AUGMENTED REALITY i jej zastosowania przez zwykłych użytkowników

AKTUALNOŚCI, INTERNET, KONWERGENCJA

AUGMENTED REALITY I JEJ ZASTOSOWANIA PRZEZ ZWYKŁYCH UŻYTKOWNIKÓW
Aneta Sochacka, Piotr Nowak

„Augmented Reality to jeden z dziesięciu najważniejszych
trendów technologicznych w roku 2010”.
Time Magazine

W pierwszej części pracy zajmiemy się omówieniem zagadnienia i zaprezentujemy definicję rozszerzonej rzeczywistości, a także przedstawimy przykładowe, najbardziej popularne dziedziny, w których technologia ta jest stosowana. W drugiej części pracy zajmiemy się analizą i podsumowaniem badań przeprowadzonych przez nas na grupie przeciętnych, „domowych” użytkowników Augmented Reality.

Rozszerzona rzeczywistość nie jest zagadnieniem nowym. Jej początki datuje się na lata 60-te XX wieku. W tym okresie pionier grafiki komputerowej Ivan Sutherlan zajął się tą tematyką i zaczął badać Augmented Reality (AR) waz ze studentami z Harvard University i University Utah. W latach 70-tych i 80-tych zajmowano się rozszerzoną rzeczywistością dla potrzeb sił powietrznych Stanów Zjednoczonych i NASA. Na początku lat 90-tych naukowcy Boeinga wprowadzili nazwę „rozszerzona rzeczywistość”. Jednakże dopiero od kilku ostatnich lat kwestia rozszerzonej rzeczywistości zyskuje popularność i rozpowszechnia się w coraz większej ilości różnych dziedzin, przykładowo w sferze nauki, kultury, edukacji czy reklamy. Nie ma w tym nic dziwnego, ponieważ informatyczne nowości wymagają kilkuletniego okresu udoskonalania technologicznego przez specjalistów, a także potrzebują czasu by rozpowszechnić się wśród społeczeństwa. Zwiększana z każdym rokiem popularność AR to także wynik obniżenia cen sprzętu komputerowego. Aktualnie to zagadnienie jest w fazie pozyskiwania klientów, rozszerza swoją działalność w związku z potrzebami rynku i użytkowników.

Ta stosunkowo nowatorska technologia, w ciągu ostatniego roku stała się bardzo popularna w wielu dziedzinach życia, a przede wszystkim w tych związanych z reklamą, nawigacją czy wirtualnym prezentowaniem różnych produktów i sprzętów. Zanim przejdziemy do sporządzenia listy dziedzin, w których rozszerzona rzeczywistość jest stosowana, wyjaśnimy termin i podamy charakterystykę tego zagadnienia. Rozszerzona rzeczywistość jest obszarem badań naukowych w informatyce, gdzie badacze zajmują się łączeniem obrazu świata rzeczywistego z elementami wirtualnymi, stworzonymi przy użyciu technologii informatycznej. Krótko mówiąc, jest to system łączący świat rzeczywisty z komputerowym. Ronald Azuma, amerykański badacz zajmujący się tą tematyką w jednej ze swoich prac, zdefiniował AR jako system mający trzy cechy charakterystyczne: AR łączy ze sobą świat rzeczywisty i wirtualny, jest interaktywny w rzeczywistym czasie oraz umożliwia ruch w trzech wymiarach3. W dalszej części pracy autor dla przykładu przytacza film „Jurassic Park”, w którym występują wirtualne obiekty w środowisku 3D, ale jednak film nie stanowi przykładu rozszerzonej rzeczywistości.

Augmented reality to obraz rzeczywisty uzupełniony o wirtualne elementy, stąd też wzięła się nazwa technologii: rozszerzona rzeczywistość. AR nie tworzy wirtualnego świata 3D, tylko uzupełnia świat rzeczywisty o dodatkowe elementy. Dzięki systemowi kamer połączonych z komputerem i czujników położenia rozpoznaje przedmioty znajdujące się w świecie rzeczywistym, a następnie nakłada na nie wirtualne informacje. Wirtualna rzeczywistość ukazuje przedmioty wygenerowane komputerowo, które w żaden sposób nie łączą się z obiektami rzeczywistymi. Natomiast rozszerzona rzeczywistość umożliwia zademonstrowanie wirtualnych rzeczy w realnym świecie za pomocą technologii, takich jak na przykład aplikacje w asystentach elektronicznych (PDA), które przedstawiają wiadomości o otoczeniu bez stosowania wirtualnych elementów, a także przenośne urządzenia, które pokazują wirtualne elementy w rzeczywistym świecie. Warto w tym miejscu przytoczyć schemat stworzony przez Paula Milgrama i Fumio Kishino, który opisuje relacje między światem rzeczywistym a wirtualnym. Schemat ten ułatwia zrozumienie powiązań i relacji między rzeczywistością a wirtualnością i elementami znajdującymi się pomiędzy nimi. Ukazuje w przystępny sposób systemy mieszanej rzeczywistości.


