Вы мечтали заняться разработкой дополненной реальности, но не знали, с чего начать? Начните с этой статьи. Кстати, это перевод материала из блога украинской компании ThinkMobiles. В блоге есть ещё масса интересного - он почти образцовый для разработчиков дополненной и виртуальной реальности в сфере b2b.

Список выбранных SDK:

• Vuforia
• EasyAR
• Wikitude
• ARToolKit
• Kudan
• Maxst
• Xzimg
• NyARToolkit

В конце будет таблица-сравнение всех инструментариев.

Vuforia

Vuforia - одна из самых популярных в мире платформ, которая поможет вам разрабатывать дополненную реальность.

Поддерживаемые платформы : Android, iOS, UWP и Unity.

Программное обеспечение реализует следующие функции: распознавание различных типов визуальных объектов (куб, цилиндр, плоскость), распознавание текста и окружающей среды, VuMark (комбинация изображения и QR-кода). Кроме того, используя Vuforia Object Scanner, вы можете сканировать и создавать объектные метки. Процесс распознавания может быть реализован с использованием локальной или облачной базы данных. Плагин Unity очень мощный и прост в интеграции.

Все плагины и функциональные возможности платформы бесплатны, но включают водяные знаки Vuforia. Ограничения относятся только к числу VuMark и количеству взаимодействий с облачной базой данных. Платный план без водяных знаков и с определённым количеством распознаваний через облако стоит $99 в месяц.

Цены :

Камеры	17 камер: датчики изображения с апертурой f/2.8, 2 мегапикселя, F1.8
Аудио	- 6 внутренних микрофонов для записи пространственного звука; - 2 порта для внешних микрофонов.
Видео	Разрешения: - Трансляция в 3D: 4096×2048 на скорости 30 кадров в секунду на один глаз; - Трансляция в 3D: 4096×2048 на скорости 30 кадров в секунду; - Запись в 3D: 4096×2048 на скорости 30 кадров в секунду на один глаз; - Запись в 3D: 4096×2048 на скорости 30 кадров в секунду. MP4 (H.265/ H.264) 3D: 4K×2K на глаз / 2D: 4K×2K
Память	Внутренняя: LPDDR3 - 10 ГБ, eMMC - 40 ГБ; Внешняя: SD-карты стандарта UHS-II (до 256 ГБ), SSD (до 2 ТБ)
Возможности подключения	LAN, USB Type-C
Датчики	Гироскоп и акселерометр
Питание	Адаптер переменного тока (19 вольт, 2,1 ампер)
Требования к компьютеру	Необходимо две машины. Для постобработки: - Windows 10 64 бит для редактирования 4K-контента; - две планки оперативной памяти по 16 ГБ DDR4 или более; - блок питания мощностью 850 ватт; - Intel Core i7-6700K или лучше; - видеокарта NVIDIA GTX 1080. Для предпросмотра и прямых трансляций: - Intel Core i7-6950X или лучше; - две планки оперативной памяти по 32 ГБ DDR4 или более; - две видеокарты NVIDIA GTX 1080 Ti.
Размеры	205×205×76,8 миллиметра, 1,93 килограмма
Особенности	Защита от пыли и влаги по стандарту IP65

EasyAR

EasyAR - бесплатная и простая в использовании альтернатива Vuforia.

Поддерживаемые платформы : Android, iOS, UWP, Windows, OS X и Unity.

Последняя версия EasyAR (1.3.1) поддерживает только распознавание изображений. Версия 2.0 будет включать следующие функции:

• распознавание 3D-объектов
• восприятие окружающей среды
• облачное распознавание
• работа на смарт-очках
• облачное развёртывание приложений

Библиотека полностью бесплатна. Чтобы начать работу с EasyAR, вам нужно только зарегистрировать учётную запись и сгенерировать ключ плагина вашего Bundle ID. EasyAR легко интегрируется. Документация и примеры интуитивно понятны.

Цена : бесплатно.

Wikitude

Поддерживаемые платформы : Android, iOS, смарт-очки.

Недавно Wikitude выпустила полностью новое мощное SLAM-решение для приложений дополненной реальности . Последняя версия - .

Wikitude SDK 6 имеет в арсенале следующие функции: отличное распознавание и отслеживание изображений, технологию трёхмерного слежения на базе SLAM, GEO Data (улучшенная работа с данными с географической привязкой), облачное распознавание (позволяет сохранять базы данных изображений в облаке).

Дополнительные улучшения:

• улучшенная функция Extended Tracking для сохранения положения метки, даже если она за пределами обзора камеры
• расширенные настройки камеры
• повышенная стабильность отслеживания изображений (снижения дрожания)

Предлагает попробовать бесплатную пробную версию с водяным знаком и полной функциональностью платформы. Стоимость SDK 6 Wikitude начинается с €1990.

Плагин Unity предоставляет инструменты для создания базы данных изображений и 3D-объектов. Он не работает с редактором Unity, что усложняет процесс разработки.

Цены :

Технология	Форм-фактор	2018 год	2022 год
Дополненная реальность	Бездисплейные очки	6,7%	1,1%
	Автономные очки	2,4%	19,1%
	Спутниковые очки	1%	17,9%
Виртуальная реальность	Бездисплейные очки	34,9%	8,8%
	Автономные очки	11,7%	29,8%
	Спутниковые очки	43,3%	23,3%
Всего		100%	100%

ARToolKit

ARtoolKIt - это библиотека трекинга для дополненной реальности с открытым исходным кодом.

Поддерживаемые платформы : Android, iOS, Linux, Windows, OS X и смарт-очки.

ARtoolKit реализует следующие возможности:

• трекинг позиции/ориентации для устройств с обычными и стереоскопическими камерами
• отслеживание простых чёрных квадратов
• отслеживание плоских изображений
• калибровка камеры и стереоскопической оптики
• плагины для Unity и OpenSceneGraph
• поддержка оптических шлемов и очков
• бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом
• достаточная скорость для приложений дополненной реальности реального времени

Разнообразие функций затрудняет интеграцию библиотеки и занимает больше времени для изучения всех параметров и настроек.

Цена : бесплатно в любой конфигурации.

Kudan

Согласно различным обзорам и сравнениям эффективности, Kudan является главным конкурентом Vuforia и очень упрощает разработку дополненной реальности.

Поддерживаемые платформы : Android, iOS.

Используя технологию SLAM, Kudan позволяет распознавать простые изображения и 3D-объекты и обеспечивает лёгкую генерацию базы данных в редакторе Unity.

У Kudan также есть некоторые недостатки: редактор сбоит (иногда это основная причина сбоев приложений на устройствах), есть трудности с установкой лицензионного ключа (он не всегда подходит). Тем не менее, Kudan - это продвинутый коммерческий продукт, поэтому в вашем распоряжении служба поддержки.

Бесплатная версия предназначена только для тестирования приложений. Стоимость платной лицензии составляет $1230. Kudan легко интегрировать, но, с другой стороны, проблемы с редактором Unity усложняют процесс разработки.

Цены :

Maxst

Поддерживаемые платформы : Android, iOS, Windows, OS X.

Maxst предлагает два разных инструмента для распознавания образов и сред. Создание базы данных осуществляется онлайн через Tracking Manager. Для сканирования 3D-объектов используются приложения на Android и iOS. Обратите внимание: Maxst работает только с 32-разрядной версией редактора Unity.

Бесплатная версия отличается от платной только водяным знаком. Стоимость PRO-версии $999. Библиотека очень проста в использовании и в интеграции. На официальном сайте есть полная и лёгкая в понимании документация.

Цены Maxst 2D :

Цены Maxst 3D :

Xzimg

Xzimg представляет три продукта для работы с приложениями на основе дополненной реальности: Augmented Face, Augmented Vision и Magic Face.

Xzimg Augmented Face распознает и отслеживает лица с помощью Unity. Xzimg Augmented Vision распознает и отслеживает плоские изображения с Unity. Xzimg Magic Face предназначен для замены черт лица и нанесения макияжа.

Поддерживаемые платформы : ПК, Android, iOS, Windows, WebGL.

