Дополненная и виртуальная реальность: различия и сходства

Виртуальная реальность

Технологии виртуальной и дополненной реальности часто путаются, но на практике они имеют ряд отличий. Для лучшего понимания начнем с терминологии. Так, виртуальная / искусственная / электронная реальность (VR, Virtual Reality) — искусственный мир, созданный человеком и доступный при использовании специальных очков / шлема, наушников и устройств для управления. После попадания в VR-пространство человек понимает, что находится в искусственном мире и может отделить живую среду от компьютерной.

Главная разница между виртуальной и дополненной реальностью в том, что VR — компьютерный мир, который полностью замещает текущее окружающее пространство и сейчас все чаще используется в разных областях применения. Он создается с помощью специального языка VRML, который часто применяется при создании группы изображений с последующим их наложением и взаимодействием друг с другом.

Цели:

1. Создание / улучшение текущей VR при просмотре фильмов, развлечений, в играх.
2. Повышение качества жизни.
3. Подготовка к определенному событию, к примеру, с помощью симулятора управления автомобилем или самолетом.

Что такое виртуальная реальность (VR)

Виртуальная реальность – это искусственный мир, созданный с помощью специализированных технических средств и сопутствующего программного обеспечения. Особенностью VR является изоляция пользователя от реального мира ради полного погружения в виртуальность. Погружение осуществляется с помощью систем виртуальной реальности. Если описывать процесс простыми словами, то пользователь надевает специальные очки (шлем), «вооружается» дополнительными контроллерами, запускает специальное приложение и погружается в виртуальность. Он больше не видит реальный мир и будет находиться в виртуальном мире, пока не прервет сеанс и не снимет VR-очки. При этом все ощущения остаются максимально правдоподобными. То есть все чувства (зрение, слух и т.д.) пользователя продолжают работать, а потому все события в виртуальности воспринимаются как реальные. Причем эффект полноценного погружения остается активным на протяжении всего времяпровождения в виртуальной реальности.

При нахождении в виртуальной реальности пользователь может выполнять те же действия, что и в реальной жизни, но при этом он будет взаимодействовать только с несуществующими объектами, в несуществующих (или скопированных из реальности) местах. Обычно пользователей интересует времяпровождение в игровых виртуальных мирах, хотя популярностью пользуются и другие опции – например, путешествия с помощью VR и даже процесс обучения различным дисциплинам с помощью соответствующей технологии.

Главным отличием виртуальной реальности от дополненной и смешанной реальностей является полное изменение видимого и ощущаемого окружения. То есть в виртуальной реальности человек полностью погружается в новый мир. А при использовании технологий AR и MR речь идет лишь о частичных изменениях восприятия. Подробнее об этом расскажем в следующих разделах.

Также читайте: Лучшие очки виртуальной реальности 2022 года: обзор топ моделей VR-очков от известных производителей

В чем отличие

Много вопросов касается того, чем дополненная реальность отличается от виртуальной реальности. Выделим основные моменты:

1. Цель. AR-реальность всего лишь добавляет в наш мир нереалистичные элементы (графику, картинки, ощущения). Для сравнения VR-технология создает новый мир, полностью сделанный на ПК.
2. Способ передачи. Рассматривая различия дополненной реальности и виртуальной реальности, стоит выделить особенности подключения. Для VR технологии применяется шлем или пульт, соединяющие пользователя с ненастоящим миром. При этом пользователь получает полный спектр информации — звук, запах, тактильные и даже вкусовые ощущения. AR-реальность реализуется с помощью мобильных телефонов, камер, компьютеров или специальных очков.
   Кстати, а вы знали, что можно сделать vr-очки своими руками?

● Конечные мысли →

● Дополненная реальность — это подход, который имеет бесконечные масштабы. В наши дни эта концепция используется в различных приложениях. И его применение и использование расширяются с каждым днем.

● Итак, здесь мы поделились списком лучшие приложения для видео с дополненной реальностью. Есть много других доступных приложений. Но это некоторые очень популярные приложения для бизнеса, потребительских и развлекательных целей.

● Если вы также хотите внести свой вклад в мир дополненной реальности своим уникальным творчеством и навыками, вам следует попробовать FilmoraTool. Разнообразие недавно добавленных функций позволяет с легкостью создавать видео с поддержкой AR.

