Зміст

  • Що таке AR і з чим це їдять?
  • Ігри
  • Alice AR Quest
  • Stack AR і let’s Stack AR
  • Paper Bin AR
  • Освітні програми
  • Корисні (і не дуже) утиліти
  • Рулетки
  • Ikea Place
  • Christie’s
  • InkHunter
  • Висновок

Уявімо, що ви задумали ремонт. Але ми ж живемо в XXI столітті, вірно? Тому завантажуємо віртуальну рулетку і додаток меблевого магазину, вимірюємо доступне відстань, примериваем потрібну меблі, через планшет, бачачи результат, а потім натискаємо кнопку «замовити». Після цього вирішуємо «оновити» і себе: «приміряємо» на руку татуювання за допомогою AR, тут же бронюємо час у майстра, потім відправляємо дитину вчити уроки (анатомію і біологію з допомогою відповідних AR-додатків), а самі граємо в літаючі по кімнаті віртуальні вертольоти, які сідають на шафи і кружляють навколо голови… Казка? Казка. А яка ж реальність?

На WWDC 2018 компанія Apple представила чергову версію мобільної операційної системи iOS, і тепер у неї буде підтримка ARKit 2 і додатків, створених на основі цього набору розробника. Apple явно намагається зрушити тему додатків доповненої реальності з мертвої точки, і цілком можливо, що ARKit 2 і iOS 12 допоможуть їй у цьому непростому справі. Зокрема, обіцяна підтримка багатокористувацької гри в доповненої реальності. Тобто ви і ваш суперник будете бачити через екран планшета ідентичну картинку і, отже, зможете взаємодіяти з віртуальними об’єктами.


Багатокористувацька AR-гра в iOS 12

Як це буде реалізовано — подивимося, коли розробники підготують свої проекти. А поки саме час розібратися, що ж являє собою AR на планшетах на сьогоднішній день і наскільки корисно доповнити доповненої реальністю своє повсякденне життя.

Насамперед, щоб уникнути подальшої плутанини давайте розберемося, що таке доповнена реальність (augmented reality, AR) та які її форми нам цікаві в даній статті.

Що таке AR і з чим це їдять?

Доповнена реальність — це інтеграція віртуальних об’єктів (як правило, тривимірних, але не обов’язково) у реальний світ. Можливих форматів реалізації — безліч: починаючи від проектів на кшталт Google Glass (так, втім, не отримали масового поширення) і навігаційного обладнання (ми писали про проект AR-мотошлема) і закінчуючи додатками, що використовують камеру смартфона або планшета.


Їзда в мотошоломі доповненої реальності LiveMap

Якщо варіантів першого типу, що передбачають комбінацію і апаратної частини, може бути нескінченна безліч, і конкретний механізм роботи буде кожен раз іншим, то у випадку з планшетами та смартфонами загальна схема одна: ви наводите тилову камеру пристрою на якийсь простір (іноді потрібно, щоб це була рівна единородная поверхню, іноді — якийсь конкретний об’єкт, іноді обмежень немає), після чого на екрані з’являється віртуальна фігура, певним чином поєднана з зображенням з камери.

Основні відмінності між додатками для мобільних пристроїв починаються саме з цього моменту. Тому що після того, як віртуальний об’єкт відобразився на екрані, постає питання, як можна з ним взаємодіяти. Друге ключове питання: як віртуальний об’єкт взаємодіє з реальним оточенням. І третій: як завдяки цьому додатку ви можете взаємодіяти з реальним простором.

У статті ми розглянемо різні приклади цих трьох типів взаємодій, так само як і приклади їх відсутності.

Ігри

Почнемо з самого очевидного — ігор. Нескладно здогадатися, що AR багато розробники стали використовувати для створення ігрових програм. В принципі, сама технологія AR вже володіє «вау-ефектом». Тобто віртуальним зображенням сьогодні вже нікого не здивуєш, але якщо це зображення (так ще тривимірне) раптом вписується в знайому простір — тут вже стає набагато цікавіше.

