Несмотря на много общего, VR, AR и MR — это не одно и то же. Мы обсуждаем ключевые отличия, движущие силы и варианты использования этих трех многообещающих связанных технологий.
Сегодняшние технологии прошли долгий путь от времен тонких картонных дисков View-Master, содержащих семь стереоскопических 3D-пар небольших цветных фотографий, до сегодняшней виртуальной реальности и ее близкого родственника AR. Фактически, благодаря крупным инвестициям таких гигантов, как Facebook, Google, Samsung и многих других, делающих ставку на высокую прибыль, виртуальная и дополненная реальность все чаще и чаще попадает в наши новостные ленты.
В этой статье мы начнем с освещения нюансов между VR, AR и MR, а затем совершим небольшое путешествие во времени, чтобы увидеть, как развивались VR/AR. Наконец, мы оцениваем, насколько они вписываются в сегодняшнюю реальность и как они могут повлиять на завтрашнюю.
Что такое виртуальная реальность (VR)?
Виртуальная реальность, или VR, — это симулированный и захватывающий опыт, проецируемый устройством в поле зрения пользователя. Представьте себе, что вы идете по Елисейским полям (Париж), все еще сидя в подвале своего дома в Сан-Франциско. Все, что вам нужно, — это гарнитура, которая проецирует вас в симуляцию через видоискатель. Это именно то, что обещает VR, и даже больше.
Как работает VR?
Некоторые из вас, возможно, помнят, каким захватывающим опытом было использование View-Master от Mattel, представленного в 1960-х годах. Сегодняшняя виртуальная реальность — это современная версия стереоскопического эффекта осмотра достопримечательностей: для нее требуется набор линз внутри окна просмотра на гарнитуре и установленное устройство, на котором впечатления сохраняются или вычисляются.
От чистого наблюдения до полного погружения — диапазон возможностей виртуальной реальности варьируется в зависимости от устройства и типа используемой гарнитуры. Использование пульта дистанционного управления, синхронизированного с установленной гарнитурой, позволяет пользователю взаимодействовать с трехмерными объектами в пространстве в рамках игры — либо для VR-игр , либо для виртуальных интерфейсов и приложений.
Краткая история виртуальной реальности и ее эволюция во времени
Оставив на мгновение в стороне технические аспекты виртуальной реальности и сосредоточившись на захватывающем 360-градусном опыте, в который она призвана нас проецировать, мы могли бы утверждать, что виртуальная реальность началась с «360-градусных фресок (или панорамных картин) девятнадцатого века, » как заявляет Общество виртуальной реальности в своей « Истории виртуальной реальности» . Мы перешли от раннего симулятора полета (1929 г.) к первому VR-дисплею Мортона, устанавливаемому на голову, в 1960 г., к Нео, воспринимающему весь мир как симуляцию внутри «Матрицы» в 1999 г.
Какие компании сегодня лидируют на рынке VR?
Перенесемся в 2014 год, когда Google выпустила на массовый рынок самодельную гарнитуру, использующую смартфон для управления виртуальной реальностью: Google Cardboard . Годом позже компания Samsung выпустила Gear VR , и новая гонка виртуальной реальности официально началась. Официально приобретенный в июне 2014 года, Oculus VR присоединился к семейству Facebook, чтобы ускорить достижение доминирования в сегменте высококачественных гарнитур виртуальной реальности.
Что такое дополненная реальность (AR)?
Как следует из названия, дополненная реальность, или AR, расширяет наше восприятие мира путем наложения компьютерной графики, изображений или набора интерактивных данных.
Как работает AR?
На сегодняшний день для AR требуется только смартфон с камерой и приложением AR. Двумя ключевыми элементами, обеспечивающими его работу, являются способность камеры захватывать окружающую среду вокруг вас во время вашего движения и программное обеспечение, которое рассчитывает и проецирует некоторые компьютерные изображения или контент.
Одним из ярких примеров этого в действии является недавнее AR-приложение IKEA, которое позволяет любому представить, как будет выглядеть любая комната или пространство с некоторой мебелью бренда.
Дизайнеры и архитекторы явно могли бы извлечь выгоду из этого нового способа создания объектов в реальном масштабе в контексте реальной жизни. «Теперь технологии догнали наши амбиции. AR позволяет нам еще раз по-новому взглянуть на мебельную розничную торговлю в нашем неустанном стремлении создать лучшую повседневную жизнь для всех и везде», — говорит Майкл Вальдсгаард , руководитель отдела цифровой трансформации Inter IKEA Systems.
