Средства создания дополненной реальности

Какие инструменты заставляют AR работать?

27 мая 2023

5 мин

Технологию дополненной реальности (Augmented Reality, AR) называют иммерсивной потому, что она обеспечивает эффект погружения в дополнительную цифровую информацию, зрительно наложенную на картину реального окружения. У пользователя возникает чувство, что AR — часть окружающего его мира.

Какими средствами достигается такой эффект? Поговорим об этом подробнее.

Инструменты дополненной реальности

Программное и аппаратное обеспечение идентифицирует все объекты, находящиеся вокруг, и размещает среди них объекты виртуальные. Это единая интерактивная система, которая состоит из набора цифровых и технических инструментов для реализации всех функций дополненной реальности.

От этих двух составляющих во многом зависят качественная работа и развитие иммерсивной технологии. Не даром такие IT-гиганты, как Google и Apple, постоянно вкладывают средства в программно-аппаратную поддержку и модернизацию инструментов ARCore и ARKit.

Программные средства дополненной реальности

Все воспринимаемые зрением вещи должны масштабироваться — уменьшаться при удалении от зрителя или увеличиваться, когда становятся ближе. Должны визуально оставаться там, куда были помещены, даже если пользователь передвигается. Кроме того, они обязаны адекватно реагировать на освещение: при различных изменениях в его источнике все тени и цвета на предмете и возле него изменяются соответствующим образом.

Таким же средством является перекрытие, или окклюзия, когда один предмет имеет возможность зрительно прятаться за другой. Это считается сложнейшим аспектом, ведь смотрящий в экран мобильного устройства может непредсказуемо двигаться в любой момент и в любом направлении.

В мобильных устройствах с поддержкой AR применяются и алгоритмы машинного обучения, и компьютерное зрение. С помощью всех указанных инструментов достигается реалистичность изображения.

Аппаратные средства дополненной реальности

К ним относится всё, что в AR-устройствах служит для трекинга — отслеживания движений во времени. Это акселерометр, гироскоп, видеокамера и дисплей, а также магнитометр и GPS.

Акселерометр измеряет ускорение. Это датчик изменения положения в пространстве, определяющий его степень, направление, скорость. Гироскоп измеряет вращение гаджета и поддерживает ориентацию. Все аппаратные данные обрабатывает ПО дополненной реальности и соответственно корректирует картинку на экране. Камера и дисплей смартфона либо планшета транслируют окружающий мир с наложенной на него информацией (текст, 3D-модели, анимация).

Приложения на основе геолокации используют в работе магнитометр для ориентации, связанной с магнитным полем земли, и датчик GPS — спутниковой системы глобального позиционирования.

Дополненная реальность и ПК

На экране стационарного компьютера или ноутбука также возможно просматривать дополнительный контент. Часто это демонстрируют на уроках информатики в школе, чтобы показать, как ведёт себя виртуальная трёхмерная геометрическая фигура, привязанная к QR-коду на листке бумаги: она перемещается на экране вместе с листком.

На домашний ПК можно установить приложения для смартфонов, пользуясь для совместимости программами-эмуляторами либо подключив гарнитуру (очки, головной дисплей). Похожим образом подключают VR-шлемы, используя на ПК программные средства виртуальной и дополненной реальности. Как инструмент для разработки игр и другого AR-контента применяют именно ПК.

Экраны и проекторы

Отображать дополненную реальность может не только дисплей мобильника или компьютера, но и обычное стекло, если наклеить на него специальную прозрачную плёнку. Эта наклейка будет объединять свет, идущий извне, со светом от проектора, передающего визуальные данные. Так действует проекционная AR-навигация в автомобилях, где проектор транслирует цветную голографическую картинку прямо на лобовое стекло перед водителем.

Проектор дополненной реальности — стационарное средство её просмотра, которое сканирует и распознаёт окружение, снабжая вещи видимыми добавленными сведениями. То есть работает как AR-гарнитура, но без необходимости носить что-либо на лице.

Большое будущее дополненной реальности

Будущее дополненной реальности и перспективы её развития определяют технологии – возможности устройств и мобильных сетей для передачи виртуальной информации. Краткая история и новости AR

Как рисовать с AR?

AR помогает рисовать! Дополненная реальность учит создавать рисунок на плоскости с помощью современной арт-технологии для детей и взрослых

Возможности дополненной реальности (AR)

Что такое дополненная реальность и каковы её возможности, что относится к её функциям, какова её концепция и главный принцип, который является основой технологии - простыми словами