Виртуалды және кеңейтілген шынайылық
Смартфонды бағыттасаң, теңге купюрасының үстінде 3D сурет «жанданады»; ал VR көзілдірігін кисең, бөлмеде отырсаң да мүлдем басқа әлемде жүргендей сезінесің. Бұл екеуі де ұқсас көрінгенімен, мүлдем бөлек технология. Бүгін виртуалды және кеңейтілген шынайылықтың айырмашылығын, тарихын және құрылғыларын реттеп аламыз.
Ойлан: компьютерлік ойын ойнағанда экрандағы әлем сенің нақты бөлмеңмен ешқандай байланысы жоқ, тұп-тура ЖАСАНДЫ әлем — бұл бір жағдай. Ал енді смартфон камерасы арқылы өз бөлмеңе қарасаң, экранда жиһаздың виртуалды суреті нақты бөлмеңнің ҮСТІНЕ қосылады — бұл мүлдем басқа жағдай. Осы екі жағдайдың айырмашылығын анықтайық.
Виртуалды шынайылық (Virtual Reality, VR) — адамның сезімдеріне әсер етіп, виртуалды ортамен өзара әрекеттесуін имитациялайтын техникалық құралдармен жасалған әлем; шынайылықтың толық компьютерлік моделі.
Кеңейтілген шынайылық (Augmented Reality, AR) — ақпаратты қабылдауды жақсарту үшін виртуалды элементтермен «кеңейтілген» шынайы әлем; бар шынайылыққа компьютермен модельденген қабат қосатын технология.
Айырмашылығын бір сөйлеммен айтсақ: VR сені толығымен ЖАҢА әлемге алып кетеді (шынайы әлем «бұғатталады»), ал AR сенің НАҚТЫ ортаңды өзгертпей, оған тек қосымша элемент қосады. Бұл екеуінің «ортасында» тағы бір ұғым бар:
Аралас шынайылық (Mixed Reality, MR) — виртуалды нысандарды шындыққа қосу арқылы интербелсенді цифрлық орта жасайтын технология; нақты және виртуалды әлем нысандары бір уақытта тіршілік етіп, өзара әрекеттеседі.
1994 жылы Р. Милгрэм мен Ф. Кишино мынадай схема ұсынды: Толық шынайылық → Кеңейтілген шынайылық (AR) → Кеңейтілген виртуалдылық → Толық виртуалдылық (VR). Яғни AR нақты әлемге жақынырақ, ал MR екеуінің арасында тұрады.
Термин авторлығы бойынша нақты деректер бар: «виртуалды шынайылық» терминін 1980 жж. ортасында америкалық ғалым Джарон Ланье енгізген; «кеңейтілген шынайылық» терминін 1990 жылы Boeing корпорациясының зерттеушісі Том Коделл ұсынған (ұшақ құрылысындағы цифрлық дисплейлерді сипаттау үшін).
Барлық VR бірдей «терең» емес — қарапайым смартфон көзілдірігі мен толық VR бөлмесінің ену деңгейі мүлдем басқа. Үш деңгейге бөліп қарастырайық:
| Деңгей | Сипаттамасы | Мысал |
|---|---|---|
| Қарапайым VR | Пайдаланушы виртуалды кеңістікте болады, бірақ әрекеттесусіз тек бақылайды (360° видео/сурет) | Google Cardboard, Samsung Gear VR |
| 3D жобалы VR | Пайдаланушы объектілермен өзара әрекеттеседі, оларды құрады немесе өзгертеді | Oculus Rift, HTC Vive (контроллер, датчик жиынтығымен) |
| Бірнеше қолданушы VR | Жоғары деңгейдегі графика мен 3D жобалауды біріктірген, бірнеше адам онлайн бірге қатыса алатын орта | Рөлдік онлайн ойындар (Ultima Online) |
Кеңейтілген шынайылықтың да өз түрлері бар — олар нені «маркер» ретінде пайдаланатынына қарай ажыратылады:
| AR түрі | Қалай жұмыс істейді |
|---|---|
| Маркерлер негізінде | Белгілі бір объектіні (мыс. QR-код) танып, тиісті ақпаратты береді |
| Позициялық | Орналасқан жерге байланысты (GPS негізінде) — туристік ақпарат, дүкен белгілеу |
| Проекциялар негізінде | Экрандағы 3D сурет адаммен өзара әрекеттеседі |
| Суперпозиция негізінде | Нақты уақытта объект қосу/ауыстыру (мыс. бөлмеге виртуалды жиһаз қою) |
Бұл технологияны «көру» үшін арнайы жабдық қажет. Ең кең тарағаны — шлем/дулыға (Head Mounted Display, HMD): көз алдында екі дисплей орналасады, стереоқұлаққап пен акселерометр кіріктірілген.
| Шлем түрі | Сипаттамасы |
|---|---|
| Үстелге қоятын | Компьютер/консольге қосылады (HTC Vive, Oculus Rift, PlayStation VR) |
| Мобильді гарнитура | Смартфонға арналған линзалы ұстағыш (Samsung Gear VR, Google Cardboard) |
| Автономды VR көзілдірік | Суретті шлемнің өзі өңдейді (OculusGo, HTC Vive Focus) |
Толығырақ енуге VR бөлмелер (CAVE) көмектеседі — суреттер қабырғаға тікелей түсіріледі, қозғалыс паралаксы арқылы көлемді заттың иллюзиясы жасалады. Ал VR қолғап (мысалы, қытайлық Dexmo-2016) заттың мөлшерін, пішінін, қаттылығын сезінуге мүмкіндік береді.
AR жағында негізгі құрылғы — «ақылды» көзілдірік пен кез келген заманауи смартфон/планшет. Олар бинокулярлы (екі көзбен, стереоскопиялық — Hololens) немесе монокулярлы (бір көзбен — Google Glass) болады. Нысанды тану үшін маркер технологиясы (QR-код, логотип, компьютерлік көру) қолданылады.
VR/AR технологиясы жарқын көрінгенімен, оны жаппай қолдануды шектейтін нақты кедергілер бар: ауыр/ыңғайсыз гарнитура, кеңейтілген шынайылықтың тар шолу бұрышы, сапалы контенттің жетіспеуі, құрылғылардың қымбаттығы, дербес деректерді қорғаудың жеткіліксіздігі, кроссплатформалық үйлесімсіздік (Apple негізіндегі құрылғы Android-та жұмыс істемейді). Сондай-ақ ұзақ пайдалану жүрек айнуы, бас айналуы, көз шаршауы сияқты денсаулыққа әсер тигізуі мүмкін.
Осыған қарамастан, VR/AR күнделікті өмірге еніп жатыр: Sephora, Nestlé, Jaguar Land Rover компаниялары AR арқылы тұтынушыға кеңес беру тәжірибесін ұсынған, Ikea AR-ды өз қосымшасына толық кіріктірген (жиһаздың үйде қалай көрінетінін көрсетеді). Apple компаниясының басшысы Тим Кук: «AR күніне үш рет тамақ ішу сияқты маңызды болады» деген.
- VR — толық жасанды әлем, AR — нақты әлемге қосымша ақпарат қабаты, MR — екеуінің қосындысы.
- VR терминін Джарон Ланье, AR терминін Том Коделл ұсынған.
- VR үш ену деңгейіне (қарапайым, 3D жобалы, бірнеше қолданушы), AR төрт түрге (маркерлік, позициялық, проекциялық, суперпозициялық) бөлінеді.
- Негізгі құрылғылар: шлем/дулыға (HMD), VR бөлме (CAVE), қолғап, ал AR үшін — смартфон мен «ақылды» көзілдірік.