Реферат по информатике перспективные направления it-технологий работу ученица 10 1 класса Рудой Полина



Дата11.02.2017
Размер4.11 Mb.
Просмотров166
Скачиваний0
ТипРеферат

Министерство образования и науки Российской Федерации
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Тверской лицей»

Реферат

по информатике



ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ IT-ТЕХНОЛОГИЙ

Работу выполнила: ученица 10класса Рудой Полина

Руководитель: учитель информатики
Соболева Ирина Леонидовна

г.Тверь, 2014 г.

Оглавление


Введение 3

Актуальность 3

Выбор источников информации 3

Цели и задачи: 4

Основная часть 4

История создания технологии


дополненной реальности 4

Дополненная реальность –


новая информационная технология 7

«Живая 3D метка» 9

Маркерная AR 9

Безмаркерная AR 10

Мобильная AR 11

Инсталляция на «живых 3D метках» 12

Этапы создания приложения на «живых 3D метках» 13

AR студия 13

Как работает AR студия 14

Проекты дополненной реальности 16

Перспективы 21

Заключение 24

Источники информации 25

Приложение 27


Введение

Актуальность


Основными направлениями разработки программного обеспечения в настоящее время являются "облачные" технологии, системы автоматизации бизнеса, технологии обработки больших массивов данных и приложения для мобильных устройств. Наряду с этим, одним из перспективных направлений развития современных IT-технологий сегодня является технология дополненной реальности (Augmented reality, AR). Тема дополненной реальности живет в умах людей с тех пор, как об этом впервые написали писатели-фантасты. Сегодня мы как никогда близки к воплощению этой мечты. Данная технология – новый способ получения доступа к данным. В отличие от несуществующего виртуального пространства, в которое погружаются любители компьютерных игр, AR-технология призвана обогащать обыденный мир дополнительной информацией. Влияние этой технологии на общество может оказаться сравнимым с эффектом от появления Интернета.

Рынок технологий дополненной реальности молод и пока невелик. В настоящее время в нем доминируют стартапы с талантливыми командами разработчиков, которые продвигают данную инновацию. Но рынок имеет высокий потенциал, и для него будет характерен рост с высокими темпами в перспективе 5-10 лет.

Основная область применения технологий – маркетинг и рекламная сфера. Однако позднее основной областью ее применения станет промышленная сфера, розничная торговля, местные органы управления, образование и др.

Выбор источников информации


Сегодня мало кто знаком с новыми компьютерными технологиями дополненной реальности. Что же такое дополненная реальность?

За ответом на этот вопрос в настоящее время можно обратиться на первый в Рунете профессиональный информационный ресурс ARNext.ru, целиком посвящённый набирающим обороты технологиям дополненной реальности [8]. Заслуживает особого внимания сайт компании EligoVision1. Это одна из немногих hi-tech компаний в России, которая занимается разработками в области интерактивных 3D технологий и созданием собственных систем виртуальной и дополненной реальности [13], [14]. Не меньший интерес представляют научные статьи по кибернетике, посвященные истории и тенденциям развития технологий дополненной реальности, перспективам их применения [6].


Цели и задачи:


  1. Познакомиться с историей создания технологий дополненной реальности.

  2. Познакомиться с технологией дополненной реальности и созданными на ее основе интерактивной 3D технологией «Живые 3D метки» и интерактивной AR студией.

  3. Узнать о существующих проектах на основе систем дополненной реальности для самых разных целей.

  4. Узнать о перспективах развития AR-технологии на ближайшие годы.

Основная часть

История создания технологии
дополненной реальности


Историю появления AR-технологий можно проследить начиная с 50-х годов прошлого века, когда был изобретен мультисенсорный симулятор, который был назван «Сенсорама». Устройство реагировало на присутствие человека во время погружения в кабину с динамическим сиденьем, создавало 3D-изображение и стереозвук, могло дополнительно реагировать на изображение с сопровождением запахов и ветра.

Еще в середине ХХ века военным летчикам начали делать шлемы со встроенным дополнительным дисплеем. С его помощью пилот получал важную информацию: он видел, например, сколько топлива осталось в баке самолета и каким курсом движется машина.

Авторство термина (1990 год) «дополненная реальность» принадлежит Тому Престону Коуделлу (англ. Tom Caudell), инженеру исследовательской лаборатории Боинга. В 1992 г. он применил принципы технологии в системе, созданной для помощи в монтаже электрических кабелей в самолетах [7].

В 1994 году профессор университета Торонто Пол Милгрэм и профессор Университета Осаки Фумио Кисино описали континуум Виртуальность-Реальность (Reality-Virtuality Continuum). Это пространство между реальностью и виртуальностью, где расположены дополненная реальность (она ближе к материальной среде) и дополненная виртуальность (ближе к цифровой среде).

1999 год заслуживает особого внимания: в этот год увидела свет ‘ARToolKit’ - библиотека с открытым исходным кодом для разработки программ с элементами дополненной реальности. Несколько лет спустя, эра смартфонов возглавила новую волну развития AR, в этот раз с большим количеством мобильных приложений для широкого круга потребителей.

