Бизнес-модели

Опытным руководителям предприятий знакома формула роста производительности труда. Всем очевидна роль инноваций в этом процессе. Однако не каждый может вовремя распознать технологии, способные помочь в повышении производительности, особенно на таком консервативном и не склонном к инвестициям в инновации рынке, как российская промышленность. В своём время Autodesk и Consistent Software довольно долго пробивались к проектировщикам и конструкторам – они не понимали, зачем выкладывать миллионы за работу, которая проводилась с помощью карандашей и ватмана. В итоге часть предприятий, которые вовремя не приняли на вооружение новые технологии, ушла с рынка.

В этой статье мы бы хотели привлечь ваше внимание и рассказать о новой технологии, которая уже успешно применяется в промышленности и производстве по всему миру.

Что такое дополненная реальность?

Пол Милгр (Paul Milgram) и Фумио Кисино (Fumio Kishino) в 1994 году описали дополненную реальность как некое пространство между реальностью и виртуальностью. Технологии дополненной реальности проецируют любую цифровую информацию (изображения, видео, текст, графики и т.д.) поверх экрана любых устройств.

Если вы смотрели фильм «Железный человек», то как раз все графические показатели, которые отображались на экране шлема и относятся к понятию дополненной реальности (“augmented reality”).

Возможно, это звучит и выглядит более чем фантастично, однако такие решения уже с успехом используются на многих промышленных и производственных компаниях, включая российские.

Обзор устройств для дополненной реальности

На сегодняшний день среди устройств дополненной реальности можно выделить портативные устройства, стационарные и проекционные системы, очки и линзы дополненной реальности.

Портативные устройства – это самый бюджетный способ соприкоснуться с дополненной реальностью. К ним относят мобильные телефон и планшетные компьютеры. Главное требование к устройству – это наличие качественной камеры с высоким разрешением.

Стационарные системы – это широкоформатные экраны, оборудованные камерами с высоким разрешением, которые располагаются на одном месте. Такие системы не очень удобны в подвижной работе, зато демонстрируют более реалистичную визуализацию

В отличие от стационарных систем дополненной реальности проекционные системы накладывают изображение на любую поверхность, и для их работы не требуется отдельный экран.

Наиболее широко используются очки дополненной реальности, надев которые, человек видит виртуальные объекты, наложенные на окружающую действительность. К наиболее известным в России устройствам относится Google Glass ($1600), а также Moverio от компании Epson ($799.99).

Линзы для дополненной реальности все ещё остаются предметом исследований технологических гигантов, включая Samsung, Google и Microsoft. Идея заключается в том, чтобы превратить обычные линзы в прозрачный электронный экран, содержащий систему управления, миниатюрную камеру, антенну, светодиоды и другие оптоэлектронные компоненты. В частности, компания Samsung уже подала патент на «умные» контактные линзы, поэтому у нас есть все основания ожидать выхода на рынок устройства в ближайшие 5-10 лет.

Где возможно применение дополненной реальности?

Существующие решения уже охватывают множество сфер: инструменты для автоматизации процессов и повышения производительности, обучение сотрудников, сокращение брака продукции, повышение эффективности логистических процессов, обеспечение безопасности труда.

Например, с помощью дополненной реальности рабочие могут оперативно получать доступ к инструкциям и руководствам по любой детали. Информацию они получают в виде наглядной трёхмерной анимации, видео, аудио, фотографиях, картинках или графиках. Такой подход позволяет снизить требования к квалификации специалистов, и уменьшить время на изучение и просмотр рабочих инструкций. Причём сама система способна распознать форму детали и её номер и вовремя подсказать, если техник предпринял ошибочные действия по её монтажу.

Вопросы эффективности внедрения дополненной реальности очень подробно освещены в тематическом исследовании «Эффективность дополненной реальности в обрабатывающей промышленности» (“Augmented Reality Efficiency in Manufacturing Industry ”), авторами которого являются Юха Сааски (Juha Sääski), Тапио Салонен и ряд других авторов (Tapio Salonen).

Более узкое исследование – «Оценка преимущества дополненной реальности для задач локализации обслуживания турели бронетранспортёра» (“Evaluating the Benefits of Augmented Reality for Task Localization in Maintenance of an Armored Personnel Carrier Turret ”). Его авторами являются сотрудники Колумбийского университета Стивен Хендерсон (Steven J. Henderson) и Стивен Фейнер (Steven Feiner). Исследование будет полезно для ознакомления топ-менеджерам производственных и промышленных предприятий, чтобы принять решение об эффективности инвестиций в новую технологию.

Оба исследования находятся в свободном доступе в сети интернет.

Рассмотрим ещё несколько впечатляющих примеров использования дополненной и виртуальной реальности в производственных и промышленных компаниях.

Авиационная промышленность

Компания Boeing – одна из крупнейших аэрокосмических компаний на планете, которая строит самолеты для 150 стран мира. В бортовых системах самолёта содержится множество компонентов, связанных между собой системой проводов. Укладка и соединение кабелей производится по специальному шаблону, после чего их скрепляют в жгуты, а на концы кабелей устанавливают разъемы. Процесс работы занимает длительное время и требует особого внимания и ответственности. Последние 20 лет Boeing искала систему, способную сократить время на производство и устранение ошибок. В начале 2014 года компания внедрила решение дополненной реальности на платформе очков Google Glass. С помощью приложения оператор отдает голосовую команду: «Ок, Skylight. Начать создание жгута. Сканировать заказ 0447» и видит в очках дополненной реальности визуальную дорожную карту по сборке жгута № 0447.