Краткая предыстория

О том, когда человечество впервые заговорило о возможности создания виртуальных реальностей ведутся дебаты. Одни говорят, что у истоков понятия стоят древние религии, другие же указывают на греческих и римских мыслителей. Ближе всего к предсказанию появления такой технологии оказались философы эпохи Ренессанса и Просвещения. Тем не менее, даже их определения далеки от современного.

Современную интерпретацию концепции придумали в 40-х годах XX века, чему поспособствовало развитие кинематографа. Уже в 50-х и 60-х годах появлялись запатентованные устройства, отдаленно напоминавшие VR-шлемы. Эти устройства были либо стереоскопами (проще говоря — технология, использующая сейчас в 3D-кинотеатрах), либо — очками с вмонтированным дисплеем.

Перспективы развития AR (в том числе и в бизнесе)

Дополненная реальность – будущее маркетинга и многих сфер бизнеса. От медицины и авиастроения до видеоигр и dating-сервисов все будет окутано AR-технологиями. Apple с Microsoft уже зацепились за эту нишу и точно будут продвигать ее в массы. Объем рынка растет, привлекаются новые инвестиции, внедрение AR становится более выгодным для бизнеса.

Рассчитывать на то, что это направление затихнет и отойдет в сторону, не приходится. Надо дождаться более подходящего потребительского оборудования по доступной цене, и тогда произойдет очередной всплеск, сравнимый с тем, что инициировал выход iPhone.

AR. Тренды

В повседневности множество задач требуют от человека действий в режиме многозадачности, будь то управление автомобилем или работа в офисе. При этом внешние мешающие выполнению основной задачи факторы и дополнительный поток полезной информации воздействуют на сознание одновременно и отвлекают вычислительный ресурс мозга на их фильтрацию

Технология AR призвана в помощь человеку, чтобы он мог концентрировать внимание на композиционной картине мира, включающей как реальную, так и нужную привнесенную виртуальную составляющие. Это положение в равной степени справедливо и для управления транспортом, и для офисных рабочих мест, и для других применений

Агентство изучения трендов и бенчмарок прогнозирует основные “прорывы” AR в торговле и рекламе, как наиболее чутких и динамичных к изменению бизнес-климата, отводя им около 20% из 120 млрд долл. целевого рынка в 2020 году. Однако при этом отмечается, что добрую треть захватит создание оборудования на базе AR, чуть менее чем по 10% достанется обработке и хранению данных для AR, голосовым виртуальным технологиям и телевидению. Очевидно, что скромные 2-3% “пирога”, приходящиеся на игровую индустрию, говорят не о снижении этого сегмента бизнеса, а лишь о перемещении его фокуса в сопредельную сферу влияния VR.

История виртуальной и дополненной реальности

Считается, что  развиваться виртуальная реальность начала еще в пятидесятые годы прошлого столетия . Организация под названием Philco Corporation в 1961 году сумела разработать первые прототипы шлемов для виртуальной реальности, которые планировалось использовать в решении военных задач. И это является первым применением VR-технологии в жизни. Но если следовать ныне существующей классификации, то такая система должна быть отнесена, пожалуй, к AR-технологии.

Создателем технологии виртуальной реальности можно считать человека по имени  Мортон Хэйлиг . В 62-ом году прошлого века он получил патент на стимулятор под названием «Сенсорама». Конструкция был весьма габаритным устройством, которое внешностью было похоже на игровой автомат, и предоставлял возможность пользователю погрузиться в реальность, воссозданную цифровым путем. К примеру, провести тест-драйв мотоцикла на улицах Бруклина. Но инвесторы не испытали доверия к такому изобретению, и Хэйлиг был вынужден остановить процесс разработки.

Спустя несколько лет после этого аналогичный аппарат для погружения в виртуальную реальность был представлен гарвардским профессором А. Сазэрлендом, создавшим со студентом Б. Спраулом систему под названием «Дамоклов меч» на базе дисплея, надевающегося на голову. Очки были прикреплены к потолку, и посредством компьютера происходила трансляции изображения

Невзирая на громоздкость изобретения, оно получило повышенное внимание со стороны НАСА и ЦРУ

Через двадцать лет корпорация  VPL сумела разработать инновационное оборудование для воссоздания виртуального мира  – очки под названием EyePhone и перчатку DataGlove. Именно основатель компании и ввел в обиход выражение «виртуальная реальность».

