У цьому навчальному посібнику "AR vs VR" пояснюються відмінності та схожість між доповненою та віртуальною реальністю, а також переваги та виклики:
Доповнена реальність і віртуальна реальність - це дві плутані термінології, оскільки вони мають кілька спільних рис, але також відрізняються тим чи іншим чином. Для тих, хто зацікавлений у відтворенні VR і AR на своїх смартфонах, ПК, планшетах і VR-гарнітурах, існує достатньо ігор, фільмів та іншого 3D-контенту, щоб досліджувати VR і AR.
Компанії та розробники впроваджують AR або VR чи обидві технології в маркетингу, освіті, навчанні, дистанційній допомозі, тренуваннях, дистанційній діагностиці пацієнтів, іграх, розвагах та багатьох інших сферах. Однак дехто може бути не впевнений, яку з них обрати. У цьому посібнику ми порівняємо обидві технології, щоб допомогти вам зробити вибір.
Цей підручник присвячений відповіді на питання, в чому полягає різниця між AR і VR, і в чому їхня схожість. Ми розглянемо переваги, виклики AR vs VR, а також спробуємо дати відповідь на питання, що може бути краще у ваших сценаріях як розробника або компанії.
Визначено поняття доповненої та віртуальної реальності
Ми вже детально обговорювали віртуальну реальність - це перегляд цифрового 3D-контенту на таких пристроях, як гарнітури віртуальної реальності. Мотивом є занурення в цифровий 3D-контент у натуральну величину, більшість з якого відтворює реальний світ, хоча може бути й уявними об'єктами. Занурення означає відчуття, ніби ви є частиною цифрового середовища, на яке дивитеся.
Це також означає взаємодію з цифровим контентом і віртуальними 3D-об'єктами в натуральну величину, як у реальному світі.
В ідеалі, ви переглядаєте і переміщуєтесь у створеному комп'ютером уявному віртуальному світі. Виглядатиме так, ніби ви присутні при виконанні дій, які там потрібно робити, так, як би ви це робили в природних умовах.
З іншого боку, доповнена реальність - це доповнене представлення реального світу. Реальний світ доповнюється шляхом накладання віртуальних 3D-зображень на реальне середовище або сцени, які бачить користувач. Користувач бачить перед собою віртуальні зображення або голограми, які є частиною його реального оточення.
Користувач також може взаємодіяти з голограмами так само, як і в реальному світі.
У наведеному нижче прикладі показано AR-покемона на смартфоні:
Змішана реальність - це реальність, в якій згенерований комп'ютером віртуальний 3D-світ та об'єкти взаємодіють з об'єктами реального світу у фінальній сцені, якою насолоджується користувач.
Розширена реальність - це форма реальності, в якій різні технології розширюють можливості органів чуття користувача, Найкращі компанії з доповненої реальності
Порівняння AR та VR
Відмінності
| Доповнена реальність | Віртуальна реальність |
|---|---|
| Накладання віртуального цифрового 3D-контенту на реальний світ для доповнення останнього. | Заміна реального світу на 3D віртуальний світ. |
| Система доповненої реальності виявляє маркери та місцезнаходження користувачів і викликає систему накладання заздалегідь визначеного контенту. | VRML створює інтерактивну послідовність аудіо, анімації, відео та URL-адрес |
| AR-контент накладається на виявлені місця розташування маркерів або користувачів. | Для показу 3D-контенту не потрібні маркери та визначення місцезнаходження користувача. |
| Вища пропускна здатність для найкращої якості - понад 100 мбіт/с для потокового передавання | Низька вимога до пропускної здатності - щонайменше 25 мбіт/с для потокового передавання. |
| Найкраще підходить, коли додаток повинен фіксувати оточення користувача. | Найкраще підходить, коли додаток повинен давати повне занурення. |
Схожість
| Доповнена реальність | Віртуальна реальність |
|---|---|
| Потрібен 3D-контент | Потрібен 3D-контент. |
| AR-гарнітура потрібна, а в деяких випадках не обов'язкова | VR-гарнітура потрібна, але в деяких випадках не обов'язкова |
| Збільшені об'єкти в натуральну величину | Збільшені об'єкти в натуральну величину |
| Смартфони, AR-гарнітури, ПК, планшети, iPad, об'єктиви, контролери, аксесуари, б/в | Смартфони, VR-гарнітури, ПК, планшети, iPad, об'єктиви, контролери, аксесуари, б/в |
| Відстеження рук, очей, пальців, тіла та відстеження понять у сучасних AR-гарнітурах | Відстеження рук, очей, пальців, тіла та рухів на сучасних VR-гарнітурах |
| Пропонує користувачеві занурення. | Пропонує користувачеві занурення. |
| Навички: 3D-моделювання або сканування, рушії 3D-ігор, 360-градусні фото та відео, трохи математики та геометрії, мови програмування, C++ або C#, набори для розробки програмного забезпечення тощо. | Навички: 3D-моделювання або сканування, рушії 3D-ігор, 360-градусні фото та відео, трохи математики та геометрії, мови програмування, C++ або C#, набори для розробки програмного забезпечення тощо. |
Застосування VR vs AR
Додатки віртуальної реальності дозволяють зануритися у створений комп'ютером віртуальний та уявний світ, а додатки доповненої реальності дають змогу робити цікаві речі, що залежать від місцезнаходження, у вашому оточенні. AR,
Недоліки віртуальної реальності:
- Поточні обмеження користувача у створенні 3D і пристроїв для цього, а також пристроїв, які відтворюють або підтримують це, особливо в режимі реального часу.
