Введение

Вид на реальный мир с компьютерными дополнениями.

Дополненная реальность (AR) – это интерактивный опыт, объединяющий реальный мир и компьютерный 3D-контент. Контент может охватывать различные сенсорные модальности, включая визуальную, слуховую, тактильную, соматосенсорную и обонятельную. Дополненную реальность можно определить как систему, включающую три основные характеристики: сочетание реального и виртуального миров, взаимодействие в реальном времени и точную 3D-регистрацию виртуальных и реальных объектов. Накладываемая сенсорная информация может быть конструктивной (то есть дополняющей естественную среду) или деструктивной (то есть маскирующей естественную среду). Таким образом, это одна из ключевых технологий в континууме виртуальной реальности. Этот опыт бесшовно вплетается в физический мир, воспринимаясь как неотъемлемая часть реальной среды. Дополненная реальность во многом синонимична смешанной реальности. Также наблюдается пересечение терминологии с расширенной реальностью и компьютерно-опосредованной реальностью. Основная ценность дополненной реальности заключается в том, как компоненты цифрового мира интегрируются в восприятие человеком реального мира, не просто как отображение данных, а посредством интеграции иммерсивных ощущений, воспринимаемых как естественные элементы окружающей среды. Первые функциональные системы AR, обеспечивающие пользователям иммерсивный опыт смешанной реальности, были изобретены в начале 1990-х годов, начиная с системы «Виртуальные приспособления», разработанной в лаборатории Армстронга ВВС США в 1992 году. Коммерческие приложения дополненной реальности впервые появились в сфере развлечений и игр. Впоследствии приложения дополненной реальности нашли применение в различных отраслях, таких как образование, коммуникации, медицина и развлечения. В образовании доступ к контенту может осуществляться путем сканирования или просмотра изображения с помощью мобильного устройства или с использованием методов AR без маркеров. Дополненная реальность может использоваться для улучшения естественной среды или ситуаций, предлагая обогащенный перцептивный опыт. С помощью передовых AR-технологий (например, добавления компьютерного зрения, интеграции AR-камер в приложения для смартфонов и распознавания объектов) информация об окружающем реальном мире пользователя становится интерактивной и подвергается цифровой обработке. Информация об окружающей среде и ее объектах накладывается на реальный мир. Эта информация может быть виртуальной. Дополненная реальность – это любой опыт, который является искусственным и расширяет существующую реальность, или реальным, например, отображение другой реально воспринимаемой или измеряемой информации, такой как электромагнитные радиоволны, точно наложенной на их фактическое местоположение в пространстве. Дополненная реальность также обладает большим потенциалом в сборе и обмене неявными знаниями. Методы дополнения обычно выполняются в реальном времени и в семантических контекстах с элементами окружающей среды. Иммерсивная перцептивная информация иногда комбинируется с дополнительной информацией, такой как счет в прямой трансляции спортивного события. Это сочетает в себе преимущества технологии дополненной реальности и технологии отображения на лобовом стекле (HUD).

Сравнение с виртуальной реальностью

В виртуальной реальности (VR) восприятие реальности пользователями полностью основано на виртуальной информации. В дополненной реальности (AR) пользователю предоставляется дополнительная компьютерно-генерируемая информация, интегрированная с данными из реального мира, что расширяет восприятие реальности. Например, в архитектуре VR можно использовать для создания виртуальной прогулки по внутреннему пространству нового здания, а AR – для наложения на реальный вид изображений структуры и систем этого здания. Другой пример – использование специализированных приложений. Некоторые AR-приложения, такие как Augment, позволяют пользователям размещать цифровые объекты в реальном окружении, предоставляя компаниям возможность демонстрировать свои продукты в реальном мире. Точно так же, это можно использовать для демонстрации клиентам того, как продукты будут выглядеть в их интерьере, как это делают, например, Mountain Equipment Co-op или Lowe's, используя AR для предварительного просмотра 3D-моделей товаров в домашних условиях. Дополненная реальность (AR) отличается от виртуальной реальности (VR) тем, что в AR часть окружающего пространства является реальной, а AR лишь добавляет к ней виртуальные слои. В VR же окружающая среда полностью виртуальна и создается компьютером. Примером того, как AR накладывает объекты на реальный мир, служат игры с дополненной реальностью. WallaMe – это игра с дополненной реальностью, позволяющая пользователям оставлять сообщения в реальных местах, используя технологию геолокации для размещения сообщений в любой точке мира. Такие приложения имеют множество применений, включая активизм и художественное выражение.

Оборудование

Дополненная реальность требует аппаратных компонентов, включая процессор, дисплей, сенсоры и устройства ввода. Современные мобильные вычислительные устройства, такие как смартфоны и планшетные компьютеры, содержат эти элементы, и часто оснащены камерой и микроэлектромеханическими системами (MEMS) – датчиками акселерометра, GPS и твердотельным компасом, что делает их подходящими платформами для дополненной реальности.

Дисплеи

Для отображения дополненной реальности могут использоваться различные технологии, включая оптические системы проекции, мониторы и портативные устройства. Две технологии отображения, применяемые в дополненной реальности, – дифракционные волноводы и отражающие волноводы. Гарнитура с дисплеем (HMD) – это устройство отображения, которое носится на голове, например, крепится к шлему или каске. HMD накладывают изображения как реального мира, так и виртуальных объектов на поле зрения пользователя. Современные HMD часто оснащаются датчиками для отслеживания шести степеней свободы, позволяющими системе сопоставлять виртуальную информацию с реальным миром и соответствующим образом адаптироваться к движениям головы пользователя. HMD могут предоставлять пользователям виртуальной реальности мобильные и совместные возможности. Некоторые производители, такие как uSens и Gestigon, добавляют управление жестами для полного эффекта погружения. Vuzix – компания, выпустившая ряд головных дисплеев с оптическим сквозным отображением, предназначенных для использования в дополненной реальности.

Очки

Дисплеи дополненной реальности могут отображаться на устройствах, похожих на очки. Существуют версии в виде очков, использующих камеры для захвата изображения реального мира и повторного отображения дополненной реальности через окуляры, а также устройства, в которых изображение дополненной реальности проецируется сквозь или отражается от поверхностей линз очков. EyeTap (также известный как Generation 2 Glass) перехватывает лучи света, которые в противном случае прошли бы через центр линзы глаза пользователя, и заменяет каждый луч реального света синтетическим светом, управляемым компьютером. Стекло четвертого поколения.