Rysunek 1. Schemat ciągłości rzeczywistość – wirtualność opracowana przez Milgrama
i Kishino. Milgram Paul, Kishino Fumio, A taxonomy of mixed reality visual displays, IEICE
Transactions on Information Systems, E77-D(12), 1994.

Jak widać na schemacie, rozszerzona rzeczywistość jest umiejscowiona bliżej środowiska rzeczywistego. Natomiast rozszerzona wirtualność (AV) znajduje się bliżej środowiska wirtualnego. Tak jak rzeczywistość może być rozszerzana o wirtualne elementy, tak wirtualność może być rozszerzana o elementy rzeczywiste.

W Polsce rzeczywistość rozszerzona jest technologią jeszcze mało znaną i rzadko używaną przez przeciętnych odbiorców. Co jest jednakże godne uwagi, zainteresowanie AR w Polsce systematycznie wzrasta i zagadnienie to staje się coraz bardziej popularne. W roku 2009 odbyła się pierwsza w naszym kraju konferencja poświęcona tematyce wyłącznie rozszerzonej rzeczywistości. Miała ona miejsce 28 października 2009 roku w Warszawie w budynku giełdy papierów wartościowych, organizatorem była firma adv.pl S.A.

Konferencja odbyła się w związku z podpisaniem umowy we wrześniu 2009 roku przez firmę Adv.pl z francuską firmą Total Immersion. Dzięki temu firma ta otrzymała wyłączność na dostarczanie technologii oferowanych przez Total Immersion10. Jak wspomina autor artykułu Artur Małek, firma Adv.pl nie jest jedyną agencją oferującą rozwiązania technologiczne w postaci AR. W Polsce istnieje także agencja K2 Internet, która wykorzystała rozszerzoną rzeczywistość w promowaniu marki LECH oraz PZU. W lipcu 2009 roku po raz pierwszy firma K2 zastosowała rozszerzoną rzeczywistość w kampanii reklamowej piwa marki LECH. Promocja ta pod hasłem „Znajdź Nową Kaledonię” polegała na tym, iż konsumenci musieli podsunąć pod kamerę komputerową kartkę z nadrukiem (markerem) i wówczas na monitorze pojawiała się kula ziemska. Jeśli konsument poruszył kartką, kula obracała się i wskazywała wyspę Nową Kaledonię, wspomnianą w promocji LECHa. We wrześniu 2009 roku agencja zajęła się promowaniem kart PZU za pomocą rozszerzonej rzeczywistości. W prasowych reklamach kart umieszczono specjalne piktogramy (markery), które po przyłożeniu do kamery ukazywały ruchomą wizualizację samochodu. Przy samochodzie wyświetlały się różne elementy, które były ujęte w pakiecie PZU Pomoc np. wymiana opony czy doładowanie akumulatora.

Zdając sobie sprawę z ogromnych możliwości rozszerzonej rzeczywistości należy bliżej przyjrzeć się dziedzinom, w których AR znalazła zastosowanie do tej pory. Dzięki rozwojowi technologii AR wykorzystuje się w systemach nawigacji satelitarnej GPS. Tematyką tą zajął się dr Steven Feiner z Columbia University i stworzył on jeden z pierwszych systemów tego typu, który nazwał „MARS system”. Mobile Augmented Reality System został stworzony w 1996 roku i jego celem było zbadanie współdziałania dwóch zagadnień: Augmented Reality i mobile computing (przenośne urządzenie komputerowe), po to by można było wykorzystywać możliwości komputerowe podczas wędrowania po rzeczywistym świecie.

