Разработка VR\AR\MR приложений

Дополненная реальность

– одна из многих технологий взаимодействия человека и компьютера. Ее специфика заключается в том, что она программным образом визуально совмещает два изначально независимых пространства: мир реальных объектов вокруг нас и виртуальный мир, воссозданный на компьютере.

Новая виртуальная среда образуется путем наложения запрограммированных виртуальных объектов поверх видеосигнала с камеры, и становится интерактивной путем использования специальных маркеров.

Дополненная реальность уже много лет используется в медицине, в рекламной отрасли, в военных технологиях, в играх, для мониторинга объектов и в мобильных устройствах.

Основа технологии дополненной реальности – это система оптического трекинга. Это значит, что «глазами» системы становится камера, а «руками» — маркеры. Камера распознает маркеры в реальном мире, «переносит» их в виртуальную среду, накладывает один слой реальности на другой и таким образом создает мир дополненной реальности.

Существуют три основных направления в развитии этой технологии:

Виртуальная реальность (VR) — искусственный, не существующий в природе мир, в который человек может полностью «погрузиться» не только как наблюдатель, но и как участник. Системы виртуальной реальности — это технические устройства и программное обеспечение, создающие для человека иллюзию присутствия в этом искусственном мире и в ряде случаев позволяющие манипулировать его объектами.

У большинства всех систем виртуальной реальности есть (во всяком случае, должны быть), следующие основные характеристики:

• Моделирование в реальном времени.

Система виртуальной реальности должна выдавать пользователю в ответ на совершаемые действия картинку, звук, а также комплекс осязательных и прочих ощущений (если таковые предусмотрены) моментально, без заметных задержек.

• Реалистичная имитация окружающей пользователя обстановки.

Для полного погружения пользователя в мир виртуальной реальности, система должна отображать виртуальные объекты с высотой степенью реалистичности, чтобы они выглядели «как живые».

• Поддержка одного или нескольких пользователей.

Системы виртуальной реальности различают по числу одновременно работающих пользователей и делят на индивидуальные и коллективные. Как правило, индивидуальные системы создаются на базе устройств отображения, с которыми может работать только один человек (шлемы, очки и т. п.). Системы для коллективной работы создаются на базе средств отображения, доступных сразу нескольким пользователям. Пример стереоскопический видеопроектор, формирующий объемное изображение на большом.

• VR-система должна давать стереооскопическое изображение, обеспечивающее ощущение глубины пространства.

Человек обладает бинокулярным зрением, то есть воспринимает мир обоими глазами сразу. При этом изображения, наблюдаемые каждым глазом, немного отличаются друг от друга и по отдельности не обладают объемностью, но наш мозг складывает две картинки в единое объемное изображение. Современные технологии генерации псевдо объемных картинок основаны именно на этом эффекте, и созданы так называемые стереоскопические пары изображений, обеспечивающие иллюзию объема.

• Интерактивность — возможность взаимодействия с виртуальным миром.

В «виртуальной вселенной» пользователь должен быть исключительно активным наблюдателем. Он должен иметь возможность взаимодействовать с виртуальным окружением, а оно в свою очередь будет опираться на действия пользователя. Это позволит пользователю оглядываться вокруг и перемещаться в любых направлениях внутри виртуальной среды.

Смешанная реальность также называется гибридной и представляет собой модель мировосприятия, в которой объединены реальный и виртуальный миры. Также эта модель называется mixed reality или сокращённо MR, что отражает главную отличительную особенность: реальный и виртуальный миры смешаны, их нельзя чётко разграничить.

В чём отличия смешанной реальности от виртуальной и дополненной?

Зачастую термины и сокращения, такие как MR, VR, AR, путают друг с другом и используют как синонимы, хотя на самом деле есть ряд характерных признаков, по которым разные «виды» реальности можно без труда отличить друг от друга:

• Реальный мир — это объективная реальность, не дополненная искусственными технологиями.
• Виртуальная реальность, VR — это субъективный, ненастоящий мир, созданный с помощью экранов, голограмм и других искусственных средств.
• Дополненная реальность, AR — это оцифрованный реальный мир с наложенными поверх него подсказками, голограммами, другими объектами. Это виртуальный мир, который построен на основе реального и подчиняется ему во всём.
• Наконец, приложения смешанной реальности отличаются от AR тем, что в них виртуальные объекты способны воздействовать на реальный мир, а не только подчиняться ему.

С помощью MR удаётся проводить обучение на основе симуляции, военные тренировки без повышенных рисков. Также разработка приложений в данной сфере направлена на то, чтобы создавать интерактивное окружение с полноценным включением виртуальных объектов в реальность, задействовать такие объекты в коммерческих, развивающих, развлекательных целях.