УВД

Главный дисплей (HUD) — это прозрачный дисплей, который отображает данные, не заставляя пользователя отводить взгляд от привычной точки обзора. Являясь предшествующей технологией дополненной реальности, главный дисплей впервые был разработан в 1950-х годах для пилотов, проецируя простую информацию о полете в поле их зрения, что позволяло им не отвлекаться и не смотреть на приборы. Устройства дополненной реальности, носимые перед глазами, могут использоваться как портативные главные дисплеи, поскольку они способны отображать данные, информацию и изображения, пока пользователь наблюдает за реальным миром. Многие определения дополненной реальности ограничиваются лишь наложением информации. По сути, это и делает главный дисплей; однако, на практике дополненная реальность предполагает регистрацию и отслеживание соответствия между наложенными визуальными и сенсорными восприятиями, информацией, данными и изображениями и элементами реального мира.

Контактные линзы

Контактные линзы, отображающие изображения дополненной реальности, находятся в разработке. Эти бионические контактные линзы могут содержать элементы отображения, встроенные непосредственно в линзу, включая интегральные схемы, светодиоды и антенну для беспроводной связи. Первый дисплей для контактных линз был запатентован Стивом Манном в 1999 году и предназначался для работы в сочетании с очками дополненной реальности, однако проект был заброшен, а затем возобновлен и вновь закрыт спустя 11 лет, в 2010–2011 годах. Другая версия контактных линз, разрабатываемая для армии США, предназначена для использования с очками дополненной реальности, позволяя солдатам одновременно фокусироваться на изображениях дополненной реальности, проецируемых на очки вблизи глаз, и на удаленных объектах реального мира. На выставке CES 2013 компания Innovega также представила аналогичные контактные линзы, требующие совместного использования с очками дополненной реальности. Многие ученые работают над созданием контактных линз, способных выполнять различные технологические задачи. В патенте, поданном компанией Samsung, описывается контактная линза дополненной реальности, которая, после завершения разработки, будет включать встроенную камеру непосредственно на линзе. Конструкция предполагает управление интерфейсом посредством моргания. Также предполагается возможность подключения к смартфону пользователя для просмотра и отдельного управления отснятым материалом. В случае успеха, линза будет оснащена камерой или датчиком внутри, который может быть, например, датчиком освещенности или температуры. Первый публично представленный рабочий прототип контактной линзы дополненной реальности, не требующий использования очков, был разработан компанией Mojo Vision и представлен на выставке CES 2020.

Виртуальный дисплей сетчатки

Виртуальный дисплей сетчатки (VRD) – это персональное устройство отображения, разрабатываемое в лаборатории технологий человеческого интерфейса Университета Вашингтона под руководством доктора Томаса А. Фернесса III. Эта технология позволяет сканировать изображение непосредственно на сетчатку глаза зрителя. Это обеспечивает яркие изображения с высоким разрешением и контрастностью. Зритель видит то, что кажется обычным дисплеем, парящим в пространстве. Было проведено несколько тестов для анализа безопасности VRD, а позднее стали использоваться GPS-устройства и MEMS-датчики, такие как цифровые компасы и шестиосевые акселерометр-гироскопы. В настоящее время начинают применяться бесконтактные трекеры одновременной локализации и построения карты (SLAM), например, PTAM (параллельное отслеживание и построение карты). AR для портативных устройств обещает стать первым коммерческим успехом для технологий AR. Два основных преимущества портативной AR – это мобильность устройств и повсеместность камер в телефонах. К недостаткам относятся физические ограничения, связанные с необходимостью постоянно держать устройство перед собой, а также искажения, вносимые широкоугольными камерами мобильных телефонов по сравнению с тем, как воспринимается реальный мир невооруженным глазом.

Картографирование проекции

Проекционное отображение дополняет объекты и сцены реального мира без использования специальных дисплеев, таких как мониторы, шлемы виртуальной реальности или портативные устройства. Проекционное отображение использует цифровые проекторы для отображения графической информации на физических объектах. Ключевое отличие проекционного отображения заключается в том, что отображаемое изображение отделено от пользователей системы. Поскольку отображение не привязано к конкретному пользователю, проекционное отображение легко масштабируется для групп пользователей, обеспечивая совместную работу. Примеры включают в себя шейдерные лампы, мобильные проекторы, виртуальные столы и интеллектуальные проекторы. Шейдерные лампы имитируют и дополняют реальность, проецируя изображения на нейтральные объекты. Это позволяет улучшить внешний вид объекта, используя материалы, состоящие из простого набора – проектора, камеры и датчика. Другие области применения включают проекции на столы и стены. Виртуальные витрины, использующие полупрозрачные зеркала в сочетании с несколькими графическими дисплеями, предоставляют интерактивный способ одновременного взаимодействия с виртуальным и реальным мирами. Система проекционного отображения может одновременно отображать изображение на любом количестве поверхностей в помещении. Проекционное отображение поддерживает как графическую визуализацию, так и пассивные тактильные ощущения для конечных пользователей. Пользователи могут касаться физических объектов, получая при этом пассивные тактильные ощущения.

Отслеживание

Современные мобильные системы дополненной реальности используют одну или несколько из следующих технологий отслеживания движения: цифровые камеры и/или другие оптические сенсоры, акселерометры, GPS, гироскопы, твердотельные компасы, радиочастотная идентификация (RFID). Эти технологии обеспечивают различную степень точности и прецизионности. В API ARKit от Apple и API ARCore от Google эти технологии реализованы для обеспечения отслеживания на соответствующих платформах мобильных устройств.

Входные устройства

Техники включают системы распознавания речи, преобразующие слова, произнесенные пользователем, в компьютерные команды, и системы распознавания жестов, интерпретирующие движения тела пользователя посредством визуального определения или с помощью датчиков, встроенных в периферийные устройства, такие как волшебная палочка, стилус, указка, перчатка или другая носимая электроника. Продукты, стремящиеся выполнять роль контроллера для AR-гарнитур, включают Wave от Seebright Inc. и Nimble от Intugine Technologies.

Компьютер

Компьютеры отвечают за графику в дополненной реальности. Компьютер анализирует полученные визуальные и другие данные для синтеза и позиционирования виртуальных объектов. По мере развития технологий и компьютеров, дополненная реальность способна радикально изменить восприятие реального мира. Компьютеры совершенствуются очень быстрыми темпами, что открывает новые возможности для улучшения других технологий. Чем больше прогрессируют компьютеры, тем более гибкой и распространенной в обществе станет дополненная реальность. Компьютеры – основа дополненной реальности. Компьютер получает данные от датчиков, определяющих относительное положение поверхности объекта. Эти данные поступают в компьютер в качестве входных, а затем выводятся пользователю, добавляя элементы, которые иначе отсутствовали бы. Компьютер состоит из памяти и процессора. Он обрабатывает отсканированную среду, генерирует изображения или видео и передает их на устройство отображения для наблюдателя. Характерные признаки на поверхности объекта сохраняются в памяти компьютера. Компьютер также извлекает данные из памяти, чтобы реалистично отображать изображения зрителю.

