Найти в Дзене

Виртуальная и дополненная реальность — что это и как используется в разных сферах жизни?

Ранее виртуальная реальность казалась выдумкой из фантастических фильмов, где герои могли делать всё, что захочет режиссёр. Но мы живем в век бурного развития технологий, и виртуальная, а также дополненная реальность уже не является какой-то диковинкой. Для создания нужной обстановки уже не нужны «киношные» приемы и десяток разных специалистов — все делается с помощью различных цифровых устройств. В этой статье мы поговорим про виртуальную реальность (VR) и дополненную (AR), что это такое, чем они между собой отличаются и где могут использоваться. Что такое виртуальная реальность? Представляет собой мир, созданный компьютером, но не без помощи человека. Человек погружается в этот мир и может взаимодействовать в нем с помощью VR-шлема или очков, а также с помощью различных контроллеров, датчиков и даже специальных помещений, стены которых целиком и полностью состоят из мониторов. Технологии шагнули настолько далеко вперед, что изображение может транслироваться непосредственно на сетчатк
Оглавление

Ранее виртуальная реальность казалась выдумкой из фантастических фильмов, где герои могли делать всё, что захочет режиссёр. Но мы живем в век бурного развития технологий, и виртуальная, а также дополненная реальность уже не является какой-то диковинкой.

Виртуальная и дополненная реальность — что это и как используется в разных сферах жизни?
Виртуальная и дополненная реальность — что это и как используется в разных сферах жизни?

Для создания нужной обстановки уже не нужны «киношные» приемы и десяток разных специалистов — все делается с помощью различных цифровых устройств. В этой статье мы поговорим про виртуальную реальность (VR) и дополненную (AR), что это такое, чем они между собой отличаются и где могут использоваться.

Что такое виртуальная реальность?

Представляет собой мир, созданный компьютером, но не без помощи человека. Человек погружается в этот мир и может взаимодействовать в нем с помощью VR-шлема или очков, а также с помощью различных контроллеров, датчиков и даже специальных помещений, стены которых целиком и полностью состоят из мониторов. Технологии шагнули настолько далеко вперед, что изображение может транслироваться непосредственно на сетчатку глаза — эта технология используется не только в VR, но и AR-системах.

Для справки: первая система VR появилась еще в 19 веке, когда был создан первый стереоскоп. Создатель — Сэр Чарльз Уитстон, изобретатель и английский физик. Уже в середине 20 века изобретатель Мортон Хейлиг представил устройство под названием «Сенсорама», которое можно сравнить с современным так называемым «7D кинотеатром».
Зритель смотрит короткометражную запись и может ощущать звуки, вибрации, запахи, потоки воздуха и различные тактильные ощущения. По факту, первые устройства были созданы в развлекательных целях и лишь ближе к современности, когда стала развиваться цифровая техника, стали популярны во многих областях.

В большинстве систем VR использует шлем и перчатки, с помощью которых человек взаимодействует с виртуальным миром, но всё зависит от поставленных задач. Существуют различные устройства с обратной связью, которые крепятся на человеческое тело и могут дать ощущение удара, падения, касания, тактильных ощущений и того, что заложено в сценарии. По факту, виртуальная реальность должна давать практически 100% ощущение какой-либо ситуации, но всё зависит как от устройств, так и от программы.

Что такое виртуальная реальность?
Что такое виртуальная реальность?

Также можно сказать пару слов о системе MotionParallax3D, которая относится к VR — главная фишка в том, что изображение меняется исходя из положения глаз, а в роли дисплея может выступать даже смартфон. Также данная система позволяет управлять контентом с помощью движения зрачка.

Система дополненной реальности

Если объяснять простыми словами, то AR-система — это когда та картинка, какую мы видим, дополняется еще какими-либо объектами. Все наверняка помнят знаменитую игру Pokemon GO, где нужно было с помощью камеры смартфона искать по городу виртуальных покемонов. Если в системе VR человек находится в виртуальной реальности и может перемещаться только по ограниченному пространству, то в AR пользователь может перемещаться в реальном мире.

Система дополненной реальности
Система дополненной реальности

По факту, дополненная реальность — это совмещение виртуального объекта и реальной картинки, с которым пользователь может взаимодействовать в реальном времени. Также есть еще один понятный пример дополненной реальности — AR-очки.

Человек носит цифровые очки, и он видит текущий мир, но на линзы очков может транслироваться другая информация, например навигатор, лента новостей, прогноз погоды и практически всё что угодно. Здесь мы специально абстрагируемся на простых примерах, чтобы вы знали разницу между VR и AR, чуть ниже будут более сложные примеры использования таких систем.

Виртуальная реальность погружает полностью, а дополненная лишь дополняет текущую.

Стоит также сказать о смешанной реальности (Mixed Reality), в которых есть элементы виртуальной и дополненной реальности. Например, если в случае дополненной реальности вы наблюдаете какой-либо объект, то в случае со смешанной еще можно с ним взаимодействовать, например, передвигать или смотреть то, что происходит за объектом.

