Realidad aumentada. Tecnología de realidad aumentada (AR) en marketing Cómo funciona la realidad aumentada

El artículo analiza ideas y ejemplos ya existentes del uso de tecnologías de realidad aumentada y virtual (AR y VR) en la educación. Al comienzo del artículo, se da una breve descripción de las tecnologías, se dan definiciones básicas y se describe la parte técnica. Además, se considera la experiencia existente en el uso de estas tecnologías: aplicaciones, organizaciones, investigación. La última sección ofrece ideas para aplicaciones educativas. En conclusión, se señalan los principales problemas y dificultades que pueden surgir en el proceso de introducción de estas tecnologías.

Butov Roman Alexandrovich,
Ingeniero IBRAE RAN, estudiante de posgrado

Grigoriev Igor Sergeevich,
Metodista del Centro de Recursos de GBPOU "Vorobyovy Gory"

Resumen de tecnología

Realidad virtual y aumentada (VR y AR) Son tecnologías modernas y de rápido desarrollo. Su objetivo es ampliar el espacio físico de la vida de una persona con objetos creados con la ayuda de dispositivos y programas digitales, y que tengan el carácter de una imagen (Fig. 1).

La figura 1a muestra la imagen que ve el usuario a través de unas gafas especiales de realidad virtual (en adelante, VR). La imagen se divide en dos imágenes separadas para cada ojo y se distorsiona especialmente para crear la ilusión de un espacio tridimensional para los ojos. Si una persona se mueve o simplemente gira la cabeza, el programa reorganiza automáticamente la imagen, lo que crea una sensación de presencia física real. Con la ayuda de controladores (joysticks, etc.), el usuario puede interactuar con los objetos circundantes, por ejemplo, puede tomar una piedra y lanzarla desde una montaña; el modelo físico integrado en el programa calculará el vuelo de esta piedra. , que creará aún más la ilusión de un espacio real.

La Figura 1b muestra una aplicación que utiliza tecnologías de realidad aumentada (en lo sucesivo, AR). En esta aplicación, puede colocar imágenes de muebles sobre la imagen de la cámara del teléfono, pero debido a sus deformaciones, el usuario tiene la impresión de que ve un objeto real ubicado en la habitación. Es importante que en este caso la realidad (sala) se complemente con una silla virtual, y la tecnología correspondiente se denominará realidad aumentada. La creación de realidad aumentada es posible no solo con la ayuda de teléfonos inteligentes, sino también con otros medios técnicos, por ejemplo, a través de gafas especiales. En este caso, la imagen virtual se completa en la superficie de las lentes de las gafas.

Figura a

Figura b

Figura 1. Ejemplos de tecnología de realidad virtual (a) y aumentada (b)

Los dispositivos que se utilizan actualmente son: gafas de realidad virtual y aumentada, controladores, auriculares, teléfonos inteligentes, tabletas. Estos dispositivos permiten que una persona vea y escuche objetos digitales (Fig. 2). En un futuro próximo, se espera que los guantes de retroalimentación permitan a los humanos tocar objetos digitales (Fig. 3).

Figura a

Figura b

Figura en

Figura 2. Dispositivos para VR y AR: gafas con auriculares (a), controladores (b), teléfonos inteligentes y tabletas (v)

Figura 3. Prototipo de guantes de retroalimentación

Los programas se crean, por regla general, en las mismas plataformas en las que se desarrollan los juegos de computadora (Unity, Unreal Engine, etc.), utilizando varias herramientas para desarrollar programas de realidad virtual y aumentada (Steam VR, Google VR, Oculus, Windows Mixed Reality , Google ARCore, Apple ARkit, Google Tango, Vuforia, etc.).

Los prototipos de dispositivos y los primeros usos de los términos VR y AR existían desde mediados del siglo XX, pero la terminología moderna se formó a principios de los 90. Para VR de Jaron Lanier, para AR de Caudell, Thomas P. y David W. Mizell.

Debido al rápido desarrollo de la tecnología, la terminología cambia constantemente. Sin embargo, el concepto de un continuo realidad-virtualidad, propuesto en el trabajo de Milgram, Paul, et al. (Milgram, Paul, et al.) Sigue siendo relevante hasta el día de hoy y es fundamental para los posteriores. La Figura 4 muestra una ilustración para definir el concepto de un continuo real-virtual.

Figura 4. Continuo real-virtual.

Todas las tecnologías relacionadas con el aumento de la realidad a través de objetos digitales (quizás no solo digitales) se ubican entre dos variantes polares de realidades posibles: la realidad, en la que vivimos, y la realidad virtual (VR). La realidad es la ausencia absoluta de objetos adicionales en el espacio físico, es decir. el propio espacio físico. La realidad virtual es la ausencia absoluta de objetos reales. Muchas de estas tecnologías se denominan realidad mixta (MR). En la práctica, a menudo se divide en subconjuntos. Los dos subconjuntos clásicos son la realidad aumentada (AR) y la virtualidad aumentada (AV). En el primer caso, se entienden tecnologías que complementan la realidad con diversos objetos, en el segundo, que complementan la realidad virtual con objetos reales.

Un ejemplo es la tecnología que te sumerge en la Antigua Roma. Si esta tecnología complementa el espacio que te rodea con varios objetos de esa época (espadas, armaduras, jarras de arcilla, templos, arenas), entonces se considerará tecnología AR, si eres transportado a una ciudad antigua, con su arquitectura, gente, clima, eventos, etc., pero, por ejemplo, los rostros de estas personas serán transmitidos desde el mundo exterior, esta es una tecnología de virtualidad aumentada (en adelante - AV). En el nivel actual de desarrollo, la tecnología AV apenas se utiliza, pero en el futuro puede llegar a ser mucho más impresionante que la RA y la RV.

Hablando de pronósticos del desarrollo de la tecnología, a menudo se asume que la existencia de una persona se trasladará al espacio de la realidad mixta (MR), que ya se observa debido al desarrollo de Internet y los dispositivos móviles. En el marco del continuo virtual-real, los dispositivos móviles pueden considerarse como tecnología de realidad aumentada AR, ya que complementan el mundo circundante con información adicional visual, sonora y, en parte, táctil. En un cortometraje de distopía, el director Keiichi Matsuda muestra el resultado de este movimiento, que el autor denomina hiperrealidad. ¿Puede una persona en la forma que tiene ahora existir en un mundo así? Esto sigue siendo una pregunta.

Experiencia existente de aplicación en educación

En la última década, a medida que el costo de los dispositivos ha disminuido, la tecnología se ha vuelto más accesible para una amplia gama de usuarios. Esto, a su vez, llevó a un aumento en el número de programas (aplicaciones) sobre diversos temas. Para la realidad virtual, estos son principalmente juegos de disparos para 1 persona o grabaciones de cámara de 360 ​​grados (paracaidistas, puntos de referencia, vida silvestre, mundo submarino, dinosaurios, etc.), para aplicaciones de AR para cambiar las caras de los usuarios, medir distancias de objetos en el mundo real. , varios rompecabezas, así como tutoriales (principalmente en anatomía y astronomía).

Si hablamos de aplicaciones en educación, entonces para la realidad virtual es el estudio de la naturaleza, el trabajo de laboratorio en física, el estudio de los dinosaurios, los viajes planetarios, la astronomía y mucho más. Para AR, este es el estudio de anatomía, química, astronomía.

Las tecnologías de RV y RA a menudo se mencionan en los programas de educación inmersiva. Dichos programas incluyen el uso de tecnología de la información moderna en el proceso de aprendizaje, que tiene lugar dentro de varios mundos virtuales y simulaciones, a menudo de forma lúdica. Este tipo de formación ayuda a aumentar el compromiso, la comunicación entre los alumnos y el interés en el tema.

En el marco de la investigación académica, sobre el tema de la influencia de las tecnologías de realidad aumentada en el proceso de aprendizaje, se han realizado decenas de trabajos (el panorama más completo se presenta en uno de los trabajos indicados en la lista -). La revisión notó una mejora en el desempeño de los estudiantes, la comprensión del material y un aumento en el nivel de motivación. Asimismo, crece el grado de implicación en el proceso de aprendizaje y el interés por estudiar la asignatura, aumenta el nivel de comunicación entre los alumnos.