Непосредственно до 1990 года технологии VR и AR находились в плотной связи друг с другом, но затем ученый Т. Кодэл предложил ввести термин дополненной реальности. И спустя два года была разработана самая ранняя система AR для военно-воздушных сил Штатов. Экзоскелет, созданный Л. Розенбергом, давал военным возможность виртуального управления машинами, при этом располагаясь в центре удаленного контроля и управления.

В начале 21 столетия игра Quake предоставила возможность игрокам гнаться за чудовищами на реальных улицах. Впрочем, игровой процесс можно было осуществить лишь надев шлем виртуальной реальности, поэтому игра не получила особую популярность, но это явилось предпосылкой к тому, чтобы в современном мире появилась знаменитая Pokemon Go.

И  только пять лет назад случился истинный бум . В августе 2012 года стартап под названием Oculus создал кампанию, пытаясь собрать достаточно денежных средств для разработки шлема виртуальной реальности. Спустя три с небольшим года был запущен процесс предпродаж первого серийного шлема для воссоздания VR-технологии.

Дополненная реальность – AR

Согласно Википедии, исследователь Рональд Азума (англ. Ronald Azuma) в 1997 году определил дополненную реальность AR как систему, которая:

• совмещает виртуальное и реальное;
• взаимодействует в реальном времени;
• работает в 3D.

Для AR необязательно громоздкое оборудование, а пользователь, благодаря мобильности устройств, может позволить себе не выпадать из реальной жизни. Именно благодаря этому, AR считается наиболее перспективным направлением XXI века для широкой аудитории.

Стоит сказать, что класс устройств и приложения для данного типа виртуальности не достаточно развиты. AR широко представлена в девайсах от Apple.

Прорыв в направлении может случиться благодаря распространению OLED-экранов. О том, как работает OLED-дисплей, можно попробовать разобраться с помощью видео: //www.youtube.com/watch?v=H5ERPJaZjZY (ссылку надо скопировать и вставить в адресную строку браузера).

ИИ-помощники (с искусственным интеллектом) для голосовых команд дают возможность уменьшить размер электронных устройств. Возможно, что дополненная реальность во взаимодействии с виртуальными хелперами (подсказками) вытеснит остальные виды виртуальности.

Видео «Дополненная Реальность»

В качестве примера дополненной реальности можно взять полиграфию, где с помощью QR-кода или иной метки можно предоставить пользователю дополнительную информацию. К примеру, японская газета Tokyo Shimbun адаптирует для детей свои тексты с помощью мобильных устройств. Таким образом, одна и та же информация в газете, к примеру, о футболе изложена по-разному для взрослого и ребенка. В итоге создается общее информационное поле у детей и их родителей (есть о чем поговорить без лишних пояснений и вводных), а следовательно, упрощается взаимопонимание и укрепляются связи в семье.

Краткая история AR

AR в 1960-х годах. В 1968 году Иван Сазерленд и Боб Спрулл создали первый дисплей для ношения на голове, который они назвали «дамоклов меч». Очевидно, это было грубое устройство, которое отображало примитивную компьютерную графику.

AR в 1970-х годах. В 1975 году Майрон Крюгер создал Videoplace — лабораторию искусственной реальности. Ученый предусматривал взаимодействие человеческих движений с цифровыми предметами. Позднее эта концепция использовалась для некоторых проекторов, видеокамер и экранных силуэтов.

AR в 1980-х годах. В 1980 году Стив Манн разработал первый портативный компьютер под названием EyeTap, предназначенный для ношения перед глазами. Он записывал сцену, чтобы позже накладывать на нее эффекты, и показывать все это пользователю, который мог играть с ними с помощью движений головы. В 1987 году Дуглас Джордж и Роберт Моррис разработали прототип head-up display (HUD). Он показывал астрономические данные, наложенные на реальное небо.

AR в 1990-х годах. 1990 год ознаменовался появлением термина «дополненная реальность». Впервые определение появилось в работе Томаса Кауэлла и Дэвида Мизелла — исследователей компании Boeing. В 1992 году Луис Розенберг из ВВС США создал систему AR под названием «Virtual Fixtures». В 1999 году группа ученых под руководством Фрэнка Дельгадо и Майка Абернати проверила новое навигационное программное обеспечение, которое генерировало данные о взлетно-посадочных полосах и улицах с видео вертолета.