Согласно данным из доклада компании Boeing по проекту, «использование Google Glass позволило сократить время производства на одну четверть и сократить количество ошибок в два раза».

Другой пример – компания Lockheed Martin, где внедрением проекта занималась компания NGRAIN. Инженеры завода используют дополненную реальность для получения визуальной подсказки по сборке самолёта F-35. В качестве основной платформы в компании используются очки дополненной реальности Epson Moverio BT-200, оборудованные специальными датчиками движения и глубины. Когда техник монтирует деталь тормоза на шасси, в очках дополненной реальности он видит все данные о том, где и в каком порядке нужно проводить сборку и подсоединять кабеля. В итоге весь процесс работы напоминает сборку конструктора LEGO, когда от рабочего требуется лишь взять подходящую деталь и поместить её в нужное место.

По данным компании NGRAIN , «программное обеспечение позволяет инженерам работать на 30 процентов быстрее с точностью до 96 процентов».

Автомобильное производство

Модели автомобилей выпускаются в различных комплектациях и цветах. Поэтому автоконцерны часто стремятся находить баланс между массовым производством и индивидуальными предпочтениями потребителя. Конечно, во времена Генри Форда всё было намного проще. Организация такого производства часто сопровождается сложными рабочими инструкциями, которые способны спровоцировать простои, ошибки и снижение производительности.

Концерн Fiat Chrysler Automobiles (FCA) применил в своей работе проекционную систему дополненной реальности OPS Solutions. Теперь на каждом этапе сборочного процесса рабочие получают наглядную информацию о своём следующем шаге.

После внедрения инновации был организован эксперимент. Перед операторами стояла задача собрать зубчатые передачи и цепи. Весь процесс проходил в десять последовательных шагов. Сотрудники должны были выбрать правильные комплектующие, провести монтаж и убедиться, что всё сделано правильно. Часть операторов выполняла задачу с помощью бумажных инструкций, а другие использовали инструменты дополненной реальности. Результаты эксперимента вы можете оценить в таблице ниже.

Сокращение числа ошибок 80%
Сокращение времени рабочего цикла 38%
Увеличение пропускной способности 82%

Другой автомобильной компанией, принявшей на вооружение технологии дополненной реальности, стал концерн Volkswagen. На своём заводе в Вольфсбурге Volkswagen использует очки дополненной реальности Google Glasses при комплектации заказов. Рабочие автоматически получают всю необходимую им информацию о местах хранения или номерах деталей.

Сборочное электромонтажное производство

Первое российское приложение дополненной реальности было выпущено компанией VR CORP для электромонтажного производства. Руководство компании «Технологии Энергосбережения Сибири» столкнулось с текучкой кадров, в результате чего много средств и усилий тратилось на обучение вновь приходящих сотрудников. Для офисного персонала было создано приложение, с помощью которого любой сотрудник мог навести смартфон на электротехническую схему и рассмотреть в подробностях 3D-модель готового изделия, включая все её комплектующие. Особо это приложение актуально для молодых специалистов без опыта работы. Вводный курс обучения специальности сократился до простой схемы: взял смартфон, запустил приложение, навёл на электротехническую схему и рассмотрел все подробности об изделии в его готовом виде.

Похожее по функционалу приложение было разработано для рабочих сборочного цеха. Вместо электромонтажной схемы специалист получает информацию о размещении деталей и кабелей в будущем изделии, а подсветка каждой детали вовремя предупреждает, если используются неправильные комплектующие.

За свою разработку компания VR CORP получила диплом форума «Городские технологии» от Департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии города Новосибирска.

Внедрение дополненной реальности на собственном предприятии

Технологии дополненной реальности предлагают новый интересный взгляд на решение задач по текучке персонала, его обучении, производственных ошибках и простоях. Не всегда ясно, с чего стоит начинать, каких затрат это потребует и как скоро вернутся инвестиции.

Начните с малого. На российском рынке не так много компаний, работающих с дополненной реальностью для производства и промышленности, и тем не менее выбор есть. Вот наши рекомендации:

1. Свяжитесь с представителями разработчика и расскажите подробно о стоящих перед вами задачах.
2. Создайте вместе рабочую группу для подробного анализа и разработки решения.
3. Не стремитесь сразу объять необъятное. Выберите один из небольших этапов производственного процесса и разработайте для него тестовое решение. По оценке российского разработчика решений по дополненной реальности компании VR CORP, стоимость такого решения составляет от 50 000 до 100 000 руб.
4. Сравните показатели эффективности у рабочих, использующих дополненную реальность и тех, кто работает по старинке.
5. На основании показателей оцените инвестиционную привлекательность комплексного проекта.
6. Если показатели проекта вас радуют – согласуйте его бюджет и этапы внедрения.
7. Запускайте в работу.

Возможности для коммерческого применения

В конкурентной борьбе многие предприятия предлагают идентичный товар и поэтому стремятся побеждать в основном за счёт снижения цены. Такая конкурентная стратегия создаёт нелёгкие условия, в которых прибыль по сделкам колеблется от 3 до 7%.

Дополненная реальность может служить не только для нужд собственного производства, но и для создания товара с уникальными свойствами. Многие продукты требуют от пользователя некоторых усилий, чтобы в нём разобраться и использовать. Например, электрические щиты, генераторы, автомобили и мебель от IKEA. С помощью дополненной реальности производитель может добавить для пользователя интерактивную справку, которой тот сможет воспользоваться с помощью своего планшета или телефона. Эта справка наглядно покажет, как нужно использовать товар, исключит множество ошибок и в целом повысит удовлетворённость потребителя.