Los principales problemas que enfrentaron los maestros fueron el tiempo adicional dedicado a descargar aplicaciones, enseñar a los estudiantes a trabajar con ellas, un rendimiento de geolocalización deficiente, a veces baja calidad de respuesta del modelo, dificultades para que los estudiantes trabajen en formato AR. En general, todos los problemas están asociados con la falta de experiencia en el trabajo con AR y la tecnología aún imperfecta. En el futuro, con el desarrollo de la tecnología, estos problemas se eliminarán.

Ideas de aplicación

Esta sección presenta solo algunas ideas sobre cómo las tecnologías AR y VR se pueden utilizar en la educación.

a) realidad virtual (VR)

La capacidad de esta tecnología para sumergir a una persona en el mundo virtual determina la dirección principal para su desarrollo en la educación. Todo lo que no se puede crear en el mundo real por razones técnicas, económicas o físicas, se puede crear en el mundo virtual. La oportunidad de visitar donde en realidad es difícil o imposible visitar. Vea campos eléctricos y magnéticos, animales prehistóricos, mundos submarinos, países antiguos, planetas y asteroides. Además, esta tecnología puede abrir algunas cosas de una manera nueva, por ejemplo, pintando, hay una aplicación que te sumerge en la pintura de Van Gogh "Night Cafe". Estas aplicaciones pueden redescubrir la pintura en la era del cine y los juegos de computadora.

En física, esta tecnología puede permitir el trabajo de laboratorio en los laboratorios modernos. Por ejemplo, ¿por qué no simular los proyectos de investigación más famosos de los últimos años: el Gran Colisionador de Hadrones o el detector de ondas gravitacionales y realizar trabajos de laboratorio en ellos? Esto permitirá interesar a los alumnos, mostrándoles el estado actual de la ciencia, y no en el que estudiaron sus abuelos y bisabuelos (que, por supuesto, también importa).

Al aprender idiomas extranjeros, se logra un gran progreso en el aprendizaje a través de la comunicación en vivo con un hablante nativo. Pero si esa persona es difícil de encontrar o es técnicamente difícil entregarla a la audiencia. La realidad virtual ya te permite adentrarte en espacios donde no solo puedes comunicarte, sino también interactuar con otros usuarios. Por ejemplo, puede mover un grupo que estudia japonés en Rusia y un grupo que estudia ruso en Japón a un espacio donde puedan comunicarse y completar las tareas. Y para la próxima lección, por ejemplo, con un grupo de España. Este formato interactivo será de interés para estudiantes de cualquier edad. Llevar a cabo tales reuniones en vivo o incluso mediante videoconferencias no sería tan efectivo, pero consumiría más tiempo y sería más costoso.

En el estudio de la historia, los estudiantes pueden familiarizarse con exhibiciones tridimensionales de museos de todo el mundo. Y también con ciudades recreadas, batallas u otros hechos históricos. Por ejemplo, no solo puede recrear la Batalla de Borodino, sino también permitir que los aprendices participen en ella y tomen sus propias decisiones, así como las colectivas. Por lo tanto, este será un nuevo paso de desarrollo después de la creación del panorama Borodino en Moscú.

En el campo de la geografía, el desarrollo moderno de las cámaras de 360 ​​grados permite a los usuarios capturar panorámicas y videos en tres dimensiones. Muchos investigadores, viajeros y solo turistas están filmando una gran cantidad de material y poniéndolo en el dominio público. Este video trata sobre montañas, océanos, vuelos, volcanes, polos. El uso de dicho material en el aula permitirá a los estudiantes ver los rincones distantes de nuestro planeta y respaldar su interés por los viajes.

En biología, la tecnología abre la capacidad de escalar al tamaño de órganos, células o incluso moléculas de ADN. Las oportunidades interactivas permiten no solo ver una imagen estática, sino también ver, por ejemplo, el proceso de replicación del ADN.

En el campo de la química, las aplicaciones permiten realizar experimentos peligrosos o costosos. Estudia la estructura de átomos y moléculas. Observe las transformaciones químicas en dinámica.

En el campo de la literatura, por ejemplo, puede visualizar los momentos más brillantes de las obras de arte. La combinación de material y evento parece interesante. Por ejemplo, para asistir a un examen en el Liceo Tsarskoye Selo y ver a Pushkin leyendo "Memorias en Tsarskoye Selo". Por supuesto, las voces del poeta y, lo más importante, esa energía ya no se pueden recrear, pero este formato permitirá que los alumnos sientan la atmósfera que imperaba en ese momento.

b) realidad aumentada (ARKANSAS)

Visualización de superficies algebraicas, tanto de segundo como de orden superior. En la Fig. 5 muestra superficies algebraicas de segundo orden cuando se muestran con tecnología AR. El aprendiz tendrá la oportunidad de estudiar cualitativamente la superficie como un objeto real frente a él, y no en una pantalla de computadora y, además, un libro, así como cambiar parámetros en tiempo real y ver el resultado. Todo esto debería contribuir a una mejor comprensión de la estructura de las ecuaciones (cambio interactivo de parámetros) y la forma tridimensional de las superficies.

Arroz. 4. Superficies algebraicas de orden 2

Se pueden crear visualizaciones similares para superficies de orden superior (Figura 5).

Arroz. 5. Superficies algebraicas de orden mayor que 2: (a) Superficie de Clebsch cúbica diagonal, (b) Tira de Mobius, (c) Botella de Klein

La principal dirección de aplicación en física es la visualización de ecuaciones de física matemática. La solución se muestra en forma de proceso físico. El alumno podrá cambiar dinámicamente los parámetros de la ecuación y ver el efecto de este cambio en el resultado.

La visualización de diagramas de fase parece interesante, en particular el diagrama pvt (diagrama de fase) del agua (Fig. 6). El diagrama puede mostrar procesos físicos: procesos isobáricos, isocóricos, isotérmicos, adiabáticos y politrópicos. El estudiante verá la imagen completa del proceso, y no proyecciones en ciertos planos, cambiará interactivamente los puntos del inicio y final del proceso, verá información adicional sobre el proceso (energía liberada / absorbida, parámetros al principio y al final) .

Arroz. 6. Diagrama de fases del agua

En química, mostrar los orbitales atómicos (Figura 7) le ayudará a comprender y recordar mejor su estructura. La visualización de la estructura de las moléculas (Fig. 8) le permite ver varios enlaces químicos en el espacio.

Arroz. 7. Diagrama de fases del agua

Arroz. 8. Molécula de cafeína

En ingeniería mecánica, visualización de modelos de equipos con capacidad para reproducir animaciones mostrando el principio de su funcionamiento. Para bombas y turbinas, puede colocar un diagrama de fase de un medio con un proceso físico impreso al lado. En la Fig. 9 muestra una instantánea de una aplicación de RA que muestra una planta de energía nuclear con un reactor VVER de 1200 MW. La aplicación muestra las principales estructuras, equipos y anima el movimiento del entorno.