Краткая история AR
От создания первого виртуального маркера желтой линии во время игры НФЛ в 1998 году до перекрытия картографических данных для помощи в моделировании полетов НАСА — дополненная реальность уже много десятилетий существует за пределами научной фантастики.
Еще в 1974 году Майрон Крюгер объединил проекторы и видеокамеры в интерактивной среде — это было рождение AR, какой мы ее знаем сегодня.
Совсем недавно AR сделала большой шаг к более широкому распространению на конференции Apple WWDC 17, когда разработка AR была представлена массам с помощью ARKit, среды разработки приложений дополненной реальности, созданной для iPhone и iPad.
ARkit против ARCore – борьба между Apple и Google за доминирование в AR
ARKit от Apple для iOS 11 обещает демократизировать разработку и массовое потребление AR-контента. Это прямой ответ компании Google ARCore, которая, в отличие от Apple, имеет преимущество в использовании своих знаний, поскольку также находится в пространстве виртуальной реальности. Обе среды проектирования и разработки AR обещают упростить и ускорить процесс создания и передать технологию в руки миллионов людей, уже использующих телефоны Android и iOS.
Поскольку приложения дополненной реальности все еще являются новинкой для массового рынка, еще слишком рано говорить о том, насколько на самом деле различаются эти комплекты разработки, за исключением того, что каждый из них специфичен для своих операционных систем и основной аудитории.
Теперь, когда две наиболее известные технологические компании (между ними контролируются 99% рынка смартфонов) сделали такой публичный шаг в поддержку дополненной реальности, мы должны быть готовы к тому, что отрасли снова будут разрушены.
А как насчет смешанной реальности (MR)?
Смешанная реальность представляет собой гибрид VR и AR и призвана предложить лучшее из обоих миров. Например, хотя он использует гарнитуру, как и VR, видя через полупрозрачное окно просмотра или стекло, он также проецирует визуальные эффекты поверх нашей среды.
Что выделяет MR, так это его высокоинтерактивный аспект и реалистичная визуализация проекции, которую он добавляет к нашему окружению. Вместо того, чтобы полагаться исключительно на пульты дистанционного управления или экраны телефонов, мы можем взаимодействовать с захватывающим контентом, используя естественные жесты тела и пальцев.
Apple и Google явно лидируют в технологии AR, но сегодняшняя среда MR отдает предпочтение Microsoft (HoloLens) и массово финансируемому Magic Leap (пока только концептуальная демонстрация).
Microsoft HoloLens и Magic Leap — два короля гонки смешанной реальности
Microsoft ХолоЛенс
Несмотря на коммерческий провал Google Glass , Microsoft не побоялась попробовать свой собственный «голографический компьютер» в MR-игре. Название «HoloLens» происходит от основного опыта, «позволяющего вам работать с цифровым контентом и взаимодействовать с голограммами в окружающем вас мире».
Волшебный прыжок
Это предприятие, поддерживаемое Google, является одним из наиболее финансируемых стартапов на стадии разработки, а также одним из самых секретных проектов в технологической отрасли за всю историю. Генеральный директор Magic Leap Рони Абовиц называет это «кинематографической реальностью — полным сдвигом в визуальных вычислениях». Эта компания, занимающаяся технологиями смешанной реальности, решает задачу проектирования интерактивных сред, используя лучшее из систем виртуальной и дополненной реальности.
Хотя это еще не было обнародовано, голографические очки используют динамический цифровой сигнал светового поля, проецируя изображения прямо в глаза и «обманывая» мозг, заставляя думать, что они реальны. Результатом является более богатый и правдоподобный дополненный опыт.
Как VR, AR и MR меняют то, как мы видим и воспринимаем мир?
VR для развлечений и потребления средств массовой информации
Одним из очевидных победителей от появления VR является индустрия развлечений. Lego Star Wars 360 Experience — один из примеров отличного внедрения и внедрения виртуальной реальности, позволяющий зрителям испытать повествование совершенно по-другому.
Анонсируя первую в истории автономную VR-гарнитуру (не требующую подключения к ней телефона или компьютера), технологический гигант Facebook переходит в наступление со своим планом по демократизации VR.