- Виробництво контенту та підтримка редагування в умовах повного занурення вимагає значних витрат, оскільки необхідна повна копія реальних об'єктів.
- Потреба у великому хмарному сховищі, оскільки потрібно розробляти велику кількість віртуальних об'єктів.
Переваги доповненої реальності:
- AR надає більше свободи для користувача і більше можливостей для маркетологів, оскільки не обов'язково встановлювати дисплей на голову.
- AR має кращий ринковий потенціал, ніж VR, і останнім часом зростає швидшими темпами, оскільки великі бренди починають впроваджувати її.
- Кілька застосувань.
- На доповнену реальність менше впливають обмеження пристроїв, проте все ще існує вимога створювати об'єкти з високою роздільною здатністю та реалістичністю.
Недоліки доповненої реальності:
- Поточні обмеження користувача у створенні 3D і пристроїв для цього, а також пристроїв, які відтворюють або підтримують це, особливо в режимі реального часу.
- Менше занурення, ніж у VR.
- Низький рівень впровадження та застосування у повсякденному використанні.
З точки зору проникнення на ринок, AR vs VR є цікавим питанням. Обидві технології знаходяться на ранніх стадіях застосування і мають величезний потенціал. Більшість AR і VR добре виражені в іграх і розвагах, але ми спостерігаємо їх впровадження і в інших галузях.
Різниця між VR і AR
#1) Заміна реальності проти додавання реальності в реальне середовище.
Користувач блокується від свого реального оточення, щоб робити цікаві речі у віртуальній реальності. На зображенні нижче дослідник з Європейського космічного агентства в Дармштадті демонструє, як астронавти можуть використовувати віртуальну реальність у майбутньому, щоб тренуватися гасити пожежу в місячному середовищі проживання.
Важлива відмінність між доповненою і віртуальною реальністю полягає в тому, що якщо віртуальна реальність намагається замінити всю реальність аж до повного занурення, то доповнена реальність має тенденцію додавати віртуальність, проектуючи цифрову інформацію на те, що користувач вже бачить.
Часткове занурення можливе у віртуальній реальності, де користувач не повністю відірваний від реального світу. Повне занурення є складним, оскільки імітувати всі людські відчуття та дії неможливо.
Оскільки VR прагне до повного занурення, пристрої вимагають відключити користувача від реального світу, наприклад, блокуючи його зір або поле зору, щоб замість цього представити VR-контент. Але це тільки початок занурення, оскільки існує більше п'яти органів чуття, про які потрібно турбуватися. Однак системи VR іноді мають функцію відстеження приміщення, а також відстеження положення і руху користувача, в яких вони дозволяють користувачевіблукати і ходити в заданому просторі.
#2) Прогнозована частка доходів відрізняється: зростання VR vs AR
Прогнозована частка доходу для VR цього року склала $150 млрд порівняно з $30 млрд для AR. Можливо, це не дає відповіді на питання, в чому різниця між AR і VR, але показує, що темпи зростання між ними відрізняються.
#3) Відмінності в тому, як вони працюють
Мова моделювання віртуальної реальності або VRML створює інтерактивну послідовність аудіо, анімації, відео та URL-адрес, які можуть бути отримані додатком, клієнтом або веб-браузером для імітації віртуального середовища.
За допомогою доповненої реальності AR-платформа виявляє маркери (зазвичай штрих-код) або місцезнаходження користувача, і це запускає AR-анімацію. Потім програмне забезпечення для доповненої реальності доставляє анімацію до маркерів або виявленого місцезнаходження користувача.