Arroz. 9. Aplicación AR con NPP VVER 1200

conclusiones

Hoy, en la realidad de la educación general masiva, es bastante difícil imaginar el uso de tecnologías de realidad virtual y aumentada. Y el asunto no está en el componente financiero: conocemos un ejemplo exitoso del ambicioso proyecto "Escuela Electrónica de Moscú", en el marco del cual tales tecnologías se utilizan hasta cierto punto. En nuestra opinión, las principales dificultades están asociadas a:

• La rigidez del programa, que debe ser asimilado con éxito por los estudiantes en el marco de la educación general. Si bien las tecnologías de realidad virtual y aumentada tienen un gran potencial para mejorar el aprendizaje de los estudiantes, pueden ser una distracción significativa. Los ejemplos del uso de la tecnología hablan de un mayor compromiso y un mayor interés en el proceso de aprendizaje. Algunos investigadores concluyen que estos factores conducen a un mejor rendimiento estudiantil. Sin embargo, en el caso de un excesivo entusiasmo por la forma en detrimento del contenido, el efecto puede ser el contrario.
• El uso de tales tecnologías probablemente puede tener un gran efecto, pero su uso en el marco de una lección escolar estándar de 45 minutos conducirá a una interrupción significativa del programa, ya que el tiempo dedicado a trabajar con material que utiliza estas tecnologías cambiará de alguna manera. El curriculo.
• La introducción de tales tecnologías está asociada con varias dificultades que son de naturaleza financiera: el alto costo de los equipos, la falta de una gran cantidad de aplicaciones de alta calidad y, en consecuencia, la necesidad de su desarrollo, poca experiencia en el uso de esta tecnología. de profesores que necesitan formación adicional.
• El modesto número y variedad de aplicaciones AR y VR existentes, especialmente aquellas diseñadas específicamente para la educación, es otro lastre. Para cambiar la situación, por supuesto, necesitamos apoyo estatal para tales proyectos, una orden estatal. La creación de incluso una pequeña aplicación de realidad virtual, por ejemplo, en el campo de la historia, requiere el trabajo de muchos especialistas: historiadores, artistas, programadores, culturólogos, etc. Dichos recursos se pueden encontrar ya sea con la disponibilidad de recursos serios y un solicitud del Estado o de grandes empresas, o en el caso de que los intereses de diferentes partes se superpongan.

¿Cuáles son las formas de superar estas dificultades? Nuestra tesis principal es que en este momento el uso de tecnologías de realidad aumentada y virtual es más adecuado en el campo de la educación adicional, que puede servir de conducto para nuevas ideas, no está tan rígidamente estructurado como la educación general.

Ilustremos cómo la educación adicional puede superar las dificultades pasando por los puntos anteriores sobre los posibles problemas de implementación de la tecnología.

La educación adicional tiene un sistema de aparatos mucho más flexible en comparación con la educación general. Programas de varios niveles, diferente duración de las clases, participación de profesores de organizaciones especializadas para el empleo a tiempo parcial. Las oportunidades de cooperación con empresas industriales especializadas, las universidades, nos permiten atraer a especialistas competentes y también nos brindan la oportunidad de encontrar formas de resolver problemas sobre el equipo necesario. Particularmente interesante es la opción de cooperación con otras organizaciones, por ejemplo, museos que puedan estar interesados ​​en tales tecnologías. Ya hay excursiones y exposiciones especialmente creadas donde las capacidades de AR y VR se utilizan activamente. Entonces, ¿por qué no crear y compartir un producto de alta tecnología? Después de todo, pueden incluirse como elementos de programas en muchas áreas de educación adicional.

Línea de UMK Symonenko. Tecnología (línea tradicional) (5-8)

Línea UMK V.D.Simonenko. Tecnología (Universal Line) (5-8)

Tecnología

La tecnología de realidad aumentada como método moderno de enseñanza a los escolares

¿Qué es la realidad aumentada y cuál es su lugar en la educación?

La realidad aumentada, abreviada como AR, es una combinación del mundo real y datos adicionales "incrustados" en el campo de la percepción. El fortalecimiento del impacto del entorno se produce a través de los receptores visuales, auditivos, táctiles, somatosensoriales y olfativos. Por ejemplo, estamos en el centro histórico de la ciudad, dirigimos la cámara del smartphone a un punto de referencia, y en la pantalla vemos cómo se veía el edificio hace 100 años, y a través del altavoz escuchamos el ruido de la calle del pasado . Así es como nos sumergimos en la realidad aumentada.

Características del sistema AR:

Combinando lo real y lo virtual.

Interacción en tiempo real.

Ubicación en espacio tridimensional.

AR se construye en base a las coordenadas del usuario o marcador. Un marcador es un objeto en el espacio que se lee con un software especial para dibujar un objeto virtual en su lugar. A menudo se utiliza una imagen simple de un color como marcador.

Arkansas descendió de VR- Realidad virtual, entorno simulado digital. A veces existe una realidad híbrida que combina estos dos enfoques.

El punto de partida de la historia del desarrollo de la tecnología de realidad aumentada se puede llamar 1957, cuando el inventor Morton Heilig creó el Sensororama, el primer simulador virtual del mundo. Incluso entonces, la tecnología se centró en la educación. En los documentos para la obtención de la patente, Morton Heilig expuso la siguiente justificación de su invención:

“En la actualidad, existe una demanda creciente de métodos y medios para enseñar y capacitar a las personas sin exponerlas a posibles peligros en situaciones específicas. ... El problema anterior también ha surgido en las instituciones educativas debido a factores como la asignatura cada vez más compleja que se imparte, así como los grandes grupos de estudiantes y el número insuficiente de profesores. Como resultado de esta situación, ha aumentado la necesidad de dispositivos didácticos que, si no suplantan, reducirán la carga de los docentes ".

Morton Heilig el inventor del simulador virtual

El sistema AR abre amplias oportunidades en la enseñanza de cualquier tema. Imagínese cómo las ilustraciones cobran vida en las páginas de papel de un libro de texto de historia, o cómo el material didáctico de anatomía se convierte en un juego virtual.

Hoy en día existen varias bibliotecas AR con una API abierta para desarrolladores, sistemas y programas móviles para el modelado 3D. Veamos cómo la escuela puede usar el entorno de desarrollo de juegos multiplataforma de Unity y la biblioteca Vuforia parcialmente gratuita.

Ejemplo: complementaremos el libro de texto "Tecnología" con un modelo 3D

1. Descargue la versión gratuita de Unity e instálela en su computadora. Instale programas para crear proyectos en Android directamente desde Unity: Android Studio (SDK), Android NDK, Java (JDK).

2. Regístrese en el sitio web de Vuforia para crear una base de datos de etiquetas. A cada base de datos se le asigna su propia clave de licencia.

3. Sube la etiqueta a Vuforia. Por ejemplo: dibujo de montaje del producto "banco" del libro de texto "Tecnología. Tecnologías industriales. Grado 6 "(bajo la dirección de AT Tishchenko, VD Simonenko).

4. En el programa para crear modelos 3D (por ejemplo, "KOMPAS-3D") cree un modelo del "banco" y guárdelo como un dibujo.

Las recomendaciones metódicas revelan la secuencia de trabajo con el libro de texto "Tecnología. Trabajo técnico" para estudiantes de 6 ° grado de instituciones de educación general y un libro de trabajo. Contienen planes temáticos y temáticos de lecciones aproximados, recomendaciones para llevar a cabo lecciones, completar tareas y diseñar proyectos creativos, mantener un libro de trabajo. Contienen materiales adicionales que no se incluyeron en el libro de texto, así como una metodología para monitorear el conocimiento de los estudiantes.

5. Superponga la imagen importada de Vuforia en Unity (dibujo de banco) una imagen 3D.

6. Ahora, cuando apunte la cámara a la hoja de dibujo impresa, podrá ver el modelo 3D del dibujo.

7. Con Unity, compile la aplicación para instalarla en su teléfono inteligente.

Problemas de AR y VR en la educación

• Evaluación incorrecta y falta de comprensión de las posibilidades de utilizar la realidad virtual en la educación;
• Conceptos erróneos sobre las características ergonómicas del hardware moderno de realidad virtual y aumentada en la educación;
• Mal estudio de la base psicológica y pedagógica para el diseño, implementación y aplicación de ayudas didácticas utilizando realidad virtual y aumentada;
• El uso de la realidad virtual y la realidad aumentada puede generar incertidumbre en la percepción, la transformación de la realidad en un lugar común y el escapismo;
• Alto costo de los dispositivos electrónicos con AR;
• Recopilar y almacenar la información necesaria para implementar la RA requiere mucho tiempo y esfuerzo;
• Se requiere una alta velocidad de procesamiento.