Компания BMW уже запустила аналогичное решение для обслуживания и ремонта своих автомобилей. Сразу после запуска многие СМИ заявили о конце эпохи станций технического обслуживания, ведь теперь для каждого стало возможным обнаружить и исправить неисправность в автомобиле. С помощью приложения пользователь видит последовательную инструкцию, которая шаг за шагом показывает, как диагностировать и исправить любую деталь и какие для этого потребуются инструменты.

Многим производителям известны жёсткие условия конкурсных торгов, где приходится сильно понижать свою прибыль. Если убедить клиента включить требования по наличию такой интерактивной справке в дополненной реальности у поставляемого товара, то производитель получит прямое конкурентное преимущество и гарантию победы.

Во всяком случае до той поры, пока дополненная реальность не превратится в массовое явление.

ARKit 2 позволяет разработчикам создавать AR‑приложения, которыми можно пользоваться вместе с друзьями. Всё, что вы делаете, можно сохранить, чтобы вернуться и продолжить в любой момент. Пересылайте объекты дополненной реальности в Сообщениях и Почте, а затем рассматривайте их в окружающей обстановке.

Камеры, которые покажут больше.

Камеры на iPhone и iPad отлично работают в условиях низкой освещённости и снимают видео с частотой 60 кадров/с, которая идеально подходит для приложений с дополненной реальностью. Благодаря системе оптической стабилизации изображение получается очень чётким, поэтому виртуальные объекты выглядят естественно в реальной среде.

Графика и производительность. Для нереально реальной картинки.

A12 Bionic - не просто самый мощный и умный процессор, когда-либо разработанный для iPhone. Он создан специально для поддержки дополненной реальности. Несколько высокопроизводительных ядер обеспечивают необходимую вычислительную мощность. А процессор для обработки сигнала изображения оценивает условия освещённости в реальном времени, поэтому виртуальные объекты выглядят невероятно реалистично.

Продвинутые технологии отслеживания движения.

Волшебство дополненной реальности возникает во многом благодаря точному отслеживанию движений. Для создания ощущения, что объект находится в реальном мире, его положение относительно вашего устройства iOS необходимо рассчитывать с большой точностью. Для этого система iOS учитывает текущее положение вашего устройства в пространстве, а также расстояние между камерами и датчиками движения разных iPad и iPhone.

Если долгое время дополненная реальность оставалась в стенах лабораторий или в распоряжении военных, то сегодня она используется во многих областях. И вот только некоторые примеры! Чтобы узнать больше, смотрите нашу .

Игры

Было очень сложно выбрать примеры, поскольку дополненная реальность совершенно заполонила собой игры.
Вот другой пример, вышедший летом 2010. Концепция заключалась в том, чтобы убрать все кнопки, джойстики и панели управления, заменив их распознаванием тела, движений и голоса.
С дополненной реальностью Вы можете также испытывать коммерческие приложения и получать за это бонусы!

Уличный маркетинг

Возьмите большой экран, камеру и компьютер, на котором установлено специальное программное обеспечение, и поместите все это в проходное людное место. Вы не оставите никого равнодушным!
Иногда это превращается в настоящее шоу!
Пример использования дополненной реальности телеканалом National Geographic на Празднике науки 2013
Оригинальное поздравление посетителей торгового центра с Рождеством!

Маркетинг

Основной интерес маркетинга в дополненной реальности — это возможность «потрогать» продукт. Многие известные марки уже успели опробовать эту технологию.
Компания BMW предоставила пользователем шанс испытать 3D-модели своих автомобилей.
Сотрудничество компании Кока-Кола с фильмом Аватар на базе дополненной реальности.
Интересная идея одного из аквариумов Токио для увеличения посещаемости. Более подробно про это приложение с забавными пингвинами читайте .
Пример проведения городской игры наподобие «Схватки» для продвижения своего продукта.
Даже коробку с хлопьями для завтрака можно превратить в увлекательную игру!

Мода

Дополненная реальность позволяет вам легко примерять одежду, очки, купальники, наносить макияж. Вы можете сидеть у компьютера и продолжать «примерку», а можете отправиться в магазин, чтобы купить понравившееся.
Идея этих приложения состоит в том, чтобы предложить потенциальным клиентам виртуально примерить одежду.
Легко и быстро примерить купальник.
Узнать, какая форма очков Вам к лицу.
Попробовать новый макияж без вреда для кожи.

Социальные сети

На этом видео показана специальная футболка с маркером. Как только она попадает в поле зрения камеры (вебкамеры или смартфона), появляется профиль владельца.
Распознавание лиц с последующей привязкой к аккаунтам различных социальных сетей.
Знаменитые Google Glass позволяют общаться в социальных сетях, а также делиться картинками и видео.

Промышленность

На протяжении многих лет дополненная реальность присутствует в промышленности (как виртуальная реальность раньше). Ее применение — от создания изделия и контроля производства до внедрения и визуализации данных…
Приложение, которое позволяет наглядно получить различные знания: названия деталей, принцип их функционирования, способ ремонта и даже алгоритм поведения в экстренной ситуации.
Приложение-помощник автомобилисту. Автосервис больше не нужен!

Медицина и хирургия

Туризм

Смартфон сегодня — универсальный инструмент туриста; дополненная реальность открывает для него новые возможности, наполняя интерактивными данными окружающий мир.
Такие интерактивные карты помогают туристам получить нужную информацию о выбранной стране.
Дополненная реальность позволяет сориентироваться на местности.
Приложение помогает найти нужный объект и проложить к нему маршрут.

