AR, VR, MR, XR: що це за реальності та чим вони відрізняються?

Варто нам освоїтися з віртуальною реальністю, як з’явилося кілька нових. Доповнена, змішана та розширена реальності – що це? Де використовуються і чим відрізняються від звичайної? Спробуємо розібратися.

VR – віртуальна реальність

Це термін вже майже всім знайомий і майже всім зрозумілий. Мрія геймерів і ескапістів: штучний світ, що транслюється в мозок через усі наші шість органів чуття і, в ідеалі, не відрізняється від сьогодення.

Варіантів застосування безліч:

  • ігри;
  • художні фільми із зануренням;
  • документальні 3D-подорожі пам’ятками та музеями;
  • 3D-тури готелями та об’єктами нерухомості;
  • 3D-симуляції для навчання різних професій.

Поняття віртуальної реальності тісно пов’язане зі здатністю технології «обдурити» органи чуття людини, змусивши їх «повірити» у штучний світ. З усіма шістьма почуттями поки що важко, але за основними — зором і слухом — ситуація покращується з кожним роком.

Зір. Генерувати тривимірну «картинку», яка не відрізняється від реальної, комп’ютер може вже зараз. Щоправда, поки що малювання такого зображення займає чимало часу навіть на найпотужніших комп’ютерах. Але це просто питання недалекого майбутнього. Фахівці з комп’ютерної графіки пророкують появу доступних за ціною машин, здатних генерувати реалістичне 3D-зображення в режимі реального часу протягом найближчих 10-20 років.

З передачею відео теж все непогано. Сучасні VR-системи здатні забезпечити ефект занурення навіть із недосконалою «картинкою» 3D-ігор. У VR-окулярах зображення для кожного ока формується окремо – це забезпечує стереоефект, що надає штучному зображенню глибину. А відстеження поворотів та нахилів голови за допомогою гіроскопа буквально змушує мозок повірити у реальність намальованої картинки.

Повноцінні VR-окуляри поки що недешеві, але певною мірою в віртуальність можна зануритися навіть за допомогою звичайного смартфона. Потрібен лише нескладний пристрій, що утримує смартфон біля очей.

Слух. Формувати тривимірну звукову картину люди також навчилися. Сьогодні навіть не треба ставити аудіосистему із десятка сателітів, щоб відчути себе в центрі подій. Досить якісних навушників та підтримки стандартів об’ємного звучання.

Тривимірна звукова картина створюється завдяки технології HRTF (Head-Related transfer function).

Один і той самий звук, але який дійшов наших вух з різних боків, спотворюється по-різному. HRTF імітує ці спотворення, щоб оригінальний звук здавався таким, що йде з певної точки.

А ось з іншими органами чуттів поки що «все складно». Дослідження ведуться, деякі прототипи є, але вони поки що дуже недосконалі.

Нюх і смак. У деяких імерсивних кінотеатрах використовують генератори запахів. Але весь їхній ефект заснований на обмеженому наборі ароматизаторів, що підмішуються у вентиляцію в певний момент. Відтворити запах, якого немає в наборі ароматизаторів, вони, ясна річ, не можуть.

Дотик. Для впливу на органи дотику розроблені рукавички та навіть цілі костюми з безліччю елементів, що роздуваються. Вони здатні імітувати торкання будь-яких предметів у віртуальному світі, але ця здатність дуже обмежена. Наша шкіра здатна сприймати величезний діапазон різних дій. Ніякі тактильні рукавички не здатні передати й сотої частини цього діапазону.

Почуття рівноваги. Для обману вестибулярного апарату використовуються різні механізовані підвіси та сидіння. Але знову ж таки, обман можливий тільки в невеликому діапазоні.

Отже, попри успіхи в об’ємному звуку та графіці, до повної віртуальної реальності ще далеко.

AR – доповнена реальність

Втомившись чекати ідеальний новий світ, фанати віртуальності вирішили покращити наявний. Доповнена реальність дозволяє доповнювати навколишній світ штучними цифровими об’єктами. Зрозуміло, щоб побачити їх, на світ потрібно дивитися не очима, а через якийсь електронний пристрій.