Xzimg позволяет распознавать простые изображения и чёрно-белые маркеры. База данных создаётся локально в редакторе Unity. Бесплатная пробная версия доступна только для демонстрации (инвертирует цвет и меняет изображение). Платная версия включает все возможности платформы и стоит €1600.

Цены :

NyARToolkit

NyARToolkit - японская библиотека дополненной реальности, основанная на ARToolKit.

Поддерживаемые платформы : Android, iOS.

В настоящее время используется только для идентификации и отслеживания изображений. Это упрощённая версия ARToolKit, которая работает с тем же веб-инструментарием для создания базы данных. Библиотека легко интегрируется, но английская версия недоступна.

Цена : бесплатно

Сравнение функций SDK

Не пропускайте важнейшие новости о дополненной, смешанной и виртуальной реальности - подписывайтесь на Голографику в

Бизнес-модели

Опытным руководителям предприятий знакома формула роста производительности труда. Всем очевидна роль инноваций в этом процессе. Однако не каждый может вовремя распознать технологии, способные помочь в повышении производительности, особенно на таком консервативном и не склонном к инвестициям в инновации рынке, как российская промышленность. В своём время Autodesk и Consistent Software довольно долго пробивались к проектировщикам и конструкторам – они не понимали, зачем выкладывать миллионы за работу, которая проводилась с помощью карандашей и ватмана. В итоге часть предприятий, которые вовремя не приняли на вооружение новые технологии, ушла с рынка.

В этой статье мы бы хотели привлечь ваше внимание и рассказать о новой технологии, которая уже успешно применяется в промышленности и производстве по всему миру.

Что такое дополненная реальность?

Пол Милгр (Paul Milgram) и Фумио Кисино (Fumio Kishino) в 1994 году описали дополненную реальность как некое пространство между реальностью и виртуальностью. Технологии дополненной реальности проецируют любую цифровую информацию (изображения, видео, текст, графики и т.д.) поверх экрана любых устройств.

Если вы смотрели фильм «Железный человек», то как раз все графические показатели, которые отображались на экране шлема и относятся к понятию дополненной реальности (“augmented reality”).

Возможно, это звучит и выглядит более чем фантастично, однако такие решения уже с успехом используются на многих промышленных и производственных компаниях, включая российские.

Обзор устройств для дополненной реальности

На сегодняшний день среди устройств дополненной реальности можно выделить портативные устройства, стационарные и проекционные системы, очки и линзы дополненной реальности.

Портативные устройства – это самый бюджетный способ соприкоснуться с дополненной реальностью. К ним относят мобильные телефон и планшетные компьютеры. Главное требование к устройству – это наличие качественной камеры с высоким разрешением.

Стационарные системы – это широкоформатные экраны, оборудованные камерами с высоким разрешением, которые располагаются на одном месте. Такие системы не очень удобны в подвижной работе, зато демонстрируют более реалистичную визуализацию

В отличие от стационарных систем дополненной реальности проекционные системы накладывают изображение на любую поверхность, и для их работы не требуется отдельный экран.

Наиболее широко используются очки дополненной реальности, надев которые, человек видит виртуальные объекты, наложенные на окружающую действительность. К наиболее известным в России устройствам относится Google Glass ($1600), а также Moverio от компании Epson ($799.99).

Линзы для дополненной реальности все ещё остаются предметом исследований технологических гигантов, включая Samsung, Google и Microsoft. Идея заключается в том, чтобы превратить обычные линзы в прозрачный электронный экран, содержащий систему управления, миниатюрную камеру, антенну, светодиоды и другие оптоэлектронные компоненты. В частности, компания Samsung уже подала патент на «умные» контактные линзы, поэтому у нас есть все основания ожидать выхода на рынок устройства в ближайшие 5-10 лет.

Где возможно применение дополненной реальности?

Существующие решения уже охватывают множество сфер: инструменты для автоматизации процессов и повышения производительности, обучение сотрудников, сокращение брака продукции, повышение эффективности логистических процессов, обеспечение безопасности труда.

Например, с помощью дополненной реальности рабочие могут оперативно получать доступ к инструкциям и руководствам по любой детали. Информацию они получают в виде наглядной трёхмерной анимации, видео, аудио, фотографиях, картинках или графиках. Такой подход позволяет снизить требования к квалификации специалистов, и уменьшить время на изучение и просмотр рабочих инструкций. Причём сама система способна распознать форму детали и её номер и вовремя подсказать, если техник предпринял ошибочные действия по её монтажу.

Вопросы эффективности внедрения дополненной реальности очень подробно освещены в тематическом исследовании «Эффективность дополненной реальности в обрабатывающей промышленности» (“Augmented Reality Efficiency in Manufacturing Industry ”), авторами которого являются Юха Сааски (Juha Sääski), Тапио Салонен и ряд других авторов (Tapio Salonen).

Более узкое исследование – «Оценка преимущества дополненной реальности для задач локализации обслуживания турели бронетранспортёра» (“Evaluating the Benefits of Augmented Reality for Task Localization in Maintenance of an Armored Personnel Carrier Turret ”). Его авторами являются сотрудники Колумбийского университета Стивен Хендерсон (Steven J. Henderson) и Стивен Фейнер (Steven Feiner). Исследование будет полезно для ознакомления топ-менеджерам производственных и промышленных предприятий, чтобы принять решение об эффективности инвестиций в новую технологию.

Оба исследования находятся в свободном доступе в сети интернет.

Рассмотрим ещё несколько впечатляющих примеров использования дополненной и виртуальной реальности в производственных и промышленных компаниях.

Авиационная промышленность

Компания Boeing – одна из крупнейших аэрокосмических компаний на планете, которая строит самолеты для 150 стран мира. В бортовых системах самолёта содержится множество компонентов, связанных между собой системой проводов. Укладка и соединение кабелей производится по специальному шаблону, после чего их скрепляют в жгуты, а на концы кабелей устанавливают разъемы. Процесс работы занимает длительное время и требует особого внимания и ответственности. Последние 20 лет Boeing искала систему, способную сократить время на производство и устранение ошибок. В начале 2014 года компания внедрила решение дополненной реальности на платформе очков Google Glass. С помощью приложения оператор отдает голосовую команду: «Ок, Skylight. Начать создание жгута. Сканировать заказ 0447» и видит в очках дополненной реальности визуальную дорожную карту по сборке жгута № 0447.

Согласно данным из доклада компании Boeing по проекту, «использование Google Glass позволило сократить время производства на одну четверть и сократить количество ошибок в два раза».

Другой пример – компания Lockheed Martin, где внедрением проекта занималась компания NGRAIN. Инженеры завода используют дополненную реальность для получения визуальной подсказки по сборке самолёта F-35. В качестве основной платформы в компании используются очки дополненной реальности Epson Moverio BT-200, оборудованные специальными датчиками движения и глубины. Когда техник монтирует деталь тормоза на шасси, в очках дополненной реальности он видит все данные о том, где и в каком порядке нужно проводить сборку и подсоединять кабеля. В итоге весь процесс работы напоминает сборку конструктора LEGO, когда от рабочего требуется лишь взять подходящую деталь и поместить её в нужное место.

По данным компании NGRAIN , «программное обеспечение позволяет инженерам работать на 30 процентов быстрее с точностью до 96 процентов».

Автомобильное производство

Модели автомобилей выпускаются в различных комплектациях и цветах. Поэтому автоконцерны часто стремятся находить баланс между массовым производством и индивидуальными предпочтениями потребителя. Конечно, во времена Генри Форда всё было намного проще. Организация такого производства часто сопровождается сложными рабочими инструкциями, которые способны спровоцировать простои, ошибки и снижение производительности.

Концерн Fiat Chrysler Automobiles (FCA) применил в своей работе проекционную систему дополненной реальности OPS Solutions. Теперь на каждом этапе сборочного процесса рабочие получают наглядную информацию о своём следующем шаге.

После внедрения инновации был организован эксперимент. Перед операторами стояла задача собрать зубчатые передачи и цепи. Весь процесс проходил в десять последовательных шагов. Сотрудники должны были выбрать правильные комплектующие, провести монтаж и убедиться, что всё сделано правильно. Часть операторов выполняла задачу с помощью бумажных инструкций, а другие использовали инструменты дополненной реальности. Результаты эксперимента вы можете оценить в таблице ниже.

