Что такое дополненная реальность (XR)?

Обзор дополненной реальности

Дополненная реальность (XR) относится к технологиям, которые сочетают в себе реальные и виртуальные настройки для создания убедительных и захватывающих впечатлений.

Виртуальная реальность (VR), дополненная реальность (AR) и смешанная реальность (MR) — это лишь некоторые из технологий, подпадающих под общий термин XR. VR — это технология, которая полностью погружает человека в цифровую симуляцию, отрезая его от окружающей среды.

Виртуальная среда часто отображается с помощью экранов или линз, в то время как пользователи носят гарнитуру виртуальной реальности, записывая движения своей головы. Пользователи могут исследовать виртуальную среду, взаимодействовать с объектами и участвовать в различных мероприятиях через виртуальную реальность.

Улучшая пользовательский опыт и взаимодействие с его физической средой, AR накладывает цифровую информацию на реальный мир. Обычно AR используется со смартфонами, планшетами или очками AR. Благодаря возможности пользователей проецировать виртуальные объекты, текст или изображения в реальный мир, они могут одновременно взаимодействовать как с виртуальными, так и с физическими аспектами. Многочисленные отрасли, включая игры, образование, навигацию и производственное обучение, являются областями применения дополненной реальности.

MR — это гибридная форма реальности, объединяющая компоненты VR и AR. Пользователи MR-систем могут взаимодействовать с виртуальными элементами, оставаясь при этом осведомленными и взаимодействуя со своей реальной средой. Ношение специальных наушников или очков является обычным требованием для MR, что позволяет виртуальным объектам появляться и взаимодействовать с реальным миром, отслеживая положение пользователя и окружение.

Технологии XR используются для самых разных целей, включая отдых, игры, образование, обучение, онлайн-встречи и совместную работу, архитектурный и промышленный дизайн, здравоохранение и многое другое. Создавая захватывающий и привлекательный опыт за пределами обычных интерфейсов, XR может полностью изменить то, как мы взаимодействуем с информацией, общаемся, исследуем и переживаем виртуальные миры.

Как работает дополненная реальность

XR работает, создавая захватывающий опыт, который сочетает в себе реальные и виртуальные компоненты. Конкретная работа XR зависит от используемой технологии — VR, AR или MR.

Вот как работают эти технологии:

Виртуальная реальность

Технология виртуальной реальности создает захватывающий опыт, заменяя среду пользователя виртуальными объектами. Чтобы отслеживать движения головы, пользователи надевают виртуальную гарнитуру со встроенными датчиками. Гарнитура отображает стереофонические 3D-изображения, которые дают пользователю ощущение глубины и погружения.

Реалистичность усиливается за счет пространственного звука, воспроизводимого встроенными наушниками или динамиками. Пользователи используют портативные контроллеры для взаимодействия с виртуальной средой, а система отслеживает эти контроллеры, чтобы отображать положение и движения пользователя.

дополненная реальность

Включение виртуальных функций в реальную среду, известное как AR, расширяет возможности пользователя и взаимодействие с окружающей средой. Смартфоны, планшеты и специальные очки дополненной реальности могут обеспечивать дополненную реальность. Камера устройства записывает окружающую среду, а гироскопы и акселерометры контролируют ориентацию и местоположение.

Программное обеспечение дополненной реальности анализирует изображение с камеры, которое определяет характеристики и объекты в реальном окружении. Зрение пользователя отображается и накладывается на виртуальные объекты, текст или изображения на экране устройства или через очки дополненной реальности. Сенсорные экраны, жесты и голосовые команды могут использоваться пользователями для взаимодействия с виртуальными компонентами.

смешанная реальность

Пользователи могут взаимодействовать с виртуальными элементами, осознавая и взаимодействуя со своей физической средой благодаря смешанной реальности, которая включает в себя элементы как виртуальной реальности, так и дополненной реальности. Как и системы AR и VR, гарнитуры MR оснащены камерами, датчиками и дисплеями.

Используя камеры и датчики, система MR отображает физическую область, чтобы в цифровом виде представить фактическое окружение. Затем виртуальные объекты отображаются и фиксируются на месте в поле зрения пользователя, обеспечивая естественное взаимодействие и окклюзию с окружающей средой. По-прежнему видя и взаимодействуя с реальной средой, пользователи также могут взаимодействовать с виртуальными элементами.

XR, AR, VR и MR: в чем разница?