Wracając do zastosowania AR w nawigacji warto wspomnieć również o urządzeniach nawigacyjnych wykorzystywanych w wojsku, w samolotach, a także przez przeciętnych użytkowników np. podczas jazdy samochodem (informowanie o trasie przejazdu). Innym zastosowaniem AR może być wirtualna rekonstrukcja zniszczonych zabytków architektonicznych lub też tworzenie wizerunków przyszłych planowanych inwestycji. Będąc przy tematyce sztuki i architektury można nadmienić, że rozszerzoną rzeczywistość stosuje się także w muzeach i na wystawach, poprzez umieszczanie wirtualnych obiektów. Wykorzystuje się ją także w symulatorach jazdy i lotów oraz w takich specjalistycznych dziedzinach jak medycyna, hydrologia czy geologia, przykładowo poprzez tworzenie trójwymiarowych, interaktywnych map. Warto zobaczyć kilka przykładów AR zamieszczonych na stronie internetowej www.youtube.com:

a) Projekcje na budynkach:


[dostęp: 15.01.2011].

b) Tworzenie trójwymiarowych map:


[dostęp: 15.01.2011].

c) W medycynie:


[dostęp: 15.01.2011].

d) W rozrywce:


[dostęp: 15.01.2011].

e) Informacje dla zwiedzających:


[dostęp: 15.01.2011].

f) W reklamie:


[dostęp: 15.01.2011].


[dostęp: 15.01.2011].

Przyszłość Augmented Reality związana jest z czynnikami identycznymi jak w przypadku innych nowoczesnych technologii. Jej rozwój, szanse na podbicie rynku zależą od zaakceptowania przez zwykłych użytkowników, dotarcia do jak największej ich rzeszy. Podobnie jak miało to miejsce z pierwszymi płytami DVD, odtwarzaczami MP3 czy dotykowymi telefonami komórkowymi szansą dla AR jest szybkie dotarcie do ludzi, łatwość w użyciu i stosunkowo widowiskowe użytkowanie. Poniżej przedstawimy warunki, jakie musi spełniać przypadkowy użytkownik, aby korzystać z AR wspominając o ewentualnych problemach jakie napotyka, a zakończymy wskazaniem aktualnych zastosowań rozszerzona rzeczywistość, wraz z krótkim opisem każdej z innowacji. Aby typowy, przeciętny użytkownik komputera mógł dostrzec możliwości, jakie niesie AR musi spełnić kilka technicznych warunków. W Polsce technologia ta jest dopiero prezentowana, zazwyczaj na specjalnych konferencjach, ciężko obecnie jest dotrzeć do niej nawet z głównych stron portali internetowych w sieci. Uruchomienie rozszerzonej rzeczywistości wymaga od użytkownika posiadania wpierw kamery internetowej lub innego rejestratora obrazu zintegrowanego z komputerem. Zgodnie z informacjami, jakie uzyskaliśmy w ankietach oraz w rozmowach przeprowadzonych z osobami, które kiedyś zetknęły się z AR w sieci, kamera internetowa wymaga przynajmniej rozdzielczości 2 Mpix, w przeciwnym razie jakość obrazu przechwytywanego przez urządzenie nie wystarczy, aby program odczytał marker i uruchomił animację, zwłaszcza w przypadkach, gdy marker wpleciony jest w normalny, kolorowy rysunek. Markerem jest zazwyczaj czarno-biały rysunek o specjalnych kształtach, odpowiednio wcześniej zaprogramowanych w aplikacji. Można go nazywać „wirtualnym przyciskiem ‘ON”, ponieważ to właśnie ustawienie markera w obiektywnie kamery „uruchamia” AR. Obecnie również do zainicjowania animacji wymagane jest dodatkowo dobre oświetlenie oraz odpowiedni kąt ułożenia markera względem kamery. Niektóre programy mające na celu aktywowanie obrazu, działają jeszcze na tyle niedoskonale, że po bardzo długim czasie reakcji zatwierdzają przedstawiony im marker, co wymaga cierpliwości i skupienia przy samym już przygotowywaniu obrazu.

Kolejnym punktem wymaganym do odkrycia możliwości rozszerzonej rzeczywistości na własnym komputerze jest posiadanie specjalnego programu, ewentualnie wtyczki do przeglądarki internetowej. Obecnie również tutaj pojawiają się problemy w obsłudze technicznej. Często wtyczki zainstalowane w przeglądarkę mają problemy ze zintegrowaniem się z kamerami internetowymi, przez co na stronie WWW, mającej odtworzyć marker albo obraz wcale się nie załącza, albo pojawia się zapętlenie, w trakcie którego system wymaga instalowania wtyczki raz za razem, bez widocznych efektów. Osobne programy natomiast, uruchamiane niezależnie często reagują właśnie powoli i z opóźnieniem, szybko zniechęcając początkujących użytkowników do jakichkolwiek dalszych prób. Osobnym problemem wtyczek i programów do odczytywania markerów jest fakt, że każda taka aplikacja jest ściśle związana z jednym jedynym typem markera. Niemożliwe jest więc uruchomienie więcej niż jednej wizualizacji AR na jednej wtyczce/programie, nawet w przypadku, gdy pochodzą one od tej samej firmy (w przypadku naszych badań mowa tutaj o wtyczkach i programach udostępnianych w sieci przez firmę Nike).

