A kiterjesztett valóság ( AR [ 1] – „kiterjesztett valóság”) bármely szenzoros adatnak a látómezőbe történő bejuttatásának eredménye a környezetről szóló információk kiegészítése és a környezet észlelésének megváltoztatása érdekében.
A kiterjesztett valóság egy észlelt vegyes valóság , amelyet egy számítógép hoz létre az észlelt valóság "kibővített" elemeinek felhasználásával, amikor valódi tárgyakat helyeznek el az észlelés területén.
Az észlelt valóságnövelés leggyakoribb példái közé tartozik egy párhuzamos elülső színes vonal, amely a kapuhoz legközelebbi korcsolyázó helyzetét mutatja egy televíziós futballmérkőzésen, a szabadrúgástól a kapuig mért távolságot jelző nyilak, egy „húzott” korongrepülés. pálya egy jégkorongmeccs során, valós és kitalált tárgyak keverése filmekben és számítógépes vagy kütyüjátékokban stb.
Feltehetően a "kiterjesztett valóság" kifejezést a Boeing Corporation kutatója , Tom Caudell javasolta 1990 - ben [ 2 ] . Tom Codel a kifejezést a repülőgépek építésénél használt digitális kijelzők leírására használta. Az összeszerelők hordozható számítógépeket vittek magukkal, rajzokat, utasításokat láthattak az áttetsző kijelzőpanelles sisakok segítségével [3]
A kiterjesztett valóságnak többféle definíciója létezik: Ronald Azuma kutató 1997 -ben olyan rendszerként határozta meg , amely [4] :
1994 -ben Paul Milgram ( eng. Paul Milgram ) és Fumio Kishino ( eng. Fumio Kishino ) leírta a „virtualitás-valóság” kontinuumot ( Milgram's Reality-Virtuality Continuum ) [5] – a valóság és a virtualitás közötti teret, amely között létezik kiterjesztett valóság (közelebb a valósághoz ) és kiterjesztett virtualitás (közelebb a virtualitáshoz ). A kiterjesztett valóság annak eredménye, hogy képzeletbeli objektumokat adunk a való világ elemeiként észlelt tárgyakhoz, általában segédinformációként.
Néha a „kiterjesztett valóság”, „bővített valóság”, „dúsított valóság”, „kibővített valóság” kifejezéseket szinonimaként használják. A kifejezések ilyen használata általában helytelen – a „kiterjesztett valóság”, „kiterjesztett valóság”, „dúsított valóság” kifejezések csak a kiterjesztett valóság gyakorlati alkalmazásának bizonyos formáira és vonatkozásaira vonatkoznak, míg a „kibővített valóság” kifejezések alkalmazhatósága fokozott valóság” teljesen kétséges.
„Mint minden technológiának, az AR-nek és a VR-nek is van egy árnyoldala: még mindig meglehetősen nehéz őket használni. Az egész napos AR szemüveg viselése nagyon elfárad a szemed, ez különösen a készülékek korai verzióinál volt észrevehető; ráadásul az ember sokkal több információt kap. De a jövőben az emberek ehhez alkalmazkodni fognak - a technológia fejlődésével párhuzamosan ”- mondja [6] Robert Scoble futurista. A modern kibővített valóság másik problémája az AR-szemüvegek használatának kényelmetlensége a terjedelmes méretük miatt, valamint az ilyen eszközök magas ára. Az olcsóbb és elterjedtebb lakossági szemüvegek (pl. Google Glass ) kis fogyasztásúak, így sok funkciót nem tudnak ellátni [7] . Erről további részletek ebben a cikkben [8] találhatók .
A kiterjesztett valóság első módszereit, amelyek akkor még nem kaptak ilyen nevet, széles körben használták a sci-fi irodalomban és a kapcsolódó művészetben az alternatív történelem műfajában , valamint a televíziós produkciókban és filmekben, ahol valódi tárgyak és karakterek keverednek. és interakcióba léphet az animáció és a számítógépes grafika által létrehozottakkal . [9]
Számos olyan mobileszköz -szoftver létezik, amely lehetővé teszi a kiterjesztett valóság használatával a környezetről szükséges információk megszerzését: kiterjesztett valóság böngészők [10] és speciális programok egyedi szolgáltatásokhoz, cégekhez vagy akár egyedi modellekhez. A kiterjesztett valóság elterjedése és a technológia növekvő népszerűsége a fogyasztók körében annak a ténynek köszönhető, hogy az okostelefonok és táblagépek hardverplatformjaiban a számítási teljesítmény és az érzékelőkészlet lehetővé teszi bármilyen digitális adat rárakását a kapott képre. valós időben a készülékekbe épített kamerákból. Ezen a területen a megoldások egy része hordható számítógépek formájában testesül meg (beleértve az intelligens ruházat elemeit is ), amelyek állandó kapcsolatot biztosítanak a kiterjesztett valóság környezetével.
A Google egy Project Glass headseten dolgozik (az egyik első kísérlet a kiterjesztett valóság fogyasztói szektorba hozására, 2013, a fejlesztést 2015-ben lefagyták. Ezzel párhuzamosan a Tango kiterjesztett valóság platformot fejlesztették ki , amely 2016-ban jelent meg [1] ), a Vuzix pedig Smart Glasses M100-on van. A Microsoft 2016-ban adta ki a Hololenst a vállalkozások és a szakemberek számára. 2017 júniusában az Apple bejelentette az ARKit platformot [1] . Hasonló fejlesztések zajlanak más nagyvállalatoknál is, köztük a Canon AR szemüveggel a professzionális tervezők MREAL [11] , valamint számos induló cégnél.