Здесь можно привести в пример продукт Microsoft HoloLens, который позволил повысить КПД сотрудников концерна Toyota на определенных этапах тестирования на 20%. Суть заключается в том, что работник носит специальные очки, и когда работает с какой-либо деталью, то получает сразу ее 3D-модель и сравнивает, всё ли соответствует чертежам. А анимация реальных 3D-моделей может быть создана в реальном режиме с эталонной детали.

Microsoft HoloLens
Microsoft HoloLens

Но если быть честным, то те или иные способы применения смешанной и дополненной реальности в разных источниках могут относиться как к VR, так и к MR, особо единого мнения здесь не существует.

Где используются системы виртуальной реальности?

На самом деле, сфер применения этих систем очень много. Главное достоинство VR — способность создать самую сложную ситуацию, в которой может очутиться человек, без страха физического вреда.

  • Первое, в чем используется VR, — это, конечно же, компьютерные игры и развлечения. В зависимости от контроллеров и датчиков игрок может получить разные ощущения от игрового процесса. В играх, как правило, VR максимально приближен к реальности. Есть специальные игры под шлем и различные устройства, которые позволяют погрузить геймера в игровую атмосферу.
  • На втором месте VR используется в образовании и обучении — с помощью системы виртуальной реальности можно обучать сотрудников делать работу, обучение которой стоило бы больших денежных вложений. Например, геолога можно поместить в среду, где он будет изучать строение почвы, пилота — управлять самолетом, химик же может увидеть результаты смешивания тех или иных веществ без их применения. Также с помощью VR можно обучить делать то, что связано с большим риском для жизни и здоровья, так сказать, отточить навыки. Способы применения технологии виртуальной реальности, по факту, безграничны.

Часто системы VR используются студентами самых различных сфер. Например, историки погружаются с помощью технологии в древний мир и изучают все то, что с ним связано.

Где используются системы виртуальной реальности?
Где используются системы виртуальной реальности?

Студенты медицинских университетов с помощью VR могут проводить виртуальные операции и моделировать те или иные события без использования живого пациента или какой-либо физической модели. Только представим себе, сколько искусственных моделей для препарации нужно студентам, а здесь же все происходит в цифровой среде. Врачи могут моделировать сложные хирургические вмешательства и просчитывать возможные нюансы еще до настоящей операции.

Студент-физик наглядно видит то, что происходит при использовании той или иной формулы, применяя ее к самым различным объектам. Только представьте себе, как это увлекательно — создать можно абсолютно любые ситуации: всё зависит от заложенной программы.

С помощью технологии создаются виртуальные музеи, которые могут использоваться как в развлекательных целях, так и в образовательных. Притом экспонаты можно не только посмотреть, но и потрогать и «покрутить»!

-6

В военной сфере применение VR так вообще безгранично — можно имитировать как реальные боевые действия, так и управлять той или иной техникой с возможностью сделать ошибки, а ведь на ошибках, как говорится, учатся. Как научиться управлять военным вертолетом? Да, есть тренажеры-симуляторы, но VR даст именно эффект реального боя с учетом разных ситуаций.

В последнее время технологию используют спасатели и пожарные — могут быть смоделировано бесконечное количество разных ситуаций, в которых сотрудники экстренных служб могут получить такой опыт, который бы копили с годами.

Архитекторы могут проектировать самые различные конструкции и визуализировать, как будет выглядеть объект, а дизайнер может показать клиенту конечный результат еще до того, как он будет воплощен в реальность.

А тренировки космонавтов? Виртуальная реальность поможет ощутить астронавту большую часть ощущений от полета, а также досконально изучить космический корабль или МКС — различные VR-тренажеры позволяют в короткие сроки подготовить подобных специалистов.

Примеры использования безграничны — с помощью компьютера можно создать абсолютно любую обстановку и погрузить пользователя в виртуальные миры, всё зависит только от программы и устройств.

Два важных и очевидных плюса VR:

  • полная безопасность для здоровья и жизни пользователя;
  • дешевизна использования, не нужны физические предметы и создавать физическую обстановку.

Где используется дополненная реальность AR?

Если для VR нужна навороченная система и достаточно сложное программное обеспечение, то для AR всё намного проще. Функция AR в том, чтобы дополнить уже текущую реальность человека.

Здесь также, как и в случае с VR, обучение и помощь в каких-либо делах. Классический и простой пример AR — проекция различной информации на лобовое стекло автомобилиста. Шофер может не только не отвлекаться на приборную панель, но и вывести самую различную информацию на лобовое стекло.

Где используется дополненная реальность AR?
Где используется дополненная реальность AR?