Издательство и пресса

Дополненная реальность все чаще используется в издательстве и журнальной прессе. Ее применение дает изданиям много преимуществ. Это позволяет не только привлечь читателя, но и расширить информативность номера, представив новые сведения в интерактивной форме. Об одном из таких опытов Вы можете почитать подробнее .
Пример применения дополненной реальности в газетной прессе:
Характер и содержание интерактивных данных могут быть любыми; конечный результат зависит от предпочтений и фантазии издателя.
Такую интересную брошюру выпустила французская компания Lagardère Publicité. Она активно внедряет дополненную реальность в свои издания, предлагая читателям интерактивные игры, видео, 3D-анимации, аудио и большое количество дополнительного контента.

И значит нас вот-вот накроет новая волна игр и приложений с применением дополненной реальности, возможности которой гораздо шире и полезнее для общества, чем ловля слоупоков.

Это популяризаторская статья. В ней нет подробного описания технической стороны, зато есть история развития ЭйАр, ссылки на упоминающиеся разработки и множество интересных иллюстраций.

Очень много картинок!

Что такое ЭйАр

Дополненная реальность - это среда, в реальном времени дополняющая физический мир, каким мы его видим, цифровыми данными с помощью каких-либо устройств - планшетов, смартфонов или других, и программной части. Например, Google Glass или шлем Железного Человека. Системы прицеливания в современных боевых самолетах - это тоже дополненная реальность.

Дополненную реальность (augmented reality, AR) надо отличать от виртуальной (virtual reality, VR) и смешанной (mixed reality, MR).

В дополненной реальности виртуальные объекты проецируются на реальное окружение.

Виртуальная реальность - это созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через (пока что) органы чувств.

Смешанная или гибридная реальность объединяет оба подхода.

То есть, виртуальная реальность создает свой мир, куда может погрузиться человек, а дополненная добавляет виртуальные элементы в мир реальный. Выходит, что ВиАр взаимодействует лишь с пользователями, а ЭйАр - со всем внешним миром.

История ЭйАр

Как многие другие интересные исследования, история манипуляций с реальностью начинается в научной фантастике. Автор «Волшебника страны Оз» Лайман Фрэнк Баум в романе «Главный ключ» описал некое устройство, способное помечать в режиме реального времени людей буквами, указывающими на их характер и уровень интеллекта. Примитивные инструменты дополнения реальности были известны задолго до того: это и маски, которые надевали римские лучники, чтобы лучше целиться, и подзорные трубы с нанесенными метками расстояний и так далее.

Но история дополненной реальности, какой мы ее знаем сейчас, берет начало из разработок, касающихся ВиАр. Отцом виртуальной реальности считается Мортон Хейлиг. Он получил это звание за исследования и изобретения, сделанные в 1950-х и 60-х годах. 28 августа 1962 года он запатентовал симулятор Sensorama . Сам Хейлиг еще называл его театром погружения.

Патент описывает виртуальную технологию, в которой визуальные образы дополняются движениями воздуха и вибрацией. Обоснование ее существования давалось такое:

«Сегодня постоянно растет спрос на методы обучения и тренировки людей таким способом, чтобы исключить риски и опасность реальных ситуаций»

Это было устройство ранней версии виртуальной реальности, а не дополненной, но именно оно дало толчок к развитию обоих направлений. Хейлиг даже изобрел специальную 3Д-камеру, чтобы снимать фильмы для Сенсорамы.

А вот в 1968-м году компьютерный специалист и профессор Гарварда Айван Сазерленд со своим студентом Бобом Спрауллом разработали устройство, получившее название «Дамоклов Меч» . И это была первая система уже именно дополненной реальности на основе головного дисплея.

Очки были настолько тяжелыми, что их пришлось крепить к потолку. Конструкция угрожающе нависала над испытуемым, отсюда и название. В очки со стереоскопическим дисплеем транслировалась простая картинка с компьютера. Перспектива наблюдения за объектами менялась в зависимости от движений головы пользователя, поэтому понадобился механизм, позволяющий отслеживать направление взгляда. Для того времени это был фантастический прорыв.

Следующим шагом было создание Майроном Крюгером лаборатории с искусственной реальностью Videoplace в 1974-м году.

Его основной целью было избавить пользователей от необходимости надевать специальные шлемы, очки и прочие приспособления для взаимодействия с искусственной реальностью. В Видеоплейсе использовались проекторы, видеокамеры и другое оборудование. Люди, находясь в разных комнатах, могли взаимодействовать друг с другом. Их движения записывались на видео, анализировались и переводились в силуэты искусственной реальности. Пользователи видели, как их силуэты взаимодействуют с объектами на экране и это создавало впечатление, что они часть искусственной реальности. Хотя правильнее было бы назвать это проектом интерактивного окружения.

Спустя четыре года, в 1978-м, Стив Манн придумал первое приспособление для ЭйАр, которое не было прикручено к потолку. В EyeTap использовалась камера и дисплей, дополняющий среду в режиме реального времени. Это изобретение стало основой для будущих проектов, но массово не использовалось.

Первое массовое использование дополненной реальности стало возможно благодаря Дену Рейтону, который в 1982-м году использовал радар и камеры в космосе для того, чтобы показать движение воздушных масс, циклонов и ветров в телепрогнозах погоды. Там ЭйАр до сих пор используется таким образом.

В 90-е поиск новых способов использования продолжился, а ученый Том Коделл впервые предложил термин «дополненная реальность». Перед ним и его коллегой поставили задачу: снизить затраты на дорогие диаграммы, которые использовали для разметки заводских зон по сборке самолетов Боинг. И решением стала замена фанерных знаков с обозначениями на специальные шлемы, которые отображали информацию для инженеров. Это позволило не переписывать обозначения каждый раз вручную, а просто изменять их в компьютерной программе.