Дополненная реальность (Augmented reality, AR) – это технология наложения информации в форме текста, графики, аудио и других виртуальных объектов на реальные объекты в режиме реального времени. Именно взаимодействие вычислительных устройств с картинкой реального мира отличает дополненную реальность от виртуальной.

Самой первой программой такого рода стала Wikitude, которая представляет собой нечто похожее на Википедию. Приложение доступно в версии для Google Android с конца 2008 года, для iPhone с октября 2009-го и с недавних пор – для Symbian OS. Компанией EligoVision первая реализация системы дополненной реальности была создана в 2008 году [13].

Впервые о дополненной или как еще говорят расширенной реальности широко заговорили в 2009 году, когда начали появляться первые любительские программы подобного рода. В июле 2009 года читатели американского журнала Popular Science получили необычный номер: если поднести его к веб-камере, на дисплее ПК можно увидеть трехмерное анимированное изображение ветряной электростанции, выступающее прямо из обложки. А если еще и подуть в микрофон, то пропеллеры начнут вертеться быстрее!

В 2010 году компания AlterGeo выпустила первое в истории России приложение с дополненной реальностью для iPhone. Будучи частью одноименного геосоциального сервиса, продукт позволял смотреть через камеру смартфона, в какой стороне и на каком расстоянии от пользователя расположены городские достопримечательности и заведения, а также где в данный момент находятся его друзья.

В 2012 году компания PlayDisplay занялась выпуском интерактивных инсталляций с применением дополненной реальности. Вглядевшись в виртуальный мир через мобильное устройство, пользователи смогли изучить информацию про каждый объект экспозиции. Это среда с прямым или косвенным дополнением картины физического мира цифровыми данными в режиме реального времени при помощи компьютерных устройств — планшетов, смартфонов и инновационных гаджетов вроде Google Glass, а также программного обеспечения к ним.

EV Toolbox – главный программный продукт EligoVision, первый и пока единственный в России. Это инструментарий, позволяющий создавать проекты дополненной реальности любой сложности. Покупатель EV Toolbox сможет создать свою собственную реальность, ничего не программируя, и буквально за пару минут. Благодаря этой разработке в сентябре 2013 года компания "Элиговижн" стала резидентом фонда "Сколково" [14].

Дополненная реальность –
новая информационная технология


Дополненная реальность - термин, обозначающий системы, в которых окружающая действительность снабжается виртуальными объектами.

Последние становятся доступны в реальности при использовании специальных компьютерных программ. Виртуальные объекты (контенты) - это тексты, ссылки на сайты, фотографии, объемные элементы, звуки, видео и т.п. Они могут быть как пассивными, просто наблюдаемыми людьми, так и интерактивными, то есть взаимодействующими с ними.

К категории дополненной реальности можно отнести и широкое использование в рекламе так называемых QR-кодов (Приложение, рис.1). Эти картинки, которые смотрятся как сочетание черных и белых квадратиков, — своеобразная компьютерная метка: камера мобильного устройства, наведенного на этот код, распознает его и, например, проигрывает из интернета рекламный ролик продукта или демонстрирует его трехмерную виртуальную копию. Рекламодатели говорят, что многие, как ни странно, не ленятся наводить свои смартфоны на QR-коды2, чтобы узнать, что же такое за ними спрятано [2].

Не следует путать виртуальную реальность с дополненной. Их коренное различие в том, что виртуальная конструирует новый искусственный мир, а дополненная реальность лишь вносит отдельные искусственные элементы в восприятие мира реального.

Устройства, способные расширять границы обыденной реальности, уже поступили в магазины, а разработчики и ученые давно занимаются созданием нового поколения техники, дополняющей окружающий мир. В мире дополненной реальности можно держать на ладони здание или гладить виртуального кита-касатку.

В простейшем случае для создания эффекта дополненной реальности нужны четыре основные составляющие: веб-камера, компьютер, маркер и программа.



Рис. 1. Схема работы дополненной реальности [18]

Пользователь печатает на листе бумаги специальное изображение (маркер) и подносит его к веб-камере. Камера сканирует окружающий мир и находит некий маркер (принт, паттерн3, картинку), который она идентифицирует как метку дополненной реальности. Камера передает эту информацию в систему, после ее обработки специальное программное обеспечение накладывает поверх маркера соответствующий виртуальный объект: текст, фотографию, объемный объект и т.д. [18].

После того, как этот объект «вырастет» поверх метки, он всегда будет за ней следовать, как бы не изменялось положение метки перед камерой.

Отображение актуальной дополнительной информации поверх видео можно наблюдать, в частности, во время трансляции спортивных соревнований. Сегодня поклонники «Формулы 1» видят на экране не только движущиеся по кольцу болиды, но и сведения о гонщике, командной принадлежности, положении относительно автомобилей важнейших соперников, а иногда даже графики, отражающие количество оборотов двигателя.

