Poznajmy definicję rozszerzonej rzeczywistości i historię tej technologii. A przekonajmy się o potencjale rozwojowym rozszerzonej rzeczywistości na przykładach jej zastosowania w prawdziwym życiu.


Czy słyszałeś o grze o nazwie Pokémon? Jest to bardzo popularna na całym świecie gra, w której podróżujesz po świecie, łapiąc, oswajając i pielęgnując stworzenia zwane Pokémonami. Co by było, gdybyś mógł złapać Pokémony pojawiające się w tej grze w prawdziwym życiu? Istnieje gra, która faktycznie to osiąga. Bohaterem jest cieszące się ostatnio rewelacyjną popularnością Pokémon GO. Ta gra pozwala sprawdzić otoczenie za pomocą smartfona, a na ekranie pojawią się Pokémony, co umożliwi ich złapanie. Jak to się stało możliwe? Aby odpowiedzieć na to pytanie, chcielibyśmy poznać technologię o nieco nieznanej nazwie, czyli rzeczywistość rozszerzoną.

Kiedy słyszysz słowo rzeczywistość rozszerzona, pojęciem, które najbardziej przychodzi na myśl, a które również łatwo jest pomylić, jest rzeczywistość wirtualna. Rzeczywistość wirtualna to technologia, która poprzez wyświetlacze tworzy przestrzeń oddzieloną od rzeczywistości, przestrzeń całkowicie wirtualną. Jednak rzeczywistość rozszerzona, jak sama nazwa wskazuje, jest syntetyzowana poprzez dodanie wirtualnych informacji do przestrzeni fizycznej, którą widzi użytkownik, i różni się tym, że wykorzystuje środowisko rzeczywiste, a nie przestrzeń wirtualną. Przykładem rzeczywistości rozszerzonej jest łączenie pokemonów, które nie istnieją w rzeczywistości, z prawdziwymi obrazami i wyświetlanie ich na wyświetlaczu smartfona. Innym przykładem jest aplikacja, która gdy wykonasz aparatem zdjęcia swojej okolicy, wyskoczy okienko z informacją o miejscach np. pobliskich sklepach. Jasną definicję rzeczywistości rozszerzonej stworzył 『Ronald Azuma』. Definicja rzeczywistości rozszerzonej to połączenie obrazów rzeczywistych i obrazów wirtualnych. Dodatkowo możliwa jest interakcja w czasie rzeczywistym, a umieszczenie w trójwymiarowej przestrzeni jest warunkiem nazwania jej rzeczywistością rozszerzoną.

Historia technologii rozszerzonej rzeczywistości jest bardzo krótka, a jest to technologia, która dopiero niedawno zaczęła się rozwijać. Badania nad HMD (Head Mounted Display) opracowanym przez Ivana Edwarda Sutherlanda rozpoczęły się w 1968 roku. W 1990 roku termin „rzeczywistość rozszerzona” pojawił się po raz pierwszy, gdy pomagał Tomowi Caudellowi w montażu przewodów lotniczych. Od tego czasu technologia rozwinęła się do dzisiejszego poziomu.

Istnieją trzy czynniki techniczne umożliwiające wdrożenie rzeczywistości rozszerzonej. Po pierwsze, istnieje technologia rozpoznawania znaczników, która umożliwia wyświetlanie wirtualnych obrazów lub informacji w określonym miejscu. Aby obrazy lub informacje były wyświetlane prawidłowo, na obrazie uzyskanym z kamery musi znajdować się dokładna lokalizacja. Jednak bardzo trudno jest określić współrzędne 3D za pomocą tylko jednej kamery. Aby rozwiązać ten problem, technologia rozpoznawania znaczników wykorzystuje indeks, który ustala względne współrzędne zwane znacznikiem i na jego podstawie syntetyzuje obrazy. Mówiąc najprościej, jest to technologia, która ustawia znacznik w miejscu, w którym Pokemon pojawia się w Pokemon GO i ustala lokalizację tak, aby Pokemon pojawił się na wyświetlaczu, gdy skierujesz tam aparat telefonu. Wraz z ostatnim rozwojem technologii rozwijana jest również technologia zwana śledzeniem bez znaczników, która ustala względne współrzędne na obrazie bez takich znaczników. Po drugie, do łączenia informacji w obrazy wymagana jest technologia syntezy obrazu. Jeśli zostanie wygenerowana informacja, że ​​pojawił się Pokémon, potrzebna jest technologia łącząca obrazy i informacje, aby można je było przeglądać na telefonie komórkowym i taką rolę odgrywa technologia syntezy wideo. Podczas procesu komponowania występują błędy renderowania, błędy statyczne i błędy dynamiczne. Dlatego mówi się, że kalibrację przeprowadza się metodami wykorzystującymi sprzęt do kalibracji kamer i czujników położenia 3D, a także metodami opartymi na wizji. Wreszcie istnieje technologia wyświetlania, która pokazuje użytkownikowi utworzony obraz. Jest głównie podzielony na typy HMD, inne niż HMD i ręczne. HMD był wczesnym typem urządzenia wyświetlającego montowanego na głowie. Jednak dla wygody użytkownika rozwinęło się ono w urządzenie typu innego niż HMD, a ostatnio przeszło w typ wyświetlacza ręcznego. W szczególności smartfon wyposażony w GPS, wyświetlacz i aparat w jednym urządzeniu jest optymalnym urządzeniem do wdrożenia rozszerzonej rzeczywistości. W miarę jak smartfony stają się coraz bardziej powszechne, wiele uwagi poświęca się także technologii rzeczywistości rozszerzonej, która przynosi praktyczne rezultaty, takie jak Pokémon GO.

Technologia rzeczywistości rozszerzonej jest nadal wykorzystywana w wielu miejscach. W dziedzinie gier jest on stosowany w grach takich jak Ingress i Pokemon GO. Stosują go także producenci samochodów, tacy jak niemieckie BMW i Renault. Technologię tę wykorzystuje się w symulacjach, które umożliwiają zaprojektowanie projektu poprzez zmianę struktury, koloru i lokalizacji bez tworzenia próbki w proporcji 1:1 podczas procesu projektowania samochodu. Dodatkowo w Korei opracowano usługę zwaną wirtualną przymiarką, która umożliwia wcześniejsze przymierzenie ubrań za pomocą rzeczywistości rozszerzonej, bez konieczności osobistego przymierzania. W ten sposób rzeczywistość rozszerzoną można wykorzystać w wielu różnych dziedzinach, ale wciąż istnieją dodatkowe wymagania, takie jak rozwój technologii kamer. Wyobrażam sobie, że jeśli technologia rzeczywistości rozszerzonej zostanie skomercjalizowana i przeniknie do naszego życia, będziemy mogli żyć wygodniej i mądrzej.