AR почти за одну ночь заново изобретает Nintendo — компанию с вековой историей
Благодаря взрывному успеху Pokemon Go в 2016 году мир впервые увидел, как AR может буквально «переместить» нашу реальность, дополнив ее маленькими монстрами, появляющимися и исчезающими с экранов наших смартфонов.
Смешанная реальность. Объединенная реальность? Смешанные чувства.
Из-за неясных отличий от своих собратьев VR и AR смешанная реальность с трудом определяет свое будущее.
Как и VR, MR использует гарнитуру для запуска опыта. Но устройства смешанной реальности отличаются от типичного оборудования виртуальной реальности, поскольку в них используются полупрозрачные очки, такие как Google Glass , которые позволяют нам оставаться в реальном мире — виртуальная реальность смешана с реальной реальностью.
Как и AR, MR накладывает цифровой контент и симуляцию поверх того, что мы обычно видим. Но опыт смешанной реальности позволяет вам физически взаимодействовать с симуляцией так, как AR не может… пока. И вместо того, чтобы полагаться только на экран телефона, вы можете использовать свое тело и пульты дистанционного управления для более интерактивного взаимодействия с окружающей средой.
Ландшафт VR, AR и MR в цифрах
Для того, чтобы действительно получить более широкое распространение, финансовая поддержка будет ключевым индикатором как технологической, так и экспериментальной поддержки.
При поддержке таких высокопоставленных инвесторов, как Alphabet’s Google Ventures, Alibaba и Andreessen Horowitz, Magic Leap лидирует в сфере инвестиций в MR, имея на сегодняшний день венчурное финансирование почти в 2 миллиарда долларов.
Давайте рассмотрим основные инвестиции в ключевые компании VR/AR на рынке сегодня.
Соображения проектирования для новых реалий
Проектирование для VR , AR и MR сродни созданию новой реальности. Эта новая парадигма создания захватывающего и многомерного контента требует новых правил и соображений. Дизайн дополненной, виртуальной и смешанной реальности использует существующие навыки, начиная от визуального дизайна (3D, UI) до дизайна взаимодействия (UX, продукта) и разработки, среди прочего.
От понимания анатомии человека, эмпатии, звука до визуального дизайна и не только — когда дело доходит до проектирования за пределами стандартного прямоугольного 2D-холста, у творческих людей появляется совершенно новое игровое поле.
3D и визуальный дизайн
Дизайнеры виртуальной реальности должны использовать совершенно другой подход и набор инструментов при создании иммерсивных впечатлений и интерфейсов. Точнее, им приходится думать за пределами 2D-экрана или прямоугольников и вместо этого думать о своем творческом холсте как о безграничном пространстве на 360°.
Все становится трехмерным, и, следовательно, VR-дизайнерам лучше сотрудничать с экспертами по 3D и/или приобретать базовое понимание 3D-графики с помощью WebGL и других инструментов с открытым исходным кодом.
Популярное программное обеспечение для создания 3D-изображений включает в себя:
- Unity3D (дизайн + игровой движок)
- Блоки Google VR
- Blender 3D (бесплатно, с открытым исходным кодом)
Понимание масштаба и позиционирования
Вопросы масштабирования и позиционирования для дизайна VR и AR связаны и влияют друг на друга. С одной стороны, расстояние элемента от зрителя влияет на читаемость и на то, насколько легко с ним можно взаимодействовать. С другой стороны, масштаб объекта в моделируемой реальности отражает, насколько большим/маленьким или далеким/близким будет тот же объект в реальном мире.
Отслеживание и движение
Концепция отслеживания движения связана с используемым аппаратным и программным обеспечением виртуальной, дополненной и смешанной реальности. Например, в то время как Google Cardboard в основном позволяет отслеживать движения с помощью акселерометра телефона, более поздняя гарнитура Google Daydream VR поставляется с пультом дистанционного управления, который позволяет вам указывать на объекты и управлять взаимодействием в виртуальном пространстве.
На более высоком уровне спектра иммерсивные системы, такие как Oculus Rift и HTC Vive, позволяют использовать более отзывчивые системы отслеживания движения и интерактивные контроллеры.
