Mikä on lisätyn todellisuuden

Viime vuosina lisätty todellisuus ja virtuaalitodellisuus ovat kasvaneet nopeasti. Nämä tekniikat auttavat maailmaa ymmärtämään monimutkaisia ​​asioita tekemällä visualisoinnin helpommaksi ja tehokkaammaksi. Niiden avulla on helppo visualisoida esine kolmessa ulottuvuudessa, mikä paitsi luo virtuaalikuvan kuvitteellisista kohteista, myös rakentaa 3D-kuvia todellisista esineistä.

Ensimmäisen virtuaalitodellisuuden kokeilun ihmiskunnassa tekee Sutherland vuonna 1968. Hän valmisti valtavan mekaanisesti asennetun päänäytön, joka oli erittäin raskas ja jonka nimi oli ”Damoklesin miekka”. Saman luonnos on annettu alla.

Termi "Augmented Reality" otti käyttöön kaksi Boeingin tutkijaa vuonna 1992. He haluavat analysoida lentokoneen osia purkamatta niitä.

Google on jo julkaissut ARCore-palvelunsa, joka auttaa tekemään AR-sisältöä älypuhelimissa. Monet älypuhelimet tukevat ARcore-sovellusta, ja sinun tarvitsee vain ladata AR-sovellus ja kokea se ilman muita vaatimuksia. Löydät luettelon AR-tuetuista älypuhelimista täältä.

Sukelletaan AR: n ja VR: n maailmaan ymmärtämällä nämä tekniikat ja niiden väliset erot.

Mikä on laajennettu todellisuus ja miten se eroaa virtuaalitodellisuudesta?

Lisätty todellisuus on suora tai epäsuora reaaliaikainen näkymä todellisesta fyysisestä maailmasta, johon tietokoneella luodut objektit sijoitetaan kuvankäsittelyä käyttämällä. Sana "lisäys" tarkoittaa suurten asioiden lisäämistä lisäämällä muita asioita. AR tuo tietojenkäsittelyn reaalimaailmaan, jolloin voit olla vuorovaikutuksessa ympäristössäsi olevien digitaalisten esineiden ja tietojen kanssa.

Vuonna virtuaalitodellisuus, simultaaniympäristössä luodaan jossa käyttäjä on sijoitettu kokemus. Joten, VR vie sinut uuteen kokemukseen, joten sinun ei tarvitse päästä sinne nähdäksesi paikkaa, tunnet miltä on olla siellä. Oculus Rift tai Google Cardboard ovat esimerkkejä VR: stä.

Sekoitettu todellisuus on sekä AR: n että VR: n yhdistelmä, jossa voit luoda virtuaalisen ympäristön ja lisätä siihen muita esineitä.

Näet näiden tekniikoiden välisen eron vain seuraamalla yllä olevaa kuvaa ja määritelmiä.

Tärkein ero on itse laitteistossa. VR: n kokemiseen tarvitset jonkinlaisen kuulokemikrofonin, joka voidaan virrata älypuhelimen kautta tai yhdistää huippuluokan tietokoneeseen. Nämä kuulokkeet vaativat virranäytöt matalalla viiveellä, jotta voimme tarkkailla virtuaalimaailmaa sujuvasti pudottamatta yhtä kehystä. Vaikka AR-tekniikka ei vaadi kuulokkeita, voit käyttää puhelinkameraa pitämällä sitä tiettyjä esineitä kohti kokeaksesi kuulokemikrofonin vapaana milloin tahansa.

Sen lisäksi, että käytät älypuhelinta AR: lle, voit käyttää erillisiä älylaseja, kuten Microsoft Hololens. Hololens on erittäin suorituskykyinen älylasi, johon on upotettu erityyppisiä antureita ja kameroita. Se on suunniteltu erityisesti AR: n kokemiseen.

Lisätyn todellisuuden käyttötapaukset

Vaikka AR on nuori väliaine ja sitä käytetään jo useilla eri aloilla. Tässä osiossa tarkastellaan muutamia AR: n suosituimmista käyttötapauksista.

1. Kauppa- ja vähittäiskaupan AR: Tämä ala käyttää AR-tekniikkaa hyvin laajasti. AR antaa sinun yrittää katsella, vaatteita, meikkiä, silmälaseja jne. Lenskart, online-foorumi silmälasien ostamiseen, käyttää AR: ta antamaan sinulle tunteen todellisesta ulkoasusta. Huonekalut ovat myös AR: n paras käyttötapa. Voit osoittaa kameran mihin tahansa talosi / toimiston osaan, josta haluat ostaa huonekaluja, se näyttää parhaan mahdollisen kuvan 3D-muodossa tarkoilla mitoilla.