Найвідоміший приклад AR-ігри — звичайно ж, Pokemon Go (безкоштовно), правда, більше орієнтований на смартфони, ніж на планшети, але версія для iPad теж є. Розповідати про неї ми не будемо, тому що всі чули про цьому проекті. Але зазначимо, що Pokemon Go — яскрава ілюстрація тези про те, що справжня доповнена реальність передбачає три напрями взаємодії: віртуального об’єкта з реальним середовищем, з віртуальним об’єктом і користувача з реальним середовищем.

Втім, саме лов покемонів, яка деякий час тому шалено модною, а потім так само стрімко з моди вийшла, може продемонструвати, що навіть у хороших ігрових проектів є «стеля» затребуваності, і у випадку з AR-проектами він поки невисокий.

Alice AR Quest

Інший, менш відомий і більш камерний приклад цікавої гри для iPad — Alice AR Quest. Як нескладно здогадатися з назви, цей проект зроблений на основі «Аліси в країні чудес». Однак, він не буквально повторює сюжет, а, швидше, обігрує знайомі по казці Льюїса Керролла ситуації. Наприклад, слідування за білим кроликом і чаювання з березневим зайцем.

Вибравши ігровий простір і почавши гру, ви бачите, як у центрі простору виростає чарівне дерево. А біля дерева — кілька норок. Раптом в одній з нір ви помічаєте кролика з годинником. Ви можете підійти до нього ближче і роздивитися. Натиснувши на нього, ви змусите його стрибнути в нірку, після чого він здасться з іншого норки. Вам треба ловити його і там. І так — поки він не побуває в п’яти нірках.

Нарешті, ви переходите на наступний рівень — і бачите, як замість дерева з’являється портал, в який запрошує вас кролик.

Вам треба фізично зробити крок в нього, і подальша гра піде вже всередині порталу, створює ілюзію повного 3D-занурення. Ви можете підняти планшет і подивитися знизу на екран, побачивши «над вами» чарівні гриби, а можете опустити планшет і навести камеру на підлогу — там буде трава. Ну а в центрі простору — стіл, за яким розгорнеться чаювання…

У грі Alice AR Quest непогана анімація і забавні завдання (наприклад, знайти чашки і чайник для чаювання, заховані навколо або навіть ширяють у небі), але головне — тут є взаємодія користувача з реальним простором. Тобто вам треба переміщатися, повертатися, крутити навколо себе планшет, і все це створює відчуття ожила казки і вашої подорожі за нею. Ну, якщо у вас багата уява 🙂 При цьому, грі все одно, що являє собою ігрова зона і є там щось, крім рівної підлоги і вільного простору.

Stack AR і let’s Stack AR

Ще дві гри, вже куди більш прості і працюють за однаковим принципом (фактично, клони) — Stack AR і let’s Stack AR. У вибраній вами зоні з’являється тривимірний прямокутник або куб, після чого зверху над ним пропливають нові об’єкти. Завдання гравця — в потрібний момент натиснути на екран, щоб новий об’єкт опустився на вже наявний і зайняв максимум його поверхні. Якщо якась частина нового об’єкта на поміститься і буде звисати — вона зникне. А оскільки фігури рухаються досить швидко та точно вибрати момент непросто, кожен наступний сегмент вежі виявляється трохи менше попереднього. Гра закінчується, коли ви промахується і новий об’єкт абсолютно не потрапляє на вежу.


При чому тут доповнена реальність? Строго кажучи, можна обійтися і без неї. І в Stack AR дійсно є режим без задіяння камери — просто ту ж піраміду ви будуєте в порожньому просторі. Але особливе враження справляє, звичайно, будівництво поруч з якимись реальними об’єктами. Наприклад, побудувати піраміду вище шафи — цікавий челлендж!


Let’s Stack AR в цьому плані особливо цікава, оскільки повідомляє вам, яка висота побудованої вами вежі — наприклад, 1,9 метра, вище середньостатистичної людини.