Дальше развитие происходило стремительно. Скачок, сделанный в производстве микропроцессоров, и, как следствие, во всем технологическим секторе, позволил сильно ускорить работы.

В 1993-м году в университете штата Колумбия Стив Файнер представил систему KARMA (Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance, переводится примерно как «Интерактивный помощник по обслуживанию»), позволявшую через шлем виртуальной реальности увидеть интерактивную инструкцию по обслуживанию принтера.

А вот в 95-м Джун Рекимото собрал Navicam - прототип мобильного устройства дополненной реальности, какой ее сейчас знают пользователи смартфонов. Навикам представлял собой переносной дисплей с закрепленной на обратной стороне камерой, чей видеопоток обрабатывался компьютером и, при обнаружении цветной метки, выводил на экран информацию об объекте.

В 96-м году Джуном Рекимото и Южди Аятцука был разработан Матричный Метод (или КиберКод). Он описывает реальные и виртуальные объекты с помощью плоских меток наподобие QR-кодов. Это позволяло вписывать виртуальные вещи в реальный мир, просто перенося метки. Например, положить на пол листок с кодом, навестись на комнату камерой - и вот у вас в комнате стоит динозавр.

В 98-м году НФЛ впервые использовала дополненную реальность, разработанную компанией Sport Vision, в прямой трансляции спортивных игр. Во время матчей на картинку с камеры, обзорно показывающей игровое поле, добавлялись технические линии и информация о счете. О «волшебной желтой линии» есть старый сюжет .

В 99-м НАСА применила систему дополненной реальности в приборной панели космического аппарата Икс-38, который научился отображать объекты на земле вне зависимости от погодных условий и реальной видимости.

И в том же году Хироказу Като создал открытую библиотеку для написания приложений с ЭйАр-функционалом ARToolKit (еще на Гитхабе). В ней использовалась система распознавания положения и ориентации камеры в реальном времени. Это позволяло стыковать картинку реальной и виртуальной камер, что давало возможность ровно накладывать слой компьютерной графики на маркеры реального мира.

Можно сказать, что с релизом первой версии этой библиотеки начался современный этап активного развития дополненной реальности.

Как работает дополненная реальность

Если откинуть совсем уж древние реализации, то ЭйАр - это распознавание образов и отслеживание маркеров.

С распознаванием образов все более-менее понятно. Если приложение должно распознавать стол, то достаточно загрузить на сервер библиотеку фотографий столов, обозначить общую структуру, цвет, произвольные параметры и присвоить этому набору данных определенное действие при обнаружении на картинке.

Вторая часть - это отслеживание маркеров. Маркерами могут выступать как специально напечатанные изображения, так и любые объекты.

Обложку журнала приложение распозна́ет по простой форме с прямыми углами и конкретному рисунку, и будет отслеживать ее положение в пространстве, отмечая смещение относительно фона. В этом случае сама обложка и есть маркер.

Со специальными маркерами все обстоит еще проще. Допустим, мы хотим примерить автомобилю новые диски. Для этого нам достаточно наклеить на диски QR-метки и система автоматически поймет, что именно в этих местах следует вставлять в картинку изображение новых колес. Еще один пример: мы кладем метку на пол и приложение понимает, что эта плоскость и есть пол, и разместит на нем произвольные объекты.

Но маркеры везде не налепишь, а сделать уникальный маркер под каждую ситуацию и унифицировать всю систему слишком сложно.

Но один производитель подобрался наиболее близко к тому, что может быть не только технологично, но и удобно. Это - компания Magic Leap .

Первое концепт-видео

Запустившись в 2010-м году в атмосфере абсолютной секретности, она уже через пару лет собрала инвестиций более чем на полмилллиарда долларов от таких гигантов как Гугл и Куалком. Никто за пределами узкого круга инвесторов не знал, чем эта компания привлекла такое внимание и что у нее за продукт.

Но информация все-таки просочилась. А позднее было официально объявлено: компания работает над продвинутой версией очков дополненной реальности, которые на голову сильнее Гугл Гласс и Хололенс. И, в отличие от других производителей, в Мэджик Лип равное внимание уделяют как железу, так и ПО и интерфейсам. Несмотря на то, что компанию больше интересует индустрия развлечений, чем прикладное применение, на сегодняшний день она является лидером в удобстве пользовательских интерфейсов.

Но пока ЭйАр в основном встречается в телефонах. Это удобство, готовая техническая база, широкая распространенность устройств и простота написания ПО.

Заточенные под фото для соцсетей приложения предлагают примерно одни и те же функции: маски и помещение персонажей в пространство. То есть - развлечения. Но все больше компаний понимают важность этой ниши и представляют более утилитарные приложения:

В наше же время можно и самому стать героем шутера. Например, в игре Father.IO . Такие проекты появляются все чаще.

В 2014-м вышла игра Night Terrors , один из первых популярных ужастиков в дополненной реальности. Попробуйте его ночью в каком-нибудь подвале - не забудете.

В 2016-м студия Nyantic выпустила наследницу своей игры Ingress и самую главную ЭйАр-игру, вероятно, на много лет вперед: Pokemon Go . Дополненная реальность, геотрекинг и популярная вселенная - все сложилось настолько удачно, что Покемон Гоу скачали более ста миллионов человек. Игра быстро стала феноменом и начала собирать вокруг себя скандалы, в том числе в России. Покемон Гоу уникальна еще и тем, что заставила миллионы людей гулять на свежем воздухе.

Настольные игры получили новую форму благодаря технологии.

