доповнена реальність. реф. Реферат Доповнена реальність (augmented reality, ar) Доповнена реальність
 Скачать 29.71 Kb.
|
|
Реферат Доповнена реальність (augmented reality, AR) Доповнена реальність (англ. augmented reality, AR), — термін, що позначає всі проєкти, спрямовані на доповнення реальності будь-якими віртуальними елементами. Доповнена реальність — складова частина змішаної реальності (англ. mixed reality), в яку також входить «доповнена віртуальність» (коли реальні об'єкти інтегруються у віртуальне середовище). Термін «доповнена реальність», ймовірно, був запропонований дослідниками корпорації Boeing Томом Коделом (Tom Caudell) у 1990 році. Існує кілька інших визначень доповненої реальності. Зокрема, дослідник Рональд Азума (Ronald Azuma) у 1997 році визначив її як систему, яка: суміщує віртуальне і реальне; взаємодіє у реальному часі; працює з 3D. У концепції Пола Мілграма (Paul Milgram) і Фуміо Кішіро (Fumio Kishino) доповнена реальність є частиною змішаної реальності, яку також називають гібридною реальністю (Hybrid Reality). Ця концепція була запропонована ще у 1994 році. Але, починаючи з 2016 року, компанія Microsoft почала активно використовувати термін «змішана реальність» для просування на ринку свого продукту HoloLens. І тепер деякі експерти (і постачальники обладнання) визначають терміни наступним чином: Доповнена реальність (AR) — проектування будь-якої цифрової інформації (зображення, відео, текст, графіка і т.д.) поверх екрану будь-яких пристроїв. В результаті реальний світ доповнюється штучними елементами і новою інформацією. Може бути реалізована за допомогою додатків до звичайних смартфонів і планшетів, окулярів доповненої реальності, стаціонарних екранів, проекційних простроїв та інших технологій. Змішана реальність (MR) — проектування тривимірних віртуальних об’єктів чи голограм на фізичний простір. Дозволяє переміщуватись навколо віртуального об’єкту, оглядати його з усіх боків і, за потребою, всередині. Вимагає, як правило, спеціального обладнання (окулярів чи шоломів).1 Саме цими визначеннями ми будемо керуватись у даній статті; у ній йтиметься переважно про доповнену реальність. Як працює технологія AR Загальна схема створення доповненої реальності в усіх випадках така: камера пристрою AR знімає зображення реального об’єкта; програмне забезпечення (ПО) пристрою проводить ідентифікацію отриманого зображення візуальне доповнення, поєднує реальне зображення з його доповненням і виводить кінцеве зображення на пристрій візуалізації. Детальніше технологію створення доповненої реальності ми розглянемо на прикладі використання її для діагностики промислового обладнання або управління ним. Для роботи з AR на виробництві використовується смартфон, планшет або смарт-окуляри з відеокамерою і відповідним ПЗ. Якщо об'єктив відеокамери спрямований на об'єкт (одиницю обладнання), З нйого або по заздалегідь встановленому маркеру, або після аналізу форми об'єкта. Розпізнавши об'єкт, ПЗ підключається до тривимірного цифрового двійника об'єкта, який розміщений на сервері підприємства або в хмарі. Потім пристрій AR завантажує необхідну інформацію і накладає її на зображення об'єкта. У результаті співробітник підприємства бачить на екрані (або через окуляри) частково фізичну реальність, частково цифрову. При цьому оператор, керівник цієї одиницею обладнання, і технік-ремонтник, дивлячись на один об'єкт, будуть бачити різну доповнену реальність, відповідно до виконуваних функцій. Ремонтник може бачити дані про напрацювання або, припустимо, робочу температуру того чи іншого вузла, який обслуговує. Оператору пристрій AR може допомагати управляти об'єктом – завдяки сенсорному екрану, голосом або жестами. При русі співробітника розмір і орієнтація дисплея AR автоматично коригуються, непотрібна інформація зникає, а нова з’являється. Тривимірна цифрова модель створюється або за допомогою САПР (зазвичай ще на етапі розробки об'єкта), або шляхом оцифрування даної одиниці обладнання. Цей цифровий двійник збирає інформацію про стан об'єкта, що отримується від нього самого, з інформаційних систем та із зовнішніх джерел. З його допомогою ПО доповненої реальності масштабує і точно розміщує на зображенні об'єкта або навколо нього актуальні дані. Пристрої, що реалізують АR Пристрої, здатні створювати доповнену реальність, можна розділити на наступні групи. Мобільні пристрої. До них відносять планшети, смартфони, окуляри доповненої реальності, лінзи доповненої реальності. На планшети і смартфони має бути встановлено спеціалізоване ПЗ. Наприклад, на смартфони і планшети можна встановити браузери доповненої реальності, такі як Wikitude, Layar, Blippar, або спеціальні пропозиції (зокрема, City Lens для Windows Phone). Ці браузери можуть показувати найближчі до місцерозташування користувача визначні місця, магазини, кав’ярні, пункти прокату, пункти обслуговування і т.