Взагалі, на цьому принципі — зіставленні об’єктів віртуальних і реальних побудовані дуже багато ігор. Просто тривимірний динозавр — «ну і що?» а динозавр більше будинки на задньому плані — «вау». До того ж, ви завжди можете зробити скріншот і порадувати себе або друзів забавним знімком. Але, за великим рахунком, говорити про взаємодію віртуальних і реальних об’єктів в даному випадку не можна. Тобто якщо б, наприклад, при будівництві веж можна було б задіяти поверхні столів, шаф та інших об’єктів в кімнаті — тоді інша справа (припустимо, ви будуєте вежу поруч зі столом, і якщо фігура падає так, що частина її потрапляє на стіл, то вона не зникає і дозволяє класти на неї нові фігури). Або якщо б той же динозавр перелазив з будинку на будинок, як Кінг-Конг — ми дійсно могли б говорити про повноцінне взаємодії. Але поки цього немає.

Paper Bin AR

Ось ще одна гра: Paper Bin AR. Розміщуєте віртуальну сміттєву корзину і кидаєте в неї віртуальні ж кульки свайпамі по екрану. Кошик можна розмістити ближче або далі, в залежності від цього змінюється складність.


Але, знову ж таки, що толку від AR? Більш того, гру не бентежить навіть те, що кошик виявляється десь всередині шафи. Тобто фактично цього AR тут немає: гра створює своє тривимірний простір і просто накладає його на картинку з камери, ніяк не обробляючи отримується з камери інформацію.

Освітні програми

Ще одна сфера, в яку розробники активно впроваджують AR — освіта. Найяскравіший приклад, звичайно, був продемонстрований доповідачами Apple на весняній презентації, присвяченій якраз освіти і iPad. Мова про програму Froggipedia, покликаний врятувати життя невинних жаб, яких використовують для препарування. Замість жаби цієї розробники пропонують студентам-медикам розрізати жабу віртуальну, використовуючи стилус Apple Pencil замість скальпеля. Причому, всі її внутрішній устрій показано цілком реалістично (а наскільки точно — не нам судити).

В AR-режимі вам пропонується вибрати відповідну поверхню і розташувати віртуальну жабу на ній. Однак, знову-таки, великого сенсу в цьому з освітньої точки зору немає.

То ж справедливо і для іншого застосування, пов’язаного з анатомією — тільки тепер уже людської: Complete Anatomy 2018. Тут ви можете побачити тривимірну модель скелета, схему м’язової тканини і іншого. Зроблено це, знову-таки, дуже здорово, наочно, і для тих, хто вивчає анатомію це, мабуть, дійсно класне посібник.


Але розміщуючи віртуальне тіло в просторі вашої кімнати, ви нічого не виграєте у порівнянні з його звичайним тривимірним відображенням. Хіба що з’являється спокуса не покрутити його на екрані, а фізично обійти з різних сторін, і цим, звичайно, варто скористатися.

Існує й окремий додаток, присвячений пристрою людського серця: Insight Heart. Знову ж таки, AR-режимі ви бачите об’єкт, що ширяє в повітрі, можете обійти і розглянути його або просто покрутити жестами по екрану, не встаючи з місця. Але в будь-якому випадку ніякої взаємодії його з реальним простором ви не побачите.

Останній приклад у цьому розділі — WWF Free Rivers. Це вже наполовину гра, наполовину просвітницький проект, розроблений, щоб показати, як втручання людини в природне середовище може шкодити їй або, навпаки, допомагати. І принцип тут дещо інший: віртуальне середовище повинна бути розташована внизу, а вам пропонується дивитися на неї з висоти пташиного польоту. Краще всього використовувати в якості поверхні стіл. На ньому з’явиться тривимірна модель природного області, в центрі якої — річка.

Слідуючи за підказками, ви можете побудувати дамбу — і побачити, як рослини по берегах пересихають, можете підірвати її — і природа знову розквітне буйним цвітом… Варіантів дій тут небагато, але цікава сама ідея: ви можете побачити природний ландшафт буквально на своїй долоні і своїми руками на нього впливати. Однак якщо говорити саме про реалізацію AR — хвалити тут знову-таки особливо нема за що.

«Але що ж ви хочете від подібних програм? Чим вас не влаштовує те, що є?» — можуть запитати читачі. Спробуємо пояснити на конкретному прикладі.

