Názov rozšírená realita pochádza z anglického Augmented Reality (AR) a je to spôsob ako umiestňovať virtuálne objekty do reálneho prostredia. Ide o technológiu, ktorá prepája digitálne informácie s reálnym prostredím. Za tým účelom sú virtuálne objekty alebo informácie premietané do reálneho sveta, napríklad na displej chytrého telefónu, do špeciálnych AR okuliarov alebo do náhlavnej súpravy. Môže ísť o zobrazenie pokynov navigácie alebo o informácie pre servisných technikov, ktorí sa na nejaký reálny predmet pozerajú prostredníctvom kamery svojho tabletu. Ako Augmented Reality sa označuje pridanie ďalšej vrstvy zobrazenia k reálnemu obrazu kamery. Užívateľ v zásade vidí svoje okolie rovnako, ako keby sa pozeral voľným okom a profituje z dodatočného AR obsahu. Technológia využíva jednu alebo viac kamier, ktorými zaznamenáva a analyzuje okolité prostredie. Následne sú cez reálne zábery premietnuté digitálne obsahy ako obrázky, symboly, texty, videá, výkresy a 3D modely. Tieto obsahy sú dynamické a prispôsobujú sa pohybom alebo akciám užívateľa. Senzory navyše v prístroji zaznamenávajú, ktorým smerom sa užívateľ práve pozerá alebo ako drží displej. Zobrazenie tak sleduje pohyby hlavy alebo rúk a veľmi intuitívne ukazuje, čo sa deje vedľa užívateľa, za ním alebo nad ním. V závislosti od použitia sa Augmented Reality obmedzuje na zobrazovanie informácií alebo môže užívateľ prostredníctvom rozpoznávania gest a reči interagovať s virtuálnymi objektmi a rozkladať, napríklad mapy či plány, vyvolávať doplňujúce informácie alebo si náhľad pritiahnuť.
Rozšírená realita (AR) je "staršia" technológia s ktorou sa ľudia stretávajú na dennej báze už niekoľko rokov v mobilných aplikáciách. Väčšina ľudí vníma rozšírenú realitu ako abstraktnú technológiu, ktorú pozná iba zo sci-fi filmov. Určite si spomínate na nedávny veľký hit, akým bola aplikácia Pokemon Go. Cieľom tejto hry bolo v reálnom prostredí vďaka GPS funkcii chytať pokémonov prostredníctvom vášho smartfónu priamo vo vašej izbe, na dvore či v parku. Hra sa hrá všade - v prírode aj v meste. Spoločnosť Apple pripravuje svoje Apple okuliare, ktoré budú celé fungovať na rozšírenej realite. Jedna takáto pomôcka a všade, kde budete chcieť ísť, budete vidieť možnosti rozšírenej reality.
Technické princípy fungovania rozšírenej reality
Rozšírená realita (AR) je istým druhom virtuálnej reality, avšak s kľúčovým rozdielom. Virtuálna realita (VR) využíva úplné nahradenie reálneho sveta virtuálnym, čím používateľa vytrháva z reálneho prostredia. AR naopak nevyužíva úplné nahradenie reálneho sveta virtuálnym, ale dopĺňa alebo pozmeňuje vnímanie reálneho sveta. Teda AR dopĺňa reálny svet o prvky virtuálneho sveta. Rozšírená realita umožňuje osobe pohybujúcej sa v reálnom prostredí vnímať objekty zhotovené v digitálnom svete.
Zariadenia podporujúce AR využívajú kameru na snímanie priestoru a na rozpoznávanie rovných plôch. Na týchto plochách následne dokáže zariadenie vykresliť nejaký virtuálny objekt. Vďaka dátam z kamery a pohybových senzorov sa tento objekt dokáže udržať na tom istom mieste aj vtedy, keď sa používateľ pohybuje a objekt si obzerá z rôznych uhlov a vzdialeností.