Проектор

Проекторы также могут использоваться для отображения AR-контента. Проектор может проецировать виртуальный объект на экран, и зритель может взаимодействовать с этим объектом. В качестве проекционных поверхностей могут выступать различные объекты, например, стены или стеклянные панели.

Сетевые связи

Мобильные приложения дополненной реальности становятся все более популярными благодаря широкому распространению мобильных и, особенно, носимых устройств. Однако они часто используют вычислительно сложные алгоритмы компьютерного зрения с очень строгими требованиями к задержке. Для компенсации недостаточной вычислительной мощности часто требуется переносить обработку данных на удаленный сервер. Перенос вычислений создает новые ограничения для приложений, в частности, в отношении задержки и пропускной способности. Несмотря на множество протоколов передачи мультимедиа в реальном времени, также необходима поддержка со стороны сетевой инфраструктуры.

Программное обеспечение и алгоритмы

Ключевым показателем AR-систем является степень реалистичности интеграции дополнений с реальным миром. Программное обеспечение должно определять координаты реального мира, независимо от камеры и изображений с камеры. Этот процесс называется регистрацией изображений и использует различные методы компьютерного зрения, в основном связанные с видеоотслеживанием. Многие методы компьютерного зрения, применяемые в дополненной реальности, унаследованы от визуальной одометрии. Обычно эти методы состоят из двух этапов. Первый этап – обнаружение ключевых точек, фидуциальных маркеров или оптического потока на изображениях с камеры. На этом этапе могут использоваться методы выделения признаков, такие как обнаружение углов, обнаружение областей, обнаружение границ или пороговая обработка, а также другие методы обработки изображений. Второй этап восстанавливает систему координат реального мира на основе данных, полученных на первом этапе. Некоторые методы предполагают наличие в сцене объектов с известной геометрией (или фидуциальных маркеров). В некоторых случаях трехмерная структура сцены должна быть рассчитана заранее. Если часть сцены неизвестна, одновременная локализация и построение карты (SLAM) позволяет определять относительные положения. Если информация о геометрии сцены отсутствует, используются методы "структура из движения", такие как метод пучков. Математические методы, используемые на втором этапе, включают: проективную (эпиполярную) геометрию, геометрическую алгебру, представление вращения с помощью экспоненциального отображения, фильтры Калмана и частиц, нелинейную оптимизацию, робастную статистику. В дополненной реальности выделяют два различных режима отслеживания: с маркерами и без маркеров. Маркеры – это визуальные ориентиры, запускающие отображение виртуальной информации. Можно использовать лист бумаги с определенной геометрией. Камера распознает геометрию, идентифицируя конкретные точки на рисунке. Отслеживание без маркеров, также называемое мгновенным отслеживанием, не использует маркеры. Вместо этого пользователь размещает объект в поле зрения камеры, предпочтительно на горизонтальной плоскости. Оно использует датчики мобильных устройств для точного определения реального окружения, например, расположения стен и точек пересечения. Язык разметки дополненной реальности (ARML) – это стандарт данных, разработанный в рамках Open Geospatial Consortium (OGC), который включает грамматику языка расширяемой разметки (XML) для описания местоположения и внешнего вида виртуальных объектов в сцене, а также привязки ECMAScript для обеспечения динамического доступа к свойствам виртуальных объектов. Для ускорения разработки приложений дополненной реальности появились инструменты разработки программного обеспечения, такие как Lens Studio от Snapchat и Spark AR от Facebook. Apple и Google выпустили комплекты разработки программного обеспечения (SDK) для дополненной реальности.

Разработка

Внедрение дополненной реальности в потребительские товары требует учета дизайна приложений и связанных с технологической платформой ограничений. Поскольку AR-системы сильно зависят от погружения пользователя и взаимодействия между пользователем и системой, дизайн может способствовать принятию виртуальной среды. Для большинства систем дополненной реальности можно придерживаться схожих принципов проектирования. Ниже приведены некоторые рекомендации по разработке приложений дополненной реальности:

Конструкция взаимодействия

Дизайн взаимодействия в технологиях дополненной реальности фокусируется на вовлечении пользователя с конечным продуктом для улучшения общего пользовательского опыта и удовлетворения. Цель дизайна взаимодействия – избежать отчуждения или дезориентации пользователя за счет организации представляемой информации. Поскольку взаимодействие пользователя основано на его вводе, дизайнеры должны сделать элементы управления системой более понятными и доступными. Распространенный метод повышения удобства использования приложений дополненной реальности – определение часто используемых областей на сенсорном экране устройства и разработка приложения с учетом этих областей управления. Важно также структурировать карты пользовательского пути и поток информации, что снижает общую когнитивную нагрузку на систему и значительно упрощает освоение приложения. В дизайне взаимодействия разработчикам важно использовать технологии дополненной реальности, которые дополняют функциональность или назначение системы. Например, использование привлекательных AR-фильтров и уникальной платформы обмена в Snapchat позволяет пользователям расширять возможности социального взаимодействия внутри приложения. В других приложениях, где пользователям необходимо понимать фокус и намерение, дизайнеры могут использовать прицельную сетку или трассировку луча с устройства. Ниже описаны примеры областей применения, включая археологию, архитектуру, торговлю и образование. Среди ранних примеров – использование дополненной реальности для поддержки хирургических операций посредством предоставления виртуальных наложений, направляющих медицинских работников, а также AR-контент для астрономии и сварки.

Археология

AR использовался для поддержки археологических исследований. Накладывая археологические объекты на современный ландшафт, AR позволяет археологам предполагать возможные планы участков на основе сохранившихся построек. Компьютерные модели руин, зданий, ландшафтов и даже древних людей были использованы в первых археологических AR-приложениях. Например, внедрение системы VITA (Visual Interaction Tool for Archaeology) позволит пользователям представлять и изучать результаты раскопок в режиме реального времени, не покидая дома. Пользователи могут совместно работать, "перемещаясь, осуществляя поиск и просматривая данные". Хрвое Бенко, исследователь из департамента компьютерных наук Колумбийского университета, отмечает, что эти и подобные системы способны предоставлять "3D-панорамные изображения и 3D-модели самого участка на различных этапах раскопок", одновременно структурируя значительный объем данных в удобном для совместной работы формате. Коллаборативные AR-системы обеспечивают мультимодальное взаимодействие, объединяющее реальный мир с виртуальными изображениями обоих окружений.