Sin embargo, en un futuro próximo, la educación de alto nivel será inconcebible sin la realidad aumentada y las tecnologías de realidad virtual. La realidad aumentada y la realidad virtual le permiten desarrollar el pensamiento espacial, abrir nuevas posibilidades para diferenciar el aprendizaje, mejorar en gran medida la visibilidad de las ayudas y ayudarlo a aprender sobre el mundo a través de la experiencia personal.

Elizaveta Samorodskikh

La realidad aumentada (AR) es un fenómeno que ha estado emocionando las mentes de los propietarios de dispositivos de todo el mundo durante la segunda década. La actitud del público, las empresas y los inversores hacia él no es del todo inequívoca. O predicen un gran futuro para él o le ponen fin, y luego surge una nueva oleada de interés a raíz de la aparición de otro producto sorprendente (como Pokemon Go o Magic Leap). El efecto sorpresa está funcionando con fuerza y ​​la tecnología está ganando nuevos adeptos. Su formación apenas está comenzando y, según un estudio de Juniper Research, la cantidad de usuarios de AR móviles crecerá rápidamente a 200 millones en 2018 (de 60 millones en 2013). Averigüemos qué es bueno y qué no tanto en esta tecnología, y qué oportunidades puede derivar su negocio de su uso hoy.

¿Qué es la realidad aumentada y por qué las empresas están interesadas en ella?

AR es una capa de objetos virtuales con información interactiva adicional sobre los objetos del mundo real. Un teléfono inteligente es suficiente para activar esta capa. Por lo tanto, la realidad aumentada móvil se ha generalizado tanto: no se necesitan gafas y cascos costosos, este es el destino del futuro lejano, y ahora es suficiente instalar una aplicación especial.

Con la ayuda de las tecnologías de realidad aumentada, las empresas captan la atención de los clientes y agregan valor al producto en sí. Aquí hay un ejemplo de Danone, una campaña publicitaria con elementos de marketing educativo: apareció una etiqueta Shazam en los productos Rastishka, con la que el niño estaba inmerso en un juego interactivo. A través de la pantalla del teléfono inteligente, observó al dinosaurio Dino y el mapa del cielo estrellado, se dio la vuelta y buscó varios objetos espaciales. Con cada yogur o cuajada Danone, el niño recibió un imán con un planeta o constelación, los recogió en un mapa general; cada uno de los imanes era una marca que ocultaba la animación 3D del espacio brillante e información interesante sobre el objeto.

Aplicación de realidad aumentada que activa la etiqueta en los productos Danone

Las tecnologías de realidad aumentada amplían las formas de interactuar con los clientes potenciales, sus posibilidades son enormes. El uso de AR en sí no es difícil: el formato se adapta bien a los carteles publicitarios, folletos, vallas publicitarias, catálogos y stands habituales. La valla publicitaria se convierte en una especie de punto de activación del componente interactivo y visual, un lugar de inmersión en una nueva experiencia. La tarea de la empresa ahora no es solo superponer una realidad sobre otra, sino encontrar formas de retener al cliente, de interactuar con la marca. Y la realidad aumentada también hace frente a esto a la perfección, no solo por el efecto wow, sino también gracias a las capacidades de gamificación.

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Cómo se crea la realidad aumentada y cómo un cliente ve la realidad aumentada de una marca. Herramientas y servicios

Cómo funciona la realidad aumentada

El funcionamiento de las aplicaciones de realidad aumentada parece bastante simple: hay una etiqueta, se superpone una capa virtual, es reconocida por un teléfono inteligente, pero debajo de todo se encuentra un proceso un poco más complejo.

El teléfono inteligente, utilizando una cámara y sensores incorporados: un giroscopio, acelerómetro, brújula, GPS, a través de una aplicación especial, analiza continuamente el espacio circundante, recibe una imagen y datos para procesar (sobre la posición en el espacio, coordenadas), que luego identifica. Los algoritmos de reconocimiento determinan lo que una persona ve frente a él, dónde está; para esto, usan visión por computadora, buscan imágenes en la red, bases de datos de objetos. La aplicación AR luego evalúa si se puede renderizar una capa virtual para este objeto real. Para simplificar el procedimiento de reconocimiento, se han inventado muchas variantes de etiquetas, que en un diseño simple parecen un conjunto de formas geométricas en blanco y negro (el mismo código QR). Los algoritmos más sofisticados pueden analizar fotografías, confundiéndolas con una colección única de puntos. El siguiente video muestra cómo se reconoce la marca y se superpone una capa virtual encima de ella.

Una vez que se reconoce la etiqueta, los objetos del mundo virtual se muestran encima de ella, los que están asociados con esta imagen en la aplicación, plataforma o base de datos del servicio AR. Lo real se fusiona con lo virtual, enriqueciéndose con información adicional. En el momento del desarrollo de la tecnología, las aplicaciones se centran en teléfonos inteligentes y tabletas; sin embargo, como el dispositivo más común entre los usuarios, muchas plataformas miran hacia el futuro y crean herramientas que parecen inútiles ahora, pero encontrarán su uso cuando los dispositivos AR portátiles como Google Glass o Microsoft HoloLens solidificarán su posición entre el público en general.

¿Cuánto cuesta el desarrollo de la realidad aumentada y quién puede hacerlo?

Al crear aplicaciones profesionales de realidad aumentada, la mayor parte del trabajo se dedica a crear contenido de alta calidad que se visualizará en esta aplicación y pensar en cómo la lógica de la aplicación cumple con las metas y objetivos de la campaña de marketing. El desarrollo puede ser realizado por agencias de marketing: se enfocan en desarrollar una estrategia de promoción, y atraen desarrolladores técnicos como contratistas, o quizás empresas especializadas en la creación de proyectos de realidad virtual y aumentada.

Las empresas de desarrollo técnico utilizan las fuerzas de muchos especialistas:

• Diseñadores 3D que forman modelos tridimensionales de bienes, escanean edificios y territorios con un escáner 3D, crean fotografías de alta calidad de objetos y texturas reales para transferirlas a la realidad digital;
• diseñadores de juegos, si el proyecto está concebido en forma de juego o contiene un sistema de gamificación;
• programadores que combinan contenido y etiquetas preparados, usan mecanismos de visión por computadora listos para usar o desarrollan sus propios algoritmos para que la aplicación funcione de manera óptima y sea adecuada para varios dispositivos;
• muchos otros especialistas limitados dependiendo de las tareas del proyecto.

Por lo tanto, las aplicaciones profesionales son caras: desde 500,000 rublos para las características más simples y hasta varios millones de rublos, si la tarea es específica y requiere una interacción constante con el cliente. El tiempo de desarrollo también depende de la complejidad de la ejecución y la coordinación de las acciones del cliente y el contratista. En promedio, el desarrollo toma al menos un mes para una aplicación simple y hasta un año para una compleja. Vizerra, que ha existido en este mercado durante más de 10 años y es una de las 70 empresas innovadoras de más rápido crecimiento en el mundo, ha publicado en su sitio web una descripción de los niveles de dificultad para crear aplicaciones de realidad aumentada y el plazo de desarrollo estimado. Por supuesto, habrá quienes pedirán una cantidad menor para crear una aplicación, pero estarás de acuerdo en que dar hasta 150.000 rublos y conseguir una aplicación que podrías hacer tú mismo en un servicio gratuito no es una muy buena opción para evaluar el efectividad de la tecnología en su negocio.

Esto es lo que puede hacer con un equipo de desarrollo profesional. Los sets que cobraron vida de LEGO atrajeron a nuevos visitantes e impulsaron las ventas.

La dificultad de encontrar un contratista para crear una aplicación de realidad aumentada es que este mercado se encuentra en el comienzo de su formación. Hay muy pocos estándares y mejores prácticas en él, hay incluso menos contenido de calidad, y las empresas que saben cómo crearlo se pueden contar por un lado.

