Nakładka na otoczenie – o kamieniach milowych w rzeczywistości rozszerzonej

W ostatnich tygodniach pojęcie rzeczywistości rozszerzonej kojarzy się głównie z Pokémonami i grą mobilną zamieniającą realne mapy w miejsca poszukiwań tych stworków. Jednak „augmented reality” to pojęcie szerokie i, przede wszystkim, leciwe.

Może się to wydawać czymś zaskakującym, ale rzeczywistość rozszerzona nie jest niczym nowym i w swej pierwotnej formie narodziła się w drugiej połowie lat sześćdziesiątych. Wtedy to, w wyniku pracy Ivana Sutherlanda, powstały gogle, które można uznać za protoplastę dzisiejszego AR i VR (rzeczywistości wirtualnej). Co zaczęło się jako proste schematy nakładane na otoczenie, dziś pobudza wyobraźnię wszystkich – od graczy do naukowców.

Nakreślanie idei

Pierwszy istotny przystanek w rozwoju idei to połowa lat siedemdziesiątych i powstanie tzw. Videoplace. Laboratorium, bo tym faktycznie było miejsce stworzone przez Myrona Kruegera, korzystało z projektorów i kamer by wyświetlać rozmaite wzory i sylwetki. Tak stworzona przestrzeń pozwalała użytkownikom na interakcję z otoczeniem i prawdopodobnie jedne z pierwszych, jeszcze nie tak cyfrowych doświadczeń.

Samo pojęcie „augmented reality” pojawiło się natomiast w 1990 roku i sformułował je jeden z inżynierów Boeinga, Tom Caudell. Słownik Oxfordzki rozwija to pojęcie następująco: „Technologia, która nakłada obraz generowany komputerowo na obraz widziany przez człowieka, zapewniając w ten sposób kompozytowy widok”. Naturalnie, pierwsze zastosowania technologii to prace rządowe – w tym dla amerykańskiego Air Force. Nas interesuje inna, czysto użytkowa strona AR.

Do rozrywki

W 1994 roku Julie Martin – przy wsparciu australijskiego rządu - przygotowała inscenizację „Dancing In Cyberspace”. To pierwsza sztuka, w której aktorzy występowali w towarzystwie wirtualnych elementów. Rozwiązania AR szybko znalazły też zastosowanie w sporcie – przede wszystkim w „nakładaniu” na realny obraz elementów pozwalających miarodajnie oceniać wyniki.

"Pionierem okazała się stacja Fox Sports, która postanowiła urozmaicić widzom mecze hokejowe"

Pionierem była stacja Fox Sports, która postanowiła urozmaicić widzom mecze hokejowe. Technicy stacji opracowali proste układy umieszczane wewnątrz krążka hokejowego, za pomocą których realizatorzy telewizyjni mogli na stałe zaznaczać ów krążek za pomocą niebieskiej poświaty. Jeżeli poruszał się on przy prędkości większej niż 70 mil na godzinę, oglądający TV widzieli dodatkowo czerwony „ogon”, niczym w komecie.

Rozwiązanie nie przyjęło się z wielu powodów – głównie przez brak zadowolenia widzów, którzy woleli „surową” rozgrywkę, ale i przez zmianę posiadacza licencji do transmitowania meczów. Osoby, które opracowały technologię śledzenia krążka, nie spoczęły jednak na laurach i zaczęły dalszą pracę pod szyldem firmy Sportvision. Ich nowym wyzwaniem była żółta linia w rozgrywkach futbolu amerykańskiego – rozwiązanie, które do dziś jest wykorzystywane. Interesujący materiał dotyczący tej technologii można obejrzeć na kanale Vox:

Dla mas

W 1999 roku Hirokazu Kato z Nara Institute of Science and Technology stworzył ARToolKit. Jest to open source’owe narzędzie umożliwiające tworzenie bibliotek rzeczywistości rozszerzonej i nakładania cyfrowych obrazów na świat rzeczywisty. O ważności tego tworu niech świadczy fakt, że funkcjonuje on od 17 lat i ostatnią aktualizację otrzymał w marcu tego roku.

Rozwiązanie wykorzystuje zaawansowane technologie śledzące ruch i pozycję kamery, łącząc to z danymi o fizycznych punktach w przestrzeni i powiązanych z nimi cyfrowymi elementami. Obecnie ARToolKit dostępne jest za darmo w repozytorium GitHub, a jego zastosowania można się dopatrywać na wszystkich wiodących systemach, w tym mobilnych na Androidzie i iOS. Technologia jest też wykorzystywana w silniku Unity, który stanowi filar setek powstających obecnie gier.

Komputer w kieszeni

Dla rozwoju augmented reality w zastosowaniach „cywilnych” istotny jest bieżący wiek, a przede wszystkim rosnące możliwości urządzeń mobilnych. AR w telewizji rozwijał się w swoim tempie – w tej chwili „żółta linia” w NFL jest tak zaawansowana, że nakłada się ją w czasie rzeczywistym na boisko, pomijając przy tym poruszających się dynamicznie graczy, nawet jeśli barwa ich strojów jest zbliżona do koloru murawy! Co ciekawe, rzeczywistość rozszerzona pojawiła się w przeglądarkach internetowych dopiero kilka lat temu. W chwilę potem najprostszym narzędziem do AR stały się aparaty naszych telefonów.

Technologia znalazła oczywiście zastosowanie w marketingu i handlu. Zastanawiacie się, jak będzie wyglądać kanapa w waszym salonie? Od kilku lat IKEA pozwala na pobranie aplikacji AR, która nakłada dany mebel w preferowanym kolorze na realny obraz rejestrowany przez kamerę tabletu. Wiele salonów piękności i drogerii pozwala na przetestowanie makijażu przed zakupieniem produktu lub usługi. Sklepy z ubraniami oszczędzają nam czas – nie trzeba już zdejmować wszystkiego, by przymierzyć nowy ciuch. Wystarczy stanąć przed ekranem, by zobaczyć siebie w nowym image’u. Przykładów jest więcej, w tym te czysto reklamowe, jak żywy Robert Downey Jr. na okładce Esquire’a czy animowana okładka powieści Kinga.

„Od kilku lat IKEA pozwala na pobranie aplikacji AR, która nakłada dany mebel w preferowanym kolorze na realny obraz rejestrowany przez kamerę tabletu”

Jednym z największych „skoków” na AR był/jest projekt Google Glass. Okulary wyświetlają informacje na bazie danych pozyskanych z otoczenia przez Wi-Fi i Bluetooth. Oficjalnie na rynek wprowadzono je w kwietniu 2013 roku – dla grupy „odkrywców”, a następnie dla szerszego grona w maju 2014 r. Google Glass spotkało się jednak z masową krytyką, powiązaną głownie z kwestiami bezpieczeństwa i prywatności. Początkowe „był/jest” odnosi się do bieżącego stanu projektu – Google zaprzestało produkcji prototypu, ale jest przekonane, że całość wróci na rynek w nowej, poprawionej formie.

Dla wyspecjalizowanych

Prawda jest jednak taka, że rzeczywistość rozszerzona najlepiej sprawdza się w praktycznych zastosowaniach. Pomijając kwestie wojskowe, już teraz pozwala lepiej planować zabiegi chirurgiczne i ułatwia życie niepełnosprawnym. Microsoft spróbował przekonać graczy do AR poprzez wprowadzenie Kinecta – urządzenia, które zmieniało gracza w kontroler.

Kinect spełniał wszystkie podstawowe przesłanki augmented reality – łączył obraz rzeczywisty z generowanym cyfrowo, „pochłaniał” użytkownika w tak wygenerowany świat. Nie odniósł tak dużego sukcesu, na jaki liczono. I to być może doskonale opisuje kierunek AR – nie masowe zastosowanie do zabawy, ale bardzo sprofilowane, różnorodne funkcje, z dobrze dobraną grupą docelową.

Jak na przykład łapanie Pokémonów, sami rozumiecie…

Paweł Borawski
dziennikarz growy i technologiczny
redaktor prowadzący magazynu Gamer.mag

• Źródła:
  http://www.augment.com/blog/infographic-lengthy-history-augmented-reality/
  http://www.tomshardware.com/reviews/ar-vr-technology-discussion,3811-3.html
  https://infinityleap.com/the-future-of-augmented-reality-is-contextual/

Czytaj także:

Idziemy w stronę digitalizacji

Jak się podpiszesz za 10 lat?