Rozszerzona rzeczywistość

Rozszerzona rzeczywistość
Polecane artykuły
Komunikator internetowy Bioinformatyka Uczenie maszynowe Java Przeglądarka internetowa Drukarka 3D PHP Geolokalizacja Automatyka

Rozszerzona rzeczywistość (ang. Augmented reality) – jest systemem wypełniającym lukę pomiędzy światem wirtualnym, a rzeczywisty najczęściej za pomocą obrazu rejestrowanego przez urządzenie posiadające aparat. Obraz w czasie rzeczywistym zostaje ulepszony lub rozszerzony przez dodanie do niego elementów cyfrowych między innymi dźwięków i obrazów, które w percepcji użytkownika wydają się być częścią świata realnego. Pierwszy prototyp został stworzony przez Ivana Sutherlanda oraz jego studentów z Uniwersytetów Harvard i Utah w latach 60. XX wieku, następnie w latach 70. i 80. badania kontynuował Instytut Technologii w Massachusetts oraz Uniwersytet Karoliny Północnej w Chapel Hill.

TL;DR

Rozszerzona rzeczywistość (AR) to system, który dodaje elementy cyfrowe do obrazu rzeczywistego, wzbogacając percepcję użytkownika. AR znajduje zastosowanie w edukacji, przemyśle, medycynie, tłumaczeniu tekstu, marketingu i handlu. Przyszłość AR zależy od rozwoju technologii i może przynieść nowe możliwości, takie jak zastąpienie ekranów, tworzenie wirtualnych urządzeń czy korzystanie z hologramów.

Wirtualna a rozszerzona rzeczywistość

Wirtualna rzeczywistość (ang. Virtual reality) w odróżnieniu od rozszerzonej swoje miejsce ma w komputerowo skonstruowanym, trójwymiarowym środowisku. Użytkownik wchodząc do świata wirtualnego może nawiązywać interakcje bezpośrednio z wirtualnymi przedmiotami lub innymi użytkownikami. Rozszerzona rzeczywistość jest formą pośrednią miedzy światem wirtualnym, a rzeczywistym. Nie tworzy ona nowego trójwymiarowego środowiska lecz rozszerza świat rzeczywisty.

Markery

Punktami odniesienia dla rozszerzonej rzeczywistości do 2017 roku były tak zwane markery, czyli wydrukowane na kartce różnego rodzaju symbole. Określały one orientacje przedmiotu wirtualnego w przestrzeni rzeczywistej.

Przykłady zastosowania rozszerzonej rzeczywistości

• Edukacja – dzięki dużym możliwością wizualizacyjnym, wirtualna rzeczywistość jest coraz częściej wykorzystywana w edukacji. Uczniowie mogę studiować budowę anatomiczną człowieka, obserwować wyniki doświadczeń, których nie można byłoby przeprowadzić w warunkach panujących w sali laboratoryjnej, uczyć się geometrii przestrzennej. Takie wykorzystanie technologii AR wzbudza ciekawość ucznia, która może zachęcić go do dalszego pogłębiania wiedzy na dany temat.
• Przemysł i budownictwo - rozszerzona rzeczywistość pozwala na analizę rozbieżności w wykonanych projektach lub tworzeniu nowych poprzez nakładanie na obraz w czasie rzeczywistym wykonanych wcześniej modeli cyfrowych.
• Szkolenia i konserwacji maszyn – zrozumienie działania maszyn, montaż oraz demontaż jest ważnym wyzwaniem w wielu zawodach. Często wiąże się to z zapoznaniem się z podręcznikami i dokumentacją. Dzięki technologii AR instrukcja może zostać bezpośrednio nałożona na obraz rzeczywisty co w dużej mierze skraca pracę i szkolenie nowych pracowników.
• Medycyna – przykładem zastosowania rozszerzonej rzeczywistości w medycynie może być wykorzystanie programu Microsoft HoloLens, który nakłada na ciało operowanego pacjenta wizualizowany obraz kręgosłupa, wykorzystując wcześniej wykonane zdjęcie z tomografii komputerowej oraz rezonansu magnetycznego. Takie zastosowanie rozszerzonej rzeczywistości ma duży wpływ na poprawę dokładności chirurgów. Rozszerzoną rzeczywistość stosuje się też w przypadku leczenia zaburzeń, fobii, stresu pourazowego, a nawet bólu.
• Tłumaczenie tekstu – Google Translate w czasie rzeczywistym tłumaczy tekst, który znajduje się w obiektywie aparatu.
• Marketing – Wykorzystując przeważnie bezpłatne oprogramowanie lub aplikacje wiele firm reklamuje własne produkty. Dzięki aplikacją nawigującym w telefonach komórkowych mogą na obraz rzeczywisty drogi nanosić reklamy restauracji lub sklepów znajdujących się w pobliżu.
• Handel – rozszerzona rzeczywistość pozwala na wirtualną przymiarkę kolorów ścian, mebli, a nawet ubrań bez wychodzenia z domu. Do takiego zastosowania technologii AR potrzebne jest telefon komórkowy z aparatem i zainstalowaną aplikacją producenta. Coraz częściej spotykane jest robienie zakupów w różnych miejscach na przykład na stacjach metra gdzie przeważnie znajdują się ekrany wirtualnych sklepów. Dzięki złożeniu zamówienia produkty są dostarczane na następny dzień do domów klientów.

Przyszłość rozszerzonej rzeczywistości

Przyszłość AR jest zależna od rozwoju technologii, a do zbadania jest jeszcze wiele zagadnień z nią związanych, ma ona jednak ogromny potencjał, który w przyszłości może nas niejednokrotnie zaskoczyć. Głównymi nurtami rozwoju rozszerzonej rzeczywistości są:

• zastąpienie ekranów komputerów na urządzenia wyświetlające w przestrzeni rzeczywistej obrazów, które sterowane mogą być za pomocą gestykulacji czy wzroku,
• tworzenie wirtualnych urządzeń, aplikacji, paneli kontrolnych których wytworzenie nie byłoby możliwe używając dotychczasowych sprzętów,
• wirtualne konferencje,
• używanie hologramów jako wirtualnych ekranów, tablic interaktywnych, które pozwoliłyby obrazom generowanym przez komputer na interakcje z realnymi odbiorcami,
• wirtualne zakłady przemysłowe,
• wirtualne oprzyrządowanie jak zegar ścienny, planer i kalendarz nad łóżkiem, których koszty wytworzenia byłyby zerowe.

Bibliografia

• Schmalstieg D., Höllerer T. (2016). Augmented Reality: Principles and Practice, Addison-Wesley Professional
• Furht B. (2011). Handbook of Augmented Reality, Springer Science & Business Media
• Siwak W. (2016). Matrix I pół-Matrix czyli rzeczywistość wirtualna i rzeczywistość rozszerzona jako wyzwania dla tożsamości, kultury, sztuki i edukacji, Rocznik Naukowy Kujawsko-Pomorskiej Szkoły Wyższej w Bydgoszczy. Transdyscyplinarne Studia o Kulturze (i) Edukacji, nr 11
• Kęsy M. (2017). Poszerzona rzeczywistość w edukacji, Dydaktyka informatyki, nr 12
• Pardel P. (2009). Przegląd ważniejszych zagadnień rozszerzonej rzeczywistości, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria Informatyka, Tom 30, nr 1(82)
• Berbeka J. (2016). Wirtualna i rozszerzona rzeczywistość a zachowania konsumentów, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego w Katowicach, nr 303
• Szymczyk T. (2013). Wykorzystanie rozszerzonej rzeczywistości we współczesnych systemach informatycznych, Prace Instytutu Elektrotechniki, Zeszyt 261

Autor: Aleksandra Janeczko