Такие компании как Лего и Дисней активно ведут разработку игр с использованием ЭйАр, а намерения к ним присоединиться выразили практически все крупные производители игрушек. Исследовательские группы уже занялись сбором данных о том, как маленькие дети взаимодействуют с играми и приложениями дополненной реальности, и каким образом это влияет на их восприятие реального мира. Возможно, в будущем самые интересные идеи по развитию технологии будут звучать от тех, для кого эта самая технология была просто частью детства.

Именно развлечения сегодня развивают исследовательскую базу дополненной реальности. А благодаря колоссальным объемам данных, добровольно передаваемых людьми компаниям-разработчикам, технология в связке с машинным обучением делают шаги в сторону более серьезных областей.

От развлечений к реальной жизни

Справочная информация, объявления и виртуальные указатели обязательно войдут в наше виртуальное пространство. Виртуальный экскурсовод проведет нас по развалинам замка, да еще и покажет сценку, как именно этот замок развалили, и каким он был до того. Ну а социальные функции, вроде фильтра по статусу «в активном поиске», помогут найти вторую половинку прямо в толпе.

Ну и реклама. Вот уж какая сфера спит и видит скорейшее внедрение дополненной реальности в повседневную жизнь. А свежесть и новизна формата обеспечат вау-эффект. ЭйАр появилась даже в печатных изданиях. Например, в выпуске Эсквайра 2009-го года нужно было отсканировать обложку, и тогда на ней оживал Роберт Дауни младший.

Еще раньше ЭйАр и печатные издания скрестила БМВ, выпустившая в нескольких немецких журналах рекламу модели MINI, которая на экране становилась трехмерной и позволяла себя рассматривать со всех сторон.

А обложки, к слову, есть не только у журналов и книг. Для того, чтобы с вами начала разговаривать этикетка бутылки , сегодня не нужно даже пить.

Коммерческие возможности дополненной реальности настолько обширны, что сложно очертить границы. Даже граффити не осталось в стороне от ЭйАр-технологий.

ЭйАр может использоваться для быстрой примерки в магазинах: идея зайти в мебельный и тут же на тестовом стенде собрать себе комнату с мебелью и бытовой техникой, пользуясь подсказками по сочетаемости, напрашивается сама собой.

Более интересную и полезную идею воплотил маркетинговый отдел Икеи еще в 2014-м. Примерить мебель из каталога прямо к интерьеру своей комнаты оказалось крайне заманчиво.

Вдохновляют возможности ЭйАр в сфере образования.

Образование

Технология может занять ту нишу, которая в научной фантастике отдана голограммам. Только голограммы будут еще не скоро, а устройства вроде Хололенса технически почти готовы. Перспектива увидеть в вузах, а после и школах, виртуальные интерактивные иллюстрации , которые можно рассмотреть со всех сторон, с которыми можно взаимодействовать и тут же видеть результат своих опытов, представляется прекрасным далёко из светлых фантазий о будущем. Обучение любым инженерным специальностям может стать куда более наглядным и легким для понимания.

Еще одна важная сфера - медицина.

Медицина

Тут прямо глаза разбегаются от возможностей. Кроме максимально наглядного обучения студентов медвузов, сразу представляется визуализация данных прямо на пациенте, вместо расставленных вокруг экранов. УЗИ станет максимально наглядным. Ну и будущая мама будет счастлива получить на телефон трехмерного ребеночка, которого будет с радостью крутить и рассматривать, выискивая сходство того с отцом и собой.

Но одно дело УЗИ, которое не требует оперативного вмешательства, и другое - опасные для жизни пациентов операции, где наглядность может помочь врачу быстрее реагировать и точнее работать.

Наглядную анатомию в дополненном пространстве демонстрирует HoloAnatomy для Хололенса, который как раз и про медицину, и про образование. А заодно - и одна из знаковых демок для майкрософтовского шлема.

Менее драматично, но не менее полезно - помощники для слепых и глухих, сообщающих первым о предметах и событиях вокруг и показывающие субтитры вторым.

Например, стартап Aira одновременно предлагает нейросетевого помощника, распознающего и проговаривающего всё, что видит камера очков, и живого сотрудника стартапа, что поможет сориентироваться по той же камере в особо сложной ситуации. Система привязана к приложению для смартфона. Пользователь по подписке получает очки с камерой и возможность транслировать изображение с них дежурящим сотрудникам поддержки. Но постоянно созваниваться с ними нет нужды: голосовой ассистент Аиры распознает тексты и образы, перекрывая множество повседневных городских задач. Логично, что по мере развития компьютерного зрения надстройка с живыми сотрудниками будет все менее актуальна, но сегодня это хороший компромисс из человеческих и компьютерных ресурсов.

Военные технологии

И если системы наведения в боевых истребителях, дронах и танках для армии - это сегодня дело обычное, т.к. именно из ранних систем дополненной реальности для летчиков и росли другие военные проекты в этой области. Например, продвинутые системы дополненной реальности для пехоты, которые будут внедряться уже через пару лет.

Официальная фантазия армии США

В американской армии уже сегодня используется система HUD 1.0: сильно усовершенствованный прибор ночного видения, который также выполняет функции тепловизора и проецирует в монокль на шлеме целеуказатель, показывающий куда попадет пуля при текущем положении ствола.

Облегченные полуаналоги таких систем уже более пяти лет доступны на рынке. Баллистический калькулятор от компании TrackingPoint , фактически заменяет снайперу, ну или любому желающему, напарника-споттера.