Používajú sa určité obsahy - obrázky, animácie, videá alebo 3D modely, ktoré môžu zobrazovať rôzne zariadenia ako obrazovky, mobilné telefóny, displeje a iné. Vďaka fotoaparátom a senzorom sa na zariadeniach zhromažďujú údaje o interakciách daného používateľa a odosielajú sa na spracovanie. Zariadenia AR by mali byť v podstate niečo ako malé počítače. V dnešnej digitálnej dobe však smartfóny už plnia ich funkciu rovnako. Dokážu merať rýchlosť, smer, orientáciu v priestore a mnoho ďalšieho. Rozšírená realita veľakrát využíva aj projekciu, ktorá prenáša údaje zo snímačov a premieta digitálny obsah do reálneho prostredia.
Rozdiely medzi rozšírenou a virtuálnou realitou
AR a VR sú procesy, ktoré navzájom prepájajú realitu a virtualitu. Hlavný rozdiel spočíva v kontinue reality a virtuality: Augmented Reality rozširuje reálne prostredie o digitálne prvky, zatiaľ čo Virtual Reality vytvára kompletne umelé prostredie. Naproti tomu aplikácie s VR užívateľa izolujú od reálneho sveta a vťahujú ho do virtuálneho sveta, ktorý môže vnímať napríklad prostredníctvom náhlavnej súpravy. Kompletné prostredie, všetky objekty a podnety sú generované počítačom. Priestory a reálne objekty, ako je napríklad ruka užívateľa alebo zvonenie dverového zvončeka, sú virtuálne napodobnené a zmyslové vnímanie prebieha prostredníctvom virtuálneho sveta. Senzory a ovládače v ruke alebo rozpoznanie ruky prenášajú pohyby a gestá do virtuálneho sveta.
Vzostup technológií – rozšírená realita (AR), virtuálna realita (VR) a zmiešaná realita (MR) | Simplilearn
AR a VR sa tiež líšia stupňom ponorenia, teda úplného vtiahnutia do umelého sveta na základe perfektnej simulácie: Pre Virtual Reality je charakteristické hlboké ponorenie, pri ktorom užívateľ v ideálnom prípade prestáva vnímať, že sa nachádza v umelom svete. Záujemcovia sa tak môžu napríklad prechádzať novostavbou, hoci k nej zatiaľ existujú iba výkresy. Na pomedzí medzi AR a VR nájdeme čiastkové oblasti ako Augmented Virtuality (AV), Mixed Reality (MR) a Extended Reality (XR), v ktorých sa realita s virtualitou prelína v rôznej miere.
Aplikácie rozšírenej reality v rôznych odvetviach
Rozšírená realita má široké spektrum uplatnenia v rôznych odvetviach, od priemyslu a obchodu až po zábavu a vzdelávanie.
Priemysel a stavebníctvo
V stavebníctve a architektúre nachádza AR mimoriadne uplatnenie. Klient môže vidieť svoj navrhnutý dom napríklad priamo zasadený do reálneho sveta a prechádzať sa v jeho reálnom okolí, a to ešte predtým, ako sa na reálnej stavbe urobí vôbec prvý krok. Môže si vytvárať ľubovoľné 3D modely zostáv z aktuálneho katalógu v rôznych reálnych priestoroch, ukladať ich a zasielať koncovým spotrebiteľom ako prílohu ponuky alebo montážnym pracovníkom za účelom realizácie. V rámci obhliadky stavby môže pripraviť a ukázať investorovi 3D model budúceho technického vybavenia v reálnom priestore investora. Tento 3D model môže následne uložiť, odfotiť a zaslať investorovi.
Využívanie metód spracovania virtuálnej reality v stavebníctve a architektúre je už roky preukazované prostredníctvom statických vizualizácií interiérov a exteriérov. Skupina statických vizualizácií je preto dnes aj jej najrozšírenejšou formou. Pri statickej vizualizácii hovoríme o statickom renderovanom snímku (tvorba obrázku z 3D modelu), s ktorým nie je možné v reálnom čase manipulovať. Výpovedná hodnota statickej vizualizácie je teda obmedzená na obsah snímky v čase, keď je pozorovaná.