Los clientes tampoco tienen una idea de qué son las aplicaciones de RA de alta calidad, cuánto pueden costar y cuál es la mejor forma de utilizar la realidad aumentada en los negocios. Por lo tanto, existe un gran riesgo de tropezar con artistas sin escrúpulos que afectarán significativamente su presupuesto, y el efecto del resultado será pequeño. En este caso, debe estudiar bien la cartera de la empresa y basarse en los objetivos que desea lograr con la aplicación AR. Es probable que, pensando en esto, te des cuenta de que se puede lograr el mismo resultado con métodos menos costosos y sin AR, o que abandones las características "innovadoras" adicionales que tanto elogia el desarrollador.

No es fácil rastrear la efectividad de las campañas de marketing utilizando la realidad aumentada, incluso con el desarrollo de una aplicación profesional. Puede dedicar un año al desarrollo y, al final, darse cuenta de que la publicidad de un bloguero popular atraerá a muchos más clientes. Podemos decir que cualquier nueva oportunidad requiere una actitud reflexiva sobre su uso. No debe apresurarse al desarrollo de inmediato si alguna empresa conocida lo ha hecho y la aplicación se ve muy bien. Por lo tanto, es importante comprender qué otras formas de crear realidad aumentada son y cómo el propietario del teléfono inteligente interactúa con él.

Cómo se crea la realidad aumentada y cómo la activa el cliente

Hay dos caminos que suelen tomar las empresas aquí.

La primera es crear su propia aplicación de RA completamente independiente. Para crearlo, se utilizan frameworks especializados y herramientas de desarrollo.

Por ejemplo, tal:

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

Estos marcos se utilizan generalmente junto con un entorno de desarrollo como Unity3D y son adecuados para aquellos que están pensando en una aplicación seria con muchas características o que agregan valor a un producto. En este caso, se aloja una aplicación de marca separada en Google Play o AppStore, y el usuario debe descargarla por separado, solo para interactuar con su producto o etiqueta específicos. Dependiendo del marco elegido y la tecnología de desarrollo, la etiqueta puede verse diferente: en forma de fotografía o en forma de imagen simbólica única similar a un código QR.

La segunda forma es utilizar un navegador AR especial, de pago o gratuito. Se trata de servicios que permiten al usuario acceder a los proyectos de muchas empresas a la vez. Para ello, la empresa debe crear una etiqueta y vincularle información virtual directamente a través del servicio de navegador.

Estos servicios incluyen aplicaciones como:

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

Aquí hay ejemplos simples que puede hacer cualquier persona sin habilidades de modelado 3D. Simplemente superponga sus videos terminados en sus fotos.

El servicio de realidad aumentada Layar es de pago, pero lo mismo se puede hacer en su blippAR analógico gratuito

Al instalar una aplicación de este tipo una vez, un cliente potencial puede ver constantemente la capa de realidad aumentada, desde su empresa o desde otros. En este caso, una etiqueta puede ser fotos ordinarias, es decir, puede activar la animación AR utilizando folletos publicitarios ordinarios, páginas de revistas, pancartas, imágenes en stands o vincularlas a coordenadas en un mapa. Publiqué instrucciones para crear mi propia realidad aumentada en dos de estos servicios al final del artículo.

Y la tercera forma es vincular la realidad aumentada a un código QR. Este método es familiar para las personas, es posible que la aplicación para leer códigos QR ya esté en el teléfono inteligente de su cliente potencial, por lo que no necesita esfuerzos adicionales y espacio libre en la memoria del teléfono inteligente.

Algunas marcas están experimentando con experimentos sociales utilizando grandes pantallas al aire libre para mostrar la realidad aumentada. Entonces el usuario solo tiene que estar en el lugar correcto.

Esto es lo que hizo Pepsi Max al instalar una pantalla en una parada de autobús. A pesar de que lo que estaba sucediendo tenía poco que ver con el producto: las bebidas carbonatadas Pepsi, el video se volvió viral, obtuvo 7.5 millones de visitas en YouTube y sirvió como fuente para una serie de publicaciones en la prensa que mencionan la marca, incluso en publicaciones de tecnología, que en circunstancias normales, los fabricantes de alimentos y bebidas son ignorados. Este video se discute hasta el día de hoy.

La realidad aumentada puede generar emociones vívidas incluso en el lugar más familiar: en una parada de autobús.

Otro ejemplo que las grandes marcas pueden permitirse son los anuncios en vivo de The Walking Dead.

¿Qué es lo que mejor recuerdas? Lo que una persona sintió en su propia piel.

Cómo se beneficiará un cliente potencial del uso de RA

Los experimentos con nuevas tecnologías a veces llevan a las empresas demasiado lejos. Un resultado aparentemente impresionante solo puede funcionar una vez, sin brindarle al usuario beneficios significativos, pero solo obligándolo a soportar inconvenientes. Por lo tanto, al crear su propia experiencia de realidad aumentada, debe recordar lo que quieren sus clientes y cómo puede usar el poder de la tecnología para cubrir su dolor.

A continuación, se muestran algunos ejemplos de cómo hacer que las aplicaciones de RA sean más útiles proporcionando las siguientes opciones al cliente:

• evalúe el producto en tamaño completo, en su totalidad, examínelo desde todos los lados, imagine cómo se verá en un entorno real, "pruébelo" usted mismo (adecuado para cosméticos, ropa, automóviles, alimentos, muebles);
• sentirse dueño del producto, visualizar un sueño, tomarse una foto con él (apto para cualquier producto grande con un ciclo de transacciones largo, donde la toma de decisiones depende de factores emocionales: automóviles, casas, muebles, electrodomésticos - tecnologías de realidad aumentada ya ahora le permite simular un objeto en tamaño completo y verlo desde todos los lados, incluso desde un teléfono inteligente, colocarlo en un entorno real).

Por ejemplo, así es como se puede ingresar un modelo 3D virtual de tamaño completo de una casa en una parcela real, evaluar la conveniencia, examinar no solo el exterior, sino también el interior, comprender cuál será la vista desde las ventanas, cuál es la mejor manera de para organizar las salidas, si el diseño interior es correcto. El ejemplo se realizó utilizando el marco ArKit y el motor Unity3D.

Hay muchos ejemplos en los que se coloca un automóvil en miniatura sobre la marca en la mano del usuario. A todo el mundo le encantan las miniaturas, pero nada es más impresionante que un automóvil de tamaño completo justo enfrente de usted, incluso con la capacidad de "sentarse" dentro y cambiar el color del automóvil y las molduras interiores. El ejemplo está hecho con ArKit.

Una serie de otras oportunidades que una empresa puede ofrecer a un cliente mediante tecnologías de RA.

• Jugar, divertirse, obtener información adicional sobre el desarrollo y la educación (adecuado para productos con un público objetivo para niños y jóvenes, o en los casos en que el producto necesita atraer la atención de otro segmento de la audiencia de una edad diferente).
• Obtenga información importante sobre el producto inmediatamente antes de comprarlo: descubra la composición, vea reseñas, ejemplos interactivos de uso.
• Ábrete camino por la zona, encuentra rápidamente tus tiendas, encuentra mercadería dentro de la tienda, indica el camino a los puntos donde se realizan las promociones (apto para hipermercados, marcas representadas en diferentes ciudades y países, grandes objetos significativos en la ciudad, nuevos abiertos puntos, campañas de promoción).

Por ejemplo, una agencia de relaciones públicas japonesa ha desarrollado la aplicación de realidad aumentada Penguin NAVI para un acuario local. En la estación de metro, se anima a los visitantes potenciales a descargar la aplicación utilizando un código QR y luego seguir a los divertidos pingüinos que están modelados exactamente como los reales.

Cómo crear tu propia aplicación de realidad aumentada para empresas a través de un servicio gratuito

Las grandes empresas están dispuestas a gastar dinero y contratar desarrolladores profesionales de aplicaciones de RA, pero ¿qué pasa con las pequeñas empresas o aquellas que solo quieren probar las posibilidades de la realidad aumentada? Utilice navegadores y plataformas AR, con ellos creará una aplicación AR incluso sin conocimientos de programación. Le mostraré cómo crear una aplicación de realidad aumentada usando el ejemplo de dos servicios gratuitos (para el primero, una instrucción de texto, para el segundo, un screencast).

