Hvad er augmented reality

I de sidste par år er der hurtig vækst i Augmented Reality og Virtual reality. Disse teknologier hjælper verden med at forstå komplekse ting ved at gøre visualiseringen lettere og effektiv. De gør det let at visualisere objektet i 3 dimensioner, som ikke kun skaber et virtuelt billede af imaginære objekter, men også bygger 3D-billeder af rigtige objekter.

Det første eksperiment med virtuel virkelighed i menneskeheden blev udført af Sutherland i 1968. Han lavede et kæmpe mekanisk monteret hovedskærm, som var meget tungt og kaldte det "Damoklesværd". Skitsen for det samme er givet nedenfor.

Udtrykket "Augmented Reality" blev opfundet af to Boeing-forskere i 1992. De ønsker at analysere flyets dele uden at adskille dem.

Google har allerede lanceret sin ARCore, som hjælper med at skabe AR-indhold på smartphones. Mange smartphones understøtter ARcore, og du skal bare downloade AR-appen og kan opleve den uden andre krav. Du kan finde listen over AR-understøttede smartphones her.

Lad os dykke ned i AR- og VR-verdenen ved at forstå disse teknologier og forskelle mellem dem.

Hvad er Augmented Reality, og hvordan adskiller den sig fra virtual reality?

Augmented Reality er den direkte eller indirekte liveopfattelse af den virkelige fysiske verden, hvor computergenererede objekter placeres ved hjælp af billedbehandling. Ordet "Augment" betyder at gøre tingene store ved at tilføje andre ting. AR bringer computing ind i den virkelige verden, så du kan interagere med digitale objekter og information i dit miljø.

I virtual reality oprettes et simuleret miljø, hvor brugeren placeres inde i oplevelsen. Så VR transporterer dig til en ny oplevelse, og derfor behøver du ikke komme derhen for at se et sted, du føler, hvordan det er at være der. Oculus Rift eller Google Cardboard er nogle eksempler på VR.

Mixed reality er kombinationen af ​​både AR og VR, hvor du kan skabe et virtuelt miljø og udvide andre objekter til det.

Du kan se forskellen mellem disse teknologier bare ved at observere ovenstående billede og definitioner.

Den vigtigste forskel ligger i selve hardwaren. For at opleve VR har du brug for en slags headset, der kan drives via en smartphone eller tilsluttes via en avanceret pc. Disse headset kræver strømskærme med lav latenstid, så vi kan observere den virtuelle verden problemfrit uden at tabe en enkelt ramme. Mens AR-teknologi ikke kræver noget headset, kan du bare bruge et telefonkamera og holde det mod bestemte objekter for at opleve headset-fri AR til enhver tid.

Bortset fra at bruge en smartphone til AR, kan du bruge enkeltstående smarte briller som Microsoft Hololens. Hololens er et højtydende smart glas, der har forskellige typer sensorer og kameraer indlejret i det. Det er specielt designet til at opleve AR.

Brug tilfælde af augmented reality

Selvom AR er et ungt medium, og det allerede bruges i en række forskellige sektorer. I dette afsnit vil vi se på et par af de mest populære brugssager af AR.

1. AR til shopping og detailhandel: Denne sektor bruger meget omfattende AR-teknologi. AR lader dig prøve at se, tøj, makeup, briller osv. Lenskart, en online platform til køb af briller, bruger AR til at give dig en fornemmelse af det rigtige udseende. Møbler er også AR's bedste brugstilfælde. Du kan rette kameraet mod en hvilken som helst del af dit hus / kontor, som du vil købe møbler til, det viser den bedst mulige udsigt i 3D med nøjagtige dimensioner.

2. AR for Business: Professionelle organisationer, der også bruger AR, som muliggør interaktionen med produkterne og tjenesterne. Detailhandlere kan give kunderne nye måder at interagere med produkter på, og annoncører kan nå ud til forbrugerne med fordybende kampagner. Lager kan oprette nyttige navigationer og instruktioner til arbejdere. Arkitektfirmaer kan vise design i 3D-rum.

3. AR til sociale medier: Mange sociale medieplatforme som Snapchat, Facebook bruger AR til at sætte forskellige typer filtre. AR manipulerer dine ansigter digitalt og gør dine fotos mere interessante og sjove.

4. AR i spil: I 2016 bliver Pokemon Go det første virale AR-spil. Det var så interessant og rigtigt, at folk blev afhængige af dette spil. Nu bruger mange spilfirmaer AR til at gøre tegnene mere engagerende og interaktive med brugeren.

5. AR i uddannelse: Undervisning af komplekse emner ved hjælp af AR er en af ​​dens evner. Google lancerede en AR-applikation til uddannelse ved navn Expeditions AR, som er designet til at hjælpe lærere med at vise studerende ved hjælp af AR-grafik. En AR-visuel give nedenfor, der viser, hvordan vulkanudbrud finder sted.