Сокращение числа ошибок 80%
Сокращение времени рабочего цикла 38%
Увеличение пропускной способности 82%

Другой автомобильной компанией, принявшей на вооружение технологии дополненной реальности, стал концерн Volkswagen. На своём заводе в Вольфсбурге Volkswagen использует очки дополненной реальности Google Glasses при комплектации заказов. Рабочие автоматически получают всю необходимую им информацию о местах хранения или номерах деталей.

Сборочное электромонтажное производство

Первое российское приложение дополненной реальности было выпущено компанией VR CORP для электромонтажного производства. Руководство компании «Технологии Энергосбережения Сибири» столкнулось с текучкой кадров, в результате чего много средств и усилий тратилось на обучение вновь приходящих сотрудников. Для офисного персонала было создано приложение, с помощью которого любой сотрудник мог навести смартфон на электротехническую схему и рассмотреть в подробностях 3D-модель готового изделия, включая все её комплектующие. Особо это приложение актуально для молодых специалистов без опыта работы. Вводный курс обучения специальности сократился до простой схемы: взял смартфон, запустил приложение, навёл на электротехническую схему и рассмотрел все подробности об изделии в его готовом виде.

Похожее по функционалу приложение было разработано для рабочих сборочного цеха. Вместо электромонтажной схемы специалист получает информацию о размещении деталей и кабелей в будущем изделии, а подсветка каждой детали вовремя предупреждает, если используются неправильные комплектующие.

За свою разработку компания VR CORP получила диплом форума «Городские технологии» от Департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии города Новосибирска.

Внедрение дополненной реальности на собственном предприятии

Технологии дополненной реальности предлагают новый интересный взгляд на решение задач по текучке персонала, его обучении, производственных ошибках и простоях. Не всегда ясно, с чего стоит начинать, каких затрат это потребует и как скоро вернутся инвестиции.

Начните с малого. На российском рынке не так много компаний, работающих с дополненной реальностью для производства и промышленности, и тем не менее выбор есть. Вот наши рекомендации:

1. Свяжитесь с представителями разработчика и расскажите подробно о стоящих перед вами задачах.
2. Создайте вместе рабочую группу для подробного анализа и разработки решения.
3. Не стремитесь сразу объять необъятное. Выберите один из небольших этапов производственного процесса и разработайте для него тестовое решение. По оценке российского разработчика решений по дополненной реальности компании VR CORP, стоимость такого решения составляет от 50 000 до 100 000 руб.
4. Сравните показатели эффективности у рабочих, использующих дополненную реальность и тех, кто работает по старинке.
5. На основании показателей оцените инвестиционную привлекательность комплексного проекта.
6. Если показатели проекта вас радуют – согласуйте его бюджет и этапы внедрения.
7. Запускайте в работу.

Возможности для коммерческого применения

В конкурентной борьбе многие предприятия предлагают идентичный товар и поэтому стремятся побеждать в основном за счёт снижения цены. Такая конкурентная стратегия создаёт нелёгкие условия, в которых прибыль по сделкам колеблется от 3 до 7%.

Дополненная реальность может служить не только для нужд собственного производства, но и для создания товара с уникальными свойствами. Многие продукты требуют от пользователя некоторых усилий, чтобы в нём разобраться и использовать. Например, электрические щиты, генераторы, автомобили и мебель от IKEA. С помощью дополненной реальности производитель может добавить для пользователя интерактивную справку, которой тот сможет воспользоваться с помощью своего планшета или телефона. Эта справка наглядно покажет, как нужно использовать товар, исключит множество ошибок и в целом повысит удовлетворённость потребителя.

Компания BMW уже запустила аналогичное решение для обслуживания и ремонта своих автомобилей. Сразу после запуска многие СМИ заявили о конце эпохи станций технического обслуживания, ведь теперь для каждого стало возможным обнаружить и исправить неисправность в автомобиле. С помощью приложения пользователь видит последовательную инструкцию, которая шаг за шагом показывает, как диагностировать и исправить любую деталь и какие для этого потребуются инструменты.

Многим производителям известны жёсткие условия конкурсных торгов, где приходится сильно понижать свою прибыль. Если убедить клиента включить требования по наличию такой интерактивной справке в дополненной реальности у поставляемого товара, то производитель получит прямое конкурентное преимущество и гарантию победы.

Во всяком случае до той поры, пока дополненная реальность не превратится в массовое явление.

От главного редактора сайт: Дополненная реальность (ДР), или Augmented Reality (AR) - одна из самых перспективных, впечатляющих и (во всех смыслах) очевидных технологий, методологий и т.д. Публикаций на эту тему, естественно, появилось уже много или очень много. Ещё в 2009 году « »...

Несложно догадаться, что ДР/AR вполне очевидно проецируется и на строительную отрасль: см. например, . В интернете можно найти ролики типа «Технология дополненной реальности в области архитектуры», «Дополненная реальность для архитекторов», «Дополненная реальность для планирования в строительстве», «Самый ёмкий рынок дополненной реальности» и т.д. Ссылки на эти ролики приведены в представляемой сегодня статье Сергея Кирьякиди — статье, которая является вводным обзором как в общую проблематику ДР, так и в обозначенное в заголовке проецирование ДР в строительную отрасль. Надеюсь, что эта тема заинтересует многих читателей нашего портала, хотя бы потому, что, по моему мнению, развитый BIM (будущего?) не должен обходиться без серьезной AR-компоненты.

Данная статья представляет собой попытку сформулировать и обобщить перспективы применения технологии дополненной реальности (ДР) в строительстве и проектировании. Содержание статьи является представлением автора о перспективах профессионального применения этой технологии, основанном на анализе последних тенденций развития компьютерных технологий, спутниковой навигации, средств передачи данных, а также направлений BIM и PLM в проектировании. Описанные далее перемены в области строительства неизбежны, т.к. в том или ином виде технология дополненной реальности придет в сферу массового профессионального применения: это лишь вопрос времени. Приход новых технологий - естественный процесс, происходящий в современном постиндустриальном обществе. По причине ускоряющегося научно- технического прогресса этот процесс, по нынешним меркам, будет протекать весьма стремительно. Не стоит забывать, что любую технологию можно использовать как во благо, так и во вред. Конечно, все будет зависеть от рук, в которые она попадет. Тема негативных последствий всеобщего распространения ДР требует отдельного обсуждения и в данной статье не рассматривается.

Введение

Все более очевидным становится факт того, что в настоящее время человечество стоит на пороге радикальных изменений привычного уклада жизни, которые будут вызваны приходом технологий дополненной реальности во все сферы деятельности человека. В течение последующих 5-10 лет эта технология произведет очередную технологическую революцию, сравнимую с повсеместным распространением интернета. Конечно, всем известно, с какой скоростью развивается интернет, прошедший путь от двух соединённых проводом «калькуляторов» до настоящей всемирной паутины, которая начинает потихоньку выходить в ближний космос. Не остается сомнений в том, что со временем дополненная реальность войдет в нашу повседневную жизнь так же как некогда смартфон или планшет, изменив ее раз и навсегда. Нарастание темпов научно-технического прогресса (НТП) только приближает нас к наступлению этого момента, а развитие технологий дополненной реальности ускоряет НТП. Компьютерные технологии продолжают развиваться экспоненциально и закон Мура пока продолжает работать. Сегодня практически у каждого есть смартфон с возможностями, которые 7-8 лет назад было трудно представить, и о которых говорили лишь профессиональные футурологи, но именно эти устройства уже сегодня позволяют прикоснуться к дополненной реальности на бытовом уровне.

1. Что такое дополненная реальность?

Дополненная реальность (от англ. augmented reality, AR) - это технология представления контекстной информации и наложения ее в виде многослойных визуальных образов на объекты реального мира в режиме реального времени.

Дополненная реальность является основой принципиально нового интерфейса для обращения к информации и перехода взаимодействия с ней на новый интерактивный уровень. Отличие дополненной реальности от виртуальной заключается во взаимодействии компьютерных устройств с объектами реального мира.