2. AR for Business: Ammatilliset organisaatiot käyttävät myös AR: ta, joka mahdollistaa vuorovaikutuksen tuotteiden ja palveluiden kanssa. Jälleenmyyjät voivat tarjota asiakkailleen uusia tapoja olla tekemisissä tuotteiden kanssa, ja mainostajat voivat tavoittaa kuluttajat mukaansatempaavilla kampanjoilla. Varastot voivat rakentaa hyödyllisiä navigointeja ja ohjeita työntekijöille. Arkkitehtiyritykset voivat näyttää malleja 3D-tilassa.

3. Sosiaalisen median AR: Monet sosiaalisen median alustat, kuten Snapchat, Facebook, käyttävät AR: tä erilaisiin suodattimiin. AR manipuloi kasvosi digitaalisesti ja tekee valokuvistasi mielenkiintoisempia ja hauskempia.

4. AR pelaamisessa: Vuonna 2016 Pokemon Go: sta tulee ensimmäinen virallinen AR-peli. Se oli niin mielenkiintoista ja todellista, että Ihmiset olivat riippuvaisia ​​tästä pelistä. Nyt monet peliyritykset käyttävät AR: ta tekemään hahmoista kiinnostavampia ja vuorovaikutteisempia käyttäjän kanssa.

5. AR koulutuksessa: Monimutkaisten aiheiden opettaminen AR: n avulla on yksi sen kyvyistä. Google käynnisti AR-sovelluksen koulutukselle nimeltä Expeditions AR, joka on suunniteltu auttamaan opettajia näyttämään opiskelijoita AR-visuaalien avulla. Alla oleva AR-visuaalinen anto, joka osoittaa, kuinka tulivuori purkautuu.

6. Terveydenhuollon AR : AR: ta käytetään sairaaloissa auttamaan lääkäreitä ja sairaanhoitajia leikkausten suunnittelussa ja toteuttamisessa. Interaktiiviset 3D-visuaalit, kuten AR: ssa, tarjoavat näille lääkäreille paljon enemmän kuin 2-D. Siksi AR voi ohjata kirurgeja monimutkaisissa operaatioissa askel kerrallaan, ja se voi korvata perinteiset kaaviot tulevaisuudessa.

7. Voittoa tavoittelemattomat organisaatiot: voittoa tavoittelemattomat organisaatiot voivat käyttää AR : ta kannustamaan syvempään sitoutumiseen kriittisten kysymysten kanssa ja auttamaan rakentamaan tuotemerkki-identiteettiä. Esimerkiksi organisaatio haluaa levittää tietoisuutta ilmaston lämpenemisestä, sitten he voivat pitää esityksen sen vaikutuksista käyttämällä AR-interaktiivisia esineitä ihmisten kouluttamiseen.

Lisätyn todellisuuden laitteistovaatimukset

Kaiken tekniikan perusta alkaa laitteistosta. Kuten edellä on kuvattu, voimme kokea AR: n älypuhelimella tai erillisillä älylasilla. Nämä laitteet sisältävät monia erilaisia ​​antureita, joiden avulla käyttäjän ympäristö voidaan seurata.

Anturit, kuten kiihtyvyysanturi, gyroskooppi, magnetometri, kamera, valon havaitseminen jne., Ovat erittäin tärkeässä asemassa AR: ssa. Katsotaanpa näiden antureiden merkitys ja roolit AR: ssa.

Liikkeentunnistimet lisätyssä todellisuudessa

1. Kiihtyvyysanturi: Tämä anturi mittaa kiihtyvyyttä, joka voi olla staattinen kuten painovoima tai se voi olla dynaaminen kuin tärinä. Toisin sanoen se mittaa nopeuden muutosta aikayksikköä kohti. Tämä anturi auttaa AR-laitetta seuraamaan liikkeen muutosta.
2. Gyroskooppi: Gyroskooppi mittaa laitteen kulmanopeutta tai suuntaa / kaltevuutta. Joten kun kallistat AR-laitettasi, se mittaa kallistuksen määrää ja syöttää sen ARCoreen, jotta AR-objektit reagoivat vastaavasti.
3. Kamera: Se antaa käyttäjän ympäröivän ympäristön reaaliaikaisen syötteen, johon AR-objektit voidaan peittää. Itse kameran lisäksi ARcore käyttää muita tekniikoita, kuten koneoppiminen, monimutkainen kuvankäsittely korkealaatuisten kuvien tuottamiseksi ja kartoitus AR: n kanssa.

Ymmärretään liikkeen seuranta yksityiskohtaisesti.