#4) Вимоги до пропускної здатності: AR вимагає більше
Згідно з дослідженням ринку, VR вимагає 400 Мбіт/с і вище для потокової передачі відео 360 градусів, що в 100 разів перевищує поточні послуги HD-відео. 4K-роздільна здатність потребує близько 500 Мбіт/с і вище на гарнітурі VR. Низька роздільна здатність VR 360 градусів вимагає щонайменше 25 Мбіт/с для потокового передавання.
Додатки доповненої реальності вимагають щонайменше 100 Мбіт/с і затримку не більше 1 мс. Хоча для відео 360° з низькою роздільною здатністю потрібно щонайменше 25 Мбіт/с, більш якісні мобільні 360° не забезпечують динамічний діапазон і роздільну здатність на рівні камери 360°. Бітрейт збільшується з розвитком технології мобільних дисплеїв. Для VR з роздільною здатністю HD-телебачення потрібно 80-100 Мбіт/с.
У VR вам потрібно 600 Мбіт/с для перегляду відео на 360 градусів у якості сітківки ока. AR вимагає від сотень до декількох гігабайт на секунду для потокової передачі даних з повним зануренням у якість сітківки ока на 360 градусів на мобільних пристроях.
На зображенні нижче показані рекомендовані вимоги до пропускної здатності для Netflix та iPlayer. Для відтворення звичайних відео потрібна значно менша пропускна здатність.
#5) Використання в смартфонах більш виражене в AR
Використовувати доповнену реальність у 2D- та 3D-середовищах дуже просто, наприклад, на мобільному телефоні. У цьому випадку смартфон використовується для накладання цифрових об'єктів на реальний простір. У VR єдиним способом перегляду 3D-контенту на смартфоні без гарнітури є 2D, і людина не відчуває жодного занурення. Отже, найкраще його досліджувати за допомогою VR-гарнітури.
Використання VR не так сильно виражено в мобільних телефонах і планшетах, як у ПК.
#6) Різні платформи для розробки додатків
Додатки для смартфонів, ПК та інших пристроїв і платформ є звичним явищем для AR і VR. Однак розробка AR-додатків - це не те саме, що розробка VR-додатків. У випадках, коли вам потрібно розробити 3D-контент, платформи схожі. Але досвід може відрізнятися від самого додатка.
В іншому випадку, якщо б вам потрібно було розробляти AR і VR на одній платформі, вам все одно знадобилися б різні набори для розробки програмного забезпечення для AR і VR додатків. Це тому, що AR SDK дозволяє програмі виявляти і захоплювати оточення користувача в реальному часі. Після цього виявлення вони накладають попередньо завантажений 3D-контент на захоплене оточення.
Остання частина полягає в тому, щоб потім створити остаточний вигляд і дозволити користувачеві переміщатися і взаємодіяти з ними, якщо це змішана реальність.
VR SDK дозволяє додатку транслювати попередньо завантажені або збережені в хмарі сцени і дозволяє користувачеві орієнтуватися в них за допомогою таких речей, як контролери. Навігація і керування середовищем здійснюється за допомогою відстеження користувача і середовища, яке стає можливим завдяки сенсорам, тактильним відчуттям, камерам тощо.
Платформи для розробки додатків доповненої реальності включають Vuforia, ARKit, ARCore, Wikitude, ARToolKit і Spark AR Studio. У нас також є Amazon Sumerian, HoloLens Sphere, Smart Reality, DAQRI Worksense і ZapWorks. Інші - Blippbuilder, Spark AR Studio, HP Reveal, Augmentir і Easy AR.
Більшість з них поєднують VR-розробки з AR, за винятком кількох, зокрема ARKit та ARCore. Деякі набори для розробки VR-додатків призначені виключно для розробки VR.
#7) Коли варто обирати розробку AR чи VR додатків
Зверніться до факторів нижче:
- Додаток визначить, що вибрати - AR чи VR додаток.
- Якщо вам потрібно запропонувати повне занурення, VR - найкращий вибір. Якщо ви хочете, щоб додаток будь-яким чином відображав оточення користувача, то AR - найкращий вибір.
- AR найкраще підходить, коли ваші користувачі очікують реалістичності, а VR - коли їм потрібна репрезентація реальних умов.
