Questo tutorial su AR e VR spiega le differenze e le somiglianze tra Realtà Aumentata e Realtà Virtuale, oltre ai vantaggi e alle sfide:
La realtà aumentata e la realtà virtuale sono due terminologie confuse perché condividono diverse somiglianze, ma si differenziano anche in un modo o nell'altro. Per coloro che sono interessati a giocare con esperienze VR e AR sui loro smartphone, PC, tablet e cuffie VR, ci sono giochi, film e altri contenuti 3D sufficienti per la vostra esplorazione con VR e AR.
Le aziende e gli sviluppatori stanno adottando la AR o la VR o entrambe per il marketing, l'istruzione, la formazione, l'assistenza a distanza, l'esercizio fisico, la diagnosi a distanza dei pazienti, il gioco, l'intrattenimento e molti altri campi. Tuttavia, alcuni potrebbero essere incerti su quale delle due soluzioni adottare. Questo tutorial fornisce un confronto tra le due tecnologie per aiutarvi a scegliere.
Questo tutorial si sofferma a rispondere alla domanda su quale sia la differenza tra AR e VR e le somiglianze tra i due. Esamineremo i vantaggi e le sfide dell'AR e della VR e cercheremo di dare una risposta alla domanda su cosa sia meglio per i vostri scenari come sviluppatori o aziende.
Realtà aumentata e realtà virtuale definite
Abbiamo già parlato in modo approfondito della realtà virtuale, che consiste nell'esperienza di contenuti digitali in 3D su dispositivi come le cuffie per la realtà virtuale. Il motivo è quello di immergersi nei contenuti digitali in 3D a grandezza naturale, la maggior parte dei quali riproduce il mondo reale, anche se può trattarsi di oggetti immaginari. Immersione significa avere la sensazione di far parte degli ambienti digitali che si stanno guardando.
Significa anche interagire con i contenuti digitali e gli oggetti virtuali 3D a grandezza naturale come si farebbe nel mondo reale.
Idealmente, si sta navigando in un mondo virtuale immaginario generato dal computer e sembra che si sia presenti per fare le cose che devono essere fatte lì come si farebbe naturalmente.
La realtà aumentata è invece una rappresentazione aumentata del mondo reale. Il mondo reale viene aumentato sovrapponendo immagini virtuali 3D agli ambienti o alle scene del mondo reale visti dall'utente, che vede di fronte a sé le immagini virtuali o gli ologrammi che fanno parte del suo ambiente reale.
L'utente può anche interagire con gli ologrammi, come farebbe nel mondo reale.
L'esempio seguente mostra i Pokemon AR su uno smartphone:
La realtà mista è una realtà in cui il mondo virtuale 3D generato dal computer e gli oggetti interagiscono con gli oggetti del mondo reale nella scena finale fruita dall'utente.
La realtà estesa si riferisce alla forma di realtà in cui varie tecnologie potenziano i sensi dell'utente, ovvero, Le migliori aziende di realtà aumentata
AR vs VR a confronto
Differenze
| Realtà aumentata | Realtà virtuale |
|---|---|
| Sovrapposizione di contenuti digitali virtuali 3D al mondo reale per aumentare quest'ultimo. | Sostituzione del mondo reale con un mondo virtuale 3D. |
| Il sistema AR rileva i marcatori e le posizioni dell'utente e richiama i contenuti predefiniti da sovrapporre. | VRML crea una sequenza interattiva di audio, animazioni, video e URL. |
| Contenuti AR sovrapposti ai marker rilevati o alle posizioni degli utenti. | Non sono necessari marcatori e rilevamento della posizione dell'utente per presentare contenuti 3D. |
| Larghezza di banda superiore per esperienze di altissima qualità: fino a 100 mbps per lo streaming | Requisiti di larghezza di banda inferiori: almeno 25 mbps per lo streaming. |
| È la più adatta quando l'applicazione deve catturare gli ambienti dell'utente. | È il più adatto quando l'applicazione deve offrire un'immersione totale. |
Somiglianze
| Realtà aumentata | Realtà virtuale |
|---|---|
| Sono richiesti contenuti 3D | È necessario un contenuto 3D. |
| Cuffie AR richieste e in alcuni casi non obbligatorie | Cuffie VR richieste ma in alcuni casi non indispensabili |
| Oggetti ingranditi a grandezza naturale | Oggetti ingranditi a grandezza naturale |
| Smartphone, cuffie AR, PC, tablet, iPad, lenti, controller, accessori, usati | Smartphone, cuffie VR, PC, tablet, iPad, lenti, controller, accessori, usati |
| Tracciamento di mani, occhi, dita, corpo e nozioni su cuffie AR avanzate | Tracciamento della mano, dell'occhio, delle dita, del corpo e del movimento su cuffie VR avanzate |
| Offre un'immersione all'utente. | Offre un'immersione all'utente. |
| Competenze: modellazione o scansione 3D, motori di giochi 3D, foto e video a 360 gradi, matematica e geometria, linguaggi di programmazione, C++ o C#, kit di sviluppo software, ecc. | Competenze: modellazione o scansione 3D, motori di giochi 3D, foto e video a 360 gradi, matematica e geometria, linguaggi di programmazione, C++ o C#, kit di sviluppo software, ecc. |
Applicazione di VR e AR
Le app VR consentono di immergersi in un mondo virtuale e immaginario generato al computer, ma le app di realtà aumentata permettono di fare cose interessanti e sensibili al luogo in cui ci si trova. AR,
Svantaggi della VR:
- Le attuali limitazioni dell'utente a produrre 3D e i dispositivi per farlo, così come i dispositivi che lo riproducono o lo supportano, soprattutto in tempo reale.
- È costoso produrre contenuti e mantenere l'editing in esperienze completamente immersive, poiché è necessaria la replica completa di oggetti del mondo reale.
- Necessità di un ampio spazio di archiviazione su cloud, perché è necessario sviluppare una grande quantità di oggetti virtuali.
Vantaggi dell'AR:
- L'AR offre maggiore libertà all'utente e maggiori possibilità agli addetti al marketing, perché non è necessario un display montato sulla testa.
- L'AR ha un potenziale di mercato migliore rispetto alla VR e sta crescendo a un ritmo più rapido negli ultimi tempi, poiché i grandi marchi iniziano a implementarla.
- Applicazioni multiple.
- L'AR è meno influenzata dalle limitazioni dei dispositivi, ma è comunque necessario creare oggetti ad alta risoluzione e simili alla vita.
Svantaggi dell'AR:
- Le attuali limitazioni dell'utente a produrre 3D e i dispositivi per farlo, così come i dispositivi che lo riproducono o lo supportano, soprattutto in tempo reale.
- Immersione minore rispetto alla VR.
- Scarsa adozione e applicazione negli usi quotidiani.
In termini di penetrazione del mercato, l'AR e la VR rappresentano una questione interessante. Entrambe sono in fase iniziale di applicazione e hanno un enorme potenziale. La maggior parte dell'AR e della VR è ben pronunciata nei giochi e nell'intrattenimento, ma stiamo assistendo all'adozione in altri settori.
Differenza tra VR e AR
#1) Sostituire la realtà piuttosto che aggiungere realtà agli ambienti del mondo reale.
L'utente viene bloccato dal suo ambiente reale per fare cose interessanti in VR. Nell'immagine qui sotto, un ricercatore dell'Agenzia Spaziale Europea di Darmstadt mostra come gli astronauti potrebbero usare la realtà virtuale in futuro per allenarsi a spegnere un incendio all'interno di un habitat lunare.
Una differenza importante tra AR e VR è che mentre la VR tenta di sostituire tutta la realtà fino alla completa immersione, l'AR tende ad aggiungere il virtuale proiettando informazioni digitali sopra ciò che l'utente sta già vedendo.
L'immersione parziale è possibile nella VR, dove l'utente non è totalmente bloccato dal mondo reale. Una vera e propria immersione completa è difficile perché simulare tutti i sensi e le azioni umane è una cosa impossibile.
Poiché la VR tende all'immersione totale, i dispositivi richiedono di escludere l'utente dal mondo reale, ad esempio bloccando la visione o il campo visivo per presentare invece i contenuti VR. Ma questo è solo l'inizio dell'immersione, perché ci sono più di cinque sensi di cui preoccuparsi. Tuttavia, i sistemi VR a volte hanno il tracciamento dell'ambiente e il tracciamento della posizione e del movimento dell'utente, che permettono all'utente divagare e camminare in un determinato spazio.
#2) La quota di fatturato prevista è diversa: crescita di VR e AR
La quota di fatturato prevista per la VR è di 150 miliardi di dollari per quest'anno, rispetto ai 30 miliardi di dollari previsti per l'AR. Questo potrebbe non rispondere alla domanda su quale sia la differenza tra AR e VR, ma dimostra che il ritmo di crescita è diverso tra i due.
#3) Differenze nel modo in cui i due sistemi funzionano
Le esperienze del Virtual Reality Modeling Language o VRML creano una sequenza interattiva di audio, animazioni, video e URL che possono essere richiamati da un'app, un client o un browser web per simulare ambienti virtuali.
Con l'AR, la piattaforma AR rileva i marcatori (di solito un codice a barre) o la posizione dell'utente, e questo innesca le animazioni AR. Il software AR fornisce quindi le animazioni ai marcatori o alle posizioni rilevate dell'utente.
#4) Requisiti di larghezza di banda: l'AR richiede più
In base alle ricerche di mercato, la VR richiede 400 Mbps e oltre per lo streaming di video VR a 360 gradi, ovvero 100 volte i servizi video HD attuali. La qualità della risoluzione 4K richiederebbe circa 500 Mbps e oltre su un auricolare VR. Le basse risoluzioni di VR a 360 gradi richiedono almeno 25 Mbps per lo streaming.
Le applicazioni AR richiedono almeno 100 Mbps e un ritardo inferiore a 1 ms. Sebbene l'AR richieda almeno 25 Mbps per i video a 360 gradi a bassa risoluzione, i video a 360 gradi mobili di qualità superiore non si avvicinano neanche lontanamente alla gamma dinamica e alla risoluzione a livello di telecamera a 360 gradi. Il bitrate aumenta con il progredire della tecnologia di visualizzazione mobile. Per la VR, la risoluzione a livello di TV HD richiede 80-100 Mbps.
Nella VR sono necessari 600 Mbps per esperienze video a 360 gradi di qualità retinica, mentre l'AR richiede da centinaia a diversi gigabyte al secondo per lo streaming a 360 gradi di qualità retinica completamente immersivo sull'esperienza mobile.
L'immagine seguente mostra i requisiti di larghezza di banda consigliati per Netflix e iPlayer. La riproduzione di video normali richiede una larghezza di banda molto inferiore.
#5) L'utilizzo negli smartphone è più pronunciato in AR
È possibile utilizzare l'AR su ambienti 2D e 3D in modo molto semplice, ad esempio su un telefono cellulare. In questo caso, lo smartphone viene utilizzato per sovrapporre oggetti digitali a uno spazio del mondo reale. In VR, l'unico modo per sfogliare contenuti 3D su uno smartphone senza cuffie è il 2D e non si prova alcuna immersione. Per questo motivo, è meglio esplorarlo con una cuffia VR.
L'uso della VR non è così pronunciato nei telefoni cellulari e nei tablet, ma nei PC.
#6) Diverse piattaforme per lo sviluppo di applicazioni
Le applicazioni destinate a smartphone, PC e altri dispositivi e piattaforme sono comuni per l'AR e la VR. Tuttavia, sviluppare applicazioni AR non è la stessa cosa che sviluppare applicazioni VR. Nei casi in cui è necessario sviluppare contenuti 3D, le piattaforme sono simili. Le esperienze possono essere diverse dall'applicazione stessa.
Altrimenti, se si volesse sviluppare AR e VR sulla stessa piattaforma, sarebbero necessari kit di sviluppo software diversi per le app AR e VR. Questo perché l'SDK AR consente di fornire all'app la capacità di rilevare e catturare gli ambienti dell'utente in tempo reale. Dopo questo rilevamento, l'app sovrappone contenuti 3D precaricati agli ambienti catturati.
L'ultima parte consiste nel generare la vista finale e permettere all'utente di navigare e interagire con essa, se si tratta di realtà mista.
L'SDK VR consente all'applicazione di trasmettere scene precaricate o memorizzate nel cloud e di permettere all'utente di navigarle con oggetti come i controller. La navigazione e il controllo dell'ambiente avvengono attraverso il tracciamento dell'utente e dell'ambiente, reso possibile da sensori, aptici, telecamere, ecc.
Per quanto riguarda l'AR, le piattaforme per lo sviluppo di app includono Vuforia, ARKit, ARCore, Wikitude, ARToolKit e Spark AR Studio. Abbiamo anche Amazon Sumerian, HoloLens Sphere, Smart Reality, DAQRI Worksense e ZapWorks. Altri sono Blippbuilder, Spark AR Studio, HP Reveal, Augmentir e Easy AR.
La maggior parte di essi combina gli sviluppi VR con quelli AR, ad eccezione di alcuni, tra cui ARKit e ARCore. Alcuni kit di sviluppo di app VR sono destinati esclusivamente allo sviluppo VR.
#7) Quando si dovrebbe scegliere di sviluppare applicazioni AR o VR
Fare riferimento ai fattori indicati di seguito:
- L'applicazione definirà cosa scegliere se app AR o VR.
- Se si vuole offrire un'immersione totale, la VR è la scelta migliore, mentre se si vuole che l'app catturi gli ambienti dell'utente in qualsiasi modo, la AR è la scelta migliore.
- L'AR è la soluzione migliore quando gli utenti si aspettano un'immagine fedele alla realtà, mentre la VR è la soluzione migliore quando hanno bisogno di una rappresentazione delle condizioni reali.
- Difficoltà di usabilità dovute alle app AR che richiedono di catturare le scene in tempo reale. Per esempio, variabili problematiche, in questo caso, tra cui il caso in cui le sovrapposizioni digitali potrebbero non essere visibili in AR una volta terminata la sovrapposizione perché è buio e la fotocamera non può offrire un aiuto per l'illuminazione. Un altro scenario variabile problematico è che il telefono sia fuori copertura GPS, il che significa che non può catturare gli ambienti in tempo reale dell'utente, ecc.catturare filmati in tempo reale.
- Le app VR sono più complesse da sviluppare rispetto alle app AR: è necessario generare una grande quantità di rappresentazioni del mondo reale e anche la rappresentazione virtuale in VR può dover cambiare se gli oggetti e le scene del mondo reale simulate sono cambiati.
- Il fattore costo: le app di realtà aumentata sono molto più applicabili se e quando si desidera replicare le scene del mondo reale indipendentemente dalle modifiche, perché catturano le scene in tempo reale prima di aumentarle. Inoltre, si sviluppa un numero limitato di elementi digitali. La VR è troppo impegnativa perché si sviluppano tutte le scene del mondo reale in 3D, che è più costoso da sviluppare e mantenere.
Similitudini tra VR e AR
#1) Entrambi offrono un'immersione
VR e AR utilizzano entrambe contenuti 3D e ologrammi e lasciano o mirano a lasciare all'utente la sensazione di far parte degli ambienti 3D generati.
In questo caso, i tre aspetti più importanti per un'immersione totale includono uno, il senso di presenza, che viene creato generando, con lenti di ingrandimento o altri metodi di modifica della luce, ambienti virtuali 3D a grandezza naturale con una profondità che può imitare il mondo reale.
In secondo luogo, la capacità di navigare nei mondi VR o AR, o la capacità di interagire con gli oggetti e gli ambienti virtuali e di controllarli. L'utente, ad esempio, può essere in grado di muoverli, camminare intorno ad essi, ecc.
#2) Contenuti 3D o virtuali in entrambi
In entrambi i casi, AR e VR, le immagini virtuali sono impiegate per arricchire gli ambienti del mondo reale in AR o per sostituire gli ambienti del mondo reale in VR.
#3) I gadget utilizzati sono gli stessi
AR e VR impiegano le stesse tattiche nelle tecnologie di tracciamento della posizione e del movimento, nella visione artificiale, nelle telecamere, nei sensori, nei dispositivi aptici, nei controller, nell'obiettivo, ecc. In entrambi i casi, anche quando si parla di cuffie VR e AR, abbiamo visto l'uso di smartphone o computer utilizzati per elaborare le immagini 3D.
Per il tracciamento si utilizzano telecamere e sensori. I sensori e la computer vision possono rilevare l'ambiente in cui si trova l'utente o tracciare la sua posizione in relazione ad altri oggetti nell'ambiente. Le telecamere possono essere utilizzate per scattare immagini.
I controller sono utilizzati sia in AR che in VR per lo scorrimento, la navigazione o la fruizione dei contenuti 3D.
Le lenti vengono utilizzate per trasmettere informazioni diffrangendo la luce per creare ambienti virtuali o per ingrandire oggetti virtuali a grandezza naturale. Nell'AR, vengono utilizzate per sovrapporre immagini virtuali 3D a grandezza naturale su scene del mondo reale.
#4) Entrambi sono applicati in egual misura in settori diversi.
Applicazioni dell'AR:
Ci sono molte analogie tra AR e VR: le usiamo entrambe, anche se in modi diversi, nei giochi, nella salute, nell'intrattenimento, nell'istruzione, nelle aree sociali, nella formazione, nell'architettura, nel design, nella manutenzione e in molti altri campi.
Nella realtà mista, gli utenti possono interagire con gli oggetti virtuali e questi, grazie alla potenza dei gesti, dello sguardo, del riconoscimento vocale e dei controller di movimento, possono anche rispondere agli utenti.
Applicazioni VR:
I dispositivi di imaging, come le telecamere, possono essere utilizzati per creare contenuti VR in tempo reale, sulle cuffie. Questo avviene quando la VR viene applicata per la navigazione o la dimostrazione, ma non può essere modificata in tempo reale. In questo caso, l'utente sta esplorando o visualizzando contenuti VR creati o generati in precedenza.
Allo stesso tempo, le cuffie tracciano la loro posizione e i loro movimenti in tempo reale per consentire all'utente di muoversi liberamente nella stanza o nello spazio.
I contenuti AR sono in gran parte generati in tempo reale durante l'utilizzo del dispositivo AR, utilizzando principalmente la computer vision, la fotocamera e altri dispositivi di imaging. Alcuni contenuti, come un marker 3D e altri contenuti digitali 3D, possono essere pre-caricati nell'app. Ciò consentirebbe al dispositivo di cercarli e rilevarli quando si determina dove sovrapporre i contenuti virtuali pre-generati alla scena del mondo reale.