Задача дополненной реальности - расширить информационное взаимодействие пользователя с окружением. Накладываемые посредством компьютерного устройства слои с контекстными объектами на изображение реальной среды носят вспомогательно-информативный характер. Таким образом, информация, контекстно связанная с объектами реального мира, с помощью дополненной реальности, становится доступной пользователю в режиме реального времени.

Примеры: отображение информации на лобовом стекле в современных истребителях и авто премиум класса, сетка золотого сечения и другие вспомогательные элементы на экране цифрового фотоаппарата, указатели траектории парковки автомобиля при помощи камеры заднего вида.

2. Современное состояние технологий

По оценкам различных экспертов, в настоящее время технология дополненной реальности - это один из главных технологических трендов. Рынок этой технологии оценивается как один из самых быстро растущих и продолжит расти экспоненциально еще 8-10 лет.

Наибольших успехов в этой области на сегодняшний день достигли военные. Они же были основоположниками этой технологии. В военном применении ДР - это вывод оперативной информации на лобовое стекло, либо дисплей, отображающий тактическую информацию, например, о целях на фоне наблюдаемой обстановки. Военные продолжают проявлять к этой технологии повышенный интерес, рассматривая ее как наиболее перспективную для персональных устройств, входящих в экипировку солдата недалекого будущего. При помощи этих устройств военные планируют интегрировать каждого бойца в единое информационное пространство. Вспомните кадры из фильма «Терминатор» когда перед взглядом робота Т-800 появлялась различная информация о людях, автомобилях и т.п. Примерно так же скоро солдаты смогут получать дополнительную информацию об окружающих их объектах.

Кадр из фильма «Терминатор»

Как это традиционно бывает, постепенно эта технология переходит из военной в гражданскую и становится доступна широким массам.

Панель приборов на лобовом стекле истребителя

Впервые эта технология пришла из военной авиации и появилась в автомобилях премиум класса. С ее помощью, по аналогии с боевыми машинами, перед водителем, на лобовом стекле отображается вся необходимая информация о скорости, параметрах маршрута и т.д. Как и автомобили премиум класса, в таком виде технология доступна узкому кругу людей. На широком потребительском рынке, дополненная реальность, как отрасль компьютерных технологий, находится в стадии становления и активного роста. Мировые лидеры в области высоких технологий, такие как Google, Samsung, Apple и некоторые другие, заявляют о скором выходе на рынок устройств типа HMD (head-mounted display носимый дисплей). Наиболее известные из них и уже выпускающиеся серийно - это Google Glass . Эти устройства позиционируются как новое средство восприятия информации об окружающем нас мире, предназначенное для коммуникаций, навигации, развлечений, призванное заменить современные смартфоны, планшеты и т.п. Ориентированы эти устройства на массовый потребительский спрос, как в настоящее время всевозможные гаджеты.

Однако либо уровень развития современных технологий не позволяет пока реализовать в полной мере концепцию устройства с интерфейсом дополненной реальностью в габаритах, пригодных для массового пользования, либо такие технологии еще не нашли друг друга.

В потребительском сегменте сейчас наблюдается рост возможностей программного обеспечения использующего дополненную реальность, реализуемую при помощи смартфонов и планшетов. Кто знаком с такими приложениями, наверное, заметил, что возможности программ пока опережают возможности аппаратных средств. Основной направленностью этого ПО является: геолокация, контекстная реклама, презентация, распознавания изображений. Примерами такого ПО могут служить наиболее популярные приложения Junaio , Layar , Wikitude и т. д.

В профессиональной сфере ДР применяется для обучения специалистов выполнению каких-либо действий через их визуальное восприятие:

Уже сейчас существуют системы автоматизированного управления строительной техникой, в том числе беспилотные, которые также можно отнести к системам, потребляющим дополненную реальность, как бы это странно не звучало. Принцип их действия заключается в следующем: в бортовой компьютер загружается проектная модель объекта, затем машина накладывает виртуальную модель на реальность, настраивает положение рабочих органов и начинает копировать модель в натуру. При этом система постоянно «подглядывает» в виртуальный чертеж-модель, таким образом, контролируя положение рабочих органов машины (отвал или ковш) и тем самым добиваясь переноса виртуальной модели в реальность. Отличие такой системы от человека в том, что у машины за положением рабочих органов в пространстве отвечают всевозможные датчики, а у человека за положением его рабочих органов (рук) отвечают самые информативные сенсоры - глаза. Тем не менее, подобная концепция применима и для человека. Перед глазами может находиться картинка законченного объекта или какого-то промежуточного результата, которого необходимо достигнуть. Человеку остается только выполнить набор предлагаемых действий, приводящих к нужному результату. Это как наглядное пособие с исчерпывающей информацией, находящееся всегда перед глазами.

Другие компьютерные технологии также не стоят на месте, такие как: микропроцессорные производство, спутниковая навигация, компьютерное зрение, технологии облачной обработки информации; беспроводной передачи данных; проектирования сооружений по технологии BIM и PLM и д.р. Наблюдается стремительное увеличение производительности графических микропроцессоров, при значительном снижении их габаритов и энергопотребления. Это очень сильно расширяет возможности персональных мобильных устройств в обработке графической информации.

Все это дает основание для массового применения этой технологии, в том числе, в профессиональной области. В частности, в строительстве эта технология может также произвести революционные изменения.

3. Способы потребления дополненной реальности

В настоящее время самыми массовыми средствами просмотра дополненной реальности стали смартфоны и планшеты с установленными на них специальными приложениями. Им на смену постепенно приходят упомянутые выше HMD-очки, такие как Google Glass и др. Основой HMD-устройств является интерфейс с дополненной реальностью.

4. Концепция визуально-информационной строительной площадки

Опираясь на известные технологические тренды и достижения науки, можно с большой вероятностью говорить о появлении в ближайшем будущем индивидуальных профессиональных систем с интерфейсом дополненной реальности типа HMD. Это будет сравнимо с переходом от черчения на бумаге к BIM проектированию.

Концепция строительной информационной площадки заключается в создании на ней единого визуально-информационного пространства, аналогичного информационному полю боя в военной терминологии. Это модный в последние годы термин в международном военном сленге. Действительно эти две концепции очень схожи, ведь каждая из них преследует цель - обеспечить участников процесса необходимой легко воспринимаемой информацией в реальном времени.

Единое визуально-информационного пространство на строительной площадке - это по сути, новый способ взаимодействия с информацией об объекте строительства, непосредственно на месте ведения работ, без привязки к рабочему месту. Его применение послужит началом нового стандарта представления проектной информации и работы с ней на строительной площадке. Такая концепция объединит всех участников строительства в едином визуальном информационном поле. Это позволит получать необходимую информацию в реальном времени, в любой точке строительной площадки, без необходимости таскания с собой «бумажных простыней», ноутбуков, планшетников и т.п.

Представьте, если бы информация о расположении объекта, его внешнем виде, положении границ, существующих и проектируемых коммуникациях, важных узлах, высотных отметках и т.п. отображалась прямо перед глазами как у пилотов современных истребителей, дополняя существующую реальность проектным замыслом. Дополненная реальность откроет качественно новые возможности, такие как: представление о внешнем виде и структуре объекта; оперативное отслеживание хода строительства; фиксация и контроль качества работ; отслеживание изменений проекта. Это позволит сэкономить массу времени при выполнении технически сложных операций, геодезических работах, прокладке коммуникаций и строительстве в целом. А главное - получить доступ к информационной 3D модели объекта в любой момент времени и в любом месте. Наверное, самое главное то, что архитектор, заказчик и строитель смогут свезти к минимуму влияние человеческого фактора при чтении чертежей и воплощении проекта в натуре.

Современное развитие средств BIM проектирования и их интеграция уже сейчас позволяет создавать модели объектов, наполненных всей необходимой информацией. Наличие строительной 4D модели позволит IPD менеджеру или специалисту технического контроля контролировать ход строительства, просто взглянув на площадку. Сравнивая реальную картину с наложенной информацией о нужной стадии строительства, можно сделать вывод о выполнении или отставании от графика.