Самые распространённые примеры дополненной реальности — параллельная лицевой цветная линия, показывающая нахождение ближайшего полевого игрока к воротам при телетрансляции футбольных матчей, стрелки с указанием расстояния от места штрафного удара до ворот, нарисованная траектория шайбы во время хоккея и т. п. (Приложение, рис.2).

Реклама, отображаемая на ограждении вокруг поля, зачастую является лишь виртуальной картинкой, накладываемой компьютером в реальном времени.


«Живая 3D метка»


Дополненная реальность — это совмещение на экране двух независимых пространств: мира реальных объектов и виртуального мира, созданного на компьютере. Существует много разных технологий дополненной реальности. Для их реализации на экранах мобильных телефонов, на больших презентационных экранах, в авиационных шлемах используются специфическое ПО и различные ноу-хау.

Маркерная AR


Эта технология была разработана компанией EligoVision и официально защищена в начале 2010 г.

«Живая 3D метка» на маркерной основе выглядит как картинка внутри специальной графической рамки (Приложение, рис.3).

Рамка метки EligoVision представляет собой тонкий контур из четырех линий и опорных точек на углах квадрата. Точки используются для того, чтобы камера и ПО безошибочно определили углы метки и точно перенесли ее положение и ориентацию из реального пространства в виртуальное.

Технологическое «ноу-хау» заключается в специальном алгоритме, заложенном в технологию распознавания меток.

Основная задача системы — определить трехмерное положение реальной метки по ее снимку, полученному с помощью камеры. Процесс распознавания происходит поэтапно: сначала снимается изображение с камеры; затем программа распознает пятна на каждом кадре видео в поисках заданного образа рамки метки в формате 2D; следующая задача — определить, что именно изображено внутри нее.

Задача системы — построить виртуальную 3D модель в двухмерной системе координат изображения камеры и привязать ее к метке [13].


Безмаркерная AR


Данную технология разработана компанией EligoVision в середине 2011 г. Это новая интерактивная 3D система на базе технологии дополненной реальности.

«Живой 3D меткой» может стать любое графическое изображение, нанесенное на какую-либо поверхность, например бумагу, пластик или другой материал, не обязательно картинка внутри графической рамки (Приложение, рис.4). В виде маркеров, с которых информация считывается, могут выступать практически любые чёрно-белые либо полноцветные изображения, разные объекты, лицо, руки и даже тело человека. Когда камера находит метку, на экране появляется виртуальный 3D объект с анимацией или видео.

В безмаркерной технологии программное обеспечение EligoVision находит «живую 3D метку» не по квадратной рамке с опорными точками, а по комбинации из нескольких десятков «особых точек» — контрастных пятен на выбранном изображении.

Технологическое «ноу-хау» заключается в специальном алгоритме, заложенном в технологию распознавания любого графического изображения.

Изображение, закодированное в метке, становится объемным: машины начинают ездить по виртуальным дорогам, спутники – двигаться на своих орбитах, шары в лабиринтах — кататься, а герои игр двигаются и приветствуют игроков.

Метки можно вращать, наклонять и перемещать в реальном пространстве в любом направлении, и все 3D модели на экране будут в точности повторять перемещения метки перед камерой.

«Живая 3D метка» может содержать в себе любое наполнение: от достаточно простого предмета, такого как статичная модель машины или здания, до сложной презентации с использованием анимации и связей между виртуальными объектами, такой как, например, управление посадкой самолета или выращивание цветка, с дополнительной текстовой или звуковой информацией [13].

Мобильная AR


Существует множество программных решений для мобильных телефонов, которые позволяют при помощи дополненной реальности получить необходимые сведения об окружении. Это браузеры дополненной реальности4 и специализированные программы для отдельных сервисов, компаний или даже единственных моделей. В случае с браузерами дополненной реальности для телефонов роль маркера выполняют данные, получаемые с GPS-приемника, акселерометра и электронного компаса. ‘WikiTude’, ‘TagWhat’, ‘Junaio’, ‘Sekai Camer’, ‘Layar’ - наиболее выдающиеся "браузеры" дополненной реальности, приложения которые добавляют "пласт" интерактивности к внешнему миру (Приложение, рис.5).

Например, голландский сервис Layar позволяет с помощью смартфонов на базе Android, iOS или OVI получать в реальном времени доступ к информации об окружающем мире через его камеру. Работа браузера дополненной реальности внешне выглядит так: на изображение, транслируемое камерой смартфона накладываются данные о точках интереса, привязанные к текущему местоположению пользователя и даже его ориентации по сторонам света. Информация хранится в базе приложения и разбита на так называемые «слои», которые в свою очередь рассортированы по темам: архитектура, магазины, развлечения и т.д. Всего в базе сервиса имеется более 3000 различных слоёв. При этом используется не только GPS-приемник телефона, но еще и цифровой компас.

Первое мобильное приложение от EligoVision - AR спутник разработано для ОС Android (Приложение, рис.6).

