Lisätty todellisuus ( AR [ 1] - "lisätty todellisuus") on seurausta minkä tahansa aistidatan tuomisesta näkökenttään, jotta voidaan täydentää tietoa ympäristöstä ja muuttaa käsitystä ympäristöstä.
Lisätty todellisuus on havaittu sekoitettu todellisuus , jonka tietokone on luonut käyttämällä havaitun todellisuuden "lisättyjä" elementtejä, kun todellisia esineitä on asennettu havaintokentälle.
Joitakin yleisimpiä esimerkkejä havaitun todellisuuden lisäämisestä ovat rinnakkainen värillinen etuviiva, joka näyttää maalia lähinnä olevan luistelijan sijainnin televisio-jalkapallopelissä, nuolet osoittavat etäisyyttä vapaapotkusta maaliin, "piirretty" kiekkolento. polku jääkiekkopelin aikana, oikeiden ja kuvitteellisten esineiden sekoittaminen elokuvissa ja tietokone- tai vempainpeleissä jne.
Oletettavasti termiä "lisätty todellisuus" ehdotti Boeing Corporationin tutkija Tom Caudell vuonna 1990 [ 2 ] . Tom Codel käytti termiä kuvaamaan digitaalisia näyttöjä, joita käytettiin lentokoneiden rakentamisessa. Kokoonpanijat kantoivat kannettavia tietokoneita mukanaan, näkivät piirustuksia ja ohjeita kypärän avulla läpikuultavilla näyttöpaneeleilla [3]
Lisätylle todellisuudelle on useita määritelmiä: tutkija Ronald Azuma määritteli sen vuonna 1997 järjestelmäksi , joka [4] :
Vuonna 1994 Paul Milgram ( eng. Paul Milgram ) ja Fumio Kishino ( eng. Fumio Kishino ) kuvasivat jatkumoa "virtuaalisuus-todellisuus" ( eng. Milgram's Reality-Virtuality Continuum ) [5] - tilaa todellisuuden ja virtualiteetin välillä. on lisätty todellisuus (lähempänä todellisuutta ) ja lisätty virtualiteetti (lähempänä virtualiteettia ). Lisätty todellisuus on tulosta kuvitteellisten esineiden lisäämisestä niihin, jotka koetaan todellisen maailman elementeiksi, yleensä apuinformaatioksi.
Joskus termejä "lisätty todellisuus", "tehostettu todellisuus", "rikastettu todellisuus", "lisätty todellisuus" käytetään synonyymeinä. Tällainen näiden termien käyttö on yleensä virheellistä - termit "lisätty todellisuus", "lisätty todellisuus", "rikastettu todellisuus" koskevat vain tiettyjä lisätyn todellisuuden käytännön soveltamisen muotoja ja näkökohtia, kun taas termin "lisätty todellisuus" soveltuvuus " parannettu todellisuus" on täysin kyseenalainen.
”Kuten kaikilla tekniikoilla, myös AR:llä ja VR:llä on varjopuolensa: ne ovat edelleen melko vaikeita käyttää. AR-lasien käyttäminen koko päivän väsyttää silmiä, mikä oli erityisen havaittavissa laitteiden varhaisissa versioissa; lisäksi henkilö saa paljon enemmän tietoa. Mutta tulevaisuudessa ihmiset sopeutuvat tähän - rinnakkain tekniikan kehityksen kanssa ”, sanoo [6] futuristi Robert Scoble. Toinen nykyaikaisen lisätyn todellisuuden ongelma on AR-lasien käytön epämukavuus niiden ison koon vuoksi sekä tällaisten laitteiden korkea hinta. Suurelle yleisölle tarkoitetut, halvemmat ja yleisemmät lasit (esim. Google Glass ) ovat vähätehoisia, joten ne eivät voi suorittaa monia toimintoja [7] . Lisätietoja tästä löytyy tästä artikkelista [8] .