Veľký potenciál majú však aj iné, modernejšie spôsoby spracovania virtuálnej reality v stavebníctve a architektúre, ktoré poskytujú voľnosť v pohybe po virtuálnom prostredí, simuláciu rôznych stavov a v neposlednom rade aj generovanie rozpočtu. Hlavný rozdiel medzi dynamickou a statickou vizualizáciou je, že pri statickej vizualizácii hovoríme o statickom renderovanom snímku, s ktorým nie je možné v reálnom čase manipulovať. Dynamická vizualizácia dáva možnosť 3D objekt upravovať a získať na výstupe viac potrebných informácií o subjekte. V dynamickej vizualizácii nám interaktívne prostredie umožňuje pohybovať sa okolo stavby, prechádzať interiérom stavby, simulovať rôzne stavy prostredia, v reálnom čase upravovať architektonický návrh a mnoho ďalších funkcií, ktoré vychádzajú z neobmedzených možností virtuálnej reality. Tieto funkcie môžu byť nápomocné všetkým účastníkom výstavby, či už sa jedná o investora (developera), architekta, projektanta, profesistu, zhotoviteľa alebo samotného užívateľa stavby. Spoluprácou účastníkov výstavby v tomto interaktívnom rozhraní sa odbúra riziko kolízií či už pri návrhu alebo samotnej realizácii stavby.
Real Time vizualizácia - Game engine: Táto technológia sa primárne využíva na vývoj hier pre herné konzoly. Pre svoje vlastnosti a efektívne spracovanie virtuálnej reality našla široké uplatnenie aj v stavebníctve. Spojením 3D modelu a prostredia „engine“ je možné vytvoriť realistické interaktívne prostredie, v ktorom je možné sa voľne prechádzať a toto prostredie ovplyvňovať.
V priemysle môže AR pomáhať pri vizualizácii rôznych scenárov, čo prispieva k vývoju a zlepšovaniu nových produktov alebo služieb. Zamestnanci môžu získať vizuálne návody alebo doplňujúce informácie, čím sa zefektívňuje práca a znižuje počet chýb. Priamo na mieste často chýbajú špeciálne znalosti, takže je nevyhnutné privolať externých technikov. Vďaka zariadeniam s AR je aj menej technicky vyškolený personál schopný vykonávať preventívne údržbárske práce, predtým než dôjde k výpadku. Návody krok za krokom a digitálne pokyny pre zamestnancov, rovnako ako všetky dôležité detaily v podobe virtuálnych prvkov, umožňujú rýchlu a bezchybnú výrobu. Centrálne uložené znalosti sú k dispozícii každému zamestnancovi, bez ohľadu na to, kde sa práve nachádza.
Marketing a predaj
Rozšírená realita vytvára unikátne digitálne zážitky, ktoré prelínajú to najlepšie z digitálneho a fyzického sveta. Eliminácia kognitívneho preťaženia je jedným z benefitov. Predstavte si, že potrebujete opraviť auto, práčku alebo iný stroj. Odbúrať pracné listovanie v návodoch je možné jednoduchým postavením predmetu pred kameru, čím získate jasný a vizuálne ľahko vstrebateľný obsah.
Porsche využíva aplikáciu s rozšírenou realitou pre svoje marketingové a obchodné účely. Čo tak pozrieť si, ako by vyzeralo vaše vysnívané auto pred vaším domom, nakonfigurované vo vašej obľúbenej farbe s novými diskami a ešte viac?
Walmart umožňuje nakupovať virtuálne so zážitkom. Pracovníci odbytu môžu obchodným partnerom a zákazníkom pomocou chytrého telefónu, tabletu alebo okuliarov predstaviť realistické náhľady produktov ešte skôr, ako sú tieto produkty vyrobené. Virtuálne exponáty je možné umiestniť, predstaviť a prezerať v reálnych priestoroch. Tým sa znižujú náklady na prepravu, pretože nie všetky vystavované diela musia byť fyzicky prítomné na mieste.
Zákazník môže použiť aplikáciu s AR na chytrom telefóne, aby sa pozrel, ako bude kus nábytku alebo technické zariadenie vyzerať v jeho vlastnom interiéri alebo či sa nové vozidlo zmestí do jeho garáže.
Zábava a hry
Pokémon Go je jednou z prvých a najstarších (2016) mobilných AR hier, ktorá sa hrá celosvetovo dodnes. Využíva sa lokalizácia - GPS systém, chytanie, trénovanie a boje virtuálnych postavičiek.
SkyView® umožňuje zapozerať sa na hviezdy a zistiť, čo je to za planétu a ako sa volá.