Инсталляция на «живых 3D метках»


Для создания проекта дополненной реальности необходимы:

  • мультимедийная часть: 3D приложение и комплект меток;

  • интерактивная и дисплейная системы.

1. Мультимедийная часть представляет собой программное приложение, записанное на диске. Также, помимо базового приложения, создается специальная облегченная web-программа, которую можно разместить в сети Интернет и дать доступ к скачиванию приложения с web-сайта для запуска приложения на любом персональном компьютере.

В мультимедийную часть входит также комплект отпечатанных «живых 3D меток», необходимый для демонстрации и работы приложения на стенде.

2. Интерактивная система для работы с системой дополненной реальности «живые 3D метки» состоит из специальной камеры и графической станции (компьютера). Она подключается к любой дисплейной системе: это могут быть 2D или 3D дисплеи, плазменные панели, экраны, мониторы и видео стены различных размеров и т.д.

Камера, которая отслеживает метки в пространстве, как правило, крепится над дисплейной системой.


Этапы создания приложения на «живых 3D метках»


Этап 1. Определение технического задания и прописывание сценария для каждого 3D приложения. Сценарий для каждой метки в приложении подробно описывается.

Этап 2. Разработка 3D моделей для «живых 3D меток» выбранного приложения, создание анимации, программирование физики, звука, а затем конвертирование готовых моделей с анимацией, физикой и звуком в интерактивную среду EV environment.

Этап 3. Разработка дизайн-макетов для каждой из меток приложения. Также возможно разработать макеты прочих печатных материалов (флаеры, альбомы, календари, открытки, футболки и т.п.), на которых могут располагаться метки.

Этап 4. Связывание готовой модели в среде EV environment с созданными для приложения метками. Итогом работы становится мультимедийное приложение, которое устанавливается на жесткий диск компьютера для инсталляций, и/или облегчается для скачивания с сайта.

AR студия


AR студия от EligoVision — это новый способ представления иллюстративного материала широкой аудитории на базе технологии дополненной реальности.

Цель создания подобной системы — дать докладчику или ведущему существенно большую свободу в использовании в презентации новых 3D визуальных средств. Она дает возможность «оживить» презентацию и интегрировать в нее интерактивные 2D и 3D иллюстрации, модели и образы.

Как правило, для презентаций на большой сцене видеоизображение докладчика транслируется на дисплейную систему с одной или нескольких фронтальных камер.

В AR студии EligoVision реализована система из нескольких камер разного стандарта, откалиброванных между собой по специально разработанной схеме, которая корректирует привязку 3D моделей, сцен и анимации к меткам.


Как работает AR студия


Сигнал с камеры (1) передается на графическую станцию, где специальное программное обеспечение EligoVision (ПО) распознает метку дополненной реальности и определяет координаты назначенной ему модели. HD (high definition) камера (2) подключена к карте видео захвата (3).

Рис. 2. Схема работы AR студии. [5]

Через видеоадаптер (4) изображение, снятое картой видео захвата с камеры, поступает на дисплейную систему. ПО «привязывает» 3D модель поверх изображения с камеры также с помощью видеокарты.

Данная система может дополняться несколькими камерами, расширяя интерактивную область для работы с «живыми 3D метками» дополненной реальности, и позволяет выводить сигнал на любые дисплейные и экранные носители, а также транслировать его напрямую в ТВ сетях [5].

Пример использования возможностей AR студии — эффектная презентация с дополненной реальностью строящегося в г. Сочи учебного кампуса5 РМОУ «Олимпийский Университет» — с успехом была показана публике на территории Гайд Парка в Лондоне во время Летних Олимпийских Игр 2012 г. (Приложение, рис.7). Технической «изюминкой» мероприятия стала демонстрация в дополненной реальности — будущей «альма-матер» специалистов мирового уровня в области спортивного менеджмента.

Легкость, с которой генеральный директор РМОУ — профессор Лев Сергеевич Белоусов — управлял презентацией со сцены при помощи «живых 3D меток», удивила всех высоких гостей и стала предметом для обсуждения уже после окончания мероприятия. 

В данной инсталляции AR студии EligoVision использовались две камеры, откалиброванные между собой. Все происходящее на сцене транслировалось на один из трех больших экранов за спиной выступающего [14].


Проекты дополненной реальности


Наши представления о будущем ранее ограничивались фантазией писателей и режиссёров научно-фантастических фильмов, и не имели ничего общего с реальностью. Сегодня технологии Apple и устройства на базе платформы iOS представляют невероятные возможности, поражающие воображение. Благодаря встроенному цифровому компасу, 3-х осевому гироскопу, акселерометру и камере, iPhone 4 и iPod touch позволяют взглянуть на окружающий мир и пространство по-особому, получая самую интересную информацию и ощущения полноценной дополненной реальности. Настоящий футбол с виртуальным мячом, полнофункциональный карманный планетарий и даже "зрение робота" – всё это в новых невероятных приложениях из App Store для пользователей iPhone 4 и iPod touch по всему миру.