Przed użytkownikiem chcącym cieszyć się AR w domu, więc jeszcze długa droga od idei do zrealizowania pomysłu. Oprócz posiadania odpowiedniego programu, wystarczająco wydanej kamery internetowej, drukarki potrzebnej do samego uzyskania markera potrzeba też trochę szczęścia, aby trafić na właściwy sposób ułożenia go przez kamerą, aby wreszcie uzyskać pożądany efekt. Gdy weźmiemy pod uwagę, że obecnie dla każdej takiej atrakcji musimy od nowa instalować oprogramowanie, kombinować z ustawieniami i liczyć na to, że akurat w tej chwili marker zostanie prawidłowo odczytany – Augmented Reality w tej formie ma przed sobą ciężką drogę do zainteresowania sobą większej grupy ludzi niż ta, która bez przerwy wyłapuje w sieci nowinki techniczne.

Rozszerzona rzeczywistość nie stoi jednak w miejscu i rozwija się dynamicznie, starając się wejść nie tylko na rynki reklamy butów – jak to jest w przypadku Nike. Pojawiają się kolejne, coraz wymyślniejsze próby zaaplikowania nowej technologii do nowych zastosowań.

Jednym z gadżetów możliwych dzięki nowej technologii jest interaktywny przewodnik po miastach zwany Stella Artois. Jest to aplikacja na iPhona, która wykorzystując kamerę jest w stanie wyświetlić na żywo na obrazie, jaki widzimy umiejscowienie barów lub innych lokali, zgodnie z naszymi preferencjami. Program działa szybko, intuicyjnie i dokładnie. Zależnie od umiejscowienia aparatu zmienia się sposób informowania o punktach gastronomicznych, ułatwiając dotarcie do celu.

Kolejnym przykładem zastosowania AR, także w telefonach jest aplikacja WikiTude 4.0. Działa ona podobnie jak opisana wyżej, tym razem jednak mamy dostęp do o wiele większej ilości informacji, które możemy wyszukać i odnaleźć, kierując się jedynie tym, co aktualnie wyświetla nasza kamera w aparacie telefonicznym. Znaczniki poszukiwanych przez nas miejsc są nakładane automatycznie na obraz. Program odczytuje nasze obecne położenie oraz umożliwia stworzenie mapy, ułatwiającej dotarcie nam do celu. Poprzez dostęp do zasobów m. in. Wikipedii szybko jesteśmy też w stanie uzyskać wszelkie dostępne informacje o konkretnych obiektach.

Możliwości płynące z Augmented Reality wykorzystywane są również przy promocjach marek związanych z kinowymi hitami. Duże wrażenie robiły np. prezentowane za pomocą rozszerzonej rzeczywistości zabawki związane z filmem „Avatar”. Przy okazji promocji „Transformers” pojawiła się możliwość przeistoczenia w jednego z robotów. Specjalny program, korzystając z odnajdywania kluczowych punktów na ludzkiej twarzy umożliwiał „nałożenie” na nią obrazu maszyny, który zmieniał się dynamicznie w trakcie poruszania głową.

Współcześnie wiele laptopów wraz z oprogramowaniem dołączonym do kamery internetowej posiada również aplikację zdolną do nakładania najprzeróżniejszych obiektów na twarz użytkownika, które zmieniając się dynamicznie, pozostają niejako „na swoich miejscach” nawet gdy przechylamy, oddalamy czy też przybliżamy twarz przed kamerę. Bardziej profesjonalnie podszedł do tego producent okularów Ray Ban, który na swojej stronie internetowej udostępnił aplikację, korzystającą z możliwości Augmented Reality – polegała ona na zaznaczeniu na swojej twarzy konkretnych punktów „strategicznych” a następnie przymierzanie kolejnych okularów, jakie znajdowały się w ofercie.

Coraz częściej korzysta się również z zastosowania rozszerzonej rzeczywistości przy takich prozaicznych rzeczach jak tworzenie wizytówek. Jest to jedna z możliwości jaka może rozwijać się najszybciej, gdyż umieszczenie markera na niewielkiej kartce, z zakodowaną animacją przedstawiającą daną osobę, nie będzie już tak skomplikowane, jak cała rozbudowana animacja.

