije, kreatori traže da ga ne koristite kao marker)

Loš marker

Premalo tačaka, objekt je primitivan (slika iz blippAR dokumentacije)

1. Nakon učitavanja oznake otvorit će se prozor za dodavanje sadržaja. Na lijevoj traci sa alatkama postoje tri odjeljka - Katalog, Vidžeti, Otpremanje. U sredini je mreža s vašom oznakom, a s desne strane ploča za rad s parametrima svakog elementa. Svi elementi se mišem prevlače na oznaku mesta i postavljaju na nju. Može se dodati više stavki. Stavke se brišu klikom na njih i pritiskom na tipku Delete na tastaturi.
   • a. 3D primitivi i dodavanje teksta dostupni su u odjeljku Katalog.
   • b. U odjeljku Widgets možete dodati dugmad za odlazak na društvene mreže, upućivanje poziva, kupovinu sa povlačenjem na stranicu internetske trgovine, pregled PDF dokumenta, slanje e -poruke, kreiranje selfija.
   • c. U odjeljku Prijenosi možete učitati vlastite datoteke - video zapise, slike, 3D objekte u fbx formatu (i pretvoriti ih pomoću ugrađenog pretvarača).

Na primjer, ovako bi mogao izgledati vaš sadržaj koji će biti vidljiv preko fotografije samo u proširenoj stvarnosti. U ovom slučaju kuća je naljepnica koja se može odštampati u katalogu ili na letku, a kada nad njom lebdi pametni telefon, aktivira se sloj proširene stvarnosti koji će prikazati dugmad za poziv i kupovinu i informativni tekst.

1. Nakon što je aplikacija pripremljena, možete je pregledati klikom na dugme Pregled u gornjem desnom kutu. Kad se prozor za pregled otvori, pokrenite besplatnu aplikaciju blippAR na svom pametnom telefonu, kliknite gumb hamburgera s tri okomite crte u donjem desnom kutu i pronađite stavku "Unesite kod", a zatim upišite kôd naveden u prozoru za pregled. Nakon toga zadržite pokazivač pametnog telefona na slici i pričekajte. Ako pretraživač prepozna sliku, u sredini će se pojaviti prsten za učitavanje s postocima, a zatim se aktivira sloj proširene stvarnosti.

1. Ako trebate dovršiti projekt - kliknite gumb Gotovo u ovom prozoru, pregled će se zatvoriti i možete promijeniti ili dodati elemente. Ako vam rezultat odgovara - pritisnite žuto dugme Make it Live - tada će se pojaviti dodatni prozor sa slanjem na moderiranje. Kreatori blippAR -a će pregledati vašu prijavu u skladu sa organizacijskim politikama, a zatim je odobriti ili odbiti. Aplikacija može biti dostupna širom svijeta (globalna stavka) ili unutar zemlje (stavka lokalno za državu, obično se automatski popunjava). Isti efekat podnošenja na moderiranje daje se klikom na plavo dugme Objavi u gornjem desnom uglu projekta tokom uređivanja.
2. Na ovaj način možete brzo diverzificirati postojeće reklamne i marketinške materijale sa slojem proširene stvarnosti. Klijent mora imati instaliranu aplikaciju blippAR na pametnom telefonu da bi aktivirao ovaj sloj. Na reklamne materijale možete staviti naljepnicu s porukom da se iza slike kriju dodatne informacije i mogućnosti.

Usluga Metaverse

Platforma Metaverse (gometa.io) je takođe besplatna i omogućava vam kreiranje aplikacija proširene stvarnosti sa nešto složenijom logikom od pretraživača blippAR. Pomoću njega možete stvarati jednostavne igre, zadatke, testove, postavljati pitanja o robnoj marki, koristiti računalni vid za traženje predmeta, ljudi, životinja i identificirati emocije. Aplikacije se stvaraju bez programiranja, samo vizualnom interakcijom s elementima, a sloj proširene stvarnosti aktivira se pomoću oznake koju generira sama usluga i slične QR kodu.

U donjem snimku zaslona pokazat ću vam kako stvoriti aplikaciju za proširenu stvarnost za zamišljeni kafić - kupac napravi selfie s logotipom robne marke (ili odgovori na pitanja o marki), a zatim dobije popust koji može koristiti za plaćanje proizvod. Slične aplikacije pogodne su za širok spektar kompanija, od maloprodaje do uslužnih djelatnosti.

Obje usluge - blippAR i Metaverse - dovoljno je lako savladati, ali istovremeno možete stvoriti aplikacije sa složenom strukturom, koja je ograničena samo vašom maštom.