AR в 2000-х годах. В 2000 году японский ученый Хироказу Като разработал и опубликовал ARToolKit — SDK с открытым исходным кодом. Позже он был настроен на работу с Adobe. В 2004 году Trimble Navigation представила наружную систему AR, установленную на шлеме. В 2008 году Wikitude создали AR Travel Guide для мобильных устройств Android.

AR сегодня. В 2013 году Google осуществила бета-тестирование Google Glass — с подключением к Интернету через Bluetooth. В 2015 году Microsoft представила две совершенно новые технологии: Windows Holographic и HoloLens (AR-очки с множеством датчиков для отображения HD-голограмм). В 2016 году Niantic запустил игру Pokemon Go для мобильных устройств. Приложение взорвало игровую индустрию и всего за первую неделю заработало 2 миллиона долларов.

Что общего между дополненной и виртуальной реальностью

Да, есть определенные элементы, объединяющие AR и VR в одну чашу. Мы можем перечислить их для облегчения понимания.

Дисплеи, устанавливаемые на голову: На протяжении десятилетий мы наблюдали за вещами на стационарных дисплеях — например, на вашем мониторе, экране ноутбука, экране смартфона или любом другом ЖК / светодиодном дисплее. Монтируемые на голову дисплеи, широко известные как HMD, здесь нечто иное. Они переносят дисплей прямо в глаза — сокращая пространство между ними. Вы можете носить HMD, обернув его вокруг головы или используя другие средства. Если вы не знали, как в технологиях AR, так и в VR используются HMD. Так или иначе. Иногда можно использовать огромный дисплей в виде коробки. Но, иногда, дело просто в защитных очках или каких-то специально сделанных очках.

Граница реальности: Это что-то очевидное. Как гласит «Начало», мечты реальны, когда ты в нем, не так ли? Итак, как это бывает, и AR, и VR — если они выполнены хорошо, вырвут вас из концепции реальности. Но, оказавшись внутри, вы чувствуете себя полностью реальным — это почти все преимущества технологий AR и VR. На данный момент обе технологии одинаковы.

Теперь, когда вы знаете основы как AR, так и VR, мы углубимся в каждую из них. У нас могут быть определения, практические варианты, цели и текущий сценарий использования. И мы начнем с дополненной реальности.

Типы технологий виртуальной реальности

В зависимости от технического обеспечения и восприятия, виртуальная реальность классифицируется по различным типам:

Эффектом полного погружения

Присутствие пользователя в виртуальной среде кажется наиболее реальным при наличии трех действующих условий:

• высокой детализации интерактивного мира, что делает его максимально натуральным и убедительным;
• высокотехнологичного программного обеспечения, с помощью которого происходит распознавание действий пользователя и реакция на них в режиме реального времени;
• специального оборудования, которое подключается к компьютеру и создает эффект полного погружения, позволяя человеку изучить виртуальную среду.

Виртуальная реальность без погружения

Этот тип означает симуляцию реальности с использованием качественного звука и изображения, трансляция которых осуществляется на широкоформатном экране. При этом полного погружения в виртуальный мир не происходит, пользователь является лишь наблюдателем.

Такая технология виртуальной реальности применяется в демонстрации различных проектов, как, например, 3D-реконструкция или трехмерные модели зданий, разрабатываемые архитекторами.

Несмотря на то, что подобное средство не отвечает всем требованиям виртуальной реальности, его к ней относят благодаря тому, что в сравнении с другими мультимедийными приемами он позволяет глубже окунуться в альтернативную среду.

Виртуальная среда с обобщенной инфраструктурой

К такому типу относятся Second Life и Minecraft. Единственное, что не позволяет причислить эти миры к виртуальной среде в полной мере, это отсутствие эффекта глубокого погружения. Правда, в отношении Minecraft это относится лишь к версии со стандартным управлением, потому что более поздняя, созданная для виртуальной реальности игра поддерживает шлемы Oculus Rift и Gear VR.

И все же технологий этих игр предусматривает взаимодействие с другими пользователями, что не характерно для типичной виртуальной реальности.