С приходом эры интернета вещей (англ. Internet of Things, IoT), которая уже не за горами, наполнение пространства информацией станет обычным процессом, когда почти у каждого промышленного изделия, в т. ч. у строительных конструкций будет «электронный паспорт» и средства коммуникации между собой и человеком. HMD- устройства станут для людей основными средствами взаимодействия с «вещами» и конструкциями. При помощи интерфейса дополненной реальности человек сможет воспринимать поступающую от «вещей» информацию. Это дает новые возможности для служб материально-технического обеспечения.

При производстве сложных ремонтных работ оборудования или коммуникаций можно всегда иметь под рукой визуальные подсказки о последовательности действий или схему оборудования: при этом руки остаются свободными. Такие подсказки способствуют быстрому вводу в должность нового специалиста, и процесс обучения проходит в интерактивном режиме. При производстве сложных ответственных работ можно вести видеозапись выполняемых действий для последующего анализа в случае чрезвычайной ситуации на этом объекте. Таким образом, можно будет проводить освидетельствование нарушений и ответственных элементов при строительстве. По такому же принципу сейчас, в случае аварийной ситуации, ведется анализ действий пилотов самолетов записанных в «черные ящики». Это послужит переходом к новым принципам ведения производственного и технического контроля и ведения отчетной документации.

На этапе эксплуатации, при необходимости обслуживания какого-либо сложного узла персонал может пользоваться исполнительной информационной моделью. На стадии ликвидации объекта, воспользовавшись информацией о критических узлах и коммуникациях можно значительно сократить сроки демонтажа или сноса объекта. В случае возникновения экстренной ситуации (пожар/обрушение) аварийные службы смогут с легкостью находить пути эвакуации или нужные коммуникации, используя информацию из электронного паспорта здания переведя ее в дополненную реальность.

HMD-устройства открывают принципиально новые возможности для коммуникаций и взаимодействия на строительной площадке. Коллеги всегда могут быть на связи друг с другом, становится возможным обсуждение проблем в реальном времени в режиме видеоконференции. Все это оптимизирует строительный процесс за счет сокращения времени принятия наилучшего решения с учетом текущей ситуации на объекте, при относительно небольших затратах.

Дополненная реальность позволяет перевести на абсолютно новый уровень презентации проектов. Допустим, что нужно провести презентацию проекта строительства для инвесторов. Трехмерная визуализация и макетирование неплохо с этим справляются. Но какое впечатление произвела бы та же презентация на инвесторов при демонстрации объекта инвестирования на местности, в «чистом поле», в натуральную величину, с возможностью побродить вокруг, внутри или даже заглянуть внутрь стен на важные конструктивные особенности, узлы или коммуникации. Это абсолютно другое эмоциональное восприятие информации для человека («Самый ёмкий рынок дополненной реальности»):

,

Уже сейчас приложение Junaio позволяет рассматривать настольные виртуальные макеты («Технология дополненной реальности в области архитектуры»):

Преимущество таких макетов перед традиционными в том, что они могут быть масштабируемыми, анимированными, проработанными с различным уровнем детализации, и, конечно легко редактируемыми.

«Дополненная реальность для архитекторов»:

«Дополненная реальность для планирования в строительстве»:

5. Почему визуально-информационное поле?

Потому что около 90% информации об окружающем нас мире мы получаем посредством зрения. Информация, представленная в виде визуальных образов, воспринимается гораздо эффективней людьми даже с плохим воображением или отсутствием трехмерного мышления. Это заложено на генетическом уровне и обусловлено эволюционным путем развития человека и человеческой цивилизации.

6. Как это все будет работать? Технологическая основа

На мой взгляд, ждать появления устройств, позволяющих полноценно реализовать такую концепцию, осталось 3-5 лет. Уже сегодня существуют технологии необходимые для их создания. А также существует все необходимое для создания инфраструктуры, поддерживающей работу подобных устройств.

Для реализации описанной концепции в полной мере потребуется интеграция уже существующих технологий в форм-факторе очков. На современном этапе развития технологий это пока невозможно. Но прогресс не стоит на месте, и довольно быстро движется к достижению этой цели. Компьютерное зрение, как в MS Kinect, в совокупности с методами определения направления взгляда и точного определения местоположения, позволит очень точно «накладывать» информацию на окружающую реальность. Для лучшего распознавания объектов они могут быть помечены ещё при выпуске на заводе специальными маркерами - штрих-кодами или QR-кодами еще при выпуске на заводе. Со временем это будут электронные чипы, на которые будет записана информация об изделии, и датчики, отслеживающие изменение характеристик изделия.

Для точного позиционирования понадобится интеграция с ГЛОНАСС/GPS локальными GNSS станциями и лазерными корректирующими приборами. В помещениях для позиционирования можно использовать специальные маркеры и 3/4G сети и WiFi, которые будут служить каналами передачи данных. «Облачная» обработка и визуализация информации в реальном времени позволит уменьшить нагрузку на вычислительные мощности устройства и значительно сэкономить заряд аккумулятора. Визуализация такой информации как: границы, контуры, общие очертания, текстовые надписи, линии коммуникации и т.п. потребуют незначительных вычислительных ресурсов, и может выполняться на самом устройстве или смартфоне, который имеется сейчас у каждого. Хранение информации на общем сервере позволить всем пользователям обращаться не к локальным копиям, а к единой базе данных, поддерживаемой всегда в актуализированном состоянии. При такой системе работы, в случае внесения изменений в BIM модель пользователи информации могут быть оповещены об этом автоматически. Именно использование актуальных разделов проекта на большой стройке является серьезной проблемой для подрядчиков, которых забыли оповестить о произошедших изменениях.

Конечно, не лишними в таком устройстве будут профессиональные инструменты, такие как лазерный дальномер, высотомер, виртуальный уровень, угломер. Возможно, измерения встроенными сенсорами будут далеки от точности современного геодезического оборудования но, тем не менее, при выполнении некоторых технологических процессов точности в 2–3 см вполне достаточно. Не стоит забывать, что с каждым годом точность сенсоров растет и со временем может отпасть необходимость выполнения геодезических работ при некоторых строительных процессах.

Появление на рынке таких устройств откроет новое направление в области прикладного ПО, которое будет базироваться на новом интерфейсе с дополненной реальностью. Лидеры рынка САПР, прежде всего, такие как Autodesk, Dassault Systèmes, Bentley Systems, Graphisoft, AVEVA и др., непременно создадут массу приложений интегрированных с их передовыми продуктами для различных специализированных отраслей строительства.

7. Как это все будет работать? Инфраструктура

Для реализации подобной концепции необходимо создание инфраструктуры включающей четыре основных компонента:

• обеспечение пользователей точным позиционированием
• обеспечение пользователей беспроводной высокоскоростной передачей данных
• наличие облачного хранилища проектных данных
• создание специального стандарта проектирования для получения контента.

Остальной функционал это уже в принципе программно-аппаратные возможности самого устройства.

Уже сегодня на крупных строительных объектах имеются некоторые компоненты необходимой инфраструктуры для реализации концепции информационной стройплощадки. Описываемая концепция, прежде всего, подходит для крупных строительных объектов, таких как ГЭС, АЭС, НПЗ, стадионов, аэродромов и других масштабных технически сложных объектов, где информационное обеспечение имеет колоссальное значение. На таких крупных площадках всегда множество сложных инженерных систем, требующих соблюдения высочайшей технологической дисциплины при строительстве и эксплуатации. По мере уменьшения стоимости устройств, технология будет становиться доступнее специалистам более низкого ранга, и проникать на все более мелкие объекты.

Как правило, сейчас крупные строительные площадки оснащаются ГЛОНАСС/GPS локальными GNSS станциями, лазерными приборами или специальными маркерами при выполнении работ с применением с соответствующего геодезического оборудования или все тех же систем автоматического управление строительной техникй. Таким образом, инфраструктура для точного позиционирования уже сейчас присутствует на многих крупных строительных площадках. Дополнить ее визуальными или электронными маркерами не составит труда заинтересованному заказчику.