"Дополненная реальность имеет много интересных применений – в машиностроении, в медицине, в здравоохранении, там, где работа с информацией может повлиять на жизнь людей. И мы видим большие перспективы в этих направлениях. Функция, роль "Сколково" – это помочь перейти от работы в рекламе с помощью презентаций чего бы то ни было — к приложениям, которые будут влиять на жизнь людей", – считает директор по проектам IT-кластера фонда "Сколково" Альберт Ефимов.

Теперь российские предприниматели намерены выйти на мировой рынок и конкурировать с появляющимися аналогичными проектами на Западе. По мнению авторов разработки, уровень проникновения технологии дополненной реальности на рынок IT-коммуникаций к 2021 году составит 80 процентов [12].

На сегодня известно множество разработок различных направлений, например:

Девайсы (современные электронные устройства). Очки дополненной реальности – это не только Google Glass (Приложение, рис.8). В частности, инженеры из EPFL, Федеральной политехнической школы Лозанны, разработали прототип очков дополненной реальности, который выводит информацию и сообщения об объектах реальной среды прямо на линзы [4].

Встроенный микрофон и микрокамеры на очках дополненной реальности помогут в реабилитации и социальной адаптации глухих.



Недвижимость. Российская компания АR Door в партнерстве с Layar и сотрудничестве с агентствами недвижимости разработала приложение дополненной реальности для поиска квартир в Москве. Очень удобно: идете по микрорайону и смотрите, кто, где, что и по какой цене сдает/продает [4].

Ритейл (розничная торговля). Та же АR Door создала для TopShop виртуальную примерочную: встроенная камера «примерочной» распознает человека, стоящего перед большим экраном и виртуально надевает на него разные модели одежды (Приложение, рис.9). Есть мнение, что эта технология более перспективна для e-commerce, но много людей и в реальном мире захотят воспользоваться ею. Например, те, кто не любит ходить по магазинам, плохо переносит стояние в очереди и саму примерку в тесной кабине [4].



E-commerce. Технология «Виртуальное зеркало» позволяет делать покупки в интернет-магазинах, примеряя на себя украшения, например. Это происходит, в частности, за счет технологии распознавания лица и движений. Virtual Mirror уже используется на практике (Boutiqueaccessories.com.au) [4].

Медиа. Считывание QR-кодов, размещенных на журнальных полосах, позволяет увидеть на экране смартфона движущееся трехмерное изображение, связанное с темой публикации [4] (Приложение, рис.10).



Коммуникации. Перспективная разработка подразумевает развитие системы преобразования речи в текст для улучшения коммуникативных возможностей [4].

Безопасность. «Аэрофлот» инвестировал в разработку ряда систем для повышения безопасности полетов с использованием технологии дополненной реальности. Среди них – карманный комплекс с очками для пилотов, позволяющий сажать самолет «вслепую» при плохой видимости из-за неблагоприятных погодных условий (туман, сильный дождь, высокая облачность и т.д.) и ночью (Приложение, рис.11). Помимо системы с очками для пилотов разработаны тренажеры для авиадиспетчеров и водителей аэродромного транспорта, а также система для авиатехников [16].

Boeing еще в 2007 г. представил систему расширенного видения (Enhanced Vision System, EVS), предназначенную для повышения осведомленности пилотов при подходе к аэродрому, при посадке, взлете и рулении. С помощью инфракрасной камеры и датчиков она показывает окружающую обстановку на прозрачной панели между пилотом и лобовым стеклом кабины.

Российская компания «Art Busines Ltd», резидент инновационного фонда «Сколково», разработала мотошлем со встроенной системой навигации, основанной на технологии дополненной реальности (Приложение, рис.12). Суть системы «LiveMap» заключается в том, что схематические изображения дорог, стрелки направления движения, точки POI, информация о пробках и погоде выводятся через микропроектор непосредственно на визор шлема. Причем фокусировка изображения будет осуществлена таким образом, что не придется перефокусировать взгляд с дороги на картинку — она будет отображаться как бы «на дороге» [10].



Промышленность. Дополненная реальность позволяет показывать то, что по каким-то причинам в живую продемонстрировано быть не может. Например, работающую гидроэлектростанцию с подробным текстовым описанием ее работы прямо в воздухе. При этом, дополненная реальность не требует какого-то особого оборудования. Обычная веб-камера, обычный компьютер, обычная плазма и маркер, напечатанный на обычной матовой бумаге.

Реклама и промо-акции. Технология дополненной реальности способна вдохнуть жизнь в концепцию промо-игр и конкурсов, превратив их в городские квесты [4].

Как быть, если задача продать не товар, а эмоции, связанные с этим товаром? Например, с помощью технологии распознавания лиц и эмоций можно заставить людей улыбаться. Как это сделала компания Unilever, создав автомат по продаже мороженого, который за улыбку выдавал бесплатное мороженое.