На очереди - HUD 3.0, который должен выйти в следующем году. Он будет иметь возможность накладывать на реальную картинку полностью цифровые слои местности, модели зданий, планы этажей, позиции врагов и даже самих врагов. А это уже заявка на удешевление военных учений. Военные игры обходятся государственным бюджетам в колоссальные суммы каждый год, а с помощью систем дополненной реальности солдаты смогут тренироваться с условным противником не покидая пределов базы.

Российская армия разрабатывает похожие системы для саперов.

Конечно, хотелось бы, чтобы технологии получали развитие не благодаря военным проектам и интересам, но если вспомнить историю, то многие изобретения находили широкое мирное применение, несмотря на военные корни и прошлое. Например, микроволновки, тефлон и интернет.

Будущее

Резюмируя, дополненная реальность - это не только игры и селфи с виртуальными масками. Это гигантское количество возможностей для коммерческого применения, новые горизонты в образовании, промышленности, медицине, строительстве, торговле и даже туризме. И дальше должно быть только интереснее.

Коммерческий рост ЭйАр поразителен. Ей, в отличие от виртуальной реальности, необязательно опираться на специализированное железо и громоздкие устройства. Технология прекрасно работает на самом массовом носимом девайсе - смартфоне.

Дополненная реальность уже меняет наше настоящее: виртуальные маски, охота за покемонами по городам и болотам, дети, стреляющие друг в друга не из деревяшек, а через экран телефона. Сейчас это уже реальность.

Следующий шаг - массовый выход ЭйАр из зоны развлечений и соцсетей в сектор информационной поддержки. Автопроизводители (пока лишь Хендай, БМВ и Ауди, но список растет) начинают выпускать приложения-дополнения к пользовательским инструкциям, помогающие владельцам наглядно изучить свой автомобиль. Все больше производителей техники начинают выпускать приложения для ремонтных мастерских, которые помогают мастерам ориентироваться во внутреннем устройстве сложных приборов. Амазон думает над тем, чтобы облегчить жизнь покупателям: понравились кеды на прохожем - навел на того телефон и тут же заказал себе такие же.

Сегодня мы с вами живем во время бурных исследований в отрасли. Даже у технологических гигантов нет ясной картины дальнейшего развития дополненной реальности. Это время непрерывного рождения идей, нахождения неожиданных способов применения и осознания всей мощи этой фантастической когда-то технологии - дополненной реальности.
Microsoft Hololens Добавить метки

Вы мечтали заняться разработкой дополненной реальности, но не знали, с чего начать? Начните с этой статьи. Кстати, это перевод материала из блога украинской компании ThinkMobiles. В блоге есть ещё масса интересного - он почти образцовый для разработчиков дополненной и виртуальной реальности в сфере b2b.

Список выбранных SDK:

• Vuforia
• EasyAR
• Wikitude
• ARToolKit
• Kudan
• Maxst
• Xzimg
• NyARToolkit

В конце будет таблица-сравнение всех инструментариев.

Vuforia

Vuforia - одна из самых популярных в мире платформ, которая поможет вам разрабатывать дополненную реальность.

Поддерживаемые платформы : Android, iOS, UWP и Unity.

Программное обеспечение реализует следующие функции: распознавание различных типов визуальных объектов (куб, цилиндр, плоскость), распознавание текста и окружающей среды, VuMark (комбинация изображения и QR-кода). Кроме того, используя Vuforia Object Scanner, вы можете сканировать и создавать объектные метки. Процесс распознавания может быть реализован с использованием локальной или облачной базы данных. Плагин Unity очень мощный и прост в интеграции.

Все плагины и функциональные возможности платформы бесплатны, но включают водяные знаки Vuforia. Ограничения относятся только к числу VuMark и количеству взаимодействий с облачной базой данных. Платный план без водяных знаков и с определённым количеством распознаваний через облако стоит $99 в месяц.

Цены :

Камеры	17 камер: датчики изображения с апертурой f/2.8, 2 мегапикселя, F1.8
Аудио	- 6 внутренних микрофонов для записи пространственного звука; - 2 порта для внешних микрофонов.
Видео	Разрешения: - Трансляция в 3D: 4096×2048 на скорости 30 кадров в секунду на один глаз; - Трансляция в 3D: 4096×2048 на скорости 30 кадров в секунду; - Запись в 3D: 4096×2048 на скорости 30 кадров в секунду на один глаз; - Запись в 3D: 4096×2048 на скорости 30 кадров в секунду. MP4 (H.265/ H.264) 3D: 4K×2K на глаз / 2D: 4K×2K
Память	Внутренняя: LPDDR3 - 10 ГБ, eMMC - 40 ГБ; Внешняя: SD-карты стандарта UHS-II (до 256 ГБ), SSD (до 2 ТБ)
Возможности подключения	LAN, USB Type-C
Датчики	Гироскоп и акселерометр
Питание	Адаптер переменного тока (19 вольт, 2,1 ампер)
Требования к компьютеру	Необходимо две машины. Для постобработки: - Windows 10 64 бит для редактирования 4K-контента; - две планки оперативной памяти по 16 ГБ DDR4 или более; - блок питания мощностью 850 ватт; - Intel Core i7-6700K или лучше; - видеокарта NVIDIA GTX 1080. Для предпросмотра и прямых трансляций: - Intel Core i7-6950X или лучше; - две планки оперативной памяти по 32 ГБ DDR4 или более; - две видеокарты NVIDIA GTX 1080 Ti.
Размеры	205×205×76,8 миллиметра, 1,93 килограмма
Особенности	Защита от пыли и влаги по стандарту IP65

EasyAR

EasyAR - бесплатная и простая в использовании альтернатива Vuforia.

Поддерживаемые платформы : Android, iOS, UWP, Windows, OS X и Unity.

