AR: дополненная реальность (Augmented Reality) — это технология, которая накладывает виртуальные объекты на реальный мир через устройства, такие как смартфоны или очки.

VR: виртуальная реальность (Virtual Reality) — это полностью созданная цифровая среда, погружающая пользователя в искусственный мир с помощью VR-шлемов.

Факты

• Основное отличие: AR дополняет реальность, VR создаёт её заново.
• Дата зарождения: первая концепция VR появилась в 1960-х годах с изобретением сенсорама, а AR — в 1990-х годах.
• Применение AR: обучение (например, медицина), маркетинг, навигация, игры (Pokémon GO).
• Применение VR: гейминг, архитектура, симуляции для обучения пилотов и врачей, виртуальные туры.
• Популярные устройства: AR — Microsoft HoloLens, ARKit; VR — Oculus Rift, HTC Vive, PlayStation VR.

Принцип действия искусственной реальности

Есть три основных направления развития искусственной реальности: виртуальную (VR), дополненную (AR) и смешанную (MR). Каждая из этих технологий обладает уникальными характеристиками, при этом смешанная реальность — гибридное решение, объединяющее возможности VR и AR.

Виртуальная реальность (Virtual Reality)

Виртуальная реальность — это полностью компьютерная среда, пользователь погружается в неё с помощью специального оборудования. Основной инструмент погружения — VR-очки или шлемы, подключаемые к компьютеру, игровой приставке или смартфону проводным либо беспроводным способом.

Техническая составляющая VR-устройств включает один или два ЖК-экрана, часто использующих технологии Super-fast LCD или OLED. Встроенные линзы обеспечивают настройку масштаба изображения и стереоскопического эффекта. Для создания эффекта полного присутствия в виртуальном пространстве используются инфракрасные датчики, отслеживающие направление взгляда пользователя.

Важнейший элемент технологии — система трекинга, отслеживающая перемещения пользователя. Существует два основных метода трекинга:

Внутренний метод основан на датчиках и широкоугольных камерах, установленных непосредственно на шлеме. Гироскоп и акселерометр фиксируют положение тела, а контроллеры в руках пользователя обеспечивают точное управление виртуальными объектами.

Внешний метод использует систему датчиков-маяков, размещённых в пространстве. Эти устройства с высокой точностью отслеживают малейшие движения пользователя и передают данные для корректировки изображения в реальном времени.

Дополненная реальность (Augmented Reality)

Дополненная реальность функционирует по принципу наложения цифровых элементов на реальное изображение, создавая единую интерактивную среду. Вы ежедневно сталкиваетесь с этой технологией, используя фильтры в социальных сетях или просматривая показания бортового компьютера современного автомобиля.

В основе работы AR лежит сложная система машинного обучения. Нейронная сеть анализирует окружающее пространство, распознаёт объекты и определяет опорные точки для размещения виртуальных элементов. Процесс распознавания осуществляется благодаря обширной базе данных с описанием характерных признаков различных объектов — от человеческого лица до архитектурных сооружений.

Для точного позиционирования цифровых объектов система использует специальные маркеры — уникальные цифровые коды, размещённые в определённых точках пространства. При обнаружении маркера камерой происходит автоматическое размещение соответствующего виртуального объекта.

Искусственный интеллект создаёт детальную карту окружающего пространства, разбивая его на множество координатных точек и плоскостей. Это позволяет точно определять местоположение пользователя и корректно размещать цифровые объекты в реальном мире.

Современные AR-технологии открывают широкие возможности для создания практичных приложений: от виртуальных линеек до интерактивных астрономических карт. Разработчики получают доступ к специализированным инструментам, позволяющим с высокой точностью определять положение камеры устройства и размещать трёхмерные.

Общие характеристики виртуальной и дополненной реальности

Несмотря на существенные различия, технологии VR и AR объединяет ряд фундаментальных особенностей. В первую очередь — это использование схожих технических решений для отслеживания положения пользователя в пространстве и определения направления его взгляда.

Обе технологии служат единым целям: расширению возможностей человека в образовательной, развлекательной и профессиональной сферах. Они — результат стремительного развития информационных технологий и продолжают совершенствоваться параллельными курсами.

Основные отличия VR от AR

Принципиальная разница между технологиями заключается в степени погружения пользователя. Виртуальная реальность создаёт полностью автономный цифровой мир, изолируя человека от физической реальности. В свою очередь, дополненная реальность органично встраивает цифровые элементы в существующее пространство.

VR-технологии ограничивают взаимодействие пользователя рамками искусственного мира, тогда как AR позволяет считывать информацию из окружающей среды и реагировать на неё. Яркий пример такого взаимодействия — развивающая платформа Kidsar SDK, превращающая обычный экран в интерактивный образовательный комплекс. Система распознаёт действия ребёнка и преобразует их в элементы обучающей игры, будь то изучение иностранных языков или знакомство с миром природы.

Различаются и устройства доступа к технологиям: если для погружения в виртуальную реальность требуется специализированное оборудование — шлемы, очки или даже целые комнаты с системами воздействия на органы чувств, то для работы с дополненной реальностью достаточно камеры смартфона.

Практическое применение технологий искусственной реальности

Развлекательная индустрия стала первопроходцем в массовом внедрении технологий искусственной реальности. Сегодня пользователи могут посещать виртуальные концерты, создавать цифровые миры и полностью погружаться в игровые вселенные. Индустрия красоты активно использует AR-технологии, позволяя клиентам предварительно оценить результаты окрашивания волос или подбора нового стиля.

Образовательная сфера трансформируется благодаря внедрению VR и AR. Будущие пилоты и капитаны отрабатывают навыки управления техникой в безопасной виртуальной среде, а студенты-историки погружаются в детально воссозданные эпохи прошлого. Современные автошколы применяют AR для моделирования дорожных ситуаций, а детские книги оживают благодаря интерактивным элементам.

В медицине виртуальная реальность открывает новые возможности для обучения врачей. Будущие специалисты изучают анатомию в трёхмерном пространстве и проводят тренировочные операции без риска для пациентов. Научное сообщество использует VR для проведения сложных экспериментов, моделирования природных явлений и социологических исследований.

Архитекторы и инженеры применяют обе технологии для создания интерактивных презентаций проектов. Заказчики могут детально изучить будущие объекты в виртуальном пространстве, а дизайнеры — продемонстрировать различные варианты оформления помещений с помощью AR.

За более чем полувековую историю развития виртуальная реальность прошла путь от военных разработок до многофункционального инструмента, доступного широкой аудитории. В ближайшие годы ожидается появление новых проектов, что сделает взаимодействие с виртуальным миром ещё более естественным. Технологии AR найдут применение в автомобильной промышленности, расширяя возможности водителей, а обе технологии продолжат оптимизировать рабочие и социальные процессы.