В городах и некоторых малых населенных пунктах все большее распространение получают 3G/4G каналы связи. Их пропускной способности достаточно для передачи огромного количества информации. При отсутствии устойчивого сигнала или его недостаточной пропускной способности на площадке можно создать собственную сеть, например из WI-FI передатчиков. Сейчас это по карману даже небольшой компании.

С развитием широкополосных каналов связи все большее распространение в мире получает переход вычислений и хранения информации в облачные сервисы. «Облако» наверное, можно назвать одним из главных компонентов системы информационной строительной площадки. Для его создания необходимо установить хороший сервер, настроить на нем соответствующие права доступа для различных пользователей: проектировщика, заказчика, подрядчика, службы технического контроля и т.д. Это по сегодняшним меркам не очень затратная процедура. Крупные корпоративные заказчики и некоторые подрядчики имеют собственный серверный парк.

8. Информационное обеспечение

Для обеспечения устройств, использующих дополненную реальность, специальным контентом потребуется интеграция с современными САПР основанных на BIM технологии проектирования. Возможно, для этого потребуется создание нового формата данных, например, .ARB - augmented reality in building.

Сегодня основной тенденцией является переход от 2D и 3D проектирования к проектированию с применением BIM-технологий. Проектирование с ВIM позволяет собрать всю архитектурно-строительную, технологическую, и иную информацию о здании или объекте со всеми ее взаимосвязями и получить на выходе единый объект - BIM-модель, в которой увязаны все разделы проекта и рассчитаны все конструкции. В свою очередь это позволит на этапе завершения проектирования получать не только проект как таковой, но и получить контент для дополненной реальности. Именно концепция BIM-проектирования позволяет расчленить модель на необходимые слои контекстной информации необходимой для дополнения ею реальности. BIM-модель может предоставить пользователю проект в виде структуры слоев с информацией в виде текста, графики или анимации, с необходимым графическим оформлением, с регулируемой прозрачностью в зависимости от степени важности. Управлять отображением информации на таких устройствах возможно в интерактивном режиме при помощи взгляда, жестов и голоса.

Современные средства 4D проектирования позволяют анимировать строительные процессы и визуализировать последовательность технологических циклов. Такая тенденция очень хорошо согласуется с предстоящим развитием технологии дополненной реальности в направлении визуализации процессов и будет очень востребована на строительном рынке для улучшения качества выполнения работ и контроля над строительством.

9. Проблемы технологии

Стоит сказать о современных проблемах технологии ДР, это: отсутствие стандартов, недостаточная производительность аппаратных средств, недостаточная точность позиционирования, необходимость специального контента, ограниченность применения при отсутствии широкополосных и устойчивых каналов связи, слабый интерес со стороны профессионального потребителя, недостаточное распространение в силу вышеприведенных причин. Все эти проблемы носят инженерный характер и решаемы по мере развития технологии и научно-технического прогресса в целом.

10. Дальнейшие пути развития

По мере устранения вышеперечисленных недостатков и совершенствования всех отраслей компьютерных технологий, дополненная реальность как продукт их синтеза достигнет всеобщего проникновения во все области человеческой деятельности. По сути ДР станет стандартом существования информационного общества. В строительстве и производстве, с развитием робототехники, те возможности, которые ДР даст человеку, будут постепенно переходить к роботам. Человеку останется выполнение только самых сложных операций, а дополненная реальность позволит максимально увеличить точность их выполнения. Постепенно HMD-устройства будут расширять диапазон своего применения за счет добавления новых сенсоров. Следующим поколением устройств потребления ДР для человека станут контактные линзы. Но пройдет еще 20–30 лет и придет уже эра нового нейроинтерфейса, которому уже не нужны очки или линзы. Человек сможет потреблять информацию естественными органами чувств, с расширенными возможностями имплантированных сенсоров. Обработка информации будет происходить непосредственно мозгом либо имплантированном чипе или в «облаке», приобретаемом по подписке в SkyNet, и оттуда поступать непосредственно в мозг.

С развитием так называемого интернета вещей, дополненная реальность станет основным средством получения и взаимодействия с информацией, поступающей от предметов окружающих нас, в т. ч. строительных конструкции.

Кому-то это покажется набором футуристических предположений, которые писатели фантасты наверняка уже выдвигали в своих книгах. Возможно это так, но напомню, то, что мы имеем сегодня, даже 20 лет назад казалось фантастикой или даже магией. Как недавно сказал один из экспертов компании Google, «Через 10 лет скорость изменения мира будет такой, что мы будем вспоминать нынешние времена как очень медленные и отсталые».

11. Выводы и пожелания

На основе приведенных выше доводов можно сделать вывод что ДР даст строительной отрасли сразу несколько принципиальных выгод:

• Доступность информации в реальном времени
• Наглядность информации
• Актуальность информации (облачное хранилище)
• Интерактивность информации (управление жестом, взглядом, голосом)
• Коммуникация (обсуждение проблем с коллегами в реальном времени в режиме видеоконференции)
• Архивация информации (видеофиксация - освидетельствование нарушений и ответственных элементов при строительстве).

Последние два пункта в большей степени относятся к устройствам потребления ДР, в которых данные возможности будут обязательно реализованы.

Всё это говорит о том, что дополненная реальность, несомненно, в недалеком будущем совершит очередную революцию не только в строительстве, но и, вообще, в образе жизни:

Это приведет к появлению новых стандартов в проектировании, строительстве и эксплуатации, новых способов работы с технической информацией. Произойдет значительное сокращение сроков строительства, сократятся материальные издержки за счет оптимизации всех процессов жизненного цикла здания и уменьшения материалоемкости строительства, уменьшится проявление «человеческого фактора», приводящего к всевозможным печальным последствиям. Можно считать что, человек стоит на пороге новых возможностей и его зрение, пока что ограниченное биологическими возможностями, уже совсем скоро дополнится бионическим зрением, расширенным при помощи компьютерных технологий. Очки или линзы, оснащенные дополнительной реальностью, будут такими же необходимыми и повседневными устройствами, какими когда-то для нас стали персональный компьютер и сотовый телефон.

Желаю вам быть открытыми для перемен, которые принесет в нашу жизнь дополненная реальность и быть готовыми использовать их своей повседневной деятельности!

Одной из самых обсуждаемых тем среди музейных специалистов является технология дополненной реальности, которая позволяет совмещать виртуальный и реальный мир, чтобы узнать дополнительную информацию о шедеврах. В этой статье мы подробно объясняем, что такое дополненная реальность, и как она поможет музею в нелегкой борьбе за посетителя.

Вконтакте

Одноклассники

Сложно поверить, но все чудеса, которые 20 лет назад мы наблюдали в фантастических фильмах (виртуальные примерочные, видеотелефоны, голограммы и многие другие, казалось бы, необыкновенные вещи), стали возможны благодаря дополненной реальности.

Кадр из фильма «Звездные войны: Эпизод 4 – Новая надежда», 1977 год.

По оценкам экспертов, в настоящее время технология дополненной реальности — это один из главных технологических трендов. Рынок этой технологии оценивается как один из самых быстро растущих, и продолжит расти экспоненциально еще 5-10 лет. Digi-Capital оценил AR-рынок к 2020 году в 120 млрд. долларов.

Что такое дополненная реальность?

Термин «дополненная реальность» (Augmented reality, AR) в 1990 году придумал исследователь компании Boeing, Томас Коделл, когда разрабатывал нашлемную систему целеуказания и индикации полета.

В русском языке также используется термин «расширенная реальность», являющийся синонимом.

Сегодня под этими терминами подразумевают наложение информации в форме текста, графики, аудио и других виртуальных объектов на реальные объекты в режиме реального времени.

Но не путайте дополненную реальность с виртуальной! Виртуальная реальность – это создание полностью искусственной среды, которая замещает человеку всю аудиовизуальную информацию, поступающую из окружающего мира. В случае c дополненной реальностью, информация из окружающей действительности лишь частично дополняется виртуальным содержимым.

Дополненную реальность достаточно просто определить по трем основным признакам:

Комбинирование реального и виртуального миров

Интерактивность

Трехмерное представление объектов

Как создать дополненную реальность?

В самом простом варианте для того, чтобы создать приложение с дополненной реальностью, нужно просто взять и наложить виртуальное изображение на видео с камеры. Да, действительно все так просто. Но!

Полноценная дополненная реальность включает в себя не только отрисовку виртуальных объектов поверх изображения с камеры, но и привязывание их к окружающей обстановке.

Для этого используются либо метки, расположенные в реальном мире, к которым привязывается виртуальный объект, либо якоря (GPS-координаты). Ведь куда приятнее видеть не только одну сторону виртуального предмета, но и иметь возможность обойти его со всех сторон, подойти поближе и рассмотреть его в деталях.

Помимо меток, к которым привязывается объект, также необходимо учитывать положение пользовательского устройства в пространстве, считывая и обрабатывая показания компаса, акселерометра и гироскопа, для того, чтобы правильно отображать виртуальный объект. В качестве объектов AR-технологии могут выступать видео и аудио материалы, 3D-модели, а также текстовый контент.

Приложения с дополненной реальностью создаются с помощью платформы для разработки, которая позволяет создавать собственные AR-приложения с нуля или интегрировать AR-функционал в уже готовые приложения. Для создания дополненной реальности также понадобится устройство с камерой (смартфон, ПК или умные очки, такие как Google Glass и Epson Moverio).

Примеры использования дополненной реальности (AR) в музеях

Ожившие трехмерные экспонаты в первозданном облике, отреставрированные комнаты или достроенные здания — вот только небольшой список того, что может быть реализовано с помощью технологии дополненной реальности в музее.

Мобильные приложения

Самыми популярными и доступными гаджетами для AR-приложений являются мобильные устройства (смартфоны и планшеты).

Тайваньские исследователи изучили эффективность использования дополненной реальности, наблюдая за поведением музейных групп с экскурсоводом, аудиогидом и AR-приложением. Исследование показало, что после экскурсии наибольшую информированность и вовлеченность проявила именно та группа, которая использовала мобильный гид с дополненной реальностью.

Сейчас многие музеи закупают массу интерактивного оборудования: от инфокиосков до роботов-экскурсоводов. Но для оснащения каждой выставки интерактивным комплексом требуются большие вложения. Роль такого дорогостоящего комплекса может выполнять смартфон или планшет. Скачав специальное приложение с дополненной реальностью на свой смартфон, посетитель получает отличного персонального экскурсовода. И для музея более эффективно и гораздо менее затратно задействовать пользовательские устройства взамен собственных, например, аудиогидов.

Музей естествознания Лондона (Natural History Museum) еще в 2012 году с помощью специального приложения и маркеров дополненной реальности, нанесенных на экспонируемые объекты, сделал возможными самостоятельные виртуальные экскурсии.

В музее Антрверпена приложение с дополненной реальностью вдохнуло жизнь в картины Рубенса. Дополненная реальность была реализована с помощью технологии iBeacon, использующей Bluetooth-маяки.

Очки дополненной реальности

Если вы интересуетесь гаджетами, то наверняка наслышаны о технологичных новинках компаний «Google» или «Epson».

Компания «GuidiGO» создала экскурсионное приложение для очков Google Glass, которое распознает образы и идентифицирует произведения искусства, чтобы автоматически запускать нужный контент. Изображения и видео появляются в нужный момент во время аудиорассказа. В дополнение к распознаванию образов, «GuidiGO» обеспечивает навигацию в помещениях, что позволяет посетителям насладиться экскурсией, не беспокоясь о том, куда идти дальше.

Очки дополненной реальности Epson Moverio BT-200 - это сочетание полупрозрачных экранов с эффектом присутствия, камеры, гироскопа и акселерометра.

Осенью 2015 года совместно с группой компаний «Пилот» Лаборатория мультимедийных решений представила инновационный для людей с ограниченными возможностями. С помощью технологии дополненной реальности, очков Epson Moverio и сурдоперевода мы «оживили» девять сцен из постоянной экспозиции, тем самым сделав выставку доступной для посетителей музея с нарушениями слуха.

Виртуальная примерочная

Еще одним важным примером дополненной реальности может стать виртуальная примерочная. В классическом варианте с этой технологией можно значительно ускорить и разнообразить скучный шопинг. Камера распознает фигуру и лицо человека, а программа дополненной реальности создает 3D-копии вещей на вашем теле. С помощью жестов можно быстро примерить сотни вещей и делиться снимками «луков» с друзьями.

Эта технология используется в краеведческом музее Благовещенска, где можно сфотографироваться в виртуальном японском костюме.

Экран дополненной реальности

Экран дополненной реальности создает иллюзию присутствия и помогает взаимодействовать со всевозможными персонажами. Дополненная реальность на большом экране — это ещё и вау-фактор, который играет очень важную роль в формировании впечатления от посещения музея. Современные экраны с высоким разрешением позволяют добиться максимальной реалистичности картинки, будь то большое сражение или демонстрация работы сложного механизма.

Инсталляции с применением дополненной реальности собирают большое количество зрителей. Они необычны и заставляют людей задержаться перед экраном.

В декабре 2015 года «Лаборатория мультимедийных решений» в подготовке грандиозного московского фестиваля ярмарок «Волшебное путешествие в Рождество».

На Манежной площади в рамках ярмарки «Остров, где сбываются мечты» нами был установлен шестиметровый экран дополненной реальности. С его помощью каждый смог почувствовать себя героем сказки. Всё, что нужно было сделать, — это подойти к экрану, и увидеть себя в окружении Деда Мороза, Снегурочки, медвежонка Умки, северного оленя или танцующих снеговиков.

Почему музеям необходима дополненная реальность? Вот несколько причин: дополненная реальность позволяет раздвинуть границы экспозиции, показать огромный объем дополнительной информации и многократно усилить эмоциональное воздействие произведений искусства на посетителя.

Закажите разработку проекта с дополненной реальностью
в Лаборатории мультимедийных решений
и удивляйте посетителей вашего музея!

Напишите нам!

Вконтакте

Виртуальные объекты в реальном мире? То, что раньше казалось фантастикой, сегодня становится элементом повседневной жизни: технология дополненной реальности уже доступна пользователям ПК и смартфонов.

В ам любопытно, что это за здание виднеется впереди? Просто достаньте свой смарт­фон и направьте его на инте­ресующую вас постройку. На экране появится текстовое окошко, сообщающее, например, что это - Государственная Третьяковская гале­рея, а также дни и часы ее работы, контактный телефон и стоимость входных билетов. Еще один клик по дисплею - и вам доступна информа­ция о том, когда и кем она была осно­вана, какие выставки в ней проходят в настоящее время, и много других полезных сведений.

Новейшие смартфоны на базе опе­рационной системы Android, а также iPhone последнего поколения позволяют всегда и всюду легко получать необходимые данные (разумеет­ся, при наличии доступа в Интернет). Такую возможность обеспечивает технология дополненной реальности (Augmented Reality, AR). В отличие от несуществующего виртуального про­странства, в которое погружаются любители компьютерных игр, AR-технология призвана обогащать обыденный мир дополнительной информацией.

Как это работает: дополненная реальность (augmented reality)

Дополненная реальность (augmented reality) - термин, обозначающий системы, в которых окружающая действительность снаб­жается виртуальными объектами. Последние становятся доступны в реальности при использовании спе­циальных компьютерных программ. Виртуальные объекты - это тексты, ссылки на сайты, фотографии, объ­емные элементы, звуки, видео и т. п. Они могут быть как пассивными, просто наблюдаемыми людьми, так и интерактивными, то есть взаимо­действующими с ними.

Устройства, способные расширять границы обыденной реальности, уже поступили в магазины, а разработчи­ки и ученые давно занимаются созданием нового поколения техники, дополняющей окружающий мир.

Как работает дополненная реальность В простейшем случае для создания эф­фекта дополненной реальности нужны че­тыре основные составляющие: веб-камера, компьютер, маркер и программа. Пользователь печатает на листе бумаги специаль­ное изображение (маркер) и подносит его к веб-камере. На компьютере должно быть запущено приложение, которое распознает маркер на получаемой с камеры картинки и отобразит на его месте какой-либо эле­мент - текст, фотографию, объемный объект и т. д. В случае с браузерами до­полненной реальности для телефонов роль маркера выполняют данные, получа­емые с GPS-приемника, акселерометра и электронного компаса.

Мобильные телефоны: «Википедия» на экране

Одно из возможных применений дополненной реальности - анализ обстановки, окружающей пользова­теля, и предоставление ему нужной информации. Программы, обеспечи­вающие работоспособность такого рода приложений в мобильных устройствах, наряду с прочим опираются на возможности банков данных и биржевых порталов Интернета.

Например, программа Wikitude World Browser (www.wikitude.org) для iPhone 3G/3GS и некоторых смартфонов на базе Android и Symbian 3/5 задей­ствует огромный объем данных из «Википедии» и Qype. Принцип ее работы чрезвычайно прост: пользова­тель наводит камеру своего мобиль­ного телефона на какой-либо объект, а Wikitude ищет информацию о нем в Интернете. Как только программа находит что-либо подходящее, на дисплее рядом с живой картинкой появляется текст с описанием. Если пользователь перемещает камеру на другой объект, данные обновляются в режиме реального времени.

Для вычисления координат место­нахождения пользователя программ­ное обеспечение смартфона считывает показатели GPS-приемника, для вычисления угла наблюдения используется акселерометр, а для определения направления взгляда - компас. Геоданные сравнива­ются с содержимым соответствую­щих интернет-служб и сводятся воедино на экране смартфона.

Браузер Layar: дополненная реальность на экране смартфона Аналогичными возможностями обладает браузер Layar, который можно установить на некоторые модели телефонов под управлением Android, а также iPhone 3G/3GS. Информация в нем сгруппирована по так называемым слоям (layer), которые можно сравнить с аналогичными элементами при работе в графиче­ском редакторе. Любой желающий может создать на сайте браузера (www.layar.com) свой собственный слой. Предположим, вы хотите выбрать место, чтобы перекусить. Включите соответствующий слой и захватите камерой телефона вид оживленной улицы - на экране тут же начнет появляться информация о располо­женных на ней ресторанах.

Компьютерные игры: объединение двух миров

Немного проще обстоят дела в инду­стрии компьютерных игр: в отличие от вариантов с привязкой к опреде­ленной точке на местности в игре требуется лишь знать относительное местоположение - расстояние от пользователя до камеры. Кроме того, разработчики могут создавать про­граммы для сугубо специфических аппаратных средств и располагают большими возможностями, посколь­ку компьютеры и игровые приставки обладают гораздо более высокой производительностью по сравнению со смартфонами.

EyePet. Играйте с виртуальными питомцами в реальном мире В игре под названием EyePet, соз­данной London Studio для Sony PlayStation 3, пользователь может взаимодействовать с виртуальным домашним питомцем. Видеокамера записывает все движения вашей руки, которые интерпретируются про­граммным обеспечением как со-ответствующие команды: погладить или подтолкнуть зверька, поиграть с ним в мяч и т. п. Также виртуаль­ный питомец реагирует на различ­ные предметы из реального мира. Например, если покатить в его сто­рону мяч, то он отпрыгнет от него.

Связующим звеном между двумя реальностями является так называе­мая координатная метка (Fiduciary Marker) - лист бумаги с нанесенным на него рисунком. С ее помощью игрок может управлять различными объектами в виртуальном мире - например, передвигать батут или обогреватель. В качестве интерфейса взаимодействия ПО и маркера используется веб-камера, передающая программе данные о местоположе­нии, угле обзора, а также удалении и идентификаторе маркера.

Эксперименты Microsoft с дополненной реальностью: записки (sticky notes) могут «парить в воздухе» в виртуальной среде рядом с компьютером Подобным образом реализуется обратная связь в интерактивных книгах, анимированных инструкциях, рекламных роликах и компьютерных играх. Программное обеспечение для работы дополненной реальности можно создавать, пользуясь наряду с прочими и бесплатной библиотекой ARToolKit.

Недостатком подобной системы является отсутствие надлежащей гибкости: без камеры и монитора она не будет работать. Таким образом, ее практическое использование весьма ограничено. А вот сложные про­граммы AR продвигаются в направ­лении полезного применения, пусть пока и довольно медленно. Наряду с существующей технологией дополненного видео сегодня ученые активно работают над интеллекту­альными методиками интеграции виртуальных миров в существую­щую реальность.

Новое поколение: очки с доступом в Интернет

Vizux Wrap 920AR Очки с двумя встроенными камерами и 1/3-дюймовыми ЖК-дисплеями могут использоваться для создания дополненной реальности Сегодня в центре внимания разработ­чиков находятся системы, которые при использовании не заметны постороннему глазу. К их числу можно отнести, например, закрепляемый на голове дисплей (Head Mounted Display, HMD) и прозрачные экраны (See-Through Display), выполненные в виде очков и стекол, которые внеш­не не отличаются от обычных.

Первые прототипы изготавливаются сейчас во Фраунгоферском институте. Очки для проекта iStar (Interactive See-Through Augmented Reality Display - интерактивный прозрачный дисплей дополненной реальности, www.istar-project.org) состоят из OLED-дисплея с CMOS-сенсорами, которые следят за движениями глаз и позволяют настраивать изображение в зависимости от направления взгляда.

Fashionista. Технология дополненной реальности позволяет примерять одежду из магазинов не выходя из дома Разработчики не только занимают­ся совершенствованием устройств с прозрачными дисплеями и дополнен­ным видео, но и выявляют возмож­ности их применения в повседневной жизни. Так, например, системы AR могли бы заменить классиче­ские руководства по эксплуатации. В новых инструкциях все шаги сопровождались бы анимацией, прое­цирующейся на дисплей в зависимо­сти от того, на что направлен взгляд пользователя. Кроме того, техноло­гия Augmented Reality могла бы найти применение на лобовых стеклах автомобилей для демонстрации дан­ных о режиме езды, примерке одежды, отображения информации о товарах в магазине и составе блюд в ресторане, а также в архитектурном проектировании для расширенной демонстрации 3D-моделей.

Система SixthSense позволит дополнить газеты и журналы интерактивными видеовставками, управлять воспроизведением которых можно при помощи жестов Особого внимания заслуживает система SixthSense, созданная Пранавом Мистри. В нее входят камера, кар­манный проектор, зеркало, мини-компьютер и цветные ленты для пальцев, которые выступают в роли маркеров. Их перемещение в про­странстве фиксируется, а выводимое проектором изображение меняется соответствующим образом. Для демонстрации возможностей данной системы разработано несколько при­ложений, одним из которых являет­ся виртуальная карта. Ее изображе­ние проецируется на стену или пол, а пользователь осуществляет нави­гацию по ней при помощи Multitouch-команд. Также можно специальным жестом отдать камере распоряжение сфотографировать объект, на кото­рый вы смотрите. Приблизительная стоимость всех компонентов, входя­щих в состав SixthSense, составляет всего около 2500–4000 гривен (10-16 тыс. рублей), но пока систему нельзя найти в свобод­ной продаже, поскольку она все еще находится в стадии разработки.

Аттракцион во француз­ском парке Futuroscope, использующий технологию дополненной реальности Потенциал рынка AR (augmented reality) (самих про­грамм и устройств ввода) огромен. Как и жизнь человека, любое явление имеет три стадии развития: появление, расцвет и закат. Сейчас технология Augmented Reality находится на первом этапе. За рубежом допол­ненная реальность используется уже десять лет, но пока не полу­чила такого массового распростра­нения, как, например, Интернет. Европа, Америка, Япония и неко­торые другие страны стоят на пороге второго этапа развития, а рынки стран СНГ пока еще в самом начале пути. Однако интерес к новым разработкам в этой области имеется, есть и специалисты, которые готовы создавать програм­мы, и много креативных идей. А это самое главное.

О каком бы проекте ни шла речь, цель у новой технологии всегда одна и та же: обогатить видимый мир информацией, которая бы незамет­но и непрерывно дополняла нашу реальную жизнь.