Вище було описано програму для вивчення людської анатомії. А тепер уявіть, що користувачі не просто бачили б тривимірну модель в повітрі, але могли навести планшет на свою руку або ногу і побачити її анатомію. Зрозуміло, це було б зроблено з певною часткою умовності. Ніхто не вимагає, щоб додаток відображало саме те, що всередині конкретної руки або ноги (та й звідки йому це знати? Принаймні, на поточному рівні розвитку технологій). Але просто наклавши тривимірне зображення з бази на реальний об’єкт і змінюючи кут в залежності від зміни кута цього об’єкта (наприклад, якщо ви будете повертати руку), ми мали б зовсім інший рівень наочності і залучення матеріал. І це був би якраз чудовий приклад взаємодії реального та віртуального об’єкта. Але на жаль, поки що нам пропонують щось куди більш просте.

Мабуть, єдиний виняток — справді цікава і корисна реалізація принципу AR в освітньому додатку — було нами виявлено в SketchAR. Його ідея в тому, щоб навчити малювати з допомогою доповненої реальності. Ви берете листок паперу, закріплюєте його (це важливо), малюєте кілька позначок, після чого дивитеся на лист через смартфон (в даному випадку існує тільки версія для iPhone, хоча на iPad можна просто включити збільшення, але по факту з планшетом тут тільки важче). Додаток накладає на картинку з камери віртуальне двомірне чорно-біле зображення — наприклад, єдинорога (є й інші фігури, але за кожну треба платити). Вам пропонується спробувати повторити лінії і зробити, таким чином, справжній малюнок.

Зрозуміло, що коли ви поєднуєте віртуальне зображення і реальний лист, повторити лінії простіше, оскільки вони буквально накладаються на папір. Це в ідеалі. В реальності є деякі складнощі з тим, щоб зображення залишалося стабільним. Не кажучи вже про те, що весь час озиратися на маленький екран смартфона не дуже приємно. Але все ж це приклад того, як доповнена реальність може стати справді необхідною. В даному випадку, нехай і в примітивному вигляді, є всі три форми взаємодії: користувача з віртуальним об’єктом (оскільки ви малюєте, як би повторюючи віртуальні лінії, віртуального об’єкта з реальним простором (зображення накладається на аркуш паперу й «утримується» на ньому з допомогою міток-хрестиків) і користувача з реальним простором (ви малюєте).

Корисні (і не дуже) утиліти

Крім ігрових та освітніх програм AR використовується в багатьох корисних утиліт, орієнтованих не на розваги, а на виконання якихось практичних завдань. Але ось наскільки вони дійсно корисні і як AR може допомогти в повсякденному житті — ми вирішили розібратися.

Рулетки

Найпопулярніший, простий і показовий інструмент — віртуальна рулетка. В App Store представлені різні варіанти, але принцип скрізь один: за допомогою камери смартфона додаток визначає відстань до точки, після чого ви можете побудувати лінію до іншої точки, а на екрані побачите реальне відстань. Круто? Так! Корисно? Начебто так. Але коли починаєш користуватися в реальному житті, ентузіазм спадає. Уявіть собі, що вам треба виміряти відстань по стіні від кута. Так от, потрапити віртуальної точкою точно в кут практично нереально. Ну а будь-яка похибка, навіть на один сантиметр, робить додаток вже малопридатним для використання в реальності. Або інший приклад: потрібно виміряти відстань між двома шафами. Але віртуальна рулетка не «знає», де починається один шафа і закінчується іншого.

У новій iOS 12 рулетка буде в числі встановлених додатків. І знаючи перфекціонізм Apple, хочеться вірити, що вона виявиться більш «розумній», ніж ті варіанти, які доступні зараз.

Ikea Place

Ще одне «меблевий» додаток — Ikea Place. Ідея, знову-таки, лежить на поверхні: ви можете вибрати з каталогу відомого меблевого магазину якісь товари (дивани, шафи, крісла тощо), після чого розмістити їх повнорозмірні тривимірні моделі у своїй квартирі.

Реалізовано це досить просто, і для приблизної прикидки — «як воно буде тут стояти?» — цілком дієво. Проблеми починаються, як тільки ви намагаєтеся «підсунути» вашу віртуальну меблі впритул до стін або розташувати кілька об’єктів поруч (така можливість є). Ikea Place не «зчитує» стіни або вже існуючі об’єкти. Тому, наприклад, з’ясувати, чи поміститься цей диван тут чи ні, ви не зможете.

Звичайно, треба розвиватися саме в цьому напрямку: в ідеалі додаток саме повинно розміщувати обраний предмет меблів точно в кутку чи вздовж стіни і попереджати користувача, якщо щось не виходить. Ну а зовсім чудово було б, якби після розстановки віртуальної меблів додаток обробляло отриману картинку і видавало фотореалістичний знімок інтер’єру.

Christie’s

Допомогти вдосконалити свій інтер’єр покликана і AR-функція програми christie’s. Знаменитий аукціонний будинок, що спеціалізується на продажу живопису і предметів образотворчого мистецтва, в минулому році додав можливість, що дозволяє «розмістити» вибрані картини у вашому інтер’єрі.

Плюс в тому, що вони відображаються в реальному розмірі. Це, мабуть, сама корисна опція. З іншого боку, очевидно, що саме в даному випадку AR-режим — скоріше розвага. Все-таки вибираючи полотно за кілька мільйонів доларів (а саме такі лоти виставляються на christie’s), покупець навряд чи розглядає придбання просто як прикраса інтер’єру.

Однак, якщо б існувало додаток, через яке можна було придбати більш доступні, чисто декоративні картини, не претендують на музейну цінність і покликані «закрити дірку на шпалерах» (як говорилося у відомому мультфільмі), то там AR був би якраз дуже до речі. Зрозуміло, розглянути твір у деталях ви все одно не змогли б, але, принаймні, прикинути розмір, формат, оцінити, як воно поєднується з колірною гамою з шпалерами та меблями — цілком можна було б.

InkHunter

І останнє додаток, про який ми розповімо, присвячене татуювань — InkHunter. Ідея проста: допомогти користувачеві зрозуміти, як татуювання буде виглядати на його тілі. Здавалося б, ось ідеальний приклад практичної користі AR! Але, знову ж, реальність вносить свої корективи.

Для початку вам треба намалювати на руці (насправді намалювати кульковою ручкою) хрест, щоб програма могла орієнтуватися по ньому при розміщенні тату. Наступний крок — вибір власне малюнка з бази. І, нарешті, ви можете «розташувати» цей малюнок на руці і через екран смартфона (в даному випадку потрібен смартфон, а не планшет) подивитися на результат.

І в цей момент вас чекає розчарування: татуювання не «лягає», як повинна була б, вона смикається, трохи піднімається над тілом і, звичайно, не повторює його контури. Тому зрозуміти, як дійсно вона буде виглядати на руці або нозі, проблематично.

Висновок

Знайомство з існуючими AR-додатками для iPad дозволяє зробити невеселий висновок: індустрія додатків доповненої реальності поки що перебуває в зародковому стані. І проектів, по справжньому задіює можливості цієї технології (точніше, можливості цілого комплексу технологій, в сумі дають справжній AR), поки одиниці.

Спроби використовувати AR для практичних цілей в більшості випадків демонструють сильний розрив між класною ідеєю і недосконалим втіленням, яке здійснює їх застосування в звичайному житті мало корисним. Цікавіша ситуація з іграми: крім гучної Pokemon Go тут є й інші непогані приклади використання доповненої реальності, хоча, знову ж таки, говорити про серйозної ігрової індустрії в сфері AR поки не доводиться.

У випадку з освітньою сферою AR поки що здається фантомом. Ми знайшли тільки один додаток (SketchAR), де необхідність застосування доповненої реальності була обумовлена самою суттю роботи. В інших же AR-режим ніяк не впливав на функціональність.

І це виявило базову проблему AR-додатків: в переважній більшості випадків їх розробка починалася зовсім не з AR. Просто пізніше, на хвилі хайпи, було вирішено додати ще й AR-режим — як кажуть, до купи. Але мало де його необхідність по-справжньому обґрунтована.

А для того, щоб ця необхідність була, додаток повинен забезпечувати ті три форми взаємодії, про яких ми писали вище: «користувач — віртуальний об’єкт», «віртуальний об’єкт — реальний простір», «користувач — реальний простір». Якщо є хоча б два з них, тоді AR має сенс. Якщо ж ні — це не більше ніж спроба виїхати на хвилі хайпи.