6. AR for Healthcare: AR bruges på hospitaler til at hjælpe læger og sygeplejersker med planlægning og udførelse af operationer. Interaktive 3D-billeder som i AR tilbyder meget mere for disse læger sammenlignet med 2-D. Derfor kan AR guide kirurger gennem komplekse operationer et trin ad gangen, og det kan erstatte traditionelle diagrammer i fremtiden.

7. AR til nonprofitorganisationer: AR kan bruges af nonprofitorganisationer til at tilskynde til dybere engagement omkring kritiske problemer og hjælpe med at opbygge brandidentitet. For eksempel ønsker en organisation at sprede bevidstheden om global opvarmning, så kan de give en præsentation om dens virkninger ved hjælp af AR interaktive objekter til at uddanne mennesker.

Hardwarekrav til augmented reality

Basen for enhver teknologi starter med sin hardware. Som beskrevet ovenfor kan vi opleve AR på smarttelefonen eller de selvstændige smarte briller. Disse enheder indeholder mange forskellige sensorer, hvorigennem brugerens omgivende miljø kan spores.

Sensorer som accelerometer, gyroskop, magnetometer, kamera, lysdetektering osv. Spiller en meget vigtig rolle i AR. Lad os se vigtigheden og rollerne for disse sensorer i AR.

Motion Tracking Sensors i Augmented Reality

1. Accelerometer: Denne sensor måler acceleration, som kan være statisk som tyngdekraften, eller den kan være dynamisk som vibrationer. Med andre ord måler den hastighedsændringen pr. Tidsenhed. Denne sensor hjælper AR-enheden med at spore ændringen i bevægelse.
2. Gyroskop: Gyroskop måler enhedens vinkelhastighed eller retning / hældning. Så når du vipper din AR-enhed, måler den hældningen og føjer den til ARCore for at få AR-objekterne til at reagere i overensstemmelse hermed.
3. Kamera: Det giver live feed fra brugerens omgivende miljø, hvor AR-objekter kan overlejres. Bortset fra selve kameraet bruger ARcore andre teknologier som maskinindlæring, kompleks billedbehandling til at producere billeder i høj kvalitet og kortlægning med AR.

Lad os forstå bevægelsessporing i detaljer.

Bevægelsessporing i forstørret virkelighed

AR-platforme skal mærke brugerens bevægelse. Til dette bruger disse platforme Simultan Localization and Mapping (SLAM) og Concurrent Odometry and Mapping (COM) teknologier. SLAM er den proces, hvor robotter og smartphones forstår og analyserer den omgivende verden og handler i overensstemmelse hermed. Denne proces bruger dybdesensorer, kameraer, accelerometre, gyroskop og lyssensorer.

Samtidig kilometertælling og kortlægning (COM) lyder måske kompliceret, men dybest set hjælper denne teknologi smartphones med at lokalisere sig i rummet i forhold til verden omkring det. Det fanger visuelt forskellige objektegenskaber i miljøet kaldet funktionspunkter. Disse funktionspunkter kan være en lysafbryder, bordkanten osv. Alt optisk kontrast bevares som et funktionspunkt.

Placeringssporingssensorer i AR

1. Magnetometer: Denne sensor bruges til at måle jordens magnetfelt. Det giver AR-enheden en enkel orientering relateret til jordens magnetfelt. Denne sensor hjælper smartphonen med at finde en bestemt retning, som gør det muligt at rotere digitale kort automatisk afhængigt af din fysiske retning. Denne enhed er nøglen til placeringsbaserede AR-apps. Den mest anvendte magnetsensor er en Hall-sensor, hvor vi tidligere har bygget et virtual reality-miljø ved hjælp af Arduino.
2. GPS: Det er et globalt navigationssatellitsystem, der giver geografisk placering og tidsinformation til en GPS-modtager, som i en smartphone. For ARCore-kompatible smartphones hjælper denne enhed med at aktivere placeringsbaserede AR-apps.

Hvad får AR til at føle sig reel?

Der er mange værktøjer og teknikker, der bruges til at få AR til at føle sig reel og interaktiv.

1. Placering og placering af aktiver: Aktiver er de AR-objekter, der er synlige for øjnene. For at opretholde illusionen om virkelighed i AR skal digitale objekter opføre sig på samme måde som de virkelige. Disse objekter skal holde sig til et fast punkt i et givet miljø. Fast punkt kan være noget konkret som gulv, bord, væg osv. Eller det kan være i luften. Det betyder under bevægelsen, at aktiver ikke skal springes tilfældigt, de skal fastsættes til foruddefinerede punkter.

2. Aktiveres størrelse og størrelse: AR-objekter skal kunne skaleres. For eksempel, hvis du ser en bil komme mod dig, starter den fra lille og bliver større, når den nærmer sig. Også, hvis du ser et maleri fra siden, ser det anderledes ud, når det ses forfra. Så AR-objekter opfører sig også på samme måde og giver føles som rigtige objekter.