Navegador BlippAR

El primer servicio en línea donde puede crear su propio proyecto de AR se llama blippAR y pertenece a la categoría de navegadores de realidad aumentada; esta es una plataforma donde todos pueden agregar su propio proyecto, y el usuario obtiene acceso al contenido de diferentes empresas a través de un aplicación para un solo teléfono inteligente.

BlippAR le permite superponer contenido de video o 3D en una etiqueta, que puede ser cualquier imagen y, por lo tanto, es más adecuada para "animar" publicidad impresa y materiales de marketing: revistas, catálogos, folletos y tarjetas de presentación. Todo el contenido debe estar preparado con anticipación en los editores apropiados, la función de la aplicación es solo combinar la etiqueta de imagen y su contenido, así como proporcionar un kit de herramientas para que el cliente acceda a este contenido.

1. Después de registrarse en el servicio, siga el enlace blippar.com se le dirigirá a la página principal desde la que podrá crear sus propios proyectos. Haga clic en el botón Crear proyecto para crear un nuevo proyecto.

1. En la siguiente ventana emergente, ingrese un nombre para el proyecto y haga clic en el botón Crear proyecto.
2. Luego, se le pedirá que cree un blipp, es decir, una etiqueta, el punto de acceso de un cliente a su contenido, que puede ser escaneado por un teléfono inteligente con la aplicación blippAR instalada. Haga clic en el botón Crear un blipp.
3. En la nueva ventana, ingrese un nombre para la etiqueta, luego cargue una imagen desde su computadora o arrástrela con el mouse a la ventana. La imagen puede ser un dibujo o una fotografía en blanco y negro (página del catálogo, logotipo, gráficos de la marca, etc.). Cuanto más compleja sea la foto, mejor. Es posible que los dibujos simples y las primitivas no funcionen, porque la visión por computadora debe poder identificar de manera única una imagen, y lo hace en varios puntos clave.

La imagen debe cumplir con los siguientes criterios:

• Formato PNG o JPEG;
• tamaño no inferior a 300-800 píxeles de ancho y alto;
• peso no más de 50 MB;
• paleta solo RGB, no CMYK.

Buen marcador

Muchos puntos para el reconocimiento, el objeto es complejo (imagen de la documentación de blippAR, los creadores piden no usarlo como marcador)

Marcador incorrecto

Muy pocos puntos, el objeto es primitivo (imagen de la documentación de blippAR)

1. Después de cargar la etiqueta, se abrirá la ventana para agregar contenido. Hay tres secciones en la barra de herramientas izquierda: Catálogo, Widgets, Cargas. En el centro está la cuadrícula con su etiqueta, y en el lado derecho está el panel para trabajar con los parámetros de cada elemento. Todos los elementos se arrastran a la marca de posición con el mouse y se colocan en ella. Se pueden agregar varios elementos. Los elementos se eliminan haciendo clic en ellos y presionando la tecla Eliminar en el teclado.
   • un. Las primitivas 3D y la adición de texto están disponibles en la sección Catálogo.
   • B. Desde la sección de Widgets, puede agregar botones para ir a las redes sociales, hacer una llamada, comprar con un retiro a la página de la tienda en línea, ver un documento pdf, enviar un mensaje de correo electrónico, crear una selfie.
   • C. Desde la sección Cargas puede cargar sus propios archivos: videos, imágenes, objetos 3D en formato fbx (y convertirlos con el convertidor incorporado).

Por ejemplo, así es como puede verse su contenido, que será visible sobre una foto solo en realidad aumentada. En este caso, una casa es una etiqueta que se puede imprimir en un catálogo o en un folleto, y cuando un teléfono inteligente está sobre ella, se activa una capa de realidad aumentada, que mostrará los botones de llamada y compra y el texto de información.

1. Una vez preparada la aplicación, puede obtener una vista previa haciendo clic en el botón Vista previa en la esquina superior derecha. Cuando se abra la ventana de vista previa, inicie la aplicación blippAR gratuita en su teléfono inteligente, haga clic en el botón de hamburguesa con tres líneas verticales en su esquina inferior derecha y busque el elemento "Ingresar código", luego escriba el código indicado en la ventana de vista previa. Después de eso, coloque su teléfono inteligente sobre la imagen y espere. Si la imagen es reconocida por el navegador, aparecerá un anillo de carga con porcentajes en su centro, y luego se activa la capa de realidad aumentada.

1. Si necesita finalizar el proyecto, haga clic en el botón Listo en esta ventana, la vista previa se cerrará y podrá cambiar o agregar elementos. Si el resultado le conviene, presione el botón amarillo Make it Live, luego aparecerá una ventana adicional con el envío para moderación. Los creadores de blippAR revisarán su solicitud para verificar que cumpla con las políticas de la organización y luego la aprobarán o rechazarán. La aplicación puede estar disponible en todo el mundo (elemento global) o dentro del país (elemento de local a país, generalmente se completa automáticamente). El mismo efecto de enviar para moderación se obtiene haciendo clic en el botón azul Publicar en la esquina superior derecha del proyecto durante la edición.
2. De esta manera, puede diversificar rápidamente los materiales publicitarios y de marketing existentes con una capa de realidad aumentada. El cliente debe tener la aplicación blippAR instalada en el teléfono inteligente para poder activar esta capa. Y en los materiales publicitarios, puede colocar una pegatina con un mensaje de que detrás de la imagen se esconden información y oportunidades adicionales.

Servicio metaverso

La plataforma Metaverse (gometa.io) también es gratuita y le permite crear aplicaciones de realidad aumentada con una lógica un poco más compleja que el navegador blippAR. A través de él, puede crear juegos simples, misiones, pruebas, hacer preguntas sobre la marca, usar la visión por computadora para buscar objetos, personas, animales e identificar emociones. Las aplicaciones se crean sin programación, solo mediante la interacción visual con los elementos, y la capa de realidad aumentada se activa mediante una etiqueta generada por el propio servicio y similar a un código QR.

En el screencast a continuación, le muestro cómo crear una aplicación de realidad aumentada para una cafetería imaginaria: un cliente se toma una selfie con el logotipo de una marca (o responde preguntas sobre una marca) y luego obtiene un descuento que puede usar para pagar el producto. Aplicaciones similares son adecuadas para una amplia variedad de empresas, desde la industria minorista hasta la de servicios.

Ambos servicios, blippAR y Metaverse, son bastante fáciles de dominar, pero al mismo tiempo, puede crear aplicaciones con una estructura compleja en ellos, que está limitada solo por su imaginación.

Como puede ver, todo el mundo puede apreciar la magia de la realidad aumentada sin gastar mucho dinero. Pruébelo y comparta enlaces a sus aplicaciones, hechos de acuerdo con las instrucciones, en los comentarios.

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Realidad aumentada- una de las muchas tecnologías para la interacción hombre-ordenador. Su especificidad radica en que combina visualmente dos espacios inicialmente independientes de forma programática: el mundo de los objetos reales que nos rodean y el mundo virtual recreado en un ordenador.

Se crea un nuevo entorno virtual superponiendo objetos virtuales programados sobre la señal de video de la cámara, y se vuelve interactivo mediante el uso de marcadores especiales.

La realidad aumentada se ha utilizado durante muchos años en medicina, en la industria publicitaria, en tecnología militar, en juegos, para la monitorización de objetos y en dispositivos móviles.

La base de la tecnología de realidad aumentada es un sistema de seguimiento óptico. Esto significa que la cámara se convierte en los "ojos" del sistema y los marcadores en las "manos". La cámara reconoce marcadores en el mundo real, los "transfiere" al entorno virtual, superpone una capa de realidad sobre otra y crea así un mundo de realidad aumentada.

Hay tres direcciones principales en el desarrollo de esta tecnología:

Tecnología AR "sin marcadores"

Tecnología "sin marcadores" funciona de acuerdo con algoritmos de reconocimiento especiales, donde una "cuadrícula" virtual se superpone al paisaje circundante capturado por la cámara. En esta cuadrícula, los algoritmos del software encuentran algunos puntos de referencia, que determinan el lugar exacto al que se "atará" el modelo virtual. La ventaja de esta tecnología es que los objetos del mundo real sirven como marcadores en sí mismos y no necesitan crear identificadores visuales especiales para ellos.