XR, AR, VR и MR — это разные технологии, которые меняют наше восприятие реальности, при этом XR — это общий термин, охватывающий AR, VR и MR. В таблице ниже приведены различия между XR, VR, AR и MR.

Преимущества дополненной реальности

XR предлагает такие преимущества, как улучшенное погружение, улучшенное обучение, эффективная визуализация, удаленное сотрудничество и улучшенная доступность.

Расширенное погружение позволяет пользователям полностью погрузиться в виртуальную среду. Эта иммерсивная среда создает более реалистичные симуляции обучения, интересный образовательный контент и увлекательные развлекательные мероприятия.

XR улучшает обучение и память, облегчая прямое взаимодействие и практическое обучение. Пользователи могут взаимодействовать с виртуальными объектами, визуализировать сложные концепции и участвовать в интерактивных сценариях, улучшая сохранение и понимание информации.

XR имеет важные приложения в производстве, архитектуре и здравоохранении, позволяя сосуществовать обзору проектов, реалистичной визуализации и виртуальному прототипированию. Это приводит к лучшему принятию решений, большей эффективности и снижению затрат.

Кроме того, XR поддерживает удаленное сотрудничество, облегчая виртуальные встречи и создавая общее пространство независимо от физического местоположения участников. Это снижает транспортные расходы и стимулирует международное сотрудничество.

Более того, XR может повысить доступность, создавая инклюзивный опыт для людей с ограниченными возможностями. Он может предлагать различные методы связи, гибкие пользовательские интерфейсы и сенсорную стимуляцию.

Проблемы с дополненной реальностью

Дополненная реальность сталкивается с такими проблемами, как технические ограничения, удобство для пользователя, разработка контента, совместимость и соображения конфиденциальности.

Технические ограничения, связанные с предоставлением высококачественного опыта XR, являются одной из основных проблем. Большие требования к оборудованию и программному обеспечению для систем XR делают их дорогими и могут препятствовать их повсеместному внедрению, особенно для частных лиц или организаций с низким уровнем финансирования.

Кроме того, некоторые пользователи могут испытывать физический дискомфорт и сенсорные проблемы из-за привыкания к XR, такие как укачивание, напряжение глаз или спутанность сознания. Для более широкого признания очень важно гарантировать комфорт и безопасность пользователя во время длительных сеансов XR.

Требование к разработке и созданию контента представляет собой еще одну проблему. Опыт XR требует специализированного материала, обслуживаемого конкретной платформой и технологией. Создание высококачественного XR может занять много времени и ресурсов, требуя знаний в области 3D-моделирования, анимации и интерактивного дизайна. По-прежнему трудно найти разнообразный и интересный контент XR для использования во многих областях и контекстах.

Стандартизация и функциональная совместимость создают дополнительные проблемы. XR включает в себя несколько платформ, технологий и устройств, каждое из которых имеет уникальные потребности в совместимости. Кроссплатформенный опыт и беспрепятственное взаимодействие между различными XR-системами могут быть затруднены, что затрудняет интеграцию и широкое внедрение.

Также серьезными проблемами в XR являются вопросы этики и конфиденциальности. Вопросы конфиденциальности, безопасности и согласия пользователей должны быть решены, поскольку опыт XR влечет за собой сбор и анализ пользовательских данных. Использование XR в здравоохранении, образовании или работе также поднимает этические вопросы, которые требуют тщательного рассмотрения прав собственности на данные, согласия и ответственного использования.

Является ли Метавселенная разновидностью дополненной реальности?

XR и идея Метавселенной тесно связаны, хотя и не обязательно совпадают.

XR включает в себя сочетание цифровых и физических настроек для создания увлекательного опыта. Метавселенная — это виртуальная вселенная или взаимосвязанная сеть виртуальных и дополненных реальностей, которая выходит за рамки ограничений технологии XR и охватывает обширное цифровое пространство, где пользователи могут взаимодействовать с целым рядом виртуальных сообществ и впечатлений.

Метавселенная определяется пользовательским контентом, социальными взаимодействиями, постоянными онлайн-местами и экономическими механизмами.

Концепция Метавселенной охватывает более широкое видение полностью реализованной виртуальной вселенной со своей собственной экономикой, социальной динамикой и возможностями для участия и творчества пользователей. XR способствует реализации Метавселенной, предоставляя базовые технологии для виртуального и дополненного опыта, но концепция Метавселенной выходит за рамки XR.