Ensimmäiset lisätyn todellisuuden menetelmät, jotka eivät tuolloin saaneet tällaista nimeä, käytettiin laajalti tieteiskirjallisuudessa ja siihen liittyvässä taiteessa vaihtoehtoisen historian genressä sekä televisiotuotannossa ja elokuvissa, joissa oikeita esineitä ja hahmoja sekoitetaan. ja olla vuorovaikutuksessa animaation ja tietokonegrafiikan luomien kanssa . [9]
Mobiililaitteille on olemassa monia ohjelmistotuotteita , joiden avulla lisätyn todellisuuden avulla saadaan tarvittavaa tietoa ympäristöstä: lisätyn todellisuuden selaimet [10] ja erikoisohjelmat yksittäisille palveluille, yrityksille tai jopa yksittäisille malleille. Lisätyn todellisuuden leviäminen ja teknologian kasvava suosio kuluttajien keskuudessa johtuu siitä, että älypuhelimien ja tablet-tietokoneiden laitteistoalustojen laskentateho ja anturisarja mahdollistavat minkä tahansa digitaalisen datan päällekkäisyyden vastaanotetun kuvan päälle. reaaliajassa laitteiden sisäänrakennetuista kameroista. Osa tämän alueen ratkaisuista on puettavien tietokoneiden muodossa (mukaan lukien älyvaatteiden elementit ) , jotka ovat jatkuvassa yhteydessä lisätyn todellisuuden ympäristöön.
Google työskentelee Project Glass -kuulokkeiden parissa (yksi ensimmäisistä yrityksistä tuoda lisättyä todellisuutta kuluttajasektorille, 2013, kehitys jäädytettiin vuonna 2015. Samanaikaisesti kehitettiin lisätyn todellisuuden alusta Tango , joka julkaistiin vuonna 2016 [1] ), ja Vuzix on Smart Glasses M100:ssa. Microsoft julkaisi Hololensin yrityksille ja ammattilaisille vuonna 2016. Kesäkuussa 2017 Apple julkisti ARKit- alustan [1] . Samanlaista kehitystä ovat käynnissä muut suuret yritykset, mukaan lukien Canon , jossa on AR-laseja ammattisuunnittelijoille MREAL [11] , sekä monet aloittelevat yritykset.
Nykyaikaisissa laparoskooppisissa leikkauksissa endoskoopin kuvaa täydentää intraoperatiivisen angiografian aikana saatu kuva. Tämän ansiosta kirurgi tietää tarkalleen, missä kasvain sijaitsee elimen sisällä, ja näin minimoi potilaan elimen terveen kudoksen menetyksen kasvaimen poistoleikkauksen aikana [12] .
Nykyaikaiset taistelukoneet ja helikopterit käyttävät usein head-up-näyttöä tai lentäjän kypärässä . Sen avulla ohjaaja voi vastaanottaa tärkeimmät tiedot suoraan havainnoivansa tilanteen taustalla ilman, että päämittaristo häiritsee häntä [13] . Näin voidaan esimerkiksi säästää arvokkaita sekunteja ohjattavissa olevan ilmataistelun aikana. Monet näistä järjestelmistä mahdollistavat kohteen määrittämisen kääntämällä päätä tai liikuttamalla silmämunaa.
Lisätyn todellisuuden taktisia järjestelmiä taisteluajoneuvojen miehistöille, panssarivaunuille, jalan toimiville sotilaille käytetään myös laajasti. Esimerkki tällaisesta on amerikkalainen ARC4-kypärään asennettu järjestelmä. Tulevaisuudessa tekoälytekniikoita käytetään syntetisoimaan vastaavia lisätyn todellisuuden symboleja , mikä mahdollistaa kohteiden nopean merkitsemisen, mikä varmistaa tehokkaan kohteiden nimeämisen, koordinoinnin ja konfliktittoman yhteisammunta [14] .
Lisätyn todellisuuden teknologia on tehokas työkalu paikan päällä olevien ammusvarastojen 3D-topologian optimointiin valitsemalla pinoissa olevien ammusten populaatio ja niiden väliset etäisyydet riskialueiden dynaamisen visualisoinnin perusteella. Tällaisia vyöhykkeitä koskevien tietojen levittäminen mahdollistaa turvalliset sijoituspaikat ja vähiten riskialttiit reitit yksiköiden liikkumiselle varastotilojen räjähdysvaaran vuoksi. Lisäksi AR-lasit tai niihin liittyvät näytöt voivat näyttää tietoja tiettyjen ammusten tilasta ja toimintahistoriasta ennen kuin ne lähetetään yksiköille [15] .
On tietokonepelejä , jotka käsittelevät kameran videosignaalia ja asettavat lisäelementtejä ympäröivän maailman kuvaan. Esimerkiksi vuonna 2004 julkaistiin Mosquitos -niminen peli matkapuhelimille , joka oli normaali videokameratila, mutta päällekkäin, hiusristikko ja kasvavia hyttysiä, joista pelaaja "ampui takaisin". Hyttysiä syntyi suurelle alueelle kameran näkymän ulkopuolella, joten sinun piti seisoa huoneessa ja kääntää puhelinta ympäri "löytääkseen" hyttyset. [16] .
Nykymaailmassa lisätyn todellisuuden pelit ovat yleistyneet vempaimissa ja pelikonsoleissa . Vuoden 2016 puoliväliin mennessä maailmanlaajuinen vempainmoninpeli Pokémon Go [1] , joka on tarkoitettu vuorovaikutteiseen Pokémonien pyydystämiseen virtuaalisessa laajennetussa todellisessa maailmassa – todellisissa esineissä ympäri planeettaa – sai laajimman levinneisyyden ympäri maailmaa ja vakavan julkisen kohun. Amerikkalainen Abhishek Singh ( eng. Abhishek Singh ) siirtyi lisättyyn todellisuuteen kokonaisen tason Super Mario Brosilta. Lisäksi kehittäjät siirsivät Minecraftin lisättyyn todellisuuteen [1] .
Lisättyä todellisuutta käytetään aktiivisesti painetuissa materiaaleissa ns. lisätyn todellisuuden selainten [10] leviämisen vuoksi – erityisesti Wikitude, JuliviAR, Layar, blippAR, ViliPhoto ja muut. Sanomalehdet, kirjaset, esitteet, aikakauslehdet ja jopa maantieteelliset kartat [17] sisältävät kuvia, jotka toimivat tarroina digitaalisten objektien myöhempää visualisointia varten. Täydentävän tiedon roolina voi olla tekstiä, kuvia, videoita, ääntä tai kolmiulotteisia esineitä [18] , staattisia tai animoituja – itse asiassa mitä tahansa digitaalista dataa. Tablet-tietokoneisiin ja älypuhelimiin asennettujen erityisten selainohjelmien avulla käyttäjät skannaavat tunnisteita ja pääsevät lisäsisältöön.
Aikakauslehdissä lisättyä todellisuutta käytetään useimmiten mainonnan visualisointiin markkinointivälineenä, joka herättää yleisön huomion. Sosiaalisten ongelmien ratkaisemiseen tähtääviä hankkeita on kuitenkin olemassa: havainnollistava esimerkki tästä on japanilaisen Tokyo Shimbunin aloite, jonka tekstit mukautetaan lasten havainnointiin mobiililaitteiden avulla ja jonka tarkoituksena on luoda lapsille yhteinen tietokenttä. ja heidän vanhempansa ja perhesiteiden vahvistaminen [19] .
Animoitu lisätty todellisuus on yleistynyt esiopetuskirjallisuudessa.
Viivakoodeja , QR-koodeja , RFID-tunnisteita [20] voidaan käyttää lisätyn todellisuuden tunnisteina .
Lisätty todellisuus ei myöskään ole ohittanut koulutuksen aihetta [21] .
Markkinoilla on jo useita sovelluksia ns. vihreän näytön luomiseen ilman vihreää näyttöä - henkilön ääriviivojen korostamiseen ja sen erottamiseen erilaisilla tekniikoilla luoduista valokuvista. Erottelemalla henkilön ääriviivat kuvasta voit korvata uuden taustan, josta voi olla hyötyä videopuheluissa tai kirkkaampien ja värikkäämpien kuvien luomisessa. Sovelluskehittäjät, kuten Prisma tai Paper Artist, luottavat myös samanlaisiin teknologioihin ja käyttävät neuroverkkoja, jotka toimivat suoraan mobiililaitteella.