Realitatea augmentată vs. realitatea virtuală vs. realitatea mixtă – un ghid introductiv

În ciuda faptului că au multe lucruri în comun, VR, AR și MR nu sunt același lucru. Discutăm diferențiatorii cheie, forțele motrice și cazurile de utilizare pentru aceste trei tehnologii conexe promițătoare.

Tehnologia de astăzi a parcurs un drum lung de la zilele discurilor subțiri de carton ale View-Master care conțin șapte perechi stereoscopice 3D de fotografii color mici, până la VR de astăzi și verișoara sa apropiată AR. De fapt, datorită investițiilor mari de la giganți precum Facebook, Google, Samsung și mulți alții care pariază pe randamente de mare valoare, realitatea virtuală și augmentată își găsesc drum în fluxurile noastre de știri din ce în ce mai frecvent.

În acest articol, începem prin a evidenția nuanțele dintre VR, AR și MR, apoi facem o călătorie rapidă înapoi în timp pentru a vedea cum a evoluat VR/AR. În cele din urmă, evaluăm cum se potrivesc ele în realitatea de astăzi și cum o pot afecta pe cea de mâine.

Ce este realitatea virtuală (VR)?

Realitatea virtuală sau VR este o experiență simulată și captivantă proiectată de un dispozitiv în vederea utilizatorului. Imaginați-vă că vă plimbați pe Champs-Elisee (Paris), în timp ce încă stați în subsolul dvs. din San Francisco. Tot ce aveți nevoie este un set cu cască care să vă proiecteze într-o simulare printr-un vizor. Exact asta promite VR și multe altele.

Cum funcționează VR?

Unii dintre voi s-ar putea să vă amintiți ce experiență palpitantă a fost folosirea View-Master de la Mattel, care a fost introdus în anii 1960. VR de astăzi este versiunea modernă a acelui efect stereoscopic de vizitare a obiectivelor turistice: necesită un set de lentile în interiorul unei ferestre de vizualizare a unei căști și un dispozitiv montat în care experiența este stocată sau calculată.

De la observare pură până la imersiune completă, gama de capabilități VR variază în funcție de dispozitiv și de tipul de căști utilizate. Utilizarea unei telecomenzi în sincronizare cu căștile montate permite utilizatorului să interacționeze cu obiecte 3D din spațiu, în cadrul experienței, fie pentru jocuri VR, fie pentru interfețe și aplicații virtuale.

Scurta istorie a VR și evoluția sa de-a lungul timpului

Lăsând deoparte tehnica VR pentru un moment și concentrându-ne pe experiența captivantă de 360° în care își propune să ne proiecteze, am putea argumenta că realitatea virtuală a pornit de la „picturile murale (sau picturi panoramice) de 360 ​​de grade din secolul al XIX-lea, ” așa cum afirmă Societatea de Realitate Virtuală în Istoria realității virtuale. Am trecut de la un simulator de zbor timpuriu (1929), la primul afișaj VR montat pe cap al lui Morton în 1960, la Neo care a experimentat întreaga lume ca o simulare în The Matrix în 1999.

Ce companii conduc astăzi piața VR?

Avanză rapid până în 2014, când Google a inițiat un set de căști DIY pentru piața de masă care folosește un smartphone pentru a conduce experiența VR: Google Cardboard. Samsung a urmat anul următor cu Gear VR, iar noua cursă pentru realitate virtuală a început oficial. Achiziționat oficial în iunie 2014, Oculus VR s-a alăturat familiei Facebook pentru a-și accelera obiectivul de dominare în spectrul high-end al căștilor de realitate virtuală.

Ce este Realitatea Augmentată (AR)?

Așa cum sugerează și numele, Realitatea Augmentată sau AR contribuie la percepția noastră asupra lumii prin suprapunerea graficelor, imaginilor sau a unui set de date interactive generate de computer.

Cum funcționează AR?

Începând de astăzi, AR necesită doar un smartphone cu o cameră și o aplicație AR. Două elemente cheie care o fac să funcționeze sunt capacitatea camerei de a capta mediul din jurul tău în timp ce te miști și software-ul care calculează și proiectează unele imagini sau conținut generate de computer.

Un exemplu excelent al acestui lucru în acțiune este recenta aplicație AR a IKEA, care permite oricui să-și imagineze cum s-ar simți orice cameră sau spațiu cu o parte din mobilierul mărcii.

Designerii și arhitecții ar putea beneficia în mod clar de acest nou mod de a crea obiecte la scară reală într-un context real. „Acum, tehnologia a ajuns din urmă ambiției noastre. AR ne permite să redefinim încă o dată experiența pentru vânzarea cu amănuntul de mobilă, în încercarea noastră neliniștită de a crea o viață de zi cu zi mai bună pentru toată lumea, de pretutindeni”, spune Michael Valdsgaard, lider al transformării digitale la Inter IKEA Systems.

O scurtă istorie a AR

De la turnarea primului marcator de linie galbenă virtuală în timpul unui joc live NFL în 1998 până la suprapunerea datelor hărților pentru a ajuta simulările de zbor ale NASA, realitatea augmentată a trăit în afara science fiction-ului timp de multe decenii.

În 1974, Myron Kruger a combinat proiectoare și camere video într-un mediu interactiv - a fost nașterea AR așa cum o cunoaștem astăzi.

Mai recent, AR a făcut un salt mare către o adoptare mai largă la Apple WWDC 17, când dezvoltarea AR a fost introdusă în masă cu ARKit, un cadru de dezvoltare pentru aplicații de realitate augmentată creat pentru iPhone și iPad.

ARkit vs. ARCore – Lupta dintre Apple și Google pentru dominația AR

ARKit de la Apple pentru iOS 11 promite să democratizeze dezvoltarea conținutului AR și consumul în masă. Este un răspuns direct la ARCore de la Google, care au avantajul de a-și valorifica cunoștințele de a fi și în spațiul VR, spre deosebire de Apple. Ambele cadre de proiectare și dezvoltare AR promit să simplifice și să accelereze procesul de creare și să pună tehnologia în mâinile a milioane de oameni care folosesc deja telefoane Android și iOS.

Întrucât aplicațiile de realitate augmentată sunt încă noi pe piața de masă, este prea devreme să spunem cât de diferite sunt aceste kituri de dezvoltare, cu excepția faptului că fiecare este specific pentru propriile sisteme de operare și publicul de bază.

Acum că cele mai proeminente două companii tehnologice – între ele controlând 99% din piața smartphone-urilor – au făcut o astfel de mișcare publică în spatele realității augmentate, ar trebui să fim gata să vedem industriile perturbate – din nou.

Dar realitatea mixtă (MR)?

Realitatea mixtă este un hibrid de VR și AR și își propune să ofere tot ce este mai bun din ambele lumi. De exemplu, în timp ce folosește un set de căști la fel ca VR, văzând printr-o fereastră translucidă sau o sticlă, proiectează, de asemenea, elemente vizuale deasupra mediului nostru.

Ceea ce face ca MR să iasă în evidență este aspectul său extrem de interactiv și redarea realistă a proiecției pe care o adaugă în jurul nostru. În loc să depindem doar de telecomenzi sau ecrane ale telefonului, putem interacționa cu conținutul captivant folosind gesturi naturale ale corpului și ale degetelor.

Apple și Google conduc în mod clar drumul în ceea ce privește tehnologia AR, dar peisajul MR de astăzi favorizează Microsoft (HoloLens) și Magic Leap a finanțat masiv (până acum doar un concept demonstrativ).

Microsoft HoloLens și Magic Leap – Cei doi regi ai rasei de realitate mixtă

Microsoft HoloLens

În ciuda eșecului comercial al Google Glass, Microsoft nu s-a sfiit să încerce propriul „computer olografic” în jocul MR. Numele „HoloLens” provine din experiența de bază „care vă permite să interacționați cu conținutul digital și să interacționați cu hologramele din lumea din jurul vostru”.

Salt magic

Fiind unul dintre cele mai finanțate startup-uri pre-produs, această afacere susținută de Google este, de asemenea, unul dintre cele mai secrete proiecte din industria tehnologiei. CEO-ul Magic Leap, Rony Abovitz, o numește „realitate cinematografică – o schimbare completă în calculul vizual”. Această companie de tehnologie de realitate mixtă abordează provocarea de a proiecta pentru medii interactive prin valorificarea celor mai bune sisteme de realitate virtuală și augmentată.

Deși nu a fost încă făcut public, ochelarii holografici folosesc semnalul de câmp de lumină digitalizat dinamic – proiectând imagini direct în ochi și „păcălcând” creierul să creadă că este real. Rezultatul este o experiență augmentată mai bogată și mai credibilă.

Cum VR, AR și MR redefinesc modul în care vedem și experimentăm lumea?

VR pentru divertisment și consum de mass-media

Unul dintre câștigătorii evidenti ai apariției VR este industria divertismentului. Experiența Lego Star Wars 360 este un exemplu de adoptare și implementare excelentă a realității virtuale, făcând posibil ca spectatorii să experimenteze povestea într-un mod total diferit.

Prin anunțarea primei căști VR de sine stătătoare (care nu necesită atașarea unui telefon sau un computer la el), gigantul tehnologic Facebook intră în ofensivă cu planul său de a democratiza VR.

AR reinventează Nintendo – o companie veche de un secol – aproape peste noapte

Odată cu succesul exploziv al Pokemon Go în 2016, lumea a văzut pentru prima dată modul în care AR ne-ar putea „mișca” literalmente realitatea, sporind-o cu mici monștri care ies și pe ecranele smartphone-urilor noastre.

Realitate mixtă. Realitate îmbinată? Sentimente amestecate.

Cu distincții neclare față de verii săi VR și AR, realitatea mixtă își definește cu greu viitorul.

La fel ca VR, MR folosește o cască pentru a lansa experiența. Dar dispozitivele cu realitate mixtă sunt diferite de hardware-ul VR obișnuit, deoarece folosesc ochelari translucizi montați, cum ar fi Google Glass, care ne permit să rămânem fixați în lumea reală - realitatea virtuală este amestecată cu realitatea reală.

La fel ca AR, MR suprapune conținut digital și simulări peste ceea ce am vedea în mod normal. Dar experiențele de realitate mixtă vă permit să interacționați fizic cu simularea în moduri în care AR nu poate... încă. Și, în loc să depindeți doar de ecranul telefonului, vă puteți folosi corpul și telecomenzile pentru a interacționa mai interactiv cu mediul.

Peisajul VR, AR și MR în cifre

Pentru a obține cu adevărat și pentru a ajunge la o adoptare mai largă, tracțiunea financiară va fi un indicator cheie al tracțiunii tehnologice și experiențiale.

Sprijinit de investitori de mare profil, cum ar fi Google Ventures, Alibaba și Andreessen Horowitz de la Alphabet, Magic Leap conduce jocul de investiții MR cu aproape 2 miliarde de dolari în finanțare de risc până în prezent.

Să analizăm investițiile majore în companiile cheie VR/AR de pe piață astăzi.

Considerații de proiectare pentru noile realități

Proiectarea pentru VR , AR și MR este asemănătoare cu crearea de noi realități. Această nouă paradigmă de creare a conținutului imersiv și multidimensional necesită reguli și considerații noi. Designul de realitate augmentată, virtuală și mixtă folosește abilitățile existente, de la design vizual (3D, UI) până la design experiență (UX, produs) și dezvoltare, printre altele.

De la o înțelegere a anatomiei umane, empatie, sunet până la design vizual și nu numai — atunci când vine vorba de proiectarea în afara pânzei dreptunghiulare standard 2D, creativii au un teren de joc nou-nouț.

Design 3D și vizual

Designerii de realitate virtuală trebuie să folosească o abordare complet diferită și un set de instrumente atunci când creează experiențe și interfețe captivante. Mai precis, trebuie să gândească în afara ecranului 2D sau dreptunghiurilor și, în schimb, să se gândească la pânza lor creativă ca la un spațiu nelimitat de 360°.

Totul devine tridimensional și, în consecință, designerii VR sunt mai bine să colaboreze cu experți 3D și/sau să dobândească o înțelegere de bază a graficii 3D folosind WebGL și alte instrumente open-source.

Software-ul popular de creare 3D include:

• Unity3D (design + motor de joc)
• Blocuri Google VR
• Blender 3D (gratuit, sursă deschisă)

Înțelegerea scalei și poziționării

Considerentele de scară și poziționare pentru designul VR și AR sunt legate și se afectează reciproc. Pe de o parte, distanța unui element față de privitor afectează lizibilitatea și cât de ușor se poate interacționa cu el. Pe de altă parte, scara unui obiect în realitatea simulată reflectă cât de mare/mic, sau departe/aproape de același obiect ar fi în lumea reală.

Urmărire și mișcare

Conceptul de urmărire a mișcării este legat de hardware-ul și software-ul utilizat în realitate virtuală, augmentată și mixtă. De exemplu, în timp ce Google Cardboard permite în mare parte urmărirea de bază a mișcării de la accelerometrul telefonului, căștile Google Daydream VR mai recente vine cu o telecomandă care vă permite să îndreptați spre lucruri și să conducă interacțiunile în spațiul virtual.

La capătul superior al spectrului, sistemele imersive precum Oculus Rift și HTC Vive permit sisteme de urmărire a mișcării mai receptive și controlere interactive.

Proiectarea pentru dispozitive de urmărire a mișcării și controlere necesită o bună înțelegere a gesturilor umane naturale și a permitenței fizice. Obținerea corectă ajută la îmbunătățirea efectului de imersiune.

Luând indicii de la discipline mai tradiționale

Nu este necesar să reinventăm roata atunci când vine vorba de proiectarea pentru AR/VR/MR. La fel ca atunci când am trecut de la tipărit la web, putem lua o mulțime de indicii și putem aplica multe principii din forme de artă mai tradiționale.

De exemplu, teoria culorilor, regulile de compoziție și cele mai bune practici de iluminare se aplică în continuare noilor medii. Deoarece este încă lumea reală pe care încercăm să o emulăm și să o experimentăm într-un context diferit, profitând de noile tehnologii, principiile de bază ale artelor vizuale pot fi valorificate atunci când proiectăm pentru noile realități pe care le construim.

Principiile de animație și tranziție

Același lucru este valabil și pentru principiile animației - efectul de tranziție și mișcarea într-o realitate virtuală câștigă multă credibilitate atunci când sunt aplicate cele 12 principii ale animației (de nimeni altul decât Disney). Să le trecem în revistă pe scurt:

1. Squash și Stretch: extinderea și comprimarea unui obiect pentru a simula greutatea și volumul în mișcare.
2. Anticiparea: un indicator că o acțiune importantă este pe cale să aibă loc.
3. Înscenare: Având o intenție clară în fiecare stare/poziție a unui obiect.
4. Straight Ahead și Pose to Pose: Definiți mai întâi stările de început și de sfârșit, apoi completați golul.
5. Acțiune de urmărire și suprapunere: Când multe piese în mișcare se opresc, nu se opresc toate deodată.
6. Slow-in și Slow-Out: Aka efect de relaxare - merge lent, apoi rapid, apoi lent.
7. Arc: Mai simplu spus, adăugând un pic de curbură în majoritatea mișcărilor.
8. Acțiune secundară: Adăugarea unei acțiuni primare pentru a o întări sau completa.
9. Cronometrare: Utilizarea vitezei sau a latenței pentru a simula fizica sau scara de timp.
10. Exagerare: accentuarea mișcărilor specifice pentru a ajuta la sublinierea ceva.
11. Desene solide: Faceți ca lucrurile să pară mai tridimensionale.
12. Apel: Acest principiu necesită caracteristici interesante și convingătoare.

Instrumente și resurse

În interesul democratizării acestor tehnologii emergente și al stimulării unui spirit de co-creare, multe companii își împărtășesc cadrele de proiectare și dezvoltare cu lumea. Iată câteva resurse cheie pentru a începe să utilizați realitățile virtuale, augmentate și mixte:

• Facebook Design – resurse VR
• Apple – ARkit
• Microsoft HoloLens Mixed Reality – Kituri MR

Viitorul realităților augmentate, virtuale și mixte

AR a arătat o rată de adoptare mai largă dacă luăm în considerare succesul mondial al hit-ului Pokemon Go. Astăzi, tot ce este nevoie pentru a experimenta realitatea augmentată este un smartphone cu un sistem de operare actualizat, o cameră decentă și o aplicație AR - nu există niciun cost de intrare și avem întreaga lume ca pânză.

Intrarea recentă a Apple în jocul AR promite să stimuleze și mai mult tendințele de realitate augmentată. Tim Cook și-a exprimat poziția în această chestiune: „Există în mod clar niște lucruri interesante de nișă pentru VR, dar nu este profund din punctul meu de vedere. AR este profundă.”

În ciuda unei istorii mai lungi decât AR sau MR, realitatea virtuală pare să aibă o problemă de audiență, mai ales din cauza costului ridicat de adoptare a unei căști VR decente, a disconfortului fizic la utilizarea prelungită și a lipsei de cazuri concrete de utilizare a tehnologiei.

„Cum funcționează realitatea virtuală?” este o întrebare pe care o auzim adesea online, precum și la evenimentele VR. Cu toate acestea, multe sectoare ar putea folosi tehnologia pentru a crea noi oportunități. De exemplu, realitatea virtuală din industria auto arată câteva posibilități interesante.

În cele din urmă, realitatea mixtă este amestecul perfect dintre realitatea reală, augmentată și virtuală. „Aplicațiile sunt nesfârșite”, spune CEO-ul Avegant, Joerg Tewes. El se gândește la modul în care designerii și inginerii ar putea manipula direct modelele 3D cu mâinile lor. „Realitatea mixtă le permite oamenilor să interacționeze direct cu ideile lor, mai degrabă pe ecrane sau tastaturi”, adaugă el.

Lumea este pe punctul de a-și extinde granițele cu conținut 3D captivant și tărâmul digital ca niciodată. Este o oportunitate unică pentru designeri, ingineri și companii deopotrivă să se alăture revoluției.

Spune-ne ce crezi! Vă rugăm să lăsați mai jos gândurile, comentariile și feedback-ul dvs.

• • •

Citiri suplimentare pe Blogul Toptal Design:

• Principiile designului și importanța lor
• Cele mai bune portofolii de designeri UX – Studii de caz și exemple inspiratoare
• Explorarea principiilor Gestalt ale designului
• Adobe XD vs. Sketch – Ce instrument UX este potrivit pentru tine?
• Cele 10 produse UX pe care le folosesc designerii de top