Вот несколько примеров использования AR:

  • Конечно же, игровая индустрия может дать невероятный контент. Помимо всем известной Pokemon GO, есть еще Angry Birds AR: Isle of Pigs, ZRX: Zombies, Run!, Cosmic Frontline AR и многие-многие другие игры, которые используют камеру смартфона;
  • AR может помочь обставить дом мебелью. Например, у IKEA вся мебель есть в виде цифровой модели. Достаточно включить камеру смартфона, направить ее в нужное место комнаты и выбрать кресло, диван или шкаф. И посмотреть, как это будет выглядеть, сделать фото и обсудить с родственниками;
  • AR помогает работникам, чья деятельность связана с логистикой. Используя AR-очки, не нужно сканировать QR-коды, NFC-метки и прочие идентификаторы — информация считывается с помощью встроенной камеры и проецируется на линзы очков. Работник быстро находит нужный объект и делает манипуляции с ним;
  • AR может быть также использован в медицине для анализа ситуации и выдачи нужных подсказок врачу. Например, врачу, который делает операцию, не нужно держать весь план вмешательства в голове или использовать журнал — достаточно иметь AR-очки;
  • Многие помнят знаменитые приложения, которые позволяют изменять внешность человека на фотографии: прическу, макияж, возраст или добавлять разные предметы. Это также относится к дополненной реальности;
  • Конечно же, использование AR популярно в навигации. Человек может сразу смотреть на карту, которая всегда у него перед глазами, в очках. Также мотоциклисты используют шлем с проекцией — он позволяет не отвлекаться на смартфон;
  • Студенты и ученые могут использовать дополненную реальность для обучения и исследования. Достаточно «посмотреть» на выбранный объект и тут же получить о нем информацию;
  • Без AR будет сложно архитекторам и дизайнерам. Можно не только представить, как будет выглядеть тот или иной объект, но и показать наброски заказчику. Например, AR-система позволяет не только наложить какой-либо объект, но и проанализировать его физические размеры и параметры;
  • Рекламщиков и маркетологов AR также не обошла стороной — можно создавать самую будоражащую рекламу и презентации;
  • Спортсмены, используя AR-очки, могут заниматься с виртуальным тренером — специалист будет наложен на текущую «картинку», и можно повторять за ним движения и упражнения.

Примеров, как вы видите, очень много — AR можно встроить абсолютно куда угодно, и технология значительно упрощает жизнь человека и помогает бизнесу развиваться.

Важно знать

Не всегда системы AR и VR могут принести пользу, бывали ситуации, что они наносили вред: компьютерная система может ошибаться, а, например, человеческие органы могут иметь аномальную структуру, что делает спорным использование VR и AR в медицине. Да и представим себе ситуацию, когда компьютер неверно распознал тот или иной орган, выдал какие-то советы при реальной операции, а врач просто «недоглядел», ведь порой время принятия решения у медика во время хирургической операции составляет несколько секунд.

А вот для студентов-медиков система как раз позволяет моделировать самое различное строение органов, сосудов, артерий, а также совокупность заболеваний — всё то, что редко встречается в реальной практике.

Здесь важно понимать, что компьютерные системы пока не идеальны, и не стоит прямо на 100% доверяться компьютеру: любую информацию нужно проверять. Ведь даже имея самую современную технику и программное обеспечение, нельзя сделать операцию и спроектировать здание.

Также важно понимать, что системы AR и VR могут вызвать киберболезнь от частого использования: например, после использования шлема виртуальной реальности или похода в 3D-кинотеатр некоторые пользователи отмечали головную боль и тошноту. Пока что данный формат может подходить не всем: тут всё сугубо индивидуально: какое-то время был бум моды на 3D-телевизоры, но сейчас таких устройств в продаже очень мало.

Какой вывод?

Перечислить все способы применения данных систем в одной статье просто невозможно: применять AR и VR можно в самых различных областях.

AR и VR бурно развиваются и будут внедряться в самые разные аспекты жизни и будут помогать человеку в самых различных повседневных делах. Сейчас к данным системам активно добавляют нейросети, которые могут самостоятельно создавать тот или иной контент: достаточно обучить и дать вводные данные, и ИИ нарисует практически всё, что угодно. Использование нейросетей позволит ускорить развитие систем VR и AR, а также минимизировать количество ошибок. Ведь нейросеть «думает», исходя из накопленных данных, и умеет просчитывать те или иные моменты.

Если сейчас шлемы виртуальной реальности и очки дополненной могут показаться громоздкими и неудобными, то пройдет еще несколько лет, и такие устройства будут максимально компактными: современная электроника уменьшается в размерах с каждым годом.

А пройдет еще десятилетие, и для погружения в виртуальную реальность не нужны будут никакие аксессуары: достаточно внедрить нейрочип, который будет взаимодействовать с мозгом и погружать человека в любой контент. Уже в этом деле есть успехи. Например, проект Илона Маска Neuralink позволяет людям с ограниченными возможностями управлять компьютером с помощью мысли. Но, к слову, мы пока находимся только на пороге симбиоза компьютера с человеческим мозгом, но, возможно, это просто вопрос времени.