Liikkeen seuranta liitetyssä todellisuudessa

AR-alustojen tulisi aistia käyttäjän liike. Tätä varten nämä alustat käyttävät samanaikaista lokalisointia ja kartoitusta (SLAM) ja samanaikaista matkamittari- ja kartoitus (COM) -tekniikkaa. SLAM on prosessi, jossa robotit ja älypuhelimet ymmärtävät ja analysoivat ympäröivän maailman ja toimivat sen mukaisesti. Tässä prosessissa käytetään syvyysantureita, kameroita, kiihtyvyysantureita, gyroskooppia ja valoantureita.

Samanaikainen matkamittari ja kartoitus (COM) saattaa kuulostaa monimutkaiselta, mutta pohjimmiltaan tämä tekniikka auttaa älypuhelimia sijoittumaan avaruuteen suhteessa ympäröivään maailmaan. Se sieppaa visuaalisesti erillisiä esineiden ominaisuuksia ympäristössä, joita kutsutaan ominaisuuspisteiksi. Nämä ominaisuuspisteet voivat olla valokytkin, pöydän reuna jne. Kaikki suurikontrastiset visuaalit säilytetään ominaisuuskohteina.

Sijainninseuranta-anturit AR: ssa

1. Magnetometri: Tätä anturia käytetään maan magneettikentän mittaamiseen. Se antaa AR-laitteelle yksinkertaisen suunnan, joka liittyy maapallon magneettikenttään. Tämä anturi auttaa älypuhelinta löytämään tietyn suunnan, jonka avulla se voi kiertää digitaalikarttoja automaattisesti fyysisestä suunnasta riippuen. Tämä laite on avain sijaintiin perustuviin AR-sovelluksiin. Yleisimmin käytetty magneettianturi on Hall-anturi, jonka avulla olemme aiemmin rakentaneet virtuaalitodellisuusympäristön Arduinolla.
2. GPS: Se on maailmanlaajuinen satelliittinavigointijärjestelmä, joka tarjoaa sijainti- ja aikatiedot GPS-vastaanottimeen, kuten älypuhelimessa. Tämä laite auttaa ottamaan käyttöön ARCore-yhteensopivissa älypuhelimissa sijaintiin perustuvat AR-sovellukset.

Mikä saa AR: n tuntemaan todellisen?

On olemassa monia työkaluja ja tekniikoita, joiden avulla AR tuntuu todelliselta ja interaktiiviselta.

1. Omaisuuden sijoittaminen ja sijoittaminen: Varat ovat AR-objekteja, jotka näkyvät silmille. AR-todellisuuden illuusion ylläpitämiseksi digitaalisten esineiden on toimittava samalla tavalla kuin todelliset. Nämä objektit on kiinnitettävä kiinteään pisteeseen tietyssä ympäristössä. Kiinteä kohta voi olla jotain konkreettista, kuten lattia, pöytä, seinä jne., Tai se voi olla ilmassa. Se tarkoittaa, että liikkeen aikana omaisuutta ei pitäisi hypätä satunnaisesti, vaan se tulisi kiinnittää ennalta määriteltyihin pisteisiin.

2. Omaisuuden laajuus ja koko: AR-objektien on kyettävä skaalautumaan. Esimerkiksi, jos näet auton tulevan kohti sinua, se alkaa pienestä ja kasvaa lähestyessään. Lisäksi, jos näet maalauksen sivulta, se näyttää erilaiselta, kun se näkyy edestä. Joten AR-objektit käyttäytyvät samalla tavalla ja antavat tuntuman todellisilta esineiltä.

3. Tukos: Mitä tapahtuu, kun toinen estää kuvan tai objektin, kutsutaan okkluusiosta. Joten kun liikutat kättäsi silmiesi edessä, olet huolissasi, jos näet jotain silmiesi tukossa kädellä. Myös AR-objektien tulisi noudattaa samaa sääntöä, kun AR-objekti piilottaa toisen AR-objektin, vain edessä olevan AR-objektin pitäisi olla näkyvissä sulkemalla toinen.

4. Valaistus lisää realismia: Kun ympäröivän valaistus muuttuu, AR-objektin on reagoitava tähän muutokseen. Esimerkiksi, jos ovi avataan tai suljetaan, AR-objektin tulisi muuttaa väriä, varjoa ja ulkonäköä. Varjon tulisi myös liikkua vastaavasti, jotta AR tuntuisi todelliselta.

Työkalut lisätyn todellisuuden luomiseen

AR-sisällön luomiseen on joitain online-alustoja ja erillisiä ohjelmistoja. Koska Googlella on oma ARCore, he tarjoavat hyvää tukea aloittelijoille AR: n tekemiseksi. Muuten muutama muu AR-ohjelmisto selitetään lyhyesti alla:

Poly on Googlen verkkokirjasto, jossa ihmiset voivat selata, jakaa ja sekoittaa 3D-sisältöjä. Omaisuus on 3D-malli tai kohtaus, joka on luotu käyttämällä Tilt Brush-, Blocks- tai mitä tahansa 3D-ohjelmaa, joka tuottaa Poly-tiedostoon ladattavan tiedoston. Monet omaisuudet on lisensoitu CC BY -lisenssillä, mikä tarkoittaa, että kehittäjät voivat käyttää niitä sovelluksissaan maksutta, kunhan tekijälle annetaan luottoa.