Медицина. Хирург во время операции может видеть в очках дополненной реальности важную информацию о состоянии пациента. Это позволяет принимать решения моментально, не теряя времени на коммуникацию [4].

Игры. (Box! Open Me, AppTag, Mosquitos, SpecTrek) – оазис для AR. В комплект PlayStation Vita, к примеру, входит набор карт дополненной реальности [4].

Играть в настоящий футбол не имея мяча? Это может показаться невозможным, но App Store в очередной раз разрушает стереотипы: приложение ARSoccer позволит вам по-настоящему играть с виртуальным мячом: примечательно, что результаты действительно зависят от ваших умений: отличный способ размять ноги и весело провести время, где бы вы ни находились.



Обучение. В образовании дополненная реальность сейчас очень популярна — альбомы, энциклопедии оснащаются специальными маркерами, помогающие детям интереснее учиться. AR – эффективный инструмент мобильного обучения. Уже появились специализированные образовательные проекты, такие как LearnAR, использующие технологию дополненной реальности на уроках. Использование этой новинки в сфере образования не только сделает обучение наглядным, но и поможет удержать внимание аудитории: как ни крутись, слайд останется видимым и даже частично запомнится, независимо от желания.

Например, приложение Pocket Universe (Виртуальная астрономия) представляет собой наглядный пример того, как технологии дополненной реальности помогают расширить границы понимания окружающего мира: можно направить камеру iPhone или iPod touch в небо и на экране появятся сведения о созвездиях, планетах и туманностях. Плюс подробное описание небесных тел, фаз Луны, движения планет в солнечной системе, а также текущего местоположения Международной Космической Станции, которое можно отслеживать на небе в режиме реального времени. Настоящий прорыв в астрономии для любителей!

Туризм. Сложно оценить масштаб финансовых потерь из-за неразвитости туристической инфраструктуры, но это колоссальные цифры. Турист, прочитавший в трэвел-гидах, что в Москве и для аборигенов нет комфортной интуитивной навигации, а англоязычных указателей для путешественников – и подавно, верит, что по Красной площади ходят бурые медведи – и едет куда-нибудь в вечный Рим, где, как ни удивительно, не заблудишься. Туристические приложения дополненной реальности на разных языках – рынок с огромным потенциалом и высоким потребительским спросом.

В 2012 году MTC запустила проект «Виртуальная история»: пользователь смартфона или планшета на iOS или Android может загрузить приложение, которое автоматически определит местоположение человека, сообщит об исторических объектах в шаговой доступности и поверх реальной среды покажет прозрачные ретро-фотографии улицы и конкретных зданий с исторической справкой (Приложение, рис.13) [2].



Спорт. Компания «Ростелеком» в 2009 году стала Генеральным партнером Олимпийских игр 2014 года в категории «Телекоммуникации». Она представила демонстрационную версию приложения «Гид по Сочи». Этот бесплатный сервис будет полностью доступен на 9-ти языках пользователям устройств, которые оборудованы камерой и работают на iOS и Android. Стоит добавить, что данное приложение будет актуально в первую очередь для гостей и непосредственных участников зимних Олимпийских, а также Параолимпийских игр, которые пройдут в 2014 году в Сочи.

Описываемое приложение содержит общие данные о городе, отелях, магазинах, ресторанах и прочих объектах, что предоставит гостям Игр 2014 возможность распланировать отдых на период Олимпиады. Стоит подчеркнуть, что в процессе разработки приложения применяется уникальная технология дополненной реальности на местности.

К примеру, находясь возле спортивного объекта и наведя на него камеру своего телефона либо планшета, пользователь получит возможность узнать, где расположен нужный сектор трибун либо кассы, как можно пройти к банкомату либо справочному бюро, и в каком направлении, а также на каком расстоянии находится другой объект самого города Сочи [17].

Перспективы


Технологии дополненной реальности уже не являются чем-то из области фантастики, они реализуются в мобильных приложениях для смартфонов и планшетов. Однако наибольшие надежды и перспективы дополненной реальности связаны с созданием устройств типа hansdfree, что имеет определенные преимущества для большого круга пользователей. Такая технология будет востребована в разных сферах, начиная с вооруженных сил и полиции, для решения задач лучшего ориентирования в темное время суток с наложением на изображение местности теплового изображения людей и объектов с навигационными параметрами, до хирургов, постоянно имеющих в поле зрения жизненно важные показатели пациента во время операции, а также механиков, выполняющих сложные ремонтные операции [6].

Потенциальные потребители новой технологии: медицина, образование, ремонтные работы, авиация, эксплуатация автомобилей, армия, полиция, службы безопасности, таможня, строительство, диспетчерские службы транспортных компаний, металлургия, добыча полезных ископаемых, ТЭК, частные пользователи (сфера DIY – «сделай это сам»).

Существующие поставщики по всему миру: Artoolworks Inc., Liteye Systems Inc., Microvision Inc., Syndiant, Vuzix Corporation, Google.