Наприклад, монітор, екран смартфона чи окуляри віртуальної реальності. Завдання комп’ютера при малюванні доповненої реальності, з одного боку, простіше, з іншого – складніше. Простіше в тому, що малювати потрібно не весь світ, а лише кілька об’єктів. Складніше, що малювати їх потрібно не аби як, а з прив’язкою до координат у реальному світі. Для цього потрібно в реальному часі сканувати зображення з камери, аналізувати його, розпізнавати реальні предмети, що оточують, і тільки після цього «домальовувати» у відскановане зображення свій об’єкт.

Зручність технології в тому, що для занурення в AR не потрібне дороге потужне обладнання. «Вау-ефект» може бути створений мінімальними зусиллями – якоюсь яскравою деталлю, яка органічно впишеться у звичний світ, змусивши заграти його новими фарбами.

AR сьогодні використовується всюди — від дизайну до тих самих ігор. Програми меблевих магазинів легко обставлять віртуальні меблі вашої кімнати. Програми-маски дозволять приміряти вуса та бороду. Ігри з AR змушують гравців шукати вигадані предмети та персонажів у найнепередбачуваніших місцях реального світу.

Основний споживач AR-додатків – власники смартфонів. Це недарма — саме у смартфоні доповнену реальність створити найпростіше. У нього є камера, є екран і досить потужний процесор, здатний потрібним чином обробити «картинку» з камери перед видачею її на екран.

Розвиток AR призвів до появи нового виду гаджетів — AR-окулярів. Вони здатні забезпечити ефект повного занурення у доповнену реальність. Наявні прототипи вже здатні створювати в реальному просторі інтерактивні цифрові об’єкти, що реагують на дії користувача.

AR-окуляри можуть використовуватися у професійній діяльності — проєктувальниками, дизайнерами, хірургами та ремонтниками. Масове використання AR-окулярів відкриє нові ніші для маркетингу та реклами. Але це вже більше, ніж AR, це MR.

MR — змішана реальність

Термін означає реальність, отриману змішуванням віртуальної та фізичної. Це схоже на AR, але більш всеосяжно. У MR, як і VR, людина перебуває цілком з усіма органами чуттів. Але частина відчуттів йде від фізичної реальності, так само як в AR. Але на відміну від AR, MR цифрові об’єкти можуть не тільки доповнювати, але й замінювати реальні.

А ще змішана реальність передбачає масове розраховане на багато користувачів використання AR-технологій з прив’язкою до об’єктів реального світу. Що це дасть?

  • Нові можливості для архітекторів та дизайнерів, не обмежені законами фізичного світу.
  • Нові види активностей – спортивних та розважальних.
  • Нові можливості для реклами. Для пересічного користувача переваги тут спірні. Але принаймні на рекламу не витрачатимуться реальні папір та фарби.
  • Навчання, що ґрунтується на симуляції тих чи інших дій на реальній місцевості або реальному об’єкті.

Змішана реальність може з часом помітно змінити звичайну реальність. Цілком можливо, що через пару десятиліть AR-окуляри стануть обов’язковим атрибутом кожного міського жителя, і більшість інформації надходитиме до нас через цифрові об’єкти змішаного світу.

XR — розширена реальність

Під «розширеною реальністю» маються на увазі всі 3D-технології з ефектом занурення тією чи іншою мірою у віртуальний простір. XR — це і VR, і AR, і MR і всі їх можливі поєднання.

З цим терміном тісно переплітається поняття «метасвіт», що передбачає об’єднання реальності, доповненої реальності та віртуального світу. У метавсесвіті можуть існувати як віртуальні об’єкти у реальному світі, і повністю віртуальні реальності.

Ідеальна віртуальна реальність поки що недосяжна, доповнена реальність використовується власниками смартфонів, а змішана реальність — справа недалекого майбутнього. Усі разом вони становлять розширену реальність. І XR сьогодні – дуже перспективний напрямок. Впровадження елементів XR може торкнутися багатьох галузей економіки та культури, в черговий раз повністю змінивши вигляд нашого світу.

БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:

Читайте также:

Що таке Apple Vision Pro – кому потрібний цей гаджет і чи варто його купувати

Як VR-анестезія допоможе впоратися з реальним болем

Історія Oculus: від підліткового хобі до порталу до метавсесвіту

Від Sensorama до Vision Pro: коротка історія VR та AR