Tilt Brush antaa sinun maalata 3D-tilassa virtuaalitodellisuuden avulla. Vapauta luovuutesi kolmiulotteisilla siveltimillä, tähdillä, valolla ja jopa tulella. Huoneesi on kankaasi. Palettisi on mielikuvitus. Mahdollisuudet ovat rajattomat.

Lohkot auttavat luomaan 3D-objekteja virtuaalitodellisuudessa riippumatta mallinnuskokemuksestasi. Kuudella yksinkertaisella työkalulla voit herättää sovelluksesi eloon.

Unity on Unity Technologiesin kehittämä monitasoinen pelimoottori, jota käytetään ensisijaisesti sekä kolmiulotteisten että kaksiulotteisten videopelien ja simulaatioiden kehittämiseen tietokoneille, konsoleille ja mobiililaitteille. Unitystä on tullut suosittu pelimoottori VR- ja AR-sisällön luomiseen.

Sceneform on 3D-kehys, jossa on fyysisesti perustuva renderöijä, joka on optimoitu mobiililaitteille ja jonka avulla Java-kehittäjien on helppo rakentaa lisätyn todellisuuden.

Tärkeät termit, joita käytetään AR: ssa ja VR: ssä

1. Ankkurit: Se on käyttäjän määrittämä kiinnostava kohde, johon AR-objektit sijoitetaan. Ankkurit luodaan ja päivitetään suhteessa geometriaan (tasot, pisteet jne.)
2. Omaisuus: Se viittaa 3D-malliin.
3. Suunnitteluasiakirja: Opas AR-kokemuksellesi, joka sisältää kaikki 3D-ominaisuudet, äänet ja muut suunnitteluideat, joita tiimisi voi toteuttaa.
4. Ympäristöymmärrys : Ymmärtäminen todellisessa ympäristössä havaitsemalla ominaisuuspisteet ja tasot ja käyttämällä niitä vertailupisteinä ympäristön kartoittamiseen. Kutsutaan myös kontekstitietoisuudeksi.
5. Ominaisuuspisteet: Nämä ovat visuaalisesti erillisiä piirteitä ympäristössäsi, kuten tuolin reuna, valokytkin seinällä, maton kulma tai mikä tahansa muu, joka todennäköisesti pysyy näkyvissä ja sijoitetaan jatkuvasti ympäristöön.
6. Osumien testaus: Sitä käytetään ottamaan puhelimen näyttöä vastaavat koordinaatit (x, y) (napauttamalla tai muulla tavalla, jonka haluat sovelluksesi tukevan) ja heijastamaan säde kameran näkymään maailmasta. Tämän avulla käyttäjät voivat valita tai muuten olla vuorovaikutuksessa kohteiden kanssa ympäristössä.
7. Upottaminen: Tunne, että digitaaliset esineet kuuluvat todelliseen maailmaan. Uppoutumisen murtaminen tarkoittaa, että realismin tunne on murskattu; AR: ssa tämä johtuu yleensä esineestä, joka käyttäytyy tavalla, joka ei vastaa odotuksiamme.
8. Inside-out -seuranta: Kun laitteessa on sisäiset kamerat ja anturit liikkeen havaitsemiseksi ja radan paikannuksen tunnistamiseksi.
9. Ulkopuolinen seuranta: Kun laite käyttää ulkoisia kameroita tai antureita liikkeen havaitsemiseen ja radan paikannukseen.
10. Plane Finding: Älypuhelinkohtainen prosessi, jolla ARCore määrittää, missä vaaka- ja pystysuorat pinnat ovat ympäristössäsi, ja käyttää näitä pintoja digitaalisten esineiden sijoittamiseen ja suuntaamiseen
11. Säteilylähetys : Säteen projisointi auttaakseen arvioimaan, mihin AR-objekti tulisi sijoittaa, jotta se voisi näkyä todellisessa maailmassa uskottavalla tavalla; käytetään osumien testauksessa.
12. Käyttökokemus (UX): Prosessi ja taustalla oleva kehys, jolla parannetaan käyttäjävirtoja luomaan tuotteita, joilla on korkea käytettävyys ja saavutettavuus loppukäyttäjille.
13. Käyttöliittymä (UI): Sovelluksesi ulkoasu ja kaikki, mitä käyttäjä on vuorovaikutuksessa.