Смешанная реальность

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Устройство смешанной реальности: «SandScape» виртуальный ландшафт и его объекты, взаимодействуют с пользователем формирующим этот ландшафт с помощью песка, установлено в Музей детского творчества в Сан-Франциско

Смешанная реальность (англ. Mixed reality, MR), иногда называемая как гибридная реальность[1] (охватывает дополненную реальность и дополненную виртуальность), является следствием объединения реального и виртуальных миров для созданий новых окружений и визуализаций, где физический и цифровой объекты сосуществуют и взаимодействуют в реальном времени. Существует не только в реальном или виртуальном виде,[1] а как смесь реальной и виртуальной реальности, охватывает дополненную реальность и дополненную виртуальность.[2][3]

Определение[править | править код]

Континуум виртуальности и Континуум медиальности[править | править код]

В 1994 Пол Милграм и Фумио Киширо определили смешанную реальность как «…всё между крайностями виртуального континуума.» (VC)[2], где виртуальный континуум распространён от полной реальности до полностью виртуального окружения с дополненными реальностью и виртуальностью внутри него.

Этот континуум состоит из двух осей Медиальной реальности концепта Стива Манна, реализуемой посредством шлемов, носимых компьютеров и фотографических систем, созданных им в 1970-х и начале 1980-х,[4][5][6][7][8] в нём вторая ось является медиальным континуумом, который включает, например, Сниженную реальность (которая реализована в шлемах либо очках, блокирующих рекламу или заменяющие её на полезную информацию)[9].

Континуум реальности-виртуальности (рис)[2]
Mann’s Continuum
Ось Виртуальности (слева-направо) и ось Медиальности (снизу вверх) Континуума опосредованной реальности. Здесь показаны четыре примера точек: дополненная реальность, дополненная виртуальность, опосредованная реальность, и опосредованная виртуальность на виртуальной и медиальной осях. Это включает, например, Сниженную реальность (то есть компьютеризированный шлем, который отфильтровывает или снижает отдельные части сцены)

«Принято считать, что окружение Виртуальной реальности (VR) — такое, где участник-наблюдатель полностью погружён и взаимодействует с полностью искусственным миром. Такой мир может копировать свойства некоторых реальных окружений, существующих либо вымышленных; он так же может выйти за грани физической реальности, создавая миры, где физические законы, регулирующие пространство, время, механику, материальные свойства и т. д., не действуют. Что может быть упущено из вида здесь, это то, что понятие VR часто используется для обозначения ряда прочих окружений, к коим полное погружение и искусственность не обязательно относятся, но которые находятся где-то внутри виртуального континуума. В этой статье мы сфокусируемся на частном подклассе VR-технологий, которые включают объединение реальных и виртуальных миров, и который мы называет в целом как Смешанную реальность (MR).»

Межреальная физика[править | править код]

В контексте физики, термин «система межреальности»[10] имеет отношение к системе виртуальной реальности совмещённой с деталями реальности. Статья из выпуска Физического Обзора E за Май 2007[11] описывает систему межреальности, как включающую в себя реальный физический маятник, подсоединённый к маятнику, существующему только в виртуальной реальности. Эта система имеет два стабильных состояния: «Двойная реальность», где движения маятников некоррелированы, и «Смешанная реальность», где маятники коррелированы по фазе. Термины «смешанной реальности» и «межреальности» в контексте физики чётко определены, но в других полях могут отличаться.

Отличия смешанной реальности MR от VR/AR[править | править код]

Многие российские и зарубежные эксперты пытаются обозначить границы терминов и даже выделяют стадии перехода от реального к виртуальному миру, например, «Mixed Reality in Architecture, Design and Construcrion» Xiangyu Wang и Marc Aurel Schnabel из Университета Сиднея, а также «The Engineering of Mixed Reality Systems» под руководством Emmanuel Dubois. В своих исследованиях авторы сходятся во мнениях, что смешанной реальностью называется технология, где виртуальный и реальный мир взаимодействуют. Некоторые специалисты идут дальше и выделяют реальную виртуальность или Real Virtuality (RV) — когда человек начинает существовать в виртуальном мире. Общепризнанных стандартов пока не существует, но дословно выделяются следующие стадии перехода к RV.

  • Реальный мир мы видим сами, без каких-либо дополнительных гаджетов и технологий.
  • Виртуальная реальность (VR) полностью отсекает реальный мир, человек видит картинку, нарисованное, спроектированное окружение.
  • Дополненная реальность (AR) частично заменяет реальный мир, на существующий мир накладывается виртуальное изображение. По сути это подсказка или голограмма, нарисованная поверх реального мира. Важно понимать, что виртуальная картинка не дает ощущение реального расположения и взаимодействия объектов с окружающими миром. И именно в этом ключевое отличие дополненной реальности от смешанной реальности.
  • Смешанная реальность (MR) позволяет видеть взаимодействие реальных и виртуальных объектов. Человек уже может оценить передний и задний план, как объекты расположены относительно друг друга и, самое важное — появляется точка соприкосновения реальных и виртуальных объектов.[12]

Применения[править | править код]

Будучи темой глубокого исследования, MR нашла множество путей применения, являющихся очевидными в искусстве и сфере развлечений. Тем не менее, MR нашла применение и в бизнесе и образовании в виде данных систем:

  • IPCM (Interactive Product Content Management) — Интерактивный менеджмент содержания продуктов

Отходя от статичных каталогов продуктов в сторону интерактивных 3D «умных» цифровых копий. Решения состоят из программного обеспечения с масштабируемой моделью лицензирования.

  • SBL (Simulation Based Learning) — Симуляционное обучение

Отходя от электронного обучения в сторону симуляционного — передовому в передаче образовательных знаний. Симуляционный/VR-тренинг, интерактивное экспериментальное обучение. Программные и отображающие решения с масштабируемой моделью лицензирования разработки программ обучения.

  • Военный тренинг

Боевая реальность симулируется и представляется в комплексных многослойных данных при помощи HMD.

  • Виртуализирующее Окружение с Реальными Активами (Real Asset Virtualization Environment (RAVE))

3D-модели производственных активов (например процесс производственной машинерии) встроены в виртуальное окружение и связаны с данными в реальном времени, сопутствующими данному активу.

В строительной индустрии смешанная реальность широко используется для визуализации BIM-проекта непосредственно на строительной площадке.

Идея смешанной реальности как раз заключается в том, чтобы визуализировать объект и затем его построить. У строителей появляется возможность на реальной площадке увидеть все здания до мельчайших деталей и взаимодействовать с этими объектами. Один из примеров ошибок при строительстве без использования технологии MR уже хорошо известен в сети как «дверь в никуда» со станции метро Рассказовка[13].

Технологии отображения[править | править код]

Наиболее используемые устройства отображения MR:

Примеры[править | править код]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 de Souza e Silva, Adriana. Digital Cityscapes: merging digital and urban playspaces / Adriana de Souza e Silva, Sutko. — New York : Peter Lang Publishing, Inc, 2009.
  2. 1 2 3 P. Milgram and A. F. Kishino (1994). "Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays". IEICE Transactions on Information and Systems: 1321–1329. Проверено 2013-10-17. 
  3. Осипов, И.В. Технические средства человеко-компьютерного взаимодействия TUI. Обзор и анализ возможностей использования в игрофикации. : [рус.] // Cloud of science. — 2016. — № 4, Т.3.
  4. Steve Mann, «Campus Canada», ISSN 0823-4531, p55 Feb-Mar 1985, pp58-59 Apr-May 1986, p72 Sep-Oct 1986
  5. Impulse, Volume 12, Number 2, 1985
  6. Quantigraphic camera promises HDR eyesight from Father of AR, by Chris Davies, SlashGear, Sep 12th 2012
  7. IEEE Technology & Society 31(3)
  8. Through the Glass, Lightly, IEEE Technology & Society, Volume 31, Number 3, Fall 2012, pages 10-14
  9. Mann, S., & Fung, J. (2001). Videoorbits on EyeTap devices for deliberately diminished reality or altering the visual perception of rigid planar patches of a real world scene. Proceedings of the Second IEEE International Symposium on Mixed Reality, pp 48-55, March 14-15, 2001.
  10. J. van Kokswijk, Hum@n, Telecoms & Internet as Interface to Interreality (Bergboek, The Netherlands, 2003).
  11. V. Gintautas and A. DjagagaW. Hubler, Experimental evidence for mixed reality states in an interreality system Phys. Rev. E 75, 057201 (2007).
  12. Взболтать, но не смешивать: что такое смешанная реальность (MR) и почему ее нельзя путать с VR и AR?. www.crn.ru. Проверено 21 октября 2018.
  13. Москва. Свежеоткрытая станция Рассказовка (рус.), Пикабу. Проверено 21 октября 2018.

Ссылки[править | править код]