3. Okklusion: Hvad der sker, når et billede eller et objekt er blokeret af en anden - kaldes okklusion. Så når du bevæger din hånd foran dine øjne, vil du være bekymret, hvis du ser noget, mens dine øjne er blokeret af en hånd. Også AR-objekter skal følge den samme regel, når et AR-objekt skjuler et andet AR-objekt, skal kun AR-objektet, der er foran, være synligt ved at okkludere det andet.

4. Belysning for øget realisme: Når der sker en ændring i belysningen af ​​det omgivende, skal AR-objektet reagere på denne ændring. For eksempel, hvis døren åbnes eller lukkes, skal AR-objektet ændre farve, skygge og udseende. Også skyggen skal bevæge sig i overensstemmelse hermed for at få AR til at føle sig ægte.

Værktøjer til at skabe Augmented Reality

Der er nogle online platforme og dedikeret software til at skabe AR-indhold. Da Google har sin egen ARCore, yder de god support til en nybegynder til at lave AR. Bortset fra det forklares få andre AR-software kort nedenfor:

Poly er et onlinebibliotek fra Google, hvor folk kan gennemse, dele og remixe 3D-aktiver. Et aktiv er en 3D-model eller scene oprettet ved hjælp af Tilt Brush, Blocks eller ethvert 3D-program, der producerer en fil, der kan uploades til Poly. Mange aktiver er licenseret under CC BY-licensen, hvilket betyder, at udviklere kan bruge dem i deres apps gratis, så længe skaberen får kredit.

Tilt Brush giver dig mulighed for at male i 3D-rum med virtual reality. Slip din kreativitet løs med tredimensionelle penselstrøg, stjerner, lys og endda ild. Dit værelse er dit lærred. Din palet er din fantasi. Mulighederne er uendelige.

Blokke hjælper med at skabe 3D-objekter i virtual reality, uanset din modeloplevelse. Ved hjælp af seks enkle værktøjer kan du give dine applikationer liv.

Unity er en spilmotor på tværs af platforme udviklet af Unity Technologies, som primært bruges til at udvikle både tredimensionelle og to-dimensionelle videospil og simuleringer til computere, konsoller og mobile enheder. Enhed er blevet en populær spilmotor til oprettelse af VR- og AR-indhold.

Sceneform er en 3D-ramme med en fysisk baseret renderer, der er optimeret til mobil, og det gør det let for Java-udviklere at opbygge augmented reality.

Vigtige udtryk, der bruges i AR og VR

1. Ankre: Det er et brugerdefineret interessepunkt, hvorpå AR-objekter placeres. Ankre oprettes og opdateres i forhold til geometri (planer, punkter osv.)
2. Aktiv: Det refererer til en 3D-model.
3. Designdokument: En guide til din AR-oplevelse, der indeholder alle 3D-aktiver, lyde og andre designideer, som dit team kan implementere.
4. Miljøforståelse : Forstå det virkelige miljø ved at opdage funktionspunkter og fly og bruge dem som referencepunkter til at kortlægge miljøet. Også kaldet kontekstbevidsthed.
5. Funktionspunkter: Disse er visuelt adskilte funktioner i dit miljø, som kanten af ​​en stol, en lyskontakt på en væg, hjørnet af et tæppe eller noget andet, der sandsynligvis forbliver synligt og konsekvent placeret i dit miljø.
6. Hit-test: Det bruges til at tage en (x, y) koordinater svarende til telefonens skærm (leveret af et tryk eller hvilken som helst anden interaktion, du vil have din app til at understøtte) og projicere en stråle i kameraets syn på verdenen. Dette giver brugerne mulighed for at vælge eller på anden måde interagere med objekter i miljøet.
7. Nedsænkning: Følelsen af ​​at digitale objekter hører hjemme i den virkelige verden. At bryde nedsænkning betyder, at følelsen af ​​realisme er blevet brudt; i AR er dette normalt ved, at et objekt opfører sig på en måde, der ikke svarer til vores forventninger.
8. Inside-Out Tracking: Når enheden har interne kameraer og sensorer til at registrere bevægelse og sporpositionering.
9. Outside-In Tracking: Når enheden bruger eksterne kameraer eller sensorer til at registrere bevægelse og sporpositionering.
10. Plane Finding: Den smartphonespecifikke proces, hvorved ARCore bestemmer, hvor vandrette og lodrette overflader er i dit miljø og bruger disse overflader til at placere og orientere digitale objekter
11. Raycasting : Projicering af en stråle for at hjælpe med at estimere, hvor AR-objektet skal placeres for at vises på den virkelige verdens overflade på en troværdig måde; brugt under hit test.
12. User Experience (UX): Processen og den underliggende ramme for at forbedre brugerflowet for at skabe produkter med høj brugervenlighed og tilgængelighed for slutbrugere.
13. Brugergrænseflade (UI): Det visuelle i din app og alt, hvad en bruger interagerer med.