Tento výukový kurz AR vs. VR vysvětluje rozdíly a podobnosti mezi rozšířenou a virtuální realitou, jakož i výhody a problémy:
Rozšířená realita a virtuální realita jsou dvě matoucí terminologie, protože mají několik společných rysů, ale také se v něčem liší. Pro zájemce o hraní VR a AR na chytrých telefonech, počítačích, tabletech a náhlavních soupravách VR existují hry, filmy a další 3D obsah, kterých je pro zkoumání VR a AR dostatek.
Společnosti a vývojáři využívají rozšířenou realitu, virtuální realitu nebo obojí v marketingu, vzdělávání, školení, vzdálené asistenci, cvičení, vzdálené diagnostice pacientů, hrách, zábavě a mnoha dalších oblastech. Někteří si však možná nejsou jisti, kterému z nich se věnovat. Tento návod nabízí jejich srovnání vedle sebe, aby vám pomohl s výběrem.
Tento tutoriál se zabývá odpovědí na otázku, jaký je rozdíl mezi AR a VR a jaké jsou mezi nimi podobnosti. Podíváme se na výhody a výzvy AR a VR a také se pokusíme odpovědět na otázku, co může být lepší ve vašich scénářích jako vývojáře nebo společnosti.
Definice rozšířené a virtuální reality
O virtuální realitě jsme již podrobně hovořili. Jedná se o prožívání digitálního 3D obsahu na zařízeních, jako jsou náhlavní soupravy pro virtuální realitu. Motivem je ponořit se do digitálního 3D obsahu v životní velikosti - většinou kopíruje reálný svět, i když může jít o imaginární objekty. Ponoření znamená mít pocit, jako byste byli součástí digitálního prostředí, na které se díváte.
Znamená to také interakci s digitálním obsahem a virtuálními 3D objekty v životní velikosti, jakou byste měli v reálném světě.
V ideálním případě procházíte a pohybujete se v počítačem vytvořeném a imaginárním virtuálním světě. Bude se zdát, že jste přítomni a děláte tam věci, které je třeba udělat, jako byste je dělali přirozeně.
Na druhé straně je rozšířená realita rozšířenou reprezentací reálného světa. Reálný svět je rozšířen položením 3D virtuálních obrazů na reálné prostředí nebo scény, jak je vidí uživatel. Uživatel vidí před sebou virtuální obrazy nebo hologramy, které jsou součástí jeho reálného prostředí.
Uživatel může s hologramy komunikovat stejně jako v reálném světě.
Níže uvedený příklad ukazuje Pokémony AR na chytrém telefonu:
Smíšená realita je realita, ve které počítačem vytvořený 3D virtuální svět a objekty interagují s objekty reálného světa v konečné scéně, kterou si uživatel užívá.
Rozšířená realita označuje formu reality, v níž různé technologie rozšiřují smysly uživatele. Jedná se o, Nejlepší společnosti zabývající se rozšířenou realitou
Srovnání AR a VR
Rozdíly
| Rozšířená realita | Virtuální realita |
|---|---|
| Překrytí 3D virtuálního digitálního obsahu reálným světem za účelem jeho rozšíření. | Nahrazení reálného světa 3D virtuálním světem. |
| Systém AR detekuje značky a umístění uživatele a systém volá na předem definovaný obsah, který se má překrýt. | VRML vytváří interaktivní sekvenci zvuků, animací, videí a adres URL. |
| Obsah rozšířené reality překrytý zjištěnými značkami nebo polohami uživatelů. | Pro prezentaci 3D obsahu není třeba používat značky a zjišťovat polohu uživatele. |
| Vyšší šířka pásma pro zážitky nejvyšší kvality - až 100 mbps pro streamování | Nižší nároky na šířku pásma - alespoň 25 mbps pro streamování. |
| Nejvhodnější, když aplikace musí zachytit prostředí uživatele. | Nejvhodnější je, když má aplikace umožnit úplné ponoření. |
Podobnosti
| Rozšířená realita | Virtuální realita |
|---|---|
| Požadovaný 3D obsah | Vyžaduje se 3D obsah. |
| Náhlavní souprava AR je vyžadována a v některých případech není nutná | Náhlavní souprava VR je vyžadována, ale v některých případech není nutností |
| Zvětšené objekty v životní velikosti | Zvětšené objekty v životní velikosti |
| Smartphone, AR headsety, PC, tablety, iPady, čočky, ovladače, příslušenství, použité | Smartphone, VR headsety, PC, tablety, iPady, objektivy, ovladače, příslušenství, použité |
| Sledování rukou, očí, prstů, těla a pojmů na pokročilých náhlavních soupravách rozšířené reality | Sledování rukou, očí, prstů, těla a pohybu na pokročilých soupravách VR |
| Nabízí uživateli možnost ponoření do děje. | Nabízí uživateli možnost ponoření do děje. |
| Dovednosti: 3D modelování nebo skenování, 3D herní enginy, 360° fotografie a videa, trochu matematiky a geometrie, programovací jazyky, C++ nebo C#, sady pro vývoj softwaru atd. | Dovednosti: 3D modelování nebo skenování, 3D herní enginy, 360° fotografie a videa, trochu matematiky a geometrie, programovací jazyky, C++ nebo C#, sady pro vývoj softwaru atd. |
Použití VR vs. AR
Aplikace VR umožňují ponořit se do počítačem vytvořeného virtuálního a imaginárního světa, ale aplikace rozšířené reality umožňují dělat zajímavé věci v místě, kde se nacházíte. AR,
Nevýhody VR:
- Současná omezení uživatelů při vytváření 3D a zařízení k tomu určených, stejně jako zařízení, která to přehrávají nebo podporují, zejména v reálném čase.
- Výroba obsahu a údržba úprav v plně pohlcujících zážitcích je nákladná, protože je vyžadována úplná replikace objektů reálného světa.
- Potřeba rozsáhlého úložného prostoru v cloudu, protože je třeba vyvinout obrovské množství virtuálních objektů.
Výhody rozšířené reality:
- Rozšířená realita poskytuje uživateli větší svobodu a marketérům více možností, protože nemusí mít displej na hlavě.
- Tržní potenciál rozšířené reality je lepší než u virtuální reality a v poslední době roste rychleji, protože ji začínají zavádět velké značky.
- Více aplikací.
- Rozšířená realita je méně ovlivněna omezeními zařízení. Stále však existuje požadavek na vytváření objektů s vysokým rozlišením a realistických.
Nevýhody AR:
- Současná omezení uživatelů při vytváření 3D a zařízení k tomu určených, stejně jako zařízení, která to přehrávají nebo podporují, zejména v reálném čase.
- Menší pohlcení než VR.
- Nízká míra přijetí a použití v každodenním životě.
Z hlediska rozšíření na trhu je zajímavá otázka AR vs. VR. Obě jsou v rané fázi svého uplatnění a mají obrovský potenciál. Většina AR a VR je dobře vyjádřena v oblasti her a zábavy, ale vidíme přijetí i v jiných odvětvích.
Rozdíl mezi VR a AR
#1) Nahrazení reality versus přidání reality do reálného prostředí.
Uživatel je zablokován od svého reálného prostředí, aby mohl dělat zajímavé věci ve VR. Na následujícím snímku výzkumník z Evropské vesmírné agentury v Darmstadtu předvádí, jak by astronauti mohli v budoucnu využívat virtuální realitu k nácviku hašení požáru uvnitř lunárního habitatu.
Důležitým rozdílem mezi AR a VR je, že zatímco VR se snaží nahradit veškerou realitu až do úplného pohlcení, AR má tendenci přidávat virtuální informace promítáním digitálních informací na to, co uživatel již vidí.
Ve VR je možné částečné ponoření, kdy uživatel není zcela odříznut od reálného světa. Skutečné úplné ponoření je obtížné, protože simulovat všechny lidské smysly a činnosti je jedna věc nemožná.
Vzhledem k tomu, že VR směřuje k úplnému pohlcení, vyžadují zařízení odpojení uživatele od reálného světa, například zablokováním jeho zraku nebo zorného pole, aby místo toho prezentovala obsah VR. To je však pouze začátek pohlcení, protože je třeba se starat o více než pět smyslů. Systémy VR však někdy mají sledování místnosti a sledování polohy a pohybu uživatele, v nichž by uživateli umožnilypohybovat se a chodit v daném prostoru.
#2) Předpokládaný podíl na tržbách se liší: růst VR vs. AR
Předpokládaný podíl tržeb VR v letošním roce činil 150 miliard dolarů, zatímco u AR se předpokládá 30 miliard dolarů. To sice neodpovídá na otázku, jaký je rozdíl mezi AR a VR, ale ukazuje to, že tempo růstu je mezi nimi odlišné.
#3) Rozdíly ve způsobu fungování obou systémů
Jazyk pro modelování virtuální reality neboli VRML vytváří interaktivní sekvenci zvuků, animací, videí a adres URL, které lze načíst pomocí aplikace, klienta nebo webového prohlížeče a simulovat tak virtuální prostředí.
V případě rozšířené reality platforma AR detekuje značky (obvykle čárový kód) nebo polohu uživatele, což spustí animace AR. Software AR pak zobrazí animace na značky nebo zjištěné polohy uživatele.
#4) Požadavky na šířku pásma: AR vyžaduje více
Na základě průzkumu trhu vyžaduje VR pro streamování 360stupňových VR videí rychlost 400 Mb/s a více, což je 100krát více než u současných HD video služeb. Kvalita rozlišení 4K by na náhlavní soupravě VR vyžadovala přibližně 500 Mb/s a více. Nízká rozlišení 360stupňových VR vyžadují pro streamování alespoň 25 Mb/s.
Aplikace AR vyžadují alespoň 100 Mb/s a nižší zpoždění než 1 ms. Ačkoli AR vyžaduje alespoň 25 Mb/s pro 360stupňové video s nízkým rozlišením, mobilní 360stupňové video vyšší kvality neposkytuje ani zdaleka dynamický rozsah a rozlišení na úrovni 360stupňové kamery. Datový tok se zvyšuje s pokrokem v technologii mobilního zobrazení. Pro VR vyžaduje rozlišení na úrovni HD TV 80-100 Mb/s.
Ve VR potřebujete pro 360stupňové video v sítnicové kvalitě 600 Mb/s. AR vyžaduje stovky až několik gigabajtů za sekundu pro streamování plně pohlcujícího 360stupňového videa v sítnicové kvalitě na mobilním zařízení.
Níže uvedený obrázek ukazuje doporučené požadavky na šířku pásma pro Netflix a iPlayer. Přehrávání běžných videí vyžaduje mnohem menší šířku pásma.
#5) Využití v chytrých telefonech je výraznější v AR
AR je možné velmi jednoduše používat ve 2D i 3D prostředí, například v mobilním telefonu. V takovém případě se smartphone používá k překrytí digitálních předmětů v reálném prostoru. V případě VR je prohlížení 3D obsahu v chytrém telefonu bez náhlavní soupravy možné pouze ve 2D a člověk nezažije žádné ponoření. Proto se nejlépe zkoumá s náhlavní soupravou VR.
Využití VR není tak výrazné v mobilních telefonech a tabletech, ale v počítačích.
#6) Různé platformy pro vývoj aplikací
Aplikace určené pro chytré telefony, počítače a další zařízení a platformy jsou pro AR a VR běžné. Vývoj aplikací pro AR však není stejný jako vývoj aplikací pro VR. V případech, kdy byste potřebovali vyvinout 3D obsah, jsou platformy podobné. Zážitky se mohou lišit od samotné aplikace.
Pokud byste jinak potřebovali vyvíjet AR a VR na stejné platformě, stále byste potřebovali různé vývojové sady softwaru pro aplikace AR a VR. Je to proto, že sada AR SDK umožňuje poskytnout aplikaci možnost detekovat a zachytit prostředí uživatele v reálném čase. Po této detekci překryjí předem nahraný 3D obsah přes tato zachycená prostředí.
Poslední částí je pak vygenerování konečného zobrazení a umožnění navigace a interakce s uživatelem, pokud se jedná o smíšenou realitu.
VR SDK je o tom, že umožňuje aplikaci streamovat předem nahrané nebo v cloudu uložené scény a umožňuje uživateli navigovat je pomocí věcí, jako jsou ovladače. Navigace a ovládání prostředí probíhá prostřednictvím sledování uživatele a prostředí, které je umožněno pomocí senzorů, haptiky a kamer atd.
V oblasti rozšířené reality patří mezi platformy pro vývoj aplikací Vuforia, ARKit, ARCore, Wikitude, ARToolKit a Spark AR Studio. Dále jsou to Amazon Sumerian, HoloLens Sphere, Smart Reality, DAQRI Worksense a ZapWorks. Mezi další patří Blippbuilder, Spark AR Studio, HP Reveal, Augmentir a Easy AR.
Většina z nich kombinuje vývoj VR s AR s výjimkou několika málo, včetně ARKit a ARCore. Některé sady pro vývoj VR aplikací jsou určeny výhradně pro vývoj VR.
#7) Kdy byste se měli rozhodnout pro vývoj aplikací AR nebo VR
Viz níže uvedené faktory:
- Aplikace určí, co si vybrat, zda AR nebo VR aplikaci.
- Pokud potřebujete nabídnout úplné pohlcení, je nejlepší volbou VR. Pokud chcete, aby aplikace jakýmkoli způsobem zachycovala prostředí uživatele, je nejlepší volbou AR.
- AR je nejlepší, když uživatelé očekávají věrný obraz, ale VR je nejlepší, když potřebují zobrazení skutečných podmínek.
- Potíže s použitelností kvůli aplikacím AR, které vyžadují snímání scén v reálném čase. Například, problematické proměnné, v tomto případě včetně situace, kdy digitální překryvy nemusí být v AR po dokončení překryvu viditelné, protože je tma a kamera nemůže nabídnout pomoc s osvětlením. Dalším problematickým scénářem proměnné je situace, kdy je telefon mimo pokrytí GPS, což by znamenalo, že nemůže v reálném čase zachytit prostředí uživatele apod. u VR aplikací tento problém nehrozí, protože nemajípořizovat záznamy v reálném čase.
- Vývoj aplikací pro VR je složitější než vývoj aplikací pro rozšířenou realitu. Musíte vygenerovat obrovské množství reprezentací reálného světa a vaše virtuální reprezentace ve VR se může muset také změnit, pokud se změnily objekty a scény simulované v reálném světě.
- Faktor nákladů - aplikace pro rozšířenou realitu jsou mnohem použitelnější, pokud a kdy chcete replikovat scény z reálného světa bez ohledu na změny, protože zachycují scény v reálném čase před rozšířením. Vyvíjíte také omezený počet digitálních prvků. VR je příliš náročná, protože všechny scény z reálného světa vyvíjíte ve 3D, což je nákladnější na vývoj a údržbu.
Podobnosti mezi VR a AR
#1) Obě nabízejí ponoření
VR i AR využívají 3D obsah a hologramy a zanechávají nebo se snaží zanechat v uživateli pocit, že je součástí vytvořeného 3D prostředí.
V tomto případě patří mezi tři nejdůležitější aspekty plného pohlcení jeden, a to pocit přítomnosti. Ten se vytváří tak, že se pomocí zvětšovacích čoček nebo jiných metod úpravy světla generuje virtuální prostředí 3D v životní velikosti s hloubkou, která může napodobovat skutečný svět.
Za druhé je to možnost navigace ve světech VR nebo AR, resp. možnost interakce s virtuálními objekty a prostředími a jejich ovládání. Uživatel je může například přesouvat, procházet se po nich atd. Za třetí je to využití haptiky a smyslových vjemů, kdy jsou ve virtuálních světech simulovány vizuální, chuťové, sluchové, čichové, hmatové a další smysly uživatele.
#2) 3D nebo virtuální obsah v obou
V obou případech, AR i VR, se virtuální obrazy používají buď k obohacení reálného prostředí v AR, nebo k nahrazení reálného prostředí ve VR.
#3) Použité pomůcky jsou stejné
AR a VR využívají stejnou taktiku v oblasti polohy a technologií sledování pohybu, strojového vidění, kamer, senzorů, haptických zařízení, ovladačů, objektivu atd. V obou případech, i když mluvíme o náhlavních soupravách VR a AR, jsme se setkali s využitím chytrých telefonů nebo počítačů používaných ke zpracování 3D obrazu.
Ke sledování se používají kamery a senzory. Senzory a počítačové vidění mohou snímat prostředí uživatele nebo sledovat jeho polohu vzhledem k jiným objektům v prostředí. Ke snímání lze použít kamery.
Ovladače se používají v AR i VR k posouvání, procházení nebo navigaci po 3D obsahu.
Čočky se používají k přenosu informací buď rozptylováním světla k vytvoření virtuálního prostředí, nebo ke zvětšení virtuálních objektů na virtuální objekty v životní velikosti. V rozšířené realitě se používají k překrytí virtuálních 3D obrazů v životní velikosti na scény reálného světa.
#4) Obojí se uplatňuje v různých odvětvích stejnou měrou.
Aplikace rozšířené reality:
Mezi AR a VR je tolik podobností. Obojí používáme, i když různými způsoby, v oblasti her, zdraví, zábavy, vzdělávání, sociálních oblastí, školení, architektury, designu, údržby a mnoha dalších oborech.
Ve smíšené realitě mohou uživatelé komunikovat s virtuálními objekty a ty mohou díky gestům, pohledu, rozpoznávání hlasu a ovladačům pohybu na uživatele také reagovat.
Aplikace VR:
Zobrazovací zařízení, jako je kamera, lze použít pro vytváření obsahu VR v reálném čase, na náhlavních soupravách. To je případ, kdy se VR používá pro navigaci nebo demonstraci. Tu však nelze v reálném čase upravovat. V tomto případě uživatel zkoumá nebo prohlíží dříve vytvořený nebo vytvořený obsah VR.
Náhlavní souprava zároveň v reálném čase sleduje polohu a pohyb uživatele a umožňuje mu volně se pohybovat po místnosti nebo prostoru.
Obsah rozšířené reality je při používání zařízení rozšířené reality z velké části generován v reálném čase, a to především pomocí počítačového vidění, kamery a dalších zobrazovacích zařízení. Některý obsah, například 3D značka a další digitální 3D obsah, může být v aplikaci předem nahrán. To by zařízení umožnilo jeho vyhledávání a detekci při určování místa, kde má být virtuální předem vygenerovaný obsah překryt na scéně reálného světa.