Vzdelávanie a asistencie
AR aplikácie umožňujú používateľom riešiť úlohy, ktoré by bez AR zvládnuť nedokázali, na vyriešenie ktorých by potrebovali špeciálne znalosti alebo ktoré by nemohli vykonať tak jednoducho a bezchybne. Rozšírená realita zlepšuje vnímanie reálneho sveta a zjednodušuje interakciu s ním.
V rámci konferenčnej miestnosti vybavenej AR systémom je možné prototyp alebo jeho časti virtualizovať. Klienti by tak mohli preskúmať prototyp rovnako ako aj všetky jeho aspekty podrobnejšie. Pomocou AR by mohli pozmeniť, odstrániť alebo vložiť niektoré jeho časti. To by umožnilo pôsobivú interakciu v reálnom čase. Zmeny a úpravy by sa neskôr odzrkadlili v návrhu.
Využitie hardvérových zariadení pre AR
Existuje niekoľko typov hardvérových zariadení, ktoré umožňujú prístup k rozšírenej realite.
Mobilné telefóny a tablety
V súčasnosti je najrozšírenejším spôsobom prístupu k AR využitie smartfónov a tabletov. Tieto zariadenia sú vybavené kamerami a senzormi, ktoré umožňujú snímanie reálneho prostredia a jeho následné obohatenie o virtuálne prvky. Aplikácie ako VIAR umožňujú unikátne zobrazenie 3D modelov produktov v rozšírenej realite, ktoré si môže používateľ umiestniť v reálnom prostredí. Stačí sa prejsť s tabletom alebo smartfónom v reálnom priestore, kde si chce užívateľ svoje 3D modely umiestniť, pridať ich jednotlivo v aplikácii do naskenovaného priestoru s mierkou 1:1. Na svojom účte si používateľ môže vytvárať, ukladať svoje scény a zdieľať ich (napr. vzorové technické miestnosti). Môže si vybrať obľúbené modely a označiť si ich ikonkou srdiečka.
AR okuliare a náhlavné súpravy
Ako niečo na tvár (náhlavný displej) - upevnením obrazovky pred oči máte možnosť rozšíriť realitu a ponechať si voľné ruky. Spoločnosť Google vydala okuliare Glass, ktoré zobrazovali digitálne informácie na plochej obrazovke pred očami namiesto binokulárneho 3D zobrazenia. Okuliare Glass sa stále predávajú v edícii Enterprise a využívajú sa vo výrobe, zdravotníctve a ďalších odvetviach.
Najznámejšími náhlavnými súpravami pre AR na hranie hier a zábavu sú Microsoft Hololens a Magic Leap One. Tieto náhlavné súpravy sa neustále zdokonaľujú v kombinovaní reálneho prostredia a digitálneho obsahu. Pri nasadení okuliarov Magic Leap sa naskenuje miestnosť a takmer v reálnom čase sa vytvorí približný model miestnosti.
Niektorí vývojári majú víziu o svete, v ktorom budeme všetci stále nosiť inteligentné okuliare alebo kontaktné šošovky, no tam sme sa ešte nedostali. Súčasné okuliare na rozšírenú realitu sú zvyčajne objemné a majú obmedzenú výdrž batérie. Okrem toho môže byť náročné pochopiť 3D modely prekrývajúce to, čo reálne vidíte. Piloti stíhačiek potrebujú šesť týždňov takmer nepretržitého výcviku, aby sa naučili používať náhlavné súpravy bez toho, aby ich rozptyľovali prekrývajúce sa vrstvy.
Objavuje sa aj otázka, či sú ľudia ochotní nosiť okuliare na AR ako súčasť každodenného života. Existuje obava z toho, že realita bude príliš sprostredkovaná.
Budúcnosť rozšírenej reality
Rozšírená realita je rýchlo sa rozvíjajúca technológia s obrovským potenciálom. S neustálym vývojom hardvéru a softvéru sa AR stáva dostupnejšou a intuitívnejšou. V budúcnosti môžeme očakávať ešte hlbšiu integráciu AR do nášho každodenného života, od inteligentných okuliarov a kontaktných šošoviek až po rozšírené interakcie v práci, vzdelávaní a zábave. S benefitmi rozšírenej reality otázka neznie, či použiť rozšírenú realitu, ale ako skoro ju použiť.
tags: #tvorba #rozsirenej #reality