п., а також виконувати корисні функції. Окуляри доповненої реальності — це окремий повноцінний пристрій, разроблений безпосередньо для роботи з AR. Вони, почасти, вміють проектувати голограми та інформацію у реальний простір, але не прив’язуються до їх фізичних об’єктів. Фактично, це просто екран перед очима. Найбільш відомі окуляри Google Glass (у 2018 р. звичайним користувачам були доступні версії 2.0 та 3.0, компаніям — версія 2017-го року, Google Glass Enterprise Edition). З ними конкурують Vuzix Blade, Epson Moverio, Sony SmartEyeglass. У порівнянні з Google Glass, ці та інші окуляри доповненої реальності дешевше і більше доступні — звичайні користувачі можуть купити їх на офіційних сайтах. А окуляри Microsoft HoloLens, Magic Leap One и Meta 2 — це вже окуляри змішаної реальності, тобто вони дозволяють працювати з віртуальними об’єктами, прив’язаними до реального світу. Лінзи для доповненої реальності поки ще лишаються технологією майбутнього. Розробники прагнуть перетворити лінзи у прозорий екран, що містить систему управління, мініатюрну камеру, антену, світлодіоди та інші оптоелектронні компоненти.Зокрема, компанія Samsung вже подала патент на «розумні» контактні лінзи, роботи у цьому напрямку веде і компанія Google. Але на ринок подібні пристрої вийдуть не раніше, ніж 5-10 років. Стаціонарні пристрої. Це може бути телевізор, екран комп’ютера, ігровий комп’ютер типу Kinect. На екран телевізора виводиться вже доповнене зображення (особливо часто це буває під час трансляції футбольних і хокейних матчів), приклад для комп’ютера — карти Google в режимі «Satellite», коли на супутниковий знімок накладаються назви вулиць і визначні місця. Іноді використовуються широкоформаті екрани, а також проекційні системи, здатні накладати зображення не лише на екрани, але і на будь-які поверхні. Спеціальні засоби. До них відносять, наприклад, спеціалізовані шоломи військових пілотів. На скло шолома виводиться необхідна пілоту важлива інформація і він може сприймати її, не переводячи погляд на панель приладів, тим самим економлячи дорогоцінні секунди. Багато з подібних систем дозволяє здійснювати цілевказання шляхом повороту голови чи рухом очних яблук пілота. Шолом пілота-винищувача п’ятого покоління F-35 використовує вже настільки сучасні технології, що пілот може бачити навіть крізь непрозорий корпус літака. Це найдорожчий шлем у світі — його вартість перевищує 400 тис доларів. А британські інженери розробили для військових пілотів шлем з уже вбудованою системою нічного бачення. На захисному склі «розумного шолома» може бути відображена швидкість мотоциклу, маршрут, текстові повідомлення і багато іншого. Схожу технологію використовують і для відображення інформації на лобовому склі автомобіля. Доповнена реальність у промисловості Компанія Boeing протягом останніх 20 років шукала систему, здатну скоротити час на виробництво кабельних джгутів і усунення помилок при їх виготовленні. Бортові системи літаків містять багато компонентів, пов’язаних між собою дротами і кабелями. Їх загальна довжина у літаку Боінг-747, наприклад, складає 250 кілометрів.8 Укладка і з’єднання дротів виробляється за спеціальним шаблоном, після чого скріплюється у джгути, а на кінці кабелів встановлюють роз’єми. Така робота займає багато часу і загрожує помилками. На початку 2014 р. компанія впровадила рішення з доповненої реальності на платформі окулярів Google Glass. За рахунок впровадження технології AR вдалося скоротити час виробництва на 25% і знизити кількість помилок на 50%. Компанія Lockheed Martin використовує технології доповненої реальності у процесі збірки літака F-35. За основну платформу використовуються AR-окуляри Epson Moverio BT-200, обладнані датчиками руху і глибини. Коли технік монтує на шасі деталь тормоза, в окулярах він бачить усі дані про те, де і в якому порядку варто проводити збірку і під’єднувати кабелі. За даними компанії NGRAIN, впровадивши цю систему, програмне забезпечення дозволяє інженерам працювати швидше на 30% і з точністю до 96%. (Варто підкреслити, що компанія Lockheed Martin з успіхом використовує також і технологію VR, детально про це йдеться у статті «Віртуальна реальність».) Концерн Fiat Chrysler Automobiles (FCA) застосував у своїй роботі проекційну AR-систему OPS Solutions. Тепер на кожному етапі процесу складання робочі отримують наочну інформацію про свій наступний крок. Машинобудівне підприємство AGCO (США) в 2015 р. обладнало ділянки великими дисплеями, на які виводився тривимірний склад виробів і повний комплект документації, необхідний для швидкого і якісного складання виробів (тракторів та іншої сільськогосподарської техніки). У 2017 року підприємство перейшло на використання окулярів Google Glass, завдяки чому контроль якості прискорився на 20%. Портативні віртуальні візуалізатори PVAITV і MibiPV, розроблені спеціально для інженерів та