Последняя версия EasyAR (1.3.1) поддерживает только распознавание изображений. Версия 2.0 будет включать следующие функции:

• распознавание 3D-объектов
• восприятие окружающей среды
• облачное распознавание
• работа на смарт-очках
• облачное развёртывание приложений

Библиотека полностью бесплатна. Чтобы начать работу с EasyAR, вам нужно только зарегистрировать учётную запись и сгенерировать ключ плагина вашего Bundle ID. EasyAR легко интегрируется. Документация и примеры интуитивно понятны.

Цена : бесплатно.

Wikitude

Поддерживаемые платформы : Android, iOS, смарт-очки.

Недавно Wikitude выпустила полностью новое мощное SLAM-решение для приложений дополненной реальности . Последняя версия - .

Wikitude SDK 6 имеет в арсенале следующие функции: отличное распознавание и отслеживание изображений, технологию трёхмерного слежения на базе SLAM, GEO Data (улучшенная работа с данными с географической привязкой), облачное распознавание (позволяет сохранять базы данных изображений в облаке).

Дополнительные улучшения:

• улучшенная функция Extended Tracking для сохранения положения метки, даже если она за пределами обзора камеры
• расширенные настройки камеры
• повышенная стабильность отслеживания изображений (снижения дрожания)

Предлагает попробовать бесплатную пробную версию с водяным знаком и полной функциональностью платформы. Стоимость SDK 6 Wikitude начинается с €1990.

Плагин Unity предоставляет инструменты для создания базы данных изображений и 3D-объектов. Он не работает с редактором Unity, что усложняет процесс разработки.

Цены :

Технология	Форм-фактор	2018 год	2022 год
Дополненная реальность	Бездисплейные очки	6,7%	1,1%
	Автономные очки	2,4%	19,1%
	Спутниковые очки	1%	17,9%
Виртуальная реальность	Бездисплейные очки	34,9%	8,8%
	Автономные очки	11,7%	29,8%
	Спутниковые очки	43,3%	23,3%
Всего		100%	100%

ARToolKit

ARtoolKIt - это библиотека трекинга для дополненной реальности с открытым исходным кодом.

Поддерживаемые платформы : Android, iOS, Linux, Windows, OS X и смарт-очки.

ARtoolKit реализует следующие возможности:

• трекинг позиции/ориентации для устройств с обычными и стереоскопическими камерами
• отслеживание простых чёрных квадратов
• отслеживание плоских изображений
• калибровка камеры и стереоскопической оптики
• плагины для Unity и OpenSceneGraph
• поддержка оптических шлемов и очков
• бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом
• достаточная скорость для приложений дополненной реальности реального времени

Разнообразие функций затрудняет интеграцию библиотеки и занимает больше времени для изучения всех параметров и настроек.

Цена : бесплатно в любой конфигурации.

Kudan

Согласно различным обзорам и сравнениям эффективности, Kudan является главным конкурентом Vuforia и очень упрощает разработку дополненной реальности.

Поддерживаемые платформы : Android, iOS.

Используя технологию SLAM, Kudan позволяет распознавать простые изображения и 3D-объекты и обеспечивает лёгкую генерацию базы данных в редакторе Unity.

У Kudan также есть некоторые недостатки: редактор сбоит (иногда это основная причина сбоев приложений на устройствах), есть трудности с установкой лицензионного ключа (он не всегда подходит). Тем не менее, Kudan - это продвинутый коммерческий продукт, поэтому в вашем распоряжении служба поддержки.

Бесплатная версия предназначена только для тестирования приложений. Стоимость платной лицензии составляет $1230. Kudan легко интегрировать, но, с другой стороны, проблемы с редактором Unity усложняют процесс разработки.

Цены :

Maxst

Поддерживаемые платформы : Android, iOS, Windows, OS X.

Maxst предлагает два разных инструмента для распознавания образов и сред. Создание базы данных осуществляется онлайн через Tracking Manager. Для сканирования 3D-объектов используются приложения на Android и iOS. Обратите внимание: Maxst работает только с 32-разрядной версией редактора Unity.

Бесплатная версия отличается от платной только водяным знаком. Стоимость PRO-версии $999. Библиотека очень проста в использовании и в интеграции. На официальном сайте есть полная и лёгкая в понимании документация.

Цены Maxst 2D :

Цены Maxst 3D :

Xzimg

Xzimg представляет три продукта для работы с приложениями на основе дополненной реальности: Augmented Face, Augmented Vision и Magic Face.

Xzimg Augmented Face распознает и отслеживает лица с помощью Unity. Xzimg Augmented Vision распознает и отслеживает плоские изображения с Unity. Xzimg Magic Face предназначен для замены черт лица и нанесения макияжа.

Поддерживаемые платформы : ПК, Android, iOS, Windows, WebGL.

Xzimg позволяет распознавать простые изображения и чёрно-белые маркеры. База данных создаётся локально в редакторе Unity. Бесплатная пробная версия доступна только для демонстрации (инвертирует цвет и меняет изображение). Платная версия включает все возможности платформы и стоит €1600.

Цены :

NyARToolkit

NyARToolkit - японская библиотека дополненной реальности, основанная на ARToolKit.

Поддерживаемые платформы : Android, iOS.

В настоящее время используется только для идентификации и отслеживания изображений. Это упрощённая версия ARToolKit, которая работает с тем же веб-инструментарием для создания базы данных. Библиотека легко интегрируется, но английская версия недоступна.

Цена : бесплатно

Сравнение функций SDK

Не пропускайте важнейшие новости о дополненной, смешанной и виртуальной реальности - подписывайтесь на Голографику в