Архитектура

AR может помочь в визуализации строительных проектов. Компьютерные изображения сооружения можно наложить на реальный вид местности до начала физического строительства; это было публично продемонстрировано компанией Trimble Navigation в 2004 году. AR также может применяться в рабочем пространстве архитектора для создания анимированных 3D-визуализаций на основе 2D-чертежей. Осмотр архитектурных объектов можно улучшить с помощью AR-приложений, позволяющих пользователям, рассматривающим здание снаружи, виртуально видеть сквозь стены, просматривая его интерьер и планировку. Благодаря постоянному повышению точности GPS, компании могут использовать дополненную реальность для визуализации геопривязанных моделей строительных площадок, подземных сооружений, кабелей и трубопроводов с помощью мобильных устройств. Дополненная реальность применяется для презентации новых проектов, решения задач на строительной площадке и улучшения рекламных материалов. Примером является Daqri Smart Helmet – строительный шлем на базе Android, используемый для создания дополненной реальности для рабочих промышленных предприятий, включая визуальные инструкции, оповещения в режиме реального времени и 3D-картографию. После землетрясения в Крайстчерче Университет Кентербери разработал CityViewAR, который позволил городским планировщикам и инженерам визуализировать разрушенные здания. Это предоставило планировщикам инструменты для восстановления облика города до катастрофы, а также напомнило о масштабах разрушений, вызванных полным разрушением целых зданий.

Образование и профессиональная подготовка

В образовательных учреждениях AR используется для дополнения стандартной учебной программы. Текст, графика, видео и аудио могут быть наложены на реальное окружение учащегося. Учебники, карточки и другие учебные материалы могут содержать встроенные «маркеры» или триггеры, которые при сканировании AR-устройством отображают дополнительную информацию в мультимедийном формате. На 7-й Международной конференции 2015 года по виртуальной, дополненной и смешанной реальности Google Glass был упомянут как пример дополненной реальности, способной заменить традиционный класс. Прежде всего, технологии AR помогают учащимся проводить аутентичные исследования в реальном мире, а виртуальные объекты, такие как тексты, видео и изображения, служат дополнительными элементами для изучения окружающей среды. По мере развития AR студенты могут участвовать в интерактивном процессе и взаимодействовать со знаниями более осмысленно. Вместо того чтобы оставаться пассивными слушателями, студенты становятся активными участниками обучения, способными взаимодействовать с учебной средой. Компьютерные симуляции исторических событий позволяют студентам исследовать и изучать детали ключевых мест и событий. В высшем образовании Construct3D, система Studierstube, позволяет студентам изучать концепции машиностроения, математики или геометрии. AR-приложения по химии позволяют студентам визуализировать и взаимодействовать с пространственной структурой молекул, используя маркерный объект, удерживаемый в руке. Другие используют HP Reveal, бесплатное приложение, для создания AR-карточек для изучения механизмов органической химии или для демонстрации работы лабораторного оборудования в виртуальной среде. Студенты-анатомы могут визуализировать различные системы человеческого тела в трех измерениях. Использование AR в качестве инструмента для изучения анатомических структур доказало свою эффективность в повышении уровня знаний и обеспечивает дополнительные преимущества, такие как повышение вовлеченности и погружения в процесс обучения. AR также используется для разработки различных приложений для обучения безопасности при различных типах катастроф, таких как землетрясения и пожары в зданиях. Кроме того, было предложено и протестировано несколько AR-решений для эвакуации людей в безопасные места как при масштабных, так и при локальных бедствиях. Более того, AR-приложения могут интегрироваться с другими цифровыми технологиями, такими как BIM, интернет вещей и искусственный интеллект, для создания более эффективных решений в области обучения безопасности и навигации.

Промышленное производство

AR используется для замены бумажных инструкций цифровыми, которые накладываются на поле зрения оператора, снижая умственную нагрузку при работе. AR повышает эффективность обслуживания оборудования, предоставляя операторам прямой доступ к истории его обслуживания. Виртуальные руководства помогают производителям быстро адаптироваться к меняющимся конструкциям продукции, поскольку цифровые инструкции легче редактировать и распространять, чем бумажные. Использование AR может повысить безопасность операторов при работе вблизи мощного промышленного оборудования, предоставляя им дополнительную информацию о состоянии машины, функциях безопасности и опасных зонах рабочего пространства.

Торговля

AR используется для интеграции печатного и видеомаркетинга. Печатные рекламные материалы могут быть разработаны с определенными "триггерными" изображениями, которые при сканировании AR-совместимым устройством с использованием распознавания изображений активируют видеоверсию рекламного материала. Ключевое отличие дополненной реальности от простого распознавания изображений заключается в возможности одновременного наложения нескольких медиа на экран, таких как кнопки для публикации в социальных сетях, видео на странице, аудио и 3D-объекты. Традиционные печатные издания используют дополненную реальность для объединения различных типов медиа. AR может улучшить предварительный просмотр продукта, например, позволить клиенту увидеть содержимое упаковки, не открывая ее. AR также может служить помощником при выборе товаров из каталога или через киоск. Сканирование изображений продуктов может активировать отображение дополнительного контента, такого как варианты кастомизации и дополнительные изображения продукта в использовании. К 2010 году для электронной коммерции были разработаны виртуальные примерочные. В 2012 году монетный двор использовал AR-технологии для продвижения памятной монеты Арубы. Сама монета служила AR-триггером, и при наведении AR-совместимого устройства на нее отображались дополнительные объекты и слои информации, невидимые без устройства. В 2018 году Apple объявила о поддержке файлов AR формата Universal Scene Description (USDZ) для iPhone и iPad с iOS 12. Apple создала AR QuickLook Gallery, позволяющую пользователям ознакомиться с дополненной реальностью на своих устройствах Apple. В 2018 году Shopify, канадская компания, специализирующаяся на электронной коммерции, объявила об интеграции AR Quick Look. Ее продавцы смогут загружать 3D-модели своих продуктов, а пользователи смогут просматривать их в реальном окружении, нажав на модели в браузере Safari на своих iOS-устройствах. В 2018 году Twinkl выпустила бесплатное AR-приложение для учебных классов. Ученики могут увидеть, как выглядел Йорк более 1900 лет назад. Twinkl запустила первую многопользовательскую AR-игру Little Red и предлагает более 100 бесплатных образовательных AR-моделей. Дополненная реальность все чаще используется в онлайн-рекламе. Ритейлеры предлагают возможность загрузить фотографию на свой сайт и "примерить" различные предметы одежды, которые накладываются на изображение. Более того, компании, такие как Bodymetrics, устанавливают в универмагах кабины для сканирования тела. Эти кабины создают 3D-модель пользователя, позволяя покупателям видеть, как на них выглядят различные наряды, не переодеваясь. Например, JC Penney и Bloomingdale's используют "виртуальные примерочные", позволяющие клиентам видеть себя в одежде, не примеряя ее. Другой магазин, использующий AR для продвижения одежды, – Neiman Marcus. Neiman Marcus предлагает покупателям возможность увидеть свои наряды в 360-градусном обзоре с помощью своего "зеркала памяти". В 2017 году Ikea представила приложение Ikea Place. Оно содержит каталог из более чем 2000 наименований – почти всю коллекцию диванов, кресел, журнальных столиков и систем хранения компании, которые можно разместить в любой комнате с помощью телефона. Приложение позволило создать 3D-модели мебели в масштабе 1:1 в жилом пространстве покупателя. IKEA осознала, что ее клиенты стали реже посещать магазины и совершать прямые покупки. Приобретение Shopify компании Primer, разработчика AR-приложения, направлено на стимулирование малого и среднего бизнеса к интерактивным AR-покупкам с помощью простой интеграции AR и удобного пользовательского опыта для продавцов и покупателей. AR помогает ритейлерам снизить операционные расходы. Продавцы загружают информацию о продукте в AR-систему, а покупатели могут использовать мобильные устройства для поиска и создания 3D-карт.