Tecnología basada en marcadores AR

La tecnología basada en marcadores especiales, o etiquetas, es conveniente porque son más fáciles de reconocer por la cámara y le dan una unión más rígida al lugar del modelo virtual. Esta tecnología es mucho más confiable que la tecnología "sin marcadores" y funciona prácticamente sin fallas.

Tecnología espacial

Además de los marcadores y los sin marcadores, existe una tecnología de realidad aumentada basada en la ubicación espacial del objeto. Utiliza datos de GPS / GLONASS, giroscopio y brújula integrados en el teléfono móvil. La ubicación del objeto virtual está determinada por coordenadas en el espacio. El programa de realidad aumentada se activa cuando las coordenadas del programa coinciden con las coordenadas del usuario.

Tratando de eliminar los riesgos tecnológicos y eludir puntos problemáticos, al desarrollar un prototipo del paquete de software, optamos por una tecnología de marcador confiable y probada de realidad aumentada.

Asimismo, el uso de la tecnología de los marcadores tiene ventajas adicionales en cuanto a introducir en la parte metodológica de los materiales impresos visuales utilizados en las instituciones educativas a la hora de estudiar un tema específico y realizar trabajos prácticos sobre él.

Ejemplos de aplicaciones con tecnologías AR

Equipo de tecnología AR

Para trabajar con tecnología de realidad aumentada, se requieren los siguientes componentes:

• Estación gráfica. Puede ser un teléfono móvil, una computadora portátil, una computadora personal, una estación de trabajo gráfica con una tarjeta de video profesional. En resumen, una computadora.
• Mostrar. Pantalla de teléfono, TV, monitor, pantalla mono o estéreo, pantalla de proyección.
• Cámara. Gracias a la cámara, obtenemos un "elenco" del mundo real, en el que un software especial superpone objetos virtuales.
• Etiquetas o marcadores.
• Software. Algoritmos matemáticos que permiten a la cámara ver y reconocer una marca (marcador) en el espacio circundante, y luego determinar qué modelo está "vinculado" programáticamente a la marca. Y, finalmente, "poner" este modelo en la marca para que el objeto virtual 2D o 3D repita cualquier movimiento de la marca real.

La tecnología de realidad aumentada es básicamente software. Es decir, se trata de algoritmos matemáticos especiales que conectan la cámara, las etiquetas y una computadora en un solo sistema interactivo.

La tarea principal del sistema es determinar la posición tridimensional de una marca real a partir de su fotografía tomada con una cámara. El proceso de reconocimiento se lleva a cabo por etapas. Primero, se toma una foto de la cámara. Luego, el programa reconoce los puntos en cada cuadro del video en busca de un patrón determinado: un cuadro de marca. Dado que el video se transmite en formato 2D, el marco de marca que se encuentra en el marco también se define como un contorno 2D. Tan pronto como la cámara “encuentra” un marco en el espacio circundante, su siguiente tarea es determinar qué se muestra exactamente dentro del marco. Una vez que se da el último paso, la tarea del sistema es construir un modelo 3D virtual en un sistema de coordenadas bidimensional de la imagen de la cámara. Y átalo a la etiqueta.

Después de eso, no importa cómo movamos la marca en el espacio real, el modelo virtual en 3D seguirá con precisión el movimiento de la marca.

Desafortunadamente, la tecnología de marcadores, como cualquier otra tecnología, tiene varios problemas posibles al trabajar con etiquetas. Sucede que cuando la marca se mueve, el objeto puede "saltar" fuera de ella o desaparecer por completo de la pantalla. Esto significa que la cámara simplemente dejó de "ver" la marca. Hay cinco razones principales para esto.

Lo primero que puede ser un problema es la iluminación. Área oscurecida, iluminación direccional demasiado brillante, lámpara fluorescente, sensibilidad a la luz de la cámara: todos estos parámetros afectan directamente el nivel de reconocimiento de etiquetas.

El segundo problema es la ubicación de la marca real en el espacio en relación con la cámara. Dado que la cámara debe ver clara y completamente el marco de la marca, no podrá reconocerlo si la marca está inclinada o si el área del marco está cubierta, por ejemplo, a mano. Otra razón es mover la marca demasiado rápido de un lado a otro. La mayoría de las cámaras de aficionados simplemente no tienen tiempo para seguir sus movimientos a una velocidad de fotogramas por segundo y "pierden" la marca junto con el modelo.

Si las dos primeras dificultades son fáciles de eliminar simplemente siguiendo las instrucciones de uso, entonces existe un tercer problema más serio. Está relacionado con la calibración de la cámara. Se necesita calibración para construir un modelo de una cámara real en el espacio de la computadora.

Para agregar perspectiva y profundidad a la imagen 2D que se muestra desde la cámara a la pantalla, debe definir los parámetros de proyección en perspectiva de la cámara. Esto se puede hacer en casa usando un "tablero de ajedrez" y un software especial.

Otro problema que se aplica a menudo a las cámaras web es la baja resolución de la cámara. La óptica de aficionados, especialmente las cámaras integradas en las computadoras portátiles, generalmente no tiene buenos lentes de alta resolución. Por lo tanto, dan más distorsión no lineal y problemas al trabajar con etiquetas AR. Por ejemplo, si la marca está demasiado lejos de la cámara o en el borde de su visibilidad, esta última simplemente "no la verá". Este problema se resuelve comprando una cámara con una resolución más alta y luego calibrándola.

Y el último problema es el software. Algunos algoritmos de reconocimiento pueden tener errores y dar inexactitudes durante el reconocimiento de cuadros y la "lectura" de la imagen de la marca. En este caso, los modelos pueden mostrarse incorrectamente (por ejemplo, un objeto completamente diferente puede aparecer en la etiqueta con un búho) o desaparecer por completo de la pantalla.

La parte hardware, para poder implementar las funciones básicas de la tecnología de realidad aumentada, debe resolver 3 tareas principales: recibir un flujo de video de buena calidad, poder procesar este flujo de video y complementarlo con una capa con objetos virtuales y, de Por supuesto, envíe los datos procesados ​​a dispositivos de salida para que el usuario final los perciba.

¿Qué es la realidad aumentada? Lo primero que le viene a la mente a cualquier persona son los conocidos sueños de virtualidad, inmersión total, ya sea una película o un juego de computadora. Sin embargo, éste no es el caso.

Conocido

La realidad aumentada es toda una técnica que le permite complementar el mundo real con nueva información utilizando tecnologías digitales.

Otra definición es la realidad mixta percibida con la ayuda de elementos agregados por una computadora en el tiempo actual.

El científico Ronalz Azuma determinó en 1997 que la tecnología de realidad aumentada es un sistema que combina lo virtual y el presente, interactuando en el tiempo actual y trabajando en 3D.

Como puede ver, el concepto de realidad virtual es solo una parte de algo mucho más que un simple accesorio de entretenimiento.

Los primeros pasos

Para comprender qué es la realidad aumentada, no es necesario comprender los procesos que tienen lugar en una computadora. Las personas para quienes las palabras sobre virtualidad no dicen ni explican nada pueden recordar ejemplos de la infancia.

¿Tenías una impresora o una computadora en tu juventud? Ahora son personas las que no pueden imaginar la vida sin tecnologías digitales, y en los distantes años 90, los niños escribían ensayos y resúmenes a mano. Parece, ¿dónde puedes encontrar la realidad aumentada aquí? Los resúmenes en las escuelas se escribieron en hojas de álbum A4. Quien es más listo, para que salga sin problemas, forró la hoja con un lápiz y una regla, pero algunos fueron más afortunados. En las familias, a menudo era posible encontrar una plantilla: una hoja de papel con líneas negras aplicadas de manera clara y brillante. Si coloca una hoja de álbum encima, estas líneas serán visibles de principio a fin, y una persona podrá escribir como si usara una regla. La plantilla complementó la hoja de paisaje con líneas.

O tal vez alguien recuerda las plantillas en las oficinas de ingeniería y diseño. Transparencias, sobre las que se aplican variantes de esquemas y dibujos, para superponerse al original.

En el ejército ruso, todavía se utilizan con doble superficie y luz de fondo. Se coloca un mapa del terreno entre los dos planos y los planos de batalla se dibujan en la cubierta transparente superior. Así, se crea un prototipo de lugar de trabajo virtual.

Innovación de Microsoft

El desarrollo de aplicaciones modernas no se detiene. Mucha gente ahora sabe que varias empresas están desarrollando gafas de realidad aumentada. Microsoft HoloLens es un ejemplo de esta tecnología. Este es un dispositivo moderno hecho en forma de gafas diseñado para crear realidad aumentada. El dispositivo se controla mediante gestos o comandos de voz y le permite controlar los objetos virtuales creados sobre los reales, que son visibles a través de lentes transparentes.

Durante la presentación de este gadget, se organizó una visualización de video en 3D, así como se demostró la capacidad de crear objetos tridimensionales. Además, los creadores aseguran que los modelos creados en su dispositivo pueden enviarse inmediatamente a una impresora 3D e imprimirse.

El mecanismo de estas gafas no utiliza hologramas, sino que simplemente crea una imagen en la superficie de las lentes de tal manera que es posible seguir los movimientos de los ojos. De hecho, toda la imagen virtual permanece exclusivamente en tu cabeza. Estas gafas no requieren cámaras, sensores o conexión a una computadora para funcionar.

Los pioneros de Google

A pesar del evidente progreso en la creación de gafas de realidad aumentada en Microsoft, los primeros en crear un prototipo funcional fueron especialistas de Google X. El llamado Google Glass se presentó en 2012 y se suponía que combinaría un diario de video, realidad aumentada, comunicaciones móviles y La Internet.

El dispositivo está montado en la cabeza, está equipado con una pequeña pantalla y una cámara. El control se realiza por voz utilizando una palabra clave. La idea se realizó para personas que usan anteojos de realidad aumentada, para que puedan cambiar las lentes para cada individuo individualmente.

Jugamos la vida

Curiosamente, los juegos de realidad aumentada han entrado en nuestras vidas durante un tiempo relativamente largo. Por supuesto, en cuanto a la creación de gafas. Un hecho interesante: la industria del entretenimiento siempre está un paso por delante de los proyectos serios. Desafortunadamente, y quizás afortunadamente, no han adquirido el formato de un hobby masivo. Lo más probable es que, para que esto suceda, se necesite un gran cambio de conciencia. Aunque existe la posibilidad de que la humanidad simplemente tenga miedo de terminar confundiendo realidad y virtualidad. Aquí hay un par de juegos que usan tecnología de realidad aumentada.

1. Real strike ni siquiera es un juego, sino solo una aplicación. Utiliza la cámara de su teléfono inteligente. Al inicio, la cámara se enciende y el modelo del arma se superpone a la imagen. No hay oponentes. Para que el usuario con tranquilidad pueda "disparar" a los vecinos molestos, a los groseros en el camino, que se llevaron al jefe. No es una mala aplicación para aliviar los nervios.
2. Uno de los géneros populares de juegos de computadora son las llamadas Multitudes de monstruos enojados que intentan destruir tu torre. El juego de realidad aumentada AR Defender 2 tiene lugar en tu habitación, estudio o aula. De la misma manera que en la versión anterior, la cámara del dispositivo lee información sobre el espacio circundante y muestra una imagen en él. El avanzado motor de la aplicación es absolutamente claro sobre las irregularidades de la superficie, lo que proporciona un nivel de inmersión aún mayor.
3. Una buena forma de tomarse un descanso del trabajo es jugar al baloncesto virtual. La aplicación AR Basketball te permite crear una imagen de una canasta de baloncesto en el lugar donde se adjunta un código QR especial. Puedes imprimirlo y colocarlo en cualquier superficie, incluso solo en la pared, incluso en una taza con café.

No estoy a la altura de los juegos

Si eres una persona seria que cree que los juegos no pertenecen en absoluto a nuestra vida, entonces existen aplicaciones de realidad aumentada para actividades de oficina. Miles de programas y utilidades para hacer una buena táctica de marketing.

1. ¿Qué te parece la idea de instalar sistemas de realidad aumentada en una tienda de ropa en probadores para que los visitantes no saquen cosas de las perchas, sino que simplemente se las prueben en un ordenador?
2. O la campaña del canal National Geographic que introdujo a las personas al mundo de la vida silvestre sin salir de la ciudad.
3. La capacidad de crear un proyecto de construcción en 3D en la aplicación, con transferencia de un lugar a otro sin ningún problema.
4. Si eres un turista ávido, los navegadores de realidad aumentada te ayudarán a encontrar la información necesaria en el lugar donde te encuentres, o encontrar el camino si te pierdes.

Con tus propias manos

Si es un programador en ejercicio y está interesado en la realidad aumentada, Swarp SDK le dirá cómo hacerlo usted mismo. El producto desarrollado por programadores rusos se utiliza para crear una aplicación de realidad aumentada en casa. Dado que la programación es un proceso creativo complejo, no profundizaremos en las complejidades de esta acción, sino que simplemente describiremos la interfaz general del software.

1. Bin es el directorio que contiene todas las bibliotecas Swarp SDK, así como el motor de control de Mogre.
2. Documentos: toda la documentación se almacena aquí, así como las preguntas frecuentes del usuario.
3. Ejemplos: aquí se recopilan ejemplos creados por los desarrolladores de Swarp SDK.
4. Rastreable: se requieren varios marcadores prefabricados para colocar un objeto virtual en la realidad.
5. Utilidades: hay 3 utilidades integradas, dos de las cuales se utilizan para ver la licencia y la información general sobre la aplicación, mientras que la tercera crea marcadores para objetos de realidad aumentada.

Con la ayuda de este software se crea la realidad aumentada, los programas que lo utilizan, así como los códigos necesarios para implementar la virtualidad en la vida real.

Ejemplos de

La realidad aumentada ya ha entrado firmemente en la vida cotidiana de muchas personas. Aparte de la tecnología informática y los dispositivos, la humanidad la utiliza para resolver una variedad de problemas.

En los modernos aviones y helicópteros de combate, los sistemas de realidad aumentada implementan un panel indicador, un modo de puntería, en general, todo lo que se puede visualizar de forma sencilla y rápida sin distraerse con el resto del salpicadero.

En la industria de la impresión, la realidad aumentada también se utiliza en volúmenes bastante grandes. Varias revistas, periódicos, guías de viaje o mapas contienen códigos especiales que deben ser leídos por navegadores especiales diseñados para verlos. Dichas marcas pueden contener absolutamente cualquier contenido digital: texto, video, imágenes o incluso música.

La realidad aumentada en la plataforma Android se implementa en forma de aplicaciones de juegos y entretenimiento.

Esta tecnología también se utiliza en medicina. Por ejemplo, para localizar un tumor en un órgano, se realiza un escaneo y luego el resultado se aplica a un modelo del órgano afectado, preservando así más tejido sano. La realidad aumentada ya está salvando miles de vidas. Aunque todavía está en pañales.

Futuro

La tecnología de realidad aumentada está penetrando más profundamente en nuestras vidas. El nivel de proliferación de las tecnologías cibernéticas y su integración en la esfera de la vida humana es tan alto que es posible que pronto no necesitemos muchas de las cosas a las que estamos acostumbrados hoy. A pesar de que las aplicaciones de realidad aumentada no son muy populares ahora, quizás debido al hecho de que requieren al menos alguna acción de una persona: salir, moverse. Es difícil decir qué será de la humanidad en un futuro próximo gracias a estas tecnologías. Podemos atrofiarnos por completo, sentados frente a los ordenadores, o adentrarnos en un mundo nuevo lleno de eventos interesantes, tecnologías, atracciones ... es decir, jugar demasiado, completamente inmersos en la virtualidad.