Kao što vidite, svi mogu cijeniti magiju proširene stvarnosti bez trošenja puno novca. Isprobajte i u komentarima podijelite veze do svojih aplikacija, napravljene prema uputama!

Kontaktiraj nas Hajde da razgovaramo? Naručite besplatnu konsultaciju

Proširena stvarnost- jedna od mnogih tehnologija za interakciju čovjek-računar. Njegova specifičnost leži u činjenici da vizualno na programski način kombinira dva početno nezavisna prostora: svijet stvarnih objekata oko nas i virtualni svijet kreiran na računaru.

Novo virtualno okruženje stvara se postavljanjem programiranih virtualnih objekata na vrhu video signala s kamere i postaje interaktivno korištenjem posebnih markera.

Proširena stvarnost koristi se dugi niz godina u medicini, u industriji oglašavanja, u vojnoj tehnologiji, u igrama, za praćenje objekata i u mobilnim uređajima.

Osnova tehnologije proširene stvarnosti je optički sistem za praćenje. To znači da kamera postaje "oči" sistema, a markeri "ruke". Kamera prepoznaje markere u stvarnom svijetu, "prenosi" ih u virtualno okruženje, postavlja jedan sloj stvarnosti na drugi i tako stvara svijet proširene stvarnosti.

Postoje tri glavna pravca u razvoju ove tehnologije:

AR „markerless“ tehnologija

Tehnologija "bez markera" radi prema posebnim algoritmima za prepoznavanje, gdje se virtualna "rešetka" postavlja na okolni krajolik snimljen kamerom. Na ovoj mreži softverski algoritmi pronalaze neke referentne tačke koje određuju tačno mjesto na koje će virtualni model biti "vezan". Prednost ove tehnologije je u tome što objekti stvarnog svijeta sami po sebi služe kao markeri i ne trebaju im stvarati posebne vizualne identifikatore.

Tehnologija zasnovana na AR markerima

Tehnologija zasnovana na posebnim oznakama ili oznakama zgodna je po tome što ih kamera lakše prepoznaje i daje joj čvršće vezivanje za mjesto za virtualni model. Ova tehnologija je mnogo pouzdanija od tehnologije bez markera i radi praktično bez grešaka.

Prostorna tehnologija

Osim označivača i označivača, postoji i tehnologija proširene stvarnosti zasnovana na prostornoj lokaciji objekta. Koristi podatke iz GPS / GLONASS -a, žiroskopa i kompasa ugrađenog u mobilni telefon. Lokacija virtualnog objekta određena je koordinatama u prostoru. Program proširene stvarnosti aktivira se kada se koordinate u programu podudaraju s koordinatama korisnika.

Pokušavajući ukloniti tehnološke rizike i zaobići problematične točke, prilikom razvoja prototipa softverskog paketa odlučili smo se za pouzdanu i provjerenu marker tehnologiju proširene stvarnosti.

Također, upotreba tehnologije označavanja ima dodatne prednosti u smislu uvođenja u metodološki dio vizuelnih štampanih materijala koji se koriste u obrazovnim ustanovama pri proučavanju određene teme i izvođenju praktičnog rada na njoj.

Primjeri aplikacija s AR tehnologijama

Oprema AR tehnologije

Za rad s tehnologijom proširene stvarnosti potrebne su sljedeće komponente:

• Grafička stanica. To može biti mobilni telefon, laptop, lični računar, grafička radna stanica sa profesionalnom video karticom. Ukratko, računar.
• Prikaz. Ekran telefona, TV, monitor, mono ili stereo ekran, ekran za projekciju.
• Kamera. Zahvaljujući kameri, dobivamo "gips" stvarnog svijeta, na kojem poseban softver postavlja virtualne objekte.
• Oznake ili markeri.
• Softver. Matematički algoritmi koji omogućavaju kameri da vidi i prepozna oznaku (marker) u okolnom prostoru, a zatim odredi koji je model programski "vezan" za oznaku. I, na kraju, "stavite" ovaj model na oznaku tako da virtualni 2D ili 3D objekt ponavlja svako kretanje prave oznake.

Tehnologija proširene stvarnosti je u osnovi softver. Odnosno, ovo su posebni matematički algoritmi koji povezuju kameru, oznake i računar u jedan interaktivni sistem.

Glavni zadatak sistema je odrediti trodimenzionalni položaj prave oznake prema njenoj slici snimljenom kamerom. Proces priznavanja odvija se u fazama. Prvo se slika snima kamerom. Zatim program prepoznaje mrlje na svakom kadru videozapisa u potrazi za zadanim uzorkom - okvirom oznaka. Budući da se video prenosi u 2D formatu, okvir za označavanje koji se nalazi na okviru također je definiran kao 2D kontura. Čim kamera „pronađe“ okvir u okolnom prostoru, njen sljedeći zadatak je utvrditi šta se tačno prikazuje unutar kadra. Kada se napravi posljednji korak, zadatak sistema je izgraditi virtualni 3D model u dvodimenzionalnom koordinatnom sistemu slike kamere. I povežite ga sa etiketom.

Nakon toga, bez obzira na to kako oznaku pomičemo u stvarnom prostoru, virtualni 3D model na njoj će točno pratiti kretanje oznake.

Nažalost, tehnologija označavanja, kao i svaka druga tehnologija, ima brojne moguće probleme u radu s oznakama. Dešava se da kada se oznaka pomjeri, objekt može "skočiti" s nje ili potpuno nestati s ekrana. To znači da je kamera jednostavno prestala "vidjeti" oznaku. Za to postoji pet glavnih razloga.

Prva stvar koja bi mogla biti problem je osvjetljenje. Zatamnjeno područje, presvijetlo usmjereno osvjetljenje, fluorescentna lampa, osjetljivost kamere na svjetlost - svi ovi parametri direktno utiču na nivo prepoznavanja oznaka.

Drugi problem je lokacija stvarne oznake u prostoru u odnosu na kameru. Budući da kamera mora jasno i potpuno vidjeti okvir oznake, neće je moći prepoznati ako je oznaka nagnuta ili ako je područje okvira prekriveno, na primjer, rukom. Drugi razlog je prebrzo pomicanje oznake s jedne na drugu stranu. Većina amaterskih kamera jednostavno nema vremena pratiti njeno kretanje brzinom slike u sekundi i "gubi" oznaku zajedno s modelom.

Ako se prve dvije poteškoće lako uklone jednostavnim pridržavanjem uputa za uporabu, postoji treći, ozbiljniji problem. Vezano je za kalibraciju kamere. Kalibracija je potrebna za izradu modela stvarne kamere u računarskom prostoru.

Da biste 2D slici koja se prikazuje sa kamere na ekran dodali perspektivu i dubinu, morate definirati parametre perspektivne projekcije za kameru. To se može učiniti kod kuće pomoću "šahovske ploče" i posebnog softvera.

Drugi problem koji se često javlja na web kamerama je niska rezolucija kamere. Amaterska optika, posebno ugrađene kamere na prijenosnim računarima, obično nemaju dobre objektive visoke rezolucije. Stoga stvaraju više nelinearnih izobličenja i problema u radu s AR oznakama. Na primjer, ako je oznaka previše udaljena od kamere ili na granici njezine vidljivosti, potonja je jednostavno "neće vidjeti". Ovaj problem se rješava kupovinom kamere veće rezolucije i kalibracijom.

I posljednji problem je softver. Neki algoritmi prepoznavanja mogu imati greške i dati netačnosti tokom prepoznavanja kadra i "čitanja" slike oznake. U tom slučaju modeli se mogu prikazati pogrešno (na primjer, na etiketi sa sovom može se pojaviti potpuno drugi objekt) ili potpuno nestati s ekrana.

Hardverski dio, kako bi se implementirale osnovne funkcije tehnologije proširene stvarnosti, mora riješiti 3 glavna zadatka: primiti video stream dobre kvalitete, biti u stanju obraditi ovaj video stream i nadopuniti ga slojem s virtualnim objektima i naravno, izlaz obrađenih podataka na izlazne uređaje za percepciju krajnjeg korisnika.

Šta je proširena stvarnost? Svakome prvo što padne na pamet su dobro poznati snovi o virtuelnosti, potpunom uronjenosti, bilo da se radi o filmu ili računalnoj igri. Međutim, to nije slučaj.

Poznanstvo

Proširena stvarnost je cijela tehnika koja vam omogućuje da dopunite stvarni svijet novim informacijama pomoću digitalnih tehnologija.

Druga definicija je mješovita stvarnost koja se percipira uz pomoć elemenata koje je računar dodao u sadašnje vrijeme.

Naučnik Ronalz Azuma 1997. godine utvrdio je da je tehnologija proširene stvarnosti sistem koji kombinuje virtuelno i sadašnjost, interakciju u trenutnom vremenu i rad u 3D.

Kao što vidite, koncept virtualne stvarnosti samo je dio nečega mnogo više od običnog dodatka za zabavu.

Prvi koraci

Da bi se razumjelo što je proširena stvarnost, nije potrebno razumjeti procese koji se odvijaju u računaru. Ljudi za koje riječi o virtuelnosti ne govore i ne objašnjavaju ništa mogu se prisjetiti primjera iz djetinjstva.

Jeste li u mladosti imali štampač ili računar? Sada ljudi ne mogu zamisliti život bez digitalnih tehnologija, a dalekih 90 -ih djeca su ručno pisala eseje i sažetke. Čini se, gdje ovdje možete pronaći proširenu stvarnost? Sažeci u školama pisani su na listovima albuma formata A4. Ko je pametniji, pa da ispadne glatko, obložio je list olovkom i ravnalom, ali neki su imali više sreće. U porodicama je često bilo moguće pronaći šablon - list papira sa jasno i jarko nanesenim crnim linijama. Ako na nju stavite list albuma, ti će redovi biti vidljivi naizmjenično i osoba će moći pisati kao da koristi ravnalo. Šablona je pejzažni list dopunila linijama.

Ili se možda netko sjeća šablona u inženjerskim i dizajnerskim biroima. Prozirne folije na koje se primjenjuju varijante shema i crteža kako bi bile postavljene na original.

U ruskoj vojsci i dalje se koriste s dvostrukom površinom i pozadinskim osvjetljenjem. Između dva aviona postavljena je karta terena, a planovi borbi nacrtani su na gornjem prozirnom poklopcu. Tako se stvara prototip virtualnog radnog mjesta.

Microsoftova inovacija

Razvoj modernih aplikacija ne miruje. Mnogi ljudi sada znaju da različite kompanije razvijaju naočare za proširenu stvarnost. Primjer ove tehnologije je Microsoft HoloLens. Ovo je moderan gadget napravljen u obliku naočala dizajniran za stvaranje proširene stvarnosti. Uređajem se upravlja pokretima ili glasovnim komandama i omogućuje vam kontrolu virtualnih objekata stvorenih povrh pravih, koji su vidljivi kroz prozirna stakla.

Prilikom predstavljanja ovog gadgeta dogovoreno je gledanje 3D videa, te demonstrirana sposobnost stvaranja trodimenzionalnih objekata. Štaviše, kreatori uvjeravaju da se modeli stvoreni na njihovom uređaju mogu odmah poslati na 3D štampač i odštampati.

Mehanizam ovih naočara ne koristi holograme, već jednostavno stvara sliku na površini leća na takav način da je moguće pratiti pokrete očiju. Zapravo, cijela virtualna slika ostaje isključivo u vašoj glavi. Za rad ovih naočara nisu potrebne kamere, senzori ili računarska veza.

Pioniri Googlea

Unatoč očitom napretku u stvaranju naočala za proširenu stvarnost u Microsoftu, prvi koji su stvorili radni prototip bili su stručnjaci iz Googlea X. Takozvano google staklo predstavljeno je 2012. godine i trebalo je kombinirati video dnevnik, proširenu stvarnost, mobilnu komunikaciju i internet.

Gadget je montiran na glavu, opremljen je malim ekranom i kamerom. Kontrola se vrši glasom pomoću ključne riječi. Ideja je implementirana za ljude koji nose naočare za proširenu stvarnost, tako da mogu promijeniti sočiva za svakog pojedinca pojedinačno.

Igramo se života

Čudno, igre s proširenom stvarnošću ušle su u naše živote relativno dugo. Naravno, što se tiče stvaranja naočala. Zanimljiva činjenica - industrija zabave uvijek je korak ispred ozbiljnih projekata. Nažalost, a možda i na sreću, nisu stekli format masovnog hobija. Najvjerojatnije, da bi se to dogodilo, potreban je veliki potres u svijesti. Iako postoji mogućnost da se čovječanstvo jednostavno boji zbuniti stvarnost i virtualnost. Evo nekoliko igara koje koriste tehnologiju proširene stvarnosti.

1. Pravi štrajk nije čak ni igra, već samo aplikacija. Koristi kameru vašeg pametnog telefona. Prilikom pokretanja kamera se uključuje, a model oružja se postavlja na sliku. Nema protivnika. Tako korisnik bezbrižno može "upucati" dosadne komšije, divlje na cesti, koji su dobili šefa. Nije loša aplikacija za oslobađanje živaca.
2. Jedan od popularnih žanrova kompjuterskih igara je takozvana gomila ljutih čudovišta koja pokušavaju uništiti vaš toranj. Igra proširene stvarnosti AR Defender 2 odvija se u vašoj sobi, radnoj sobi ili učionici. Na isti način kao u prethodnoj verziji, kamera gadžeta čita informacije o okolnom prostoru i prikazuje sliku na njemu. Napredni motor aplikacije potpuno je jasan u pogledu neravnina površine, što pruža još veći nivo uronjenosti.
3. Dobar način za predah od posla je igranje virtualne košarke. Aplikacija AR Basketball omogućuje vam stvaranje slike košarkaškog koša na mjestu gdje je pričvršćen poseban QR kôd. Možete ga odštampati i postaviti na bilo koju površinu, čak i samo na zid, čak i na šolju sa kafom.