Виртуальная среда с обобщенной инфраструктурой

Интерактивные миры популярны не только в индустрии игр. Например, такие платформы, как 3D Immersive Collaboration и Open Cobalt, используются при организации учебных процессов, которые обеспечивают работу с эффектом присутствия.

Сегодня разработка технологии виртуальной реальности направлена на то, чтобы достичь одновременно абсолютного погружения и взаимодействия с другими участниками.

Виртуальная реальность на основе современных интернет-технологий

На базе платформы Virtual Reality Markup Language, похожей на html, эксперты в области компьютерных технологий изобрели новый способ создания виртуальной среды. Интересно, что на некоторый период времени данный метод потерял свою актуальность. Однако сегодня интерес к технологии вновь растет, и, возможно, в будущем виртуальная реальность будет моделироваться именно с применением интернет-технологий.

Для вас подарок! В свободном доступе до
17.12

Скачайте ТОП-10
нейросетей, которые помогут облегчить вашу работу

Чтобы получить подарок, заполните информацию в открывшемся окне

Перейти

Скачать
файл

Дополненная реальность (AR)

Технология дополненной реальности позволяет изменить восприятие пользователя, добавляя в настоящий мир виртуальные элементы. То есть мы получаем информацию из двух источников сразу. В качестве примера AR можно привести PokemonGo, правда, он довольно прост.

Строго говоря, дополненная реальность не является виртуальной в полном смысле этого слова. Тем не менее, при ее создании используются аналогичные инструменты и решаются похожие проблемы, что и при моделировании настоящего интерактивного мира. В частности, требуется найти способ для возможности вычисления устройством точного месторасположения, учитывать и подстраиваться под происходящие в реальности изменения.

Собственно, именно поэтому технологии виртуальной и дополненной реальности тесно взаимосвязаны.

Не путаем виртуальную реальность и ARG

Существует такой явление как ARG (Alternate reality game). По сути, это хорошо продуманная интерактивная игра, которая проходит в реальном мире. Иногда игроки попадают в ARG случайно, иногда — намеренно.

Цель таких игр — исследование сюжета с помощью совершения определенных действий: использования конкретных сайтов, звонка на определенный номер телефона и т.д.

Мы упоминаем про ARG по нескольким причинам:

• Само по себе название «Alternate reality» очень похоже на AR;
• Часто в ARG используются гаджеты: компьютеры, смартфоны;
• Некоторые из ARG уже сейчас используют технологии VR и AR.

Как видите, оба явления (виртуальная реальность и ARG) достаточно сильно связаны, из-за чего и может возникнуть путаница

Чтобы такого не было, мы сразу обращаем ваше внимание: ARG — это условный квест, который может быть связан с VR и AR, а может быть — и не связан. Фактически, это разные явления, и ARG к виртуальной реальности имеет лишь косвенное отношение

Виртуальная реальность в СССР

К сожалению, в нашей стране виртуальная и дополненная реальность были больше уделом писателей-фантастов, чем инженеров и ученых. Возможно, велись военные разработки в сфере VR и AR, но такие вещи мы не можем ни подтвердить, ни опровергнуть. 

Зато виртуальная реальность отлично показана в советских фильмах. Например, в фантастической кинокартине для детей и подростков «Москва-Кассиопея», вышедшей на большие экраны в 1974 году, есть интересный эпизод. Подростки-космонавты, знакомясь с кораблем, узнают, что в нем есть особое помещение – кают-компания, предназначенная для их отдыха. В ней с помощью специального шифра можно виртуально смоделировать множество различных помещений и уголков природы. Все выглядит абсолютно реально, даже кот, сидящий на сухом дереве. Главное – не уходить слишком далеко от центра виртуального пространства, а то «упрешься в небо».

Кадр из фильма «Москва-Кассиопея», 1974 г.

Чуть позже классик российской фантастики Сергей Лукьяненко подробно описывает виртуальную реальность в своей трилогии, посвященной виртуальному городу Диптаун. Согласно произведению, город существует в виртуальном мире – «глубине».

Будущее виртуальной и дополненной реальности

Несмотря на те проблемы психофизиологического характера, что возникают в процессе использования технологий VR и AR, рост инвестиций в эту область остается взрывным. Это вызвано множеством сообщений ряда ученых и маркетологов, чье мнение пользуется уважением в обществе. К двадцатому году нынешнего столетия прогнозируется, что рыночная стоимость сферы виртуального мира может достигать до 70 млрд долларов. Продано в тот же год, по прогнозам аналитиков, порядка 50 млн. устройств.