Разработка трекеров и контроллеров движения требует хорошего понимания естественных человеческих жестов и физических возможностей. Правильное соблюдение этого правила помогает усилить эффект погружения.
Использование реплик из более традиционных дисциплин
Нет необходимости изобретать велосипед, когда дело доходит до проектирования AR/VR/MR. Во многом так же, как и при переходе от печати к Интернету, мы можем учесть множество сигналов и применить многие принципы из более традиционных форм искусства.
Например, теория цвета, правила композиции и лучшие практики освещения по-прежнему применимы к новым медиа. Поскольку это все еще реальный мир, который мы пытаемся подражать и испытать в другом контексте, используя преимущества новых технологий, основные принципы изобразительного искусства могут быть использованы при проектировании новых реалий, которые мы строим.
Принципы анимации и переходов
То же самое касается принципов анимации: эффект перехода и движение в виртуальной реальности приобретают большую правдоподобность, когда применяются 12 принципов анимации (никто иной, как Дисней). Давайте кратко их рассмотрим:
- Сжатие и растяжение: расширение и сжатие объекта для имитации веса и объема в движении.
- Ожидание: индикатор того, что скоро произойдет важное действие.
- Постановка: наличие четкого намерения в каждом состоянии/позиции объекта.
- Прямо вперед и от позы к позе: сначала определяем начальное и конечное состояния, а затем заполняем пробелы.
- Последующие и перекрывающиеся действия: когда многие движущиеся части останавливаются, они не останавливаются все одновременно.
- Slow-In и Slow-Out: Эффект замедления – движение медленно, затем быстро, затем медленно.
- Дуга: Проще говоря, добавление немного извилистости большинству движений.
- Вторичное действие: добавление к основному действию для его усиления или дополнения.
- Тайминг: использование скорости или задержки для моделирования физики или шкалы времени.
- Преувеличение: Акцентирование определенных движений, чтобы подчеркнуть что-то.
- Сплошные рисунки: придание вещам более трехмерного вида.
- Привлекательность: Этот принцип требует интересных и убедительных характеристик.
Инструменты и ресурсы
В интересах демократизации этих новых технологий и стимулирования духа совместного творчества многие компании делятся своими концепциями проектирования и разработки со всем миром. Вот несколько ключевых ресурсов, которые помогут вам начать работу с виртуальной, дополненной и смешанной реальностями:
- Facebook Design – VR-ресурсы
- Apple — АРкит
- Microsoft HoloLens Mixed Reality — комплекты MR
Будущее дополненной, виртуальной и смешанной реальности
AR показала более широкий уровень внедрения, если принять во внимание всемирный успех хита Pokemon Go. Сегодня все, что нужно для знакомства с дополненной реальностью, — это смартфон с современной ОС, приличная камера и приложение AR — вход бесплатный, и в качестве холста у нас есть весь мир.
Недавнее появление Apple в AR-игре обещает еще больше усилить тенденции дополненной реальности. Тим Кук высказал свою позицию по этому поводу: «Конечно, есть несколько крутых нишевых вещей для виртуальной реальности, но, на мой взгляд, они не столь глубоки. AR – это очень важно».
Несмотря на более длительную историю, чем AR или MR, у виртуальной реальности, похоже, есть проблемы с аудиторией, главным образом из-за высокой стоимости внедрения приличной VR-гарнитуры, физического дискомфорта при длительном использовании и отсутствия конкретных вариантов использования этой технологии.
«Как работает виртуальная реальность?» — вопрос, который мы часто слышим в Интернете, а также на VR-мероприятиях. Тем не менее, многие отрасли могут использовать эту технологию для создания новых возможностей. Например, виртуальная реальность в автомобильной промышленности открывает ряд интересных возможностей.
Наконец, смешанная реальность — это идеальное сочетание реальной, дополненной и виртуальной реальности. «Приложения безграничны», — говорит генеральный директор Avegant Йорг Тьюс. Он размышляет о том, как дизайнеры и инженеры могут напрямую манипулировать 3D-моделями руками. «Смешанная реальность позволяет людям напрямую взаимодействовать со своими идеями, а не на экранах или клавиатурах», — добавляет он.
Мир находится на грани расширения своих границ с помощью захватывающего 3D-контента и цифровой сферы, как никогда раньше. Это уникальная возможность для дизайнеров, инженеров и компаний присоединиться к революции.