Nije do igara

Ako ste ozbiljna osoba koja vjeruje da igre uopće ne pripadaju našem životu, onda postoje aplikacije proširene stvarnosti za uredske aktivnosti. Hiljade programa i pomoćnih programa koji čine dobar marketinški trik.

1. Kako vam se sviđa ideja o instaliranju sistema proširene stvarnosti u trgovini odjeće u prostorijama za dotjerivanje tako da posjetitelji ne uzimaju stvari s vješalica, već ih jednostavno isprobavaju na računaru?
2. Ili kampanja kanala National Geographic koja je ljude upoznala sa svijetom divljih životinja bez napuštanja grada.
3. Mogućnost kreiranja 3D građevinskog projekta u aplikaciji, s prijenosom s mjesta na mjesto bez ikakvih problema.
4. Ako ste strastveni turist, preglednici proširene stvarnosti pomoći će vam da pronađete sve potrebne informacije na mjestu na kojem se nalazite ili da se snađete ako se izgubite.

Svojim rukama

Ako ste programer i vježbate i zanima vas proširena stvarnost, Swarp SDK će vam reći kako to sami napraviti. Proizvod koji su razvili ruski programeri koristi se za izradu aplikacije proširene stvarnosti kod kuće. Budući da je programiranje složen kreativni proces, nećemo ulaziti u zamršenost ove radnje, već ćemo jednostavno opisati općenito softversko sučelje.

1. Bin je direktorij koji sadrži sve Swarp SDK biblioteke, kao i Mogre kontrolni stroj.
2. Dokumenti - sva dokumentacija je pohranjena ovdje, kao i FAQ korisnika.
3. Primjeri - ovdje su prikupljeni primjeri koje su stvorili Swarp SDK programeri.
4. Može se pratiti - potrebno je nekoliko gotovih markera za postavljanje virtualnog objekta u stvarnost.
5. Alati - postoje 3 ugrađena pomoćna programa, od kojih se dva koriste za pregled licence i opće informacije o aplikaciji, dok treći stvara markere za objekte proširene stvarnosti.

Uz pomoć ovog softvera stvara se proširena stvarnost, programi koji ga koriste, kao i kodovi potrebni za implementaciju virtuelnosti u stvarni život.

Primjeri

Proširena stvarnost već je čvrsto ušla u svakodnevni život mnogih ljudi. Osim računalne tehnologije i naprava, čovječanstvo je koristi i za rješavanje raznih problema.

U modernim borbenim zrakoplovima i helikopterima, sustavi proširene stvarnosti implementiraju ploču s indikatorima, način ciljanja, općenito, sve što se može jednostavno i brzo pregledati bez ometanja ostatka nadzorne ploče.

U grafičkoj industriji proširena stvarnost se također koristi u prilično velikim količinama. Razni časopisi, novine, turistički vodiči ili karte sadrže posebne kodove koje moraju čitati posebni preglednici dizajnirani za njihovo pregledavanje. Takve oznake mogu sadržavati apsolutno bilo koji digitalni sadržaj - tekst, video, slike ili čak muziku.

Proširena stvarnost na android platformi implementirana je u obliku aplikacija za igre i zabavu.

Ova se tehnologija koristi i u medicini. Na primjer, za lokalizaciju tumora u organu, vrši se skeniranje, a zatim se rezultat primjenjuje na model zahvaćenog organa, čime se čuva više zdravog tkiva. Proširena stvarnost već spašava hiljade života. Iako je još u povojima.

Budućnost

Tehnologija proširene stvarnosti prodire dublje u naše živote. Razina širenja cyber tehnologija i njihove integracije u sferu ljudskog života toliko je visoka da nam uskoro možda neće trebati mnoge stvari na koje smo navikli danas. Unatoč činjenici da aplikacije proširene stvarnosti sada nisu baš popularne, možda zbog činjenice da zahtijevaju od čovjeka barem neke radnje - da izađe van, da se preseli. Teško je reći šta će biti s čovječanstvom u bliskoj budućnosti zahvaljujući ovim tehnologijama. Možemo ili potpuno atrofirati, sjedeći za računarima, ili zakoračiti u novi svijet pun zanimljivih događaja, tehnologija, atrakcija ... odnosno igrati previše, potpuno uronjeni u virtuelnost.