IT-фахівців, дозволяють сканувати обладнання і виявляти помилки/несправності, які необхідно усунути. Програма вказує, де знаходиться пошкоджений роз'єм або від’єднаний шнур. Робочі General Electric при складанні вітряних турбін на заводі у Флориді зв'язуються з експертами через окуляри доповненої реальності, показують збиране обладнання в поле зору і отримують відповіді на питання від фахівців, конструювати турбіни, за допомогою тих же окулярів. Аналіз показує зростання продуктивності на 34% у порівнянні з використанням попередніх технологій складання обладнання. Крім все більш активного застосування в промисловості доповнена реальність використовується у комп’ютерних іграх, маркетингу (зокрема, у вуличному маркетингу, коли великий екран з AR розташовується в людному місці), в моді, соціальних мережах, медицині та хірургії, туризмі, в пресі, музейній справі - список прикладів застосування AR постійно поповнюється. Фінансові перспективи (AR як J-технологія) За даними консалтингової фірми Digi-Capital, у 2017 році інвестори в США вклали в VR- і AR-стартапи понад $3 млрд. У результаті ринок значно перевершив прогнози. Але, разом з тим, ринок VR/AR досить нестабільний і «розігрівається» разовими великими угодами, а інвестують у нього, переважно, венчурні інвестори. При цьому значний обсяг коштів інвесторів припадає на частку стартапу Magic Leap. За кілька років проект суперсекретних окулярів доповненої реальності отримав понад $2 млрд. Від компаній Google, Alibaba, Qualcomm і саудівських фондів. У чому причина такої щедрості? Засновник компанії Роні Абовітц після ряду досліджень дійшов висновку, що мозок використовує не всі дані, що надходять до нього через зорову систему. Тому для нової технології можна використовувати не все світлове поле, а лише обрані біти інформації, які будуть правильно інтерпретуватися зорової корою. І тоді можна позбутися дисплеїв і покладатися безпосередньо на очі користувачів. Тому інвестори знали, у що вкладають гроші. Розробка тривала протягом 7 років, замовлення на перші зразки для розробників ціною 2295 дол. почали приймати в серпні 2018 р. Щодо ринку в цілому, то він також поки нестабільний. Так, якщо в липні 2017 р аналітики компанії IDC вважали, що світовий обсяг продажів товарів і послуг, по’язаних з технологіями доповненої і віртуальної реальності (AR/VR), з 11,4 млрд доларів у 2017 році зросте майже до 215 млрд доларів у 2021 році і, в середньому, обсяг ринку буде щорічно зростати на 113,2%, то у 2018р. їх оцінки змінилися. За новими прогнозами, з 2017-го по 2022 роки світовий ринок технологій доповненої (AR) і віртуальної (VR) реальності буде зростати, в середньому, на 71,6% в рік. Разом — 106 млрд доларів. У 2022 році, а не 215 млрд доларів у 2021 р. Аналітики компанії Digi-Capital дають дещо інші оцінки: до 2020 року вартість ринку VR складе $30 мільярдів, а AR — $90 мільярдів. Однак Джессі Шелл, генеральний директор Schell Games і професор Університету Карнегі-Меллон, вважає, що це «вкрай невірний прогноз». Він вважає, що ринок буде розвиватися дуже повільно. А значить, стартапам варто врахувати, що суворі часи затягнуться на більш тривалий період, ніж планувалося. Шелл вважає, що до 2025 року частка прибутку AR складе 15% від доходу ринку VR, тобто приблизно $ 1,1 — $ 3,3 млрд. Ринок доповненої реальності як і раніше буде невеликою, і його чекають труднощі. За словами Шелла, пройде ще багато років, перш ніж технології розвинуться настільки, щоб створити окуляри доповненої реальності, які не відрізнялися б від звичайних окулярів. Однак Тім Кук, генеральний директор компанії Apple, неодноразово заявляв, що AR на даний момент є найбільш перспективною технологією. За його словами, доповнена реальність — настільки ж грандіозна ідея, як і створення смартфона. Періодично в мережі з’являються відомості про роботу Apple над окулярами доповненої реальності, передбачувана дата випуску — кінець 2019 р. Павло Біленко, засновник інженерного центру ТЕКНЕР, вважає, що AR — одна з J-технологій з прискореної дифузії. Швидкість дифузії технологій - це час, за який технології починають активно використовуватися більшістю споживачів. За останні 110 років швидкість дифузії споживчих технологій стрімко зростала, і ця швидкість дифузії споживчих технологій стрімко росла, і зараз крива розвитку деяких з них за формою нагадує букву J, тобто технологія за лічені роки після народження стає ключовою конкурентною перевагою компанії. Ще один важливий факт, який свідчить про безумовну перспективність AR — створення в 2015 році альянсу Augmented Reality for Enterprise Alliance (AREA). До цього альянсу входять такі великі компанії, як Bosch і Boeing. Мета альянсу — безкоштовний (для американського ринку) і відкритий обмін кращими практиками, отриманих уроків і технологічними ресурсами, які будуть допомагати підприємствам ефективно впроваджувати AR. |