Jednym z ciekawszych zastosowań AR może pochwalić się firma TAT, która stworzyła aplikację TAT Augmented ID. Działa ona na zasadzie rozpoznawania twarzy, jakie pojawią się w zasięgu kamery. Po jej zidentyfikowaniu wyświetlane są wszelkie informacje, jakie dana osoba umieściła kiedyś o sobie w sieci – głównie ze wszelkich portali społecznościowych.

Innym projektem jest stworzenie gry na smart fony i telefony komórkowe, które dzięki AR ukazywałyby obraz fantasy, w trakcie których zdobywałoby się punkty, biegało po mieście i rywalizowało z innymi graczami. Na razie jest to jedynie projekt i wersja demonstracyjna, ale zapewne niebawem przy dopracowaniu mapy trójwymiarowej miasta faktycznie możliwa będzie gonitwa z przyjaciółmi po ulicach miast w rzeczywistości 2.0.

Na razie jednak stosowanie AR w zaciszu domowym przejawia wiele trudności, zwłaszcza dla przeciętnego użytkownika z Polski. Konieczność posiadania nieraz kolorowej drukarki, dobrej kamery internetowej, odpowiednio oświetlonego pokoju nie dla każdego jest warunkiem prostym do spełnienia. Poza tym często pojawiają się problemy ze zgraniem przeglądarki internetowej i specjalnego oprogramowania do uruchomienia AR. W przypadku reklamy butów Nike problem ten pojawiał się niezwykle często, blokując możliwość wyświetlenia animacji.

Rozszerzona rzeczywistość niesie nadzieje, ale i zagrożenia dla rynku reklamy na świecie. Z jednej strony otwiera dla marketingu nowe pole do zdominowania. Korzystanie z przewodników miejskich AR ułatwia dostosowywanie targetu poszczególnych reklam do użytkownika. Ten, który szukać będzie pobliskich barów o wiele bardziej zainteresuje się wyświetlaną przy okazji reklamą piwa. Lepsze dotarcie do klienta poprawi sprzedaż, co pozwoli na jeszcze większe inwestowanie w nową technologię. Zagrożenia to rzecz jasna utrata wpływów z reklam w standardowym świecie internetowym. Gdy AR na dobre zagości w komórkach i PDA, korzystanie z domowej sieci może stać się zbędne. Wszystkie najnowsze informacje zdobywać będziemy w trakcie spaceru. O stratach w reklamach telewizyjnych czy prasowych nawet nie trzeba tutaj wspominać.

Możliwości, jakie daje nawet obecnie Augmented Reality, pozwalają wierzyć, że już niebawem sposób komunikacji, poruszania się po mieście, zwiedzania, robienia zakupów oraz poznawania nowych ludzi ponownie przejdzie rewolucję technologiczną. Tempo rozwoju AR nie daje ku temu żadnych wątpliwości.

Netografia (dostęp w okresie grudzień 2010 – styczeń 2011):

• Bartosik M., Filip A., Kozera P., Poszerzona rzeczywistość w edukacji, [dostęp
online: http://www.e-edukacja.net/piata/referaty/sesja_IIIb/26_e-edukacja.pdf]
• Galloway A., Resonances and everyday life: ubiquitous computing and the city,
[dostęp online: http://www.purselipsquarejaw.org/mobile/cult_studies_draft.pdf]
• http://www.idg.pl/news/351898/Adv.pl.opowiada.o.rzeczywistosci.rozszerzonej.html
• http://graphics.cs.columbia.edu/projects/mars/
• http://archeoguide.intranet.gr/project.htm
• http://www.augmented-reality.pl/firmy/pierwsza-konferencja-dotyczaca-ar-wpolsce/

Bibliografia:

• Azuma Ronald, A survey of Augmented Reality [w:] Presence: Teleoperators and
Virtual Environments 6(4), 1997, s. 355-385.
• Milgram Paul, Kishino Fumio, A taxonomy of mixed reality visual displays, IEICE
Transactions on Information Systems, E77-D(12), 1994.
• Pardel Przemysław, Przegląd ważniejszych zagadnień rozszerzonej rzeczywistości,
„Studia Informatica”, t. 30, nr 1 (82), Gliwice 2009, s. 36.

Powiązane wpisy


Drogi czytelniku, nasza strona internetowa korzysta z plików cookies
Więcej informacji na ten temat znajdziesz tutaj.

Prawa autorskie © 2010-2014 NEWSFix Magazine.
Wszelkie prawa zastrzeżone.

Powrót do góry