- Труднощі з юзабіліті через AR-додатки, що вимагають захоплення сцен у реальному часі. Наприклад, проблемні змінні, в цьому випадку, в тому числі, коли цифрові накладання можуть бути невидимі в AR після того, як накладання зроблено, тому що темно і камера не може запропонувати допомогу з освітленням. Іншим сценарієм проблемних змінних є те, що телефон знаходиться поза зоною покриття GPS, що означає, що він не може захопити оточення користувача в реальному часі і т.д. Додатки віртуальної реальності не створюють цієї проблеми, тому що вони не маютьзнімати відео в реальному часі.
- VR-додатки складніше розробляти, ніж AR-додатки. Ви повинні генерувати величезну кількість зображень реального світу, і ваше віртуальне представлення у VR також може змінюватися, якщо реальні об'єкти та сцени, що моделюються, змінилися.
- Фактор вартості - додатки доповненої реальності набагато більш застосовні, якщо і коли ви хочете відтворити реальні сцени незалежно від змін, оскільки вони захоплюють сцени в реальному часі перед доповненням. Ви також розробляєте обмежену кількість цифрових елементів. VR занадто вимоглива, тому що ви розробляєте всі реальні сцени в 3D, що є більш дорогим у розробці та підтримці.
Схожість між VR та AR
#1) Обидва пропонують занурення
І VR, і AR використовують 3D-контент і голограми, а також залишають або націлені на те, щоб користувач відчував себе частиною згенерованого 3D-середовища.
У цьому випадку три найважливіші аспекти для повного занурення включають один - відчуття присутності. Воно створюється шляхом генерації, за допомогою збільшувальних лінз або інших методів модифікації світла, віртуальних 3D-середовищ у натуральну величину з глибиною, яка може імітувати реальний світ.
По-друге, це можливість навігації у віртуальному чи доповненому світі або можливість взаємодіяти з віртуальними об'єктами та середовищами і керувати ними. Користувач, наприклад, може переміщати їх, ходити навколо них і т.д. По-третє, використання тактильного та сенсорного сприйняття, коли у віртуальних світах імітуються зорові, смакові, слухові, нюхові, дотикові та інші органи чуття користувача.
#2) 3D або віртуальний контент в обох випадках
В обох випадках, AR і VR, віртуальні зображення використовуються або для збагачення реального середовища в AR, або для заміни реального середовища у VR.
#3) Використовувані гаджети однакові
AR і VR використовують однакову тактику позиціонування, а також технології відстеження руху, машинний зір, камери, сенсори, тактильні пристрої, контролери, об'єктив і т.д. В обох випадках, навіть коли ми говоримо про гарнітури VR і AR, ми бачимо використання смартфонів або комп'ютерів, які використовуються для обробки 3D-зображень.
Для відстеження використовуються камери та сенсори. Сенсори та комп'ютерний зір можуть відчувати оточення користувача або відстежувати його положення відносно інших об'єктів у навколишньому середовищі. Камери можуть використовуватися для отримання зображень.
Контролери використовуються як в AR, так і в VR для прокрутки, перегляду або навігації по 3D-контенту.
Лінзи використовуються для передачі інформації або шляхом дифракції світла для створення віртуальних середовищ, або для збільшення віртуальних об'єктів у натуральну величину. В доповненій реальності вони використовуються для накладання віртуальних 3D-зображень у натуральну величину на сцени реального світу.
#4) Обидва застосовуються в різних галузях однаковою мірою
Застосування AR:
Ми використовуємо обидві, хоча й по-різному, в іграх, охороні здоров'я, розвагах, освіті, соціальних сферах, навчанні, архітектурі, дизайні, технічному обслуговуванні та багатьох інших галузях.
У змішаній реальності користувачі можуть взаємодіяти з віртуальними об'єктами, а віртуальні об'єкти, завдяки жестам, погляду, розпізнаванню голосу та контролерам руху, також можуть реагувати на дії користувачів.
VR-додатки:
Пристрої для візуалізації, такі як камера, можуть використовуватися для створення VR-контенту в режимі реального часу на гарнітурі. Це коли VR застосовується для навігації або демонстрації. Але його не можна редагувати в режимі реального часу. У цьому випадку користувач досліджує або переглядає раніше створений або згенерований VR-контент.
Водночас гарнітура відстежує їхнє положення і переміщення в режимі реального часу, щоб користувач міг вільно переміщатися по кімнаті або простору.
AR-контент здебільшого генерується в реальному часі під час використання AR-пристрою, переважно за допомогою комп'ютерного зору, камери та інших пристроїв візуалізації. Деякий контент, наприклад, 3D-маркер та інший цифровий 3D-контент, може бути попередньо завантажений у додаток. Це дозволить пристрою шукати і виявляти його при визначенні місця накладання віртуального заздалегідь згенерованого контенту на реальну сцену.