A modern laparoszkópos műtéteknél az endoszkóp képét az intraoperatív angiográfia során kapott kép egészíti ki. Ez lehetővé teszi a sebész számára, hogy pontosan tudja, hol helyezkedik el a daganat a szerven belül, és így minimálisra csökkenti a páciens szervének egészséges szöveteinek elvesztését a daganat eltávolítása során [12] .
A modern harci repülőgépek és helikopterek gyakran használnak head-up kijelzőt vagy a pilóta sisakját . Lehetővé teszi a pilóta számára, hogy közvetlenül az általa megfigyelt helyzet hátterében kapja meg a legfontosabb információkat anélkül, hogy a fő műszerfal elterelné [13] . Ez lehetővé teszi például, hogy értékes másodperceket takarítson meg a manőverezhető légiharc során. Sok ilyen rendszer lehetővé teszi a célpont megjelölését a fej elfordításával vagy a szemgolyó mozgatásával.
A harcjárművek, tankok, gyalogos katonák legénységei számára is széles körben alkalmazzák a kiterjesztett valóság taktikai rendszereket. Ilyen például az amerikai ARC4 sisakra szerelt rendszer. A jövőben mesterséges intelligencia technológiákkal szintetizálják a kiterjesztett valóság megfelelő szimbólumait , amelyek lehetővé teszik a célpontok gyors megjelölését, biztosítva a hatékony célkijelölést, koordinációt és konfliktusmentes közös tüzelést [14] .
A kiterjesztett valóság technológia egy hatékony eszköz a földi lőszerraktárak 3D-s topológiájának optimalizálására a kötegben lévő lőszerpopuláció és a köztük lévő távolság megválasztásával a kockázati zónák dinamikus megjelenítése alapján. Az ilyen zónákra vonatkozó információk terjesztése lehetővé teszi a biztonságos telepítési helyek és a legkevésbé kockázatos útvonalak kiválasztását az egységek mozgásához a tároló létesítmények felrobbanásának veszélye esetén. Ezenkívül az AR-szemüvegek vagy a kapcsolódó kijelzők információkat jeleníthetnek meg egy adott lőszer állapotáról és működési előzményeiről, mielőtt elküldenék azokat az egységeknek [15] .
Vannak számítógépes játékok , amelyek feldolgozzák a kamera videojelét, és további elemeket raknak rá a környező világ képére. 2004-ben például megjelent a Mosquitos nevű mobiltelefonos játék , ami egy normál videokamera mód volt, de egymásra rakva, szálkereszttel és egyre nagyobb szúnyogokkal, amiből a játékos "visszalőtt". A szúnyogok a kamera látóterén túl nagy területen keletkeztek, így a szúnyogok „megtalálásához” a szobában kellett állni, és megfordítani a telefont. [16] .
A modern világban a kiterjesztett valóságú játékok széles körben elterjedtek a kütyükön és a játékkonzolokon is . 2016 közepére a Pokémon Go [1] , a virtuális kiterjesztett valós világban való interaktív Pokémon -fogásra alkalmas, globális többjátékos játék – valós tárgyakon szerte a bolygón – a legszélesebb körben elterjedt és komoly közfelháborodást kapott. Az amerikai Abhishek Singh ( eng. Abhishek Singh ) a Super Mario Bros. Ezenkívül a fejlesztők a Minecraftot a kiterjesztett valóságba helyezték át [1] .
A kiterjesztett valóságot aktívan használják a nyomtatott anyagokban az úgynevezett kiterjesztett valóság böngészők [10] elterjedése miatt – különösen a Wikitude, a JuliviAR, a Layar, a blippAR, a ViliPhoto és mások. Az újságok, füzetek, prospektusok, magazinok, sőt a földrajzi térképek [17] is tartalmaznak képeket, amelyek a digitális tárgyak későbbi megjelenítéséhez címkéként szolgálnak. A kiegészítő információ szerepe lehet szöveg, kép, videó, hang vagy háromdimenziós objektumok [18] , statikus vagy animált – tulajdonképpen bármilyen digitális adat. A táblagépekre és okostelefonokra telepített speciális böngészőprogramok segítségével a felhasználók beolvasják a címkéket, és további tartalmakhoz jutnak hozzá.
A folyóiratokban a kiterjesztett valóságot leggyakrabban a reklámok megjelenítésére használják, mint marketingeszközt, amely felkelti a közönség figyelmét. Vannak azonban olyan projektek, amelyek a társadalmi problémák megoldását célozzák: szemléltető példa erre a japán Tokyo Shimbun újság kezdeményezése, amelynek szövegeit mobil eszközök segítségével adaptálják a gyermekek észleléséhez, és a gyerekek közös információs mezőjének kialakítását célozzák. és szüleik, valamint a családi kötelékek erősítése [19] .
Az animált kiterjesztett valóság széles körben elterjedt az óvodai oktatási irodalomban.
Vonalkódok , QR kódok , RFID címkék [20] használhatók kiterjesztett valóság címkeként .
A kiterjesztett valóság sem kerülte meg az oktatás témáját [21] .
Már jó néhány alkalmazás létezik a piacon az úgynevezett zöld képernyő létrehozására zöld képernyő nélkül - ami kiemeli az ember kontúrját, és elválasztja a különféle technológiákkal készített fényképektől. Ha elválasztja egy személy körvonalát a képtől, akkor új háttérrel helyettesíthető, amely hasznos lehet videohívásokhoz vagy világosabb és színesebb képek készítéséhez. Az olyan alkalmazásfejlesztők, mint a Prisma vagy a Paper Artist, szintén hasonló technológiákra támaszkodnak, és olyan neurális hálózatokat használnak, amelyek közvetlenül a mobileszközön működnek.