Вот только некоторые ближайшие проекты:

В Лаборатории фотонных устройств при Федеральной политехнической школе Лозанны разрабатываются прототипы визуальных компонентов систем дополненной реальности. В отличие от очков Google, изображение с этих очков может проецироваться на всё поле зрения. Для этого помимо очков с микропроекторами на дужках требуется надевать специальные контактные линзы для точной фокусировки на малое расстояние.

В случае успешной реализации такая двухкомпонентная система найдёт множество применений:



  1. Компьютерные игры можно будет сочетать с подвижными.

  2. Водители получат электронного ассистента и систему навигации, которые не будут отвлекать их от управления. Управлять им давно можно голосовыми командами, а теперь любая информация будет буквально перед глазами.

  3. Использование этой новинки в сфере образования не только сделает обучение наглядным, но и поможет удержать внимание аудитории: как ни крутись, слайд останется видимым и даже частично запомнится, независимо от желания.

  4. Встроенный микрофон и микрокамеры на очках дополненной реальности помогут в реабилитации и социальной адаптации глухих.



Заключение


Знакомясь с технологиями дополненной реальности, я узнала историю их создания и направления развития. Множество приведенных примеров проектов с дополненной реальностью убедили меня в перспективности этих технологий для современного общества.

Наряду с несомненными достоинствами технология дополненной реальности имеет и недостатки, например, отсутствие надлежащей гибкости: без камеры и монитора она не будет работать, Таким образом, ее практическое использование весьма ограничено. При использовании очков дополненной реальности может появиться «технологическое» косоглазие, человек рискует выглядеть и вести себя непривычно для окружающих. В отличие от системы World Wide Web, которая применяет простую систему гиперссылок, позволяющая использовать большой объем информации, для системы AR-приложений пока не существует подобного эквивалента.



Я поняла, что технология дополненной реальности пока находится в начальной стадии развития. Вместе с быстрыми темпами развития IT-технологий будут развиваться, в частности, и AR-технологии. Одним из главных факторов развития AR-технологий является высокий потребительский спрос на продукцию этого направления. В ближайшее время мы увидим эффективность дополненной реальности во всех сферах жизни. Произойдет это довольно скоро.

Источники информации


  1. Бабичев А. На пороге дополненной реальности: к чему готовиться разработчикам: [Электронный ресурс] URL: http://lib.custis.ru/213-Waiting-Augmented-Reality-add-2010/. (Дата обращения: 25.11.2013)

  2. Грамматчиков А. У границ реальности // «Эксперт» №46, 2012. [Электронный ресурс] URL: http://expert.ru/expert/2012/46/u-granits-realnosti/ (Дата обращения: 25.12.2013)

  3. Котов П. Google разрабатывает очки дополненной реальности // [Электронный ресурс]. URL: http://www.3dnews.ru/news/624231/. (Дата обращения 20.12.2013)

  4. Подберезкина А. Дополненная реальность: пространство между реальностью и виртуальностью. 1 августа 2013 года: [Электронный ресурс]. URL: http://zillion.net/ru/blog/236/dopolniennaia-rieal-nost-prostranstvo-miezhdu-rieal-nost-iu-i-virtual-nost-iu/. (Дата обращения: 25.12.2013)

  5. Холодкова В. Дополненная реальность или «Все тайное становится явным» // журнал Autodesk Community №2/2011, январь 2012 г. [Электронный ресурс]. URL: http://communities.autodesk.com/cis/sites/default/files/cis/resources/ACM_N2_low.pdf/. (Дата обращения: 15.11.2013).

  6. Яковлев Б.С., Пустов С.И. История, особенности и перспективы технологии дополненной реальности // Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. №3 . [Электронный ресурс] // URL: http://cyberleninka.ru/article/n/istoriya-osobennosti-i-perspektivy-tehnologii-dopolnennoy-realnosti/. (Дата обращения: 20.11.2013).

  7. «Многослойное представление информации (дополненная реальность)». Москва, декабрь 2012 г., Высшая школа маркетинга и развития бизнеса НИУ ВШЭ по заказу ОАО «Российская Венчурная компания» marketing hse.ru. [Электронный ресурс].URL: http://wiki.ippk.ru/images/6/6a/AR.pdf (Дата обращения: 20.11.2013)

  8. ARNext - первый в Рунете профессиональный информационный ресурс, целиком посвящённый набирающим обороты технологиям дополненной реальности: [Электронный ресурс] URL: http://arnext.ru/. (Дата обращения: 20.11.2013).

  9. QR-коды появятся на видеобордах6. [Электронный ресурс]. URL: http://www.primmarketing.ru/news/2011/09/12/qr/. (Дата обращения: 20.12.2013).

  10. В Сколково разработали мотошлем с дополненной реальностью // [Электронный ресурс] URL: // http://www.macdigger.ru/gadgets/v-skolkovo-razrabotali-motoshlem-s-dopolnennoj-realnostyu.html (Дата обращения: 30.11.2013)

  11. Дело техники: как создать свою виртуальную реальность за несколько минут // РИА Новости, 13 декабря 2013. [Электронный ресурс].
    URL: http://news.rambler.ru/22676529/. (Дата обращения 20.12.2013)

  12. Интерактивные технологии / Сайт компания EligoVision (ООО «ЭлигоВижн»), раздел [EV]3 R&D и ноу-хау — AR студия. [Электронный ресурс].
    URL: http://www.eligovision.ru/inventions/ar-studio/ (Дата обращения: 20.11.2013).

  13. Интерактивные технологии: [Электронный ресурс] // Сайт компания EligoVision (ООО «ЭлигоВижн»), раздел [EV]3 R&D и ноу-хау — Живые 3D метки.

URL: http://www.eligovision.ru/inventions/3dmarkers/. (Дата обращения: 20.11.2013).

  1. Интерактивные технологии: [Электронный ресурс] // Сайт компания EligoVision (ООО «ЭлигоВижн»), раздел [EV]3 Toolbox – обзор. URL:.http://www.eligovision.ru/toolbox/about/ (Дата обращения 20.12.2013)

  2. Культурное наследие Санкт-Петербурга оборудуют QR-кодами: [Электронный ресурс]. URL: http://b2b-mobile.ru/news/Nasledie-Sankt-Peterburga-oborudujut-qr-kodami/. (Дата обращения: 25.12.2013)

  3. Пилоты «Аэрофлота» получат очки дополненной реальности. [Электронный ресурс].URL: http://www.russianskyteam.ru/forums/showthread.php?t=3889 /. (Дата обращения: 25.12.2013)

  4. Представлена демонстрационная версия мобильного приложения на основе технологии дополненной реальности «Гид по Сочи». Дополненная и виртуальная реальности - новости и обсуждение. [Электронный ресурс]
    URL: http://transgumanist.net/forum/showthread.php?t=258. (Дата обращения: 20.11.2013)

  5. Что такое «дополненная реальность»? // Журнал Chip №8 (август 2010) [Электронный ресурс] URL:

http://www.ichip.ru/stati/praktika/2010/11/chto-takoe-abdopolnennaya-realnostbb?b_start:int=1 (Дата обращения: 25.11.2013)

Приложение


Рис. 1.

Примеры QR –кодов [9].



Рис. 2.

Дополненная реальность во время трансляции футбола [1].



Рис. 3.


Примеры меток на маркерной основе [13]

Рис. 4.


Примеры меток на безмаркерной основе [13], [2].

Рис. 5.

http://b2b-mobile.ru/files/media/2012/arqr/55f5dda9fd96153468aa887213218757.jpg

Использования браузера дополненной реальности [15].



Рис. 6.

http://www.eligovision.ru/pics/april_phone.jpg

Первое мобильное приложение от EligoVision - AR спутник (ОС Android) [13].



Рис. 7.

http://www.eligovision.ru/pics/photos_riou/riou_3.jpg

Презентация Олимпийского Университета, Лондон, 2012 г.[14]



Рис. 8.


Очки с дополненной реальностью от Google Glass [3]



Рис. 9.

первая виртуальная примерочная в одном из торговых центров в москве expert_828_115-1.jpg фото предоставлено компанией ar door

Первая виртуальная примерочная в одном из торговых центров в Москве [2]



Рис. 10.

в издательском бизнесе дополненная реальность помогает «оживлять» иллюстрации expert_828_115-2.jpg фото предоставлено компанией junaio

В издательском бизнесе дополненная реальность помогает «оживлять» иллюстрации [2]



Рис. 11.

Так может выглядеть виртуальная траектория снижения самолета, которой должен придерживаться пилот. Источник: МГТУ ГА [16]



Рис. 12. Мотошлем с дополненной реальностью [10]



Рис. 13.

на незнакомой улице сервисы «дополненной реальности» подскажут, что за здание находится перед вами и есть ли, например, поблизости друзья из социальных сетей

Проект «Виртуальная история» [2]




1 EligoVision – одна из немногих компаний в России, которая разработала и защитила собственную технологию распознавания маркеров дополненной реальности.

2 «QR - Quick Response - Быстрый Отклик» — это матричный двумерный штрихкод (бар-код), предоставляющий информацию для быстрого ее распознавания с помощью камеры на мобильном телефоне.

При помощи QR-кода можно закодировать любую информацию, например: текст, номер телефона, ссылку на сайт или визитную карточку.



3 Паттерн - повторяющийся шаблон, образец. Из графических паттернов складываются красивые узоры.

4Браузер дополненной реальности – программное обеспечение, задача которого в режиме реального времени объединять слои информации, получаемые как от датчиков, так и из сети в виде различного контента.

5 Кампус - университетский городок, включающий, как правило, учебные помещения, научно-исследовательские институты, жилые помещения для студентов, библиотеки, аудитории, столовые и т. д.

6 Видеоборды – это рекламные носители, которые представляют собой видеопанели с постоянно прокручивающимися рекламными роликами.


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал