У пользователей появляется возможность дополнить выводимую на экран картинку данными из различных информационных источников — Википедии, YouTube, Flickr, а также контентом, предоставляемым коммерческими поставщиками. Как правило, сервер приложений играет роль промежуточного звена — извлекает из удаленных ресурсов информацию, привязанную к конкретным географическим пунктам. Проведя необходимые расчеты, клиентское приложение определяет оптимальное место размещения этой информации на экране.
Содержание и схема представления данных на изображении определяются при помощи телефонного механизма GPS, встроенного акселерометра и компаса. В перспективе точность данных будет повышаться за счет идентификации пользователя и учета его индивидуальных настроек.
Марк Гиббс, блогер Network World, недавно опубликовал сравнительный обзор технологий, применяемых при анализе отображения объектов реального мира и места размещения дополнительной информации. Высокую оценку с его стороны получило приложение дополненной реальности Virtual Box Simulator, разработанное специалистами Почтовой службы США. Оно позволяет проверить, войдет ли ваша посылка в одну из стандартных упаковок, предлагаемых почтовой службой.
Растущий интерес к дополненной реальности объясняется теми возможностями, которые соответствующие технологии открывают перед мобильными пользователями. В июле 2009 года два ведущих оператора сотовой связи в Японии — NTT DoCoMo и KDDI — продемонстрировали, каким образом в браузерах смартфонов на платформе Android можно отображать графическую и текстовую информацию о ресторанах и прочих заведениях, расположенных в непосредственной близости от места нахождения абонента.
Приоткрытый занавес
Еще одним примером применения технологий дополненной реальности стало выпущенное компанией SPRXmobile приложение, позволяющее получить информацию о местоположении банкоматов ING в Нидерландах. Достаточно навести камеру телефона Android в нужном направлении, и на экране появятся сведения о ближайших банкоматах. В июне 2009 года в SPRXmobile продемонстрировали Layar — первый в мире браузер, поддерживающий технологии дополненной реальности.
В августе на сайте Yelp появилось сообщение о создании нового приложения для смартфона iPhone 3GS. В демонстрации, размещенной на YouTube, говорилось о «ранжированной реальности». Стоя перед рестораном, владелец телефона мог ознакомиться с отзывами об этом заведении других пользователей Yelp.
У платформы дополненной реальности junaio, созданной компанией Metaio, появился общедоступный интерфейс API, поддерживающий трехмерную графику. Сама junaio представляет собой адаптированный к потребностям конечных потребителей вариант платформы AR Unifeye, первоначально ориентированной на B2B. Собственный код компании интегрирован с плеером Adobe Shockwave, благодаря чему разработчики имеют возможность включать создаваемые двух- и трехмерные изображения, а также анимацию непосредственно в потоки видео, а также формировать новые изображения из окружающей реальности. С помощью junaio пользователи могут создавать трехмерные сцены, привязывать их к различным темам, демонстрировать друзьям и осуществлять с помощью механизма Google Local Search поиск на местности сцен junaio, созданных другими людьми.
В начале декабря компания Layar выпустила третью версию своего браузера Layar Reality Browser. Первый вариант был представлен в середине года. В названии программного обеспечения отражена возможность дополнения изображения слоем данных, полученных из других источников. В результате пользователь получает разностороннее представление одного и того же объекта или места. В версии 3.0 появилась поддержка элементов cookie для зарегистрированных пользователей. В системе Masternaut 3X соответствующие функции были использованы для создания закрытого слоя, доступ к которому имеют только сотрудники клиента. Таким образом осуществляется контроль за местонахождением автомобилей. Сотрудник наводит камеру телефона на улицу или автостоянку и видит на экране все машины компании, снабженные соответствующими ярлыками и дополнительной информацией.
В сентябре компания GeoVector выпустила приложение World Surfer, предназначенное для направленного поиска на смартфонах iPhone и Android. Пользователи определяют при помощи телефона интересующий их вектор и получают информацию об объектах, находящихся в указанном направлении.
Задачи мобильных технологий
Исследователям предстоит решить еще немало вопросов. «Главным ограничением здесь является низкая точность бытовых механизмов GPS и средств определения координат и направления, — считает Джек Бенофф, директор рекламного агентства Zugara по выработке маркетинговой стратегии. Специалисты Zugara внимательно следят за развитием технологий дополненной реальности и проводят различные эксперименты с браузером Layar на телефонах HTC G1, подключенных к сети T-Mobile. — Относительно широкий разброс сводит на нет преимущества даже наиболее многообещающего программного обеспечения дополненной реальности.
В наших экспериментах с оборудованием GPS точность составляла, как правило, от 30 до 80 метров. Таким образом, данные на экране телефона охватывают квадрат площадью от 3,6 тыс. квадратных метров (при точности 30 метров) до 25,6 тыс. квадратных метров (при точности 80 метров). А это значит, что вы не в состоянии найти человека, находящегося в непосредственной близости от вас и пославшего вам сообщение»
При тестировании образовательной игры с элементами дополненной реальности, разработанной в рамках дипломного проекта, бывшая студентка Массачусетского технологического института Карен Шриер столкнулась с тем, что сигнал GPS может пропадать. С помощью набора инструментов MIT AR она адаптировала одну из игр, созданную в МТИ, к особенностям карманного устройства, работающего на платформе Microsoft Pocket PC с поддержкой GPS. В мобильной игре Reliving the Revolution моделировалось сражение при Лексингтоне, а механизмы дополненной реальности позволяли воспроизводить детали битвы непосредственно на местности. В процессе тестирования выяснилось, что сигнал GPS временами пропадал или заглушался помехами.
Недостаточная точность в определении местоположения стала одной из причин, по которой компания Metaio решила на начальном этапе использовать свою мобильную платформу дополненной реальности junaio в сфере развлечений. «Мы применяем свою систему для отслеживания изображений, — пояснила Лайза Мерфи, сотрудница компании. — Она распознает трехмерное изображение здания и дополняет его информацией, связанной с данным объектом».
«В области локального поиска технология дополненной реальности используется для реализации встроенных функций расширения, — отметила Памела Кервин из компании GeoVector. — Принимая во внимание нынешнее состояние датчиков, подготовленные данные, продолжительность работы от батарей и вычислительную мощность мобильных устройств, мы полагаем, что механизмы дополненной реальности имеет смысл применять для предоставления пользователю более подробных сведений о выбранном им месте или объекте».
Ограниченный срок работы от батарей может оказаться серьезным сдерживающим фактором, поэтому средства дополненной реальности следует переводить в активное состояние только в случае необходимости: при постоянном включении компонентов GPS, компаса, механизмов подключения к Интернету, а также связи 3G и Wi-Fi энергия расходуется очень быстро.
Повышение точности определения местонахождения откроет новые пути к применению программного обеспечения дополненной реальности с использованием информации социальных сетей, а также снабженных географическими ярлыками фотографий и видеоклипов.
В июле 2009 года компания Mobilizy представила сайт Wikitude.me, позволяющий клиентам создавать свои собственные области интересов и привязывать к конкретному местоположению гиперссылки на мультимедийные ресурсы, обмениваясь ими с другими пользователями. Подписаться на услуги нового сайта можно через учетные записи Twitter, Facebook, Google и Yahoo. Пользователи имеют возможность создавать, изменять и просматривать информацию об объектах Wikitude, отмеченных на карте Google Maps.
Сайту Wikitude.me больше подошло бы название Wikitude.us, поскольку его пользователи могут обмениваться индивидуальными знаниями и информацией. Итак, технологии дополненной реальности развиваются весьма бурными темпами. Остается лишь посмотреть, какое влияние они окажут на наше поведение в реальном мире.
Инновационные технологии для нового восприятия
В последние несколько месяцев рынок буквально наводнен браузерами, приложениями и пакетами разработчика, поддерживающими механизмы дополненной реальности. Таким образом, сегодня спектр информации, которой можно снабдить изображение того или иного объекта, места или человека, ограничен только фантазией разработчиков. Большинство таких приложений ограничены рамками очередного инновационного решения, хотя в 2003 году на основе технологии дополненной реальности в армии США был построен прототип целой системы обучения ведению боевых действий. Существует также целый набор рекламных программ, в которых применяются одни и те же приемы. В журналах Popular Mechanics и Esquire, к примеру, содержатся обзоры инструментов, которые с помощью подключенной к ПК веб-камеры и загружаемого клиента AR позволяют дополнительно выводить на странице текст, видео и изображения как в двухмерном, так и трехмерном виде.
Еще одним примером использования новых технологий являются интерактивные киоски дополненной реальности в магазинах розничной торговли. Выставив перед камерой такого киоска рекламную брошюру или упаковку товара, клиенты получают массу дополнительной информации, фотографий и видеороликов.
Набор профессиональных приложений дополненной реальности, требующих зачастую специального шлема или очков, призван обеспечить специалистов (в частности, механиков) контекстными изображениями, а также текстовыми, голосовыми и видеоинструкциями по установке нового компонента в двигатели и прочие механизмы. Компания BMW проиллюстрировала данную концепцию видеороликом, размещенным на YouTube.
Еще более сильное впечатление производят работы исследователей из Колумбийского университета. По заказу военно-морского флота США ими был создан прототип системы дополненной реальности, включающей в себя специальный шлем и смартфон G1 на платформе Android. Система предназначена для механиков, выполняющих ремонт и техническое обслуживание легких бронированных машин. Система отображает текстовые инструкции, плавающие ярлыки, трехмерные стрелки, указывающие на различные компоненты, и анимированные трехмерные модели инструментальных средств и мероприятий, проводимых в ходе ремонтного процесса. Телефон G1 закрепляется на запястье и имеет сенсорные управляющие элементы, позволяющие осуществлять переход к очередной последовательности инструкций.
Испытания показали, что механики, использовавшие полнофункциональную систему дополненной реальности, находили неисправности и устраняли их в среднем в два раза быстрее участников контрольной группы, перед глазами которых отображались только текстовые инструкции, и членов еще одной группы, имевших доступ только к стационарному компьютерному экрану.
В настоящее время наблюдается рост интереса к применению механизмов AR на всех уровнях обучения. Потенциальные возможности данной технологии были раскрыты в работах профессора Массачусетского технологического института Эрика Клопфера, автора книги Augmented Learning: Research and Design of Mobile Educational Games («Дополненное обучение: исследование и проектирование мобильных образовательных игр») и директора программы MIT Teacher Education Program, посвященной изучению роли технологии дополненной реальности в образовательном процессе. «Во многих наших играх дополненной реальности рассматриваются различные соционаучные проблемы, — отмечает Клопфер. — Здесь поднимаются вопросы, требующие понимания как научной подоплеки, так и особенностей социального и материального мира. Используя механизмы дополненной реальности, играющие учатся рассматривать многие скрытые ограничения реального мира в глобальном масштабе, задаваясь целым рядом вопросов. Какое воздействие все это оказывает на меня и тех людей, которых я знаю? Каково мнение сообщества по этому поводу? Каково влияние тенденций, которые я наблюдаю? Рассматривать подобные вопросы в чисто виртуальной среде гораздо труднее».
Применение мобильных технологий дополненной реальности в образовательных целях позволяет понять, каким огромным потенциалом они обладают.
«По мере того как мы отходим от настольных игрушек дополненной реальности и уделяем все больше внимания тому, где находимся и что нас окружает, ситуация становится все более интересной, — пишет в своем блоге Роберт Райс, председатель совета консорциума AR Consortium. — Мобильные устройства выполняют роль увеличительного стекла, глядя через которое на мир, мы получаем новые слои информации, данных и визуальных образов. Изучение возможностей данной отрасли еще только начинается».