Но не все аналитики придерживаются столь оптимистичных предсказаний насчет дополненной и виртуальной реальности. Некоторые из экспертов с опаской заявляют, что ситуация может пойти по такому пути развития, как это было в 83 году прошлого века. Именно тогда случился обвал в индустрии видеоигр. Рынок обвалился на рекордные 97 процентов. Для того, чтобы вернуть доверие пользователей, потребовалось несколько лет.

Резюме виртуальной и дополненной реальности

• Виртуальная реальность и дополненная реальность — это новые способы использования технологий для взаимодействия с миром.
• Виртуальная реальность блокирует физический мир, чтобы создать новую среду, в то время как дополненная реальность добавляет слои новой информации в реальный мир.
• Виртуальная реальность не взаимодействует с реальным миром и не реагирует на него, но дополненная реальность может реагировать на изменения в среде пользователя и реагирует на них
• Виртуальная реальность, как правило, доступна через наушники, а дополненная реальность — обычно через наушники или телефонные приложения.

Что такое виртуальная реальность

Виртуальной реальностью (VR) называют интерактивный мир, созданный с использованием современных компьютерных программ, который воспринимается человеком через основные органы чувств: зрение, слух, осязание и, порой, обоняние.

Технология виртуальной реальности заключается в создании среды, куда пользователь погружается, используя специальные сенсорные устройства. Существует много различных характеристик, описывающих виртуальный мир, но в совокупности они представлены крайне редко. Важными условиями для моделирования VR становятся:

• Натуральность и убедительность. При погружении в виртуальную среду у пользователя не должно оставаться сомнений в реальности происходящего в ней.
• Интерактивность. Иначе говоря, взаимодействие с различными вещами и предметами.
• Детализация виртуального пространства. Это дает возможность пользователю не просто увидеть огромное виртуальное пространство, но и изучить его.
• Качественное оборудование, способное обеспечить бесперебойный процесс работы.
• Эффект присутствия. Означает, что пользователь выступает не как наблюдатель, но как непосредственный участник событий, взаимодействуя с виртуальной средой при помощи органов чувств.

Что такое виртуальная реальность

Правдоподобная имитация реального мира заставляет человека думать, что он по-прежнему находится в нем. Чтобы виртуальное пространство, его свойства и реакции выглядели натурально, требуется проведение тщательного анализа процессов компьютерного синтеза и сопоставление их с поведением в реальном времени.

Какие сходства есть у технологий VR и AR?

Виртуальная и дополненная реальность – это технологии, позволяющие привнести в жизнь вымышленные объекты. VR и AR имеют немало черт, обуславливающих их сходство:

• в обоих случаях работают с 3D-контентом (AR может использовать и 2D-контент);
• для использования технологий требуется специальное устройство (ПК, смартфон, автономный шлем);
• технологии умеют отслеживать движения пользователя, что создает эффект погружения;
• VR и AR востребованы не только в индустрии развлечений, они нашли применение в строительстве, дизайне, рекламе, здравоохранении, образовании.

Еще недавно виртуальная и дополнительная реальность были чем-то фантастическим. Сегодня же ученые разрабатывают приложения, позволяющие проводить лечение с использованием AR – в планах возможность проведения хирургических вмешательств, при этом психологическая терапия уже проводится с помощью технологии.

Сходство между виртуальной и дополненной реальностью

Сходство VR и AR выражено в обобщённых чертах:

• Созданы с использованием схожих технологий. Прежде всего это трекинг, который позволяет определить положение пользователя в пространстве и направление фокуса его объектива.
• Служат для одних и тех целей — развлекательных, познавательных, исследовательских, обучающих — и в целом улучшают качество жизни людей.
• Стали результатом развития IT-технологий и совершенствуются параллельно.
• Несут в себе большой потенциал для новых прорывов в науке, медицине, промышленности и других сферах.

В остальном это два разных направления IT-индустрии с очевидным разграничением сфер применения и с различной доступностью для пользователей.

Создайте своего чат-бота в удобном конструкторе

Простая настройка чат-бота в личном кабинете Цифровой витрины
Попробовать