Дополненная Реальность Без Маркеров
Что такое дополненная реальность? Augmented reality (AR) — процесс внедрения 3d изображений в реальную жизнь, создающий ощущение иллюзии виртуальной реальности. Недавние разработки позволили использовать данную технологию на смартфонах и планшетах. Где используется?. Данные маркеры могут быть интегрированы в обычную картинку или даже фильм. На протяжении всего отображения данных маркеров, специальная программа позволяет воссоздать 3d визуализацию различных объектов. Данная технология широко применяется в рекламных кампаниях производителей автомобилей, мебели и одежды. С ее помощью потенциальный клиент может посмотреть на реальную 3d модель продукта. Распускающийся в руках лютик в дополненной реальности. Использование контрастных маркеров удобно тем, что они значительно проще.
Планируете использовать размещение объектов в пространстве без маркеров, так называемую SLAM технологию — берёте Wikitude или ARKit. Vuforia лучше всего подходит для маркерной дополненной реальности. Wikitude дорог, около 2,5 тысячи долларов за лицензию; ARKit ограничен только iOS 11. Для решения этой задачи существуют два основных подхода, требующих больших вычислительных средств: с использованием маркеров (marker based AR) или без использования (markerless AR). 1.1 Дополненная реальность без маркеров. Возможно несколько подходов к реализации дополненной реальности без маркеров. Один из них, использование гироскопа телефона. Данная реализация позволяет отслеживать координаты объектов и осуществлять корректное взаимодействие с ними, однако большой минус состоит в том, что отсутствует какая либо информация о реальном мире.
Александр Ситников Активное обсуждение технологии дополненной реальности (AR) перезапустилось в 2016 году с приходом больших игроков и запуском проектов виртуальной реальности (VR). Казалось бы, где связь? Связь в парадигме потребления контента пользователями и осознании того, что наша реальность может быть модифицирована и улучшена, а также в сдвиге мышления — переходе от 2D-картинок в полноценную 3D-визуализацию. Если задуматься, технологии часто задают паттерны мышления людей, которые с ними связаны. Изобретение печатного станка позволило научить миллионы людей мыслить словами и текстами. Появление изображений сдвинуло мышление в сторону плотной 2D-визуализации блоков информации, появление видео дало нам возможность осознать концепцию динамического 2D-контента.
Сейчас проходит очередной рубеж. Пока только в головах проектировщиков AR/VR-технологий и первой базы пользователей, которые изучают этот контент. Это рубеж перехода из текстового/визуального 2D в 3D-визуальное мышление. И за счёт этого перехода постепенно развиваются AR VR-технологии. Переход необходим из-за непрерывного увеличения информационного потока. Из-за обилия информации мы уже почти не способны потреблять её на уровне текстового контента. Тренд последних пяти лет — видео.
Оно позволяет более сжато получать информацию за тот же промежуток времени. Сейчас для многих уже стало нормой одновременное потребление контента с двух мониторов и экрана телефона.
Человеческий мозг смог адаптироваться к современному потоку. Но и этого уже не хватает. Мы как информационная губка, которая может поглощать и обрабатывать невероятное количество информации. Получая её из более чем трёх источников или визуальных образов, мы без труда можем быть мультизадачными. А что, если нужно 20-30 задач, образов одновременно? Ограничение не в том, что мозг не сможет обработать данные массивы информации в реальном времени.
«Бутылочное горлышко» — системы вывода и визуализации информации и удобство взаимодействия с ней. Можно установить 20 мониторов, но даст ли это результат?
Скорее всего нет, слишком сложно будет их использовать. А если эти 20 мониторов, а скорее даже точек вывода/ввода информации, будут расположены вокруг вас? Что, если они будут появляться ровно в тех местах, в которых нужны, и после выполнения своей задачи — исчезать? Если весь наш физический мир станет «монитором»? В ближайшем будущем мы будем мыслить критериями 3D-пространства и использовать его полностью, а не только через информационные окна (экраны мониторов и мобильных телефонов).
Основа 3D-мышления — восприятие мира как информационного монитора с возможностью взаимодействия с нужной вам информацией в любой точке. Это основной тренд современности, в который вкладываются все IT-гиганты. И одной из точек генерации информации является технология дополненной реальности. Прошлое Расхожее утверждение: «всё уже было придумано до нас». Если вы думаете, что AR появилась с выходом Pokemon Go или Snapchat — это не так.
Первая технология дополненной реальности была разработана в 1968 году в Гарварде, когда ученый Иван Сазерленд (Ivan Sutherland) создал носимую систему отображения информации с возможностью проецирования виртуальной среды на физическую. С тех пор десятки компаний и лабораторий занимались развитием и усовершенствованием технологии. Её начали активно использовать в авиационных, промышленных и военных целях. Disney Начиная с этого времени, технология активно развивалась в военных, промышленных и рекламных целях, но всё равно оставалась нишевой. Множество фирм строили стартапы на дополненной реальности для рекламы больших компаний, но рынок вяло реагировал на AR и разработки в этой сфере практически не вызывали резонанса. Пока не произошло событие, после которого о дополненной реальности заговорили практически все.
И что самое интересное, этот продукт не использовал дополненную реальность, а создавал псевдо-ощущение её наличия. Но в массовом сознании AR накрепко связалась именно с ним. В 2016 году вышла игра Pokemon GO.
Арь
А буквально недавно Apple о создании инструментов для разработки AR-приложений. Мы вплотную подошли к черте, на которой дополненная реальность перестаёт быть развлечением для техногиков и переходит в разряд мейнстрима. Чтобы не запутаться в том разнообразии технологий и платформ, что уже используются при разработке дополненной реальности, поговорим о настоящем. Мобильный AR Категория, которая использует мобильный телефон как основное устройство — самая распространённая и простая для освоения. Маркерная технология Использует статические метки/маркеры для запуска вывода данных. Подразумевает использование определённого маркера в виде ключа для активации 3D-объекта. Программная среда распознаёт через камеру маркер либо объект, который перед ней находится, после чего выводит поверх него 3D-модель или изображение.
У разных программ свои методы распознавания изображений, что накладывает определённые требования к подготовке и использованию. Маркерами могут выступать: QR-коды, сгенерированные точки, сохранённые изображения, логотипы брендов и так далее. В данный момент технологии позволяют распознавать как 2D, так и 3D-маркеры. Пример анализа картинки и сохранения ее маркера Жёлтые крестики — это точки, которые будет искать программа во время сканирования картинки для поиска в своей базе соответствующего узора и затем выводить поверх него изображение. Как видно на втором примере, при создании хороших меток возникают сложности (чем больше жёлтых крестиков — тем быстрее происходит распознавание и качественнее вывод информации).
В данный момент на Kickstarter более 218 проектов, попадающих под эту категорию. Но только 20 из них успешно собрали деньги. В основном их можно разбить на следующие типы:. . Сказки, фэнтези, обучающая литература по скульптингу, медицине. Суть сводится к тому, что пользователь, держа телефон, направленный на страницы, листает книгу и получает дополнительный интерактивный контент на её страницах.
Интерактивные поздравительные. Среди интересных функций этого типа — создание живых фотографий. Когда пользователь наводит камеру на фотографию, а на экране поверх неё запускается видеопоток поверх фотографии.
— большая категория, в которой предлагают оживлять карты, что используют игроки во время игр в настолки. — игрок может стрелять по противникам с видом сверху, например, расстреливая базу зомби. — технология, позволяющая через мобильное устройство «оживить» 2D-персонажа c картинки, которого разрисовал ваш ребёнок, ровно в тех цветах и цветовых формах, которые он использовал, создав полноценного 3D-персонажа с анимациями и реакциями на действия пользователя.
B2B-решения Огромный пласт, использующий мобильную AR-технологию в своих целях. В основном это дополнительная визуализация продуктов компании.
Но также и интерактивные каталоги, позволяющие примерить понравившийся стул из каталога прямо у себя в гостиной либо помочь разобрать мотор. ;.;.;.;.;. Geo-Based AR Это комбинация дополненной реальности, системы отслеживания устройств и системы глобального позиционирования. Она позволяет разместить виртуальный объект в определённой точке, и он будет сохранять свои координаты при последующем взаимодействии с ним любого из пользователей.
Некоторая логика данной технологии была заложена в проектах Ingress и Pokemon GO, но развита не до конца. В данный момент существует множество стартапов (как игровых, так и промышленных), взявших эту технологию за основу. AR + ibeacon/altbeacon/eddystone Позволяют генерировать любое изображение или объект в зависимости от датчика и его расположения. Удобно, что «маячок» можно спрятать в любой объект без надобности размещать на нём определённые AR/QR метки. Активнее всего развивается в сфере торговых центров и больших территорий, для которых нужна навигация. Пример — Lens/Masks Технология, использующая компьютерное зрение и распознавание лиц с последующим наложением на них 2D/3D визуальных изменений.
Самые известные стартапы из этой категории:. Looksery, купленные Snapchat и послужившие основой для развития технологии генерации масок/линз на лица людей. MSQRD, купленные Facebook и интегрированные в их структуру.
Makeup Genius, рекламное приложение компании L’Oréal, позволяющее накладывать косметику на лицо. Система масок/линз уже интегрирована практически во все большие социальные проекты (Snapchat, Facebook, «ВКонтакте», Instagram, Musically) и стала обязательным элементом для современных социальных сетей. Также некоторые платформы открыли возможность всем желающим создавать свои маски:. (Facebook);. («ВКонтакте»). Google Tango и AR Современный стартап от Google, связанный с работой определённой камеры и алгоритмами, определяющими поверхности и глубину. Позволяет использовать AR без лишних систем маркеров по аналогии с Hololens.
Постоянно происходит улучшение технологии и постепенное её внедрение в новые устройства. На рынке уже есть . Вот несколько примеров их использования. Навигация в торговом центре Список победителей Google Awards 2017 AR, использовавших данную технологию для своих проектов:.;.;.;.;. При положительной динамике установки данной технологии в новые устройства и на рынок (Samsung, HTC, Huawei и так далее) она станет хорошей платформой для разработки. Однако возможно, что из-за анонса и скорого выхода ARKit, Tango и не найдёт массового применения. Носимый AR Следующая большая категория AR-устройств.
Пользователь надевает их на себя, они не требуют дополнительных меток для генерации контента, используют методы распознавания предметов, основанные на технологии computer vision, а также построение карты пространства для ориентирования в ней. — главное устройство этого типа. Оно появилось в 2016 году и активно продвигается. В основном используется в b2b-проектах и пока не может завоевать большую пользовательскую базу из-за цены за устройства в 3–5 тысяч долларов. Имеет довольно небольшой угол обзора —30°×17.5°. Но даже этого хватает, чтобы оценить все преимущества «носимой» дополненной реальности. Демо-продукты для устройства есть практически в каждом сегменте и ежедневно появляются новые.
Среди основных сегментов — медицина, промышленность, образование, реклама, развлечения. Самые известные из них:.;.;.;.;.;.;.;. Ещё несколько интересных примеров применения технологии. Игра Portal AR. При этом среди 90 проектов в очень мало интересных. Это просто тестовые бета-продукты низкого качества. В основном — один объект, который можно рассмотреть с разных сторон и взаимодействовать с ним.
Стоят внимания:.;.;.;.;.;. Meta 2 Разработчики обещают схожий с Hololens опыт за 950 долларов.
Есть возможность предзаказа. Основное отличие можно обозначить одной строкой: “HoloLens is self-contained computer while as Meta 2 is just an input/output device for a computer”. Это значит, что Meta 2 может выдавать очень детализированную графику с компьютера, но будет ограничивать пользователя проводом. Hololens же беспроводной, но работает в основном с Low Poly моделями из-за низкой вычислительной мощности.
Угол обзора Meta 2 составляет 90°. Другие устройства — это аналоги Google Glass, а именно: небольшие носимые гаджеты в виде очков с небольшим углом обзора и количеством выводимой информации. Стоимость таких устройств — 2–3 тысячи долларов. Имеют хороший спрос в b2b-сегменте и в качестве устройств для конкретных решений.
Вот их небольшой список:.;.;.;.;.;.;.;.;. Cardboard AR Интересная подкатегория, представленная сейчас двумя–тремя концепциями. Такой cardboard для AR, использующий телефон, систему линз и контроллеры, «распечатанные на принтере».
Это очень большая и не занятая до сих пор ниша: кто сделает первое коммерчески правильное устройство, вполне заслуженно заберёт себе рынок начального AR, как это в свое время сделал cardboard. Сейчас пользовательская база есть только у Hololens. По информации в сети она не очень большая, продано не больше 10 тысяч устройств.
Причина в высокой цене и неудобстве ежедневного использования. Инструменты AR-разработки Отдельно стоит остановиться на технологиях для разработки дополненной реальности. Основной средой разработки выступают Unity 3D и Unreal Engine. Уже существуют десятки разнообразных SDK, и каждый может подобрать наиболее подходящее поставленным целям. В целом всё просто. Планируете использовать размещение объектов в пространстве без маркеров, так называемую SLAM технологию — берёте Wikitude или ARKit.
Vuforia лучше всего подходит для маркерной дополненной реальности. Wikitude дорог, около 2,5 тысячи долларов за лицензию;. ARKit ограничен только iOS 11;. у Vuforia слабый трекинг, иногда дёргается 3D-модель. Нужен геотаргетинг с сохранением по геотегам — используйте Wikitude и, возможно, Kudan.
Планируете работать с Hololens? Понадобится Windows 10 и Hololens SDK. Из интересного ещё стоит обратить внимание. Так называемая «дополненная реальность 'для чайников'». Сложно охватить в рамках одной статьи все кейсы и технологическое разнообразие.
Только будущее покажет, какое решение станет массовым. Будущее По оценкам аналитиков, AR-рынок превзойдёт VR и станет одной из основных технологий через три года. Если честно, в это верится пока с большим трудом. Особенно, если учесть, как медленно развивается VR, и какие устройства представлены на рынке и в разработке.
Дополненная Реальность Без Маркеров
После всех этих демок ARKit, которые появились на просторах интернетов за последние 2 недели, я вообще не понимаю, как остальные будут развивать свои продукты. Ну то есть такого уровня треккинга нет не то что в HoloLens, а даже у маркерных AR. Нечто подобное обещают в Magic Leap, но у них-то это сказки, а тут все наяву – вот, уже работает. Ну и будет очень интересно посмотреть на то, как работает ARKit на iPhone 8, у которого якобы и спереди, и сзади будет 3D-сенсор от PrimeSense наподобие Кинекта (Apple их пару лет назад купили). Слежу за темой AR года с 2008, запускал демки с QR-кодами распечатанными еще на iPhone 3G.