Визуальное искусство

AR, применяемая в визуальном искусстве, позволяет объектам или местам инициировать художественный многомерный опыт и интерпретации реальности. Австралийский художник новых медиа Джеффри Шоу стал пионером дополненной реальности в трех работах: "Viewpoint" (Взгляд) в 1975 году, "Virtual Sculptures" (Виртуальные скульптуры) в 1987 году и "The Golden Calf" (Золотой телец) в 1993 году. Он продолжает исследовать новые возможности AR в многочисленных недавних работах. Дополненная реальность может способствовать развитию визуального искусства в музеях, позволяя посетителям рассматривать произведения искусства в галереях в многомерном формате через экраны своих телефонов. Музей современного искусства в Нью-Йорке создал экспозицию в своем художественном музее, демонстрирующую функции AR, которые зрители могут увидеть с помощью приложения на своем смартфоне. Музей разработал собственное приложение под названием MoMAR Gallery, которое посетители могут скачать и использовать в специализированной галерее дополненной реальности, чтобы увидеть картины музея по-новому. Это позволяет зрителям обнаруживать скрытые аспекты и информацию о картинах, а также получать интерактивный технологический опыт взаимодействия с произведениями искусства. Технология AR была использована в работах Нэнси Бейкер Кейхилл "Margin of Error" (Маржинальная погрешность) и "Revolutions" (Революции) – двух произведениях монументального искусства, созданных ею для выставки Desert X 2019 года. Технология дополненной реальности способствовала разработке технологии отслеживания взгляда, позволяющей преобразовывать движения глаз людей с ограниченными возможностями в рисунки на экране. Датский художник Олафур Элиассон размещал в пользовательской среде объекты, такие как пылающие солнца, внеземные камни и редкие животные. Martin & Muñoz начали использовать технологию дополненной реальности (AR) в 2020 году для создания и размещения виртуальных работ, основанных на их снежных шарах, в своих выставках и в среде пользователей. Их первая работа с использованием AR была представлена в Институте Сервантеса в Нью-Йорке в начале 2022 года.

Фитнес

Аппаратное и программное обеспечение AR для использования в фитнесе включает в себя умные очки для велоспорта и бега, с анализом производительности и картами, проецируемыми на поле зрения пользователя, а также применение в боксе, боевых искусствах и теннисе, где пользователям необходимо сохранять осведомленность об окружающем пространстве для безопасности. К играм и программному обеспечению, связанному с фитнесом, относятся Pokémon Go и Jurassic World Alive.

Взаимодействие человека и компьютера

Человеко-компьютерное взаимодействие (HCI) — это междисциплинарная область информатики, занимающаяся проектированием и реализацией систем, взаимодействующих с людьми. Исследователи в области HCI представляют различные дисциплины, включая информатику, инженерию, дизайн, эргономику и социальные науки, объединенные общей целью – решать проблемы проектирования и использования технологий, чтобы сделать их более простыми, эффективными, производительными, безопасными и удобными. Согласно статье в журнале Time за 2017 год, через 15–20 лет прогнозируется, что дополненная и виртуальная реальность станут основным способом взаимодействия с компьютерами.

Удаленное сотрудничество

Дети младшего школьного возраста легко усваивают материал через интерактивный опыт. Например, астрономические созвездия и движение объектов в Солнечной системе отображались в 3D и накладывались на изображение в направлении, в котором держали устройство, дополняясь видеоинформацией. Иллюстрации из научных книг могли оживать в виде видео, не требуя от ребенка поиска материалов в сети. В 2013 году на Kickstarter был запущен проект образовательной игрушки, позволяющей детям сканировать свои схемы с помощью iPad и наблюдать за движением электрического тока. Хотя к 2016 году некоторые образовательные приложения с использованием AR уже были доступны, широкого распространения они не получили. Примеры приложений, использующих дополненную реальность для обучения: SkyView для изучения астрономии, AR Circuits для сборки простых электрических цепей и SketchAr для рисования. AR также может помочь родителям и учителям в достижении целей современного образования, таких как предоставление более индивидуального и гибкого обучения, установление более прочной связи между школьной программой и реальным миром, а также повышение вовлеченности учащихся в процесс обучения.

Управление чрезвычайными ситуациями/поиск и спасение

Системы дополненной реальности используются в ситуациях обеспечения общественной безопасности, от сильных штормов до поиска преступников, находящихся на свободе. Еще в 2009 году две статьи в журнале Emergency Management обсуждали применение технологии AR в управлении чрезвычайными ситуациями. Первая из них – "Дополненная реальность – перспективная технология для управления чрезвычайными ситуациями" авторства Джеральда Барона. По мнению Адама Кроу: "Технологии, такие как дополненная реальность (например, Google Glass), и растущие ожидания общественности будут и дальше вынуждать профессиональных специалистов по управлению чрезвычайными ситуациями кардинально менять время, место и способы развертывания технологий до, во время и после катастроф". Другой ранний пример – самолет, осуществлявший поиски пропавшего туриста в пересеченной горной местности. Системы дополненной реальности предоставляли операторам аэросъемки информацию о географическом расположении и названиях лесных дорог, интегрированную с видеоизображением с камеры. Оператор камеры мог более эффективно искать туриста, обладая географическим контекстом изображения. После обнаружения туриста оператор мог более точно направить спасателей к его местонахождению, поскольку географические координаты и ориентиры были четко обозначены.

Социальное взаимодействие

AR может быть использована для облегчения социального взаимодействия. Социальная сеть дополненной реальности под названием Talk2Me позволяет людям распространять информацию и просматривать информацию, предоставляемую другими, в формате дополненной реальности. Оперативный и динамичный обмен информацией и возможность просмотра в Talk2Me помогают пользователям начинать разговоры и находить друзей среди людей, находящихся поблизости. Однако использование AR-гарнитуры может ухудшить качество взаимодействия между двумя людьми, если один из них её не носит, поскольку гарнитура может отвлекать. Дополненная реальность также предоставляет пользователям возможность практиковать различные формы социального взаимодействия с другими людьми в безопасной и безрисковой среде. Ханнес Кауфман, доцент по виртуальной реальности в TU Vienna, говорит: "В совместной дополненной реальности несколько пользователей могут получить доступ к общему пространству, заполненному виртуальными объектами, при этом оставаясь в реальном мире. Этот метод особенно эффективен в образовательных целях, когда пользователи находятся в одном месте и могут использовать естественные средства коммуникации (речь, жесты и т. д.), но также может быть успешно объединен с иммерсивной VR или удаленным сотрудничеством". Ханнес называет образование одним из возможных применений этой технологии.

Видеоигры

Игровая индустрия приняла технологию дополненной реальности. Было разработано несколько игр для специально оборудованных помещений, таких как AR-воздушный хоккей, Titans of Space, совместные сражения против виртуальных противников и бильярдные столы с дополненной реальностью. В 2010 году Ogmento стал первым AR-стартапом в игровой индустрии, получившим венчурное финансирование. Компания впоследствии выпустила первые AR-игры, привязанные к местоположению, для таких проектов, как Paranormal Activity: Sanctuary, NBA: King of the Court и Halo: King of the Hill. Технология компьютерного зрения компании в конечном итоге была переработана и продана Apple, внеся значительный вклад в разработку ARKit. Дополненная реальность позволяет игрокам погружаться в цифровой игровой процесс в реальном мире. Niantic выпустила мобильную игру с дополненной реальностью Pokémon Go. Disney сотрудничает с Lenovo для создания AR-игры Star Wars: Jedi Challenges, которая работает с AR-гарнитурой Lenovo Mirage, датчиком отслеживания и контроллером светового меча, запуск которой запланирован на декабрь 2017 года.

Промышленный дизайн

AR позволяет промышленным дизайнерам оценить дизайн и работу продукта до его завершения. Volkswagen использовал AR для сопоставления смоделированных и реальных изображений при краш-тестах. AR применялся для визуализации и изменения конструкции кузова и компоновки двигателя. Также он использовался для сравнения цифровых и физических макетов с целью выявления расхождений между ними.

Планирование, практика и образование в области здравоохранения

Одним из первых применений дополненной реальности было здравоохранение, особенно для поддержки планирования, практики и обучения хирургическим процедурам. Еще в 1992 году повышение эффективности работы человека во время операции было официально заявленной целью при создании первых систем дополненной реальности в лабораториях ВВС США. Дополненная реальность предоставляет хирургам данные мониторинга пациентов в стиле дисплея пилота истребителя и позволяет получать доступ к данным визуализации пациентов, включая функциональные видео, и накладывать их на изображение. Примеры включают виртуальный рентгеновский снимок, основанный на предварительной томографии или на изображениях в реальном времени с ультразвуковых и конфокальных микроскопических зондов, визуализацию положения опухоли на видео эндоскопа или оценку рисков радиационного воздействия от рентгеновских аппаратов. Дополненная реальность может улучшить визуализацию плода в утробе матери. Компании Siemens, Karl Storz и IRCAD разработали систему лапароскопической хирургии печени, использующую дополненную реальность для визуализации опухолей и сосудов, расположенных под поверхностью. Дополненная реальность применяется для лечения фобии перед тараканами и снижения страха перед пауками. Пациентам, использующим очки дополненной реальности, можно отправлять напоминания о приеме лекарств. Дополненная реальность может быть очень полезной в медицине. Ее можно использовать для предоставления врачу или хирургу важной информации, не отвлекая их от пациента. 30 апреля 2015 года Microsoft представила Microsoft HoloLens – свою первую разработку в области дополненной реальности. HoloLens совершенствовался с годами и теперь способен проецировать голограммы для хирургических операций, основанных на визуализации с использованием ближней инфракрасной флуоресценции. По мере развития дополненной реальности ее применение в здравоохранении расширяется. Дополненная реальность и аналогичные компьютерные инструменты используются для обучения медицинских специалистов. В здравоохранении дополненная реальность может использоваться для предоставления рекомендаций во время диагностических и терапевтических вмешательств, например, во время операции. Magee и др., например, описывают использование дополненной реальности для медицинской подготовки при моделировании установки иглы под контролем ультразвука. Недавнее исследование, проведенное Akçayır, Akçayır, Pektaş и Ocak (2016), показало, что технология дополненной реальности улучшает лабораторные навыки студентов университетов и способствует формированию позитивного отношения к лабораторным работам по физике. В последнее время дополненная реальность начала применяться в нейрохирургии – области, требующей большого количества данных визуализации перед проведением операций.

Пространственное погружение и взаимодействие

Приложения дополненной реальности, работающие на портативных устройствах, используемых как гарнитуры виртуальной реальности, также могут оцифровывать присутствие человека в пространстве и создавать его компьютерную модель в виртуальном пространстве, где он может взаимодействовать и выполнять различные действия. Эти возможности демонстрирует проект Anywhere, разработанный аспирантом ETH Zurich, который назвали "опытом выхода из тела".

Летная подготовка

Основываясь на десятилетиях исследований перцептивно-моторной деятельности в экспериментальной психологии, исследователи из Лаборатории авиационных исследований Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн использовали дополненную реальность в форме отображаемой в небе траектории полета для обучения студентов-пилотов посадке самолета в авиасимуляторе. Адаптивная схема предоставления дополненной реальности, при которой студентам показывали подсказку только при отклонении от траектории полета, оказалась более эффективным методом обучения, чем постоянная схема. Студенты, обученные посадке в симуляторе с использованием адаптивной подсказки, научились сажать легкий самолет быстрее, чем студенты, получившие такое же количество тренировок по посадке в симуляторе, но с постоянной подсказкой или без нее.

Военный

Интересное раннее применение AR произошло, когда компания Rockwell International создала видеокарты с наложением траекторий спутников и орбитального мусора для помощи в космических наблюдениях в оптической системе Air Force Maui. В своей статье 1993 года «Корреляция обломков с использованием системы Rockwell WorldView» авторы описывают использование наложенных карт, применяемых к видео с космических телескопов наблюдения. На наложенных картах указывались траектории различных объектов в географических координатах. Это позволило операторам телескопов идентифицировать спутники, а также обнаруживать и каталогизировать потенциально опасный космический мусор. Начиная с 2003 года армия США интегрировала систему дополненной реальности SmartCam3D в беспилотную воздушную систему Shadow для помощи операторам датчиков, использующим телескопические камеры для обнаружения людей или интересующих объектов. Система объединяла фиксированную географическую информацию, включая названия улиц, достопримечательности, аэропорты и железные дороги, с видео в реальном времени с камеры. Система предлагала режим «картинка в картинке», позволяющий отображать синтетический вид области вокруг поля зрения камеры. Это помогало решить проблему, когда поле зрения настолько узкое, что исключает важный контекст, как будто «смотришь в трубочку». Система отображала в реальном времени маркеры местоположения «свой-чужой-нейтральный», смешанные с видео в реальном времени, обеспечивая оператору улучшенную ситуационную осведомленность. Исследователи из Исследовательской лаборатории ВВС США (Calhoun, Draper и др.) обнаружили примерно двукратное увеличение скорости, с которой операторы датчиков БПЛА находили интересующие объекты с использованием этой технологии. Эта способность поддерживать географическую осведомленность количественно повышает эффективность выполнения задач. Система используется на армейских беспилотных летательных аппаратах RQ-7 Shadow и MQ-1C Gray Eagle. В бою AR может служить сетевой системой связи, которая передает полезные данные с поля боя в реальном времени на очки солдата. С точки зрения солдата, люди и различные объекты могут быть отмечены специальными индикаторами для предупреждения о потенциальной опасности. Виртуальные карты и изображения с камеры обзора на 360° также могут быть отображены для помощи солдату в навигации и ориентации на поле боя, и эту информацию можно передавать военным руководителям в удаленный командный центр. Комбинация визуализации обзора на 360° и AR может использоваться на борту боевых машин и танков в качестве круговой обзорной системы. AR может быть эффективным инструментом для виртуального отображения трехмерной топологии хранилищ боеприпасов на местности, с выбором комбинации боеприпасов в штабелях и расстояния между ними, а также визуализацией зон риска. Область применения AR также включает визуализацию данных от встроенных датчиков мониторинга боеприпасов. Программное обеспечение LandForm также было испытано на полигоне армии Юма в 1999 году. На фотографии справа можно увидеть маркеры на карте, указывающие взлетно-посадочные полосы, диспетчерскую вышку, рулежные дорожки и ангары, наложенные на видео. AR может повысить эффективность навигационных устройств. На ветровом стекле автомобиля может отображаться информация о направлении движения, расстоянии до пункта назначения, погоде, местности, дорожных условиях и дорожной ситуации, а также предупреждения о потенциальных опасностях на пути. С 2012 года швейцарская компания WayRay разрабатывает голографические навигационные системы AR, которые используют голографические оптические элементы для проецирования всей информации, связанной с маршрутом, включая указания, важные уведомления и интересные места, прямо в поле зрения водителя и далеко впереди транспортного средства. На борту морских судов AR может позволить вахтенным непрерывно отслеживать важную информацию, такую как курс и скорость судна, перемещаясь по мостику или выполняя другие задачи.

Рабочее место

Дополненная реальность может оказать положительное влияние на взаимодействие в рабочих коллективах, поскольку люди могут быть более склонны к активному взаимодействию с образовательной средой. Она также может способствовать обновлению неявных знаний, что повышает конкурентоспособность компаний. AR использовалась для облегчения сотрудничества между распределенными командами посредством конференций с участием как находящихся на месте, так и удаленных сотрудников. Задачи AR включали мозговые штурмы и обсуждения с использованием общей визуализации через сенсорные экраны, интерактивные цифровые доски, общие пространства для проектирования и распределенные диспетчерские. В производственной среде дополненная реальность оказывает значительное влияние, и все больше примеров ее использования появляется на всех этапах жизненного цикла продукта – от проектирования и внедрения новых продуктов (NPI) до производства, обслуживания, ремонта, обработки и дистрибуции материалов. Например, на компонентах системы отображались метки, разъясняющие инструкции по эксплуатации для механика, выполняющего техническое обслуживание. Сборочные линии также выиграли от использования AR. Помимо Boeing, BMW и Volkswagen известны внедрением этой технологии на своих сборочных линиях для мониторинга улучшения процессов. Обслуживание крупных машин затруднено из-за их сложной структуры. AR позволяет увидеть внутреннее устройство машины, как на рентгеновском снимке, и сразу же определить место неисправности. По мере развития технологии AR и появления на рынке устройств второго и третьего поколения, влияние AR на предприятия продолжает расти. В Harvard Business Review Магид Абрахам и Марко Аннунциата обсуждают, как устройства AR теперь используются для "повышения производительности работников при выполнении различных задач с первого раза, даже без предварительного обучения". Они утверждают, что "эти технологии повышают производительность, делая работников более квалифицированными и эффективными, и, следовательно, могут привести к большему экономическому росту и созданию лучших рабочих мест". Также AR применяется для визуализации траекторий бильярдных шаров. AR используется для улучшения концертных и театральных представлений. Например, исполнители позволяют слушателям дополнять свои впечатления от прослушивания, объединяя свое выступление с выступлениями других исполнителей или групп пользователей.

Туризм и осмотр достопримечательностей

Путешественники могут использовать AR для получения информационных панелей в режиме реального времени о местоположении, его особенностях, а также комментариях и контенте, оставленном предыдущими посетителями. Продвинутые AR-приложения включают в себя симуляции исторических событий, мест и объектов, интегрированные в окружающий ландшафт. AR-приложения, привязанные к географическим координатам, предоставляют информацию о местоположении в аудиоформате, оповещая о достопримечательностях по мере того, как они появляются в поле зрения пользователя.

Перевод

Системы AR, такие как Word Lens, могут распознавать иностранный текст на вывесках и в меню и отображать этот текст на языке пользователя в дополненной реальности. Речь на иностранном языке может быть переведена и показана пользователю в виде печатных субтитров.

Музыка

Было предложено, что дополненная реальность может быть использована в новых методах создания, микширования, управления и визуализации музыки. В рамках проекта, демонстрирующего концепцию, Иэн Стерлинг, студент по дизайну взаимодействия в Калифорнийском колледже искусств, и инженер-программист Сваруп Пал продемонстрировали приложение HoloLens, основная задача которого – предоставление 3D-пространственного пользовательского интерфейса для кроссплатформенных устройств – приложения Android Music Player и вентилятора и освещения, управляемых Arduino, – а также возможность взаимодействия посредством отслеживания взгляда и жестов. Исследования, проводимые сотрудниками CRIStAL при Университете Лилля, используют дополненную реальность для обогащения музыкального исполнения. Проект ControllAR позволяет музыкантам дополнять свои MIDI-контроллеры переработанными графическими интерфейсами музыкального программного обеспечения. Проект Rouages предлагает расширить возможности цифровых музыкальных инструментов, чтобы раскрыть их механизмы для зрителей и тем самым повысить ощущение живого исполнения. Reflets – это новый дисплей дополненной реальности, предназначенный для музыкальных выступлений, в котором зрители выступают в качестве 3D-дисплея, отображая виртуальный контент на сцене, который также может использоваться для 3D-музыкального взаимодействия и совместной работы.

Снэпчат

Пользователи Snapchat имеют доступ к дополненной реальности в приложении благодаря фильтрам камеры. В сентябре 2017 года Snapchat обновил приложение, добавив фильтр камеры, позволяющий пользователям создавать анимированную мультяшную версию себя под названием "Bitmoji". Эти анимированные аватары проецируются в реальный мир через камеру и могут быть сфотографированы или записаны на видео. В том же месяце Snapchat также анонсировал новую функцию под названием "Sky Filters" (фильтры неба), которая станет доступна в приложении. Эта новая функция использует дополненную реальность для изменения внешнего вида фотографии неба, подобно тому, как пользователи применяют фильтры приложения к другим изображениям. Пользователи могут выбирать из фильтров неба, таких как звездная ночь, штормовые облака, красивые закаты и радуга.

Изменения реальности

В статье под названием "Смерть от Pokémon GO" исследователи из Школы менеджмента Краннерт Университета Пердью утверждают, что игра вызвала "непропорциональный рост числа дорожно-транспортных происшествий и связанных с ними повреждений транспортных средств, травм и смертельных случаев вблизи мест, называемых PokéStops, где пользователи могут играть в игру за рулем". Используя данные одного муниципалитета, в статье экстраполируется, к чему это может привести в общенациональном масштабе, и делается вывод, что "количество аварий, связанных с появлением Pokémon GO, увеличилось на 145 632, что повлекло за собой увеличение числа травм на 29 370 и увеличение числа смертельных случаев на 256 в период с 6 июля 2016 года по 30 ноября 2016 года". Авторы оценили стоимость этих аварий и смертей в сумму от 2 до 7,3 миллиардов долларов за тот же период. Более того, более чем каждый третий опытный пользователь Интернета, принявший участие в опросе, хотел бы удалять из поля зрения неприятные элементы, такие как мусор или граффити. Они даже хотели бы изменять окружающую среду, удаляя дорожные знаки, рекламные щиты и неинтересные витрины магазинов. Таким образом, AR представляется угрозой для компаний не меньше, чем возможностью. Хотя это может стать кошмаром для многочисленных брендов, не сумевших завоевать воображение потребителей, это также создает риск того, что пользователи очков дополненной реальности могут перестать замечать окружающие опасности. Потребители хотят использовать очки дополненной реальности, чтобы изменить окружающую среду, приведя ее в соответствие со своими личными взглядами. Примерно два из пяти опрошенных хотят изменить внешний вид окружающего пространства и даже то, как выглядят другие люди. Помимо возможных проблем с конфиденциальностью, описанных ниже, наибольшую опасность AR представляют перегрузка информацией и чрезмерная зависимость от системы. При разработке новых продуктов, связанных с AR, это означает, что пользовательский интерфейс должен соответствовать определенным рекомендациям, чтобы не перегружать пользователя информацией и предотвращать чрезмерную зависимость от системы AR, из-за которой могут быть упущены важные сигналы из окружающей среды. Кодекс этики в области расширения человеческих возможностей, впервые предложенный Стивом Манном в 2004 году и впоследствии доработанный Рэем Курцвейлом и Марвином Мински в 2013 году, был окончательно ратифицирован на конференции по виртуальной реальности в Торонто 25 июня 2017 года.

Право собственности

Взаимодействие дополненной реальности, привязанной к местоположению, с правом собственности в значительной степени остается неопределенным. Было проанализировано несколько моделей разрешения этого взаимодействия в рамках общего права: расширение прав на недвижимость для охвата дополнений на или вблизи собственности с сильным акцентом на незаконное проникновение, запрещающее дополнения без разрешения владельца; система «открытого доступа», разрешающая дополнения, если владелец не запретил их; и система «свободы перемещения», при которой владельцы недвижимости не имеют контроля над не нарушающими спокойствие дополнениями. Одной из проблем, возникших во время ажиотажа вокруг Pokémon Go, было беспокойство, которое игроки причиняли владельцам частной собственности, посещая близлежащие дополнения, привязанные к местоположению, которые могли находиться на их территории или по пути к ней. Условия обслуживания Pokémon Go явно отказывают от ответственности за действия игроков, что может ограничить (но не полностью исключить) ответственность его производителя, Niantic, в случае незаконного проникновения игрока во время игры: по мнению Niantic, именно игрок совершает незаконное проникновение, в то время как Niantic лишь пользуется допустимой свободой слова. Теория, выдвинутая в исках против Niantic, заключается в том, что размещение игровых элементов в местах, которые приведут к незаконному проникновению или исключительно большому потоку посетителей, может представлять собой создание помех, даже если каждое отдельное проникновение или посещение лишь косвенно связано с действиями Niantic. Еще одно обвинение против Niantic заключается в том, что размещение прибыльных игровых элементов на земле без разрешения владельцев земли является неосновательным обогащением. В более гипотетическом сценарии, собственность может быть дополнена рекламой или нежелательным контентом против воли ее владельца. В соответствии с американским законодательством, суды вряд ли сочтут такие ситуации нарушением прав на недвижимость без расширения этих прав для включения дополненной реальности (аналогично тому, как английское общее право признало права на воздушное пространство). В статье в Michigan Telecommunications and Technology Law Review утверждается, что существует три основания для такого расширения, исходя из различных подходов к пониманию собственности. Теория собственности как личности, изложенная Маргарет Радин, предполагает, что она поддерживает расширение прав собственности из-за тесной связи между личностью и владением собственностью; однако эта точка зрения не является общепринятой среди правоведов. Согласно утилитарной теории собственности, преимущества, связанные с предотвращением ущерба владельцам недвижимости, вызванного дополнениями, и трагедии общих ресурсов, а также сокращением транзакционных издержек за счет упрощения установления права собственности, оправдывают признание прав на недвижимость в отношении дополнений, привязанных к местоположению, хотя сохраняется вероятность трагедии антиобщего блага из-за необходимости переговоров с владельцами недвижимости, что замедляет инновации. Наконец, следуя определению собственности как «права вещей», поддерживаемому Томасом Мерриллом и Генри Э. Смитом, дополнение, основанное на местоположении, естественно идентифицируется как «вещь», и, хотя неконкурентный и эфемерный характер цифровых объектов создает трудности для обеспечения исключительности, в статье утверждается, что это не является непреодолимым препятствием. В Соединенных Штатах были предприняты некоторые попытки законодательного регулирования. Округ Милуоки, штат Висконсин, попытался регулировать игры дополненной реальности, проводимые в его парках, требуя предварительного получения разрешения, но федеральный судья раскритиковал это на основании свободы слова; а штат Иллинойс рассматривал возможность введения процедуры уведомления и удаления для дополнений, привязанных к местоположению. В статье для Iowa Law Review отмечалось, что работа со множеством местных разрешительных процедур будет обременительной для крупномасштабного сервиса, и, хотя предлагаемый механизм в Иллинойсе может быть работоспособным, он является реактивным и требует от владельцев недвижимости потенциально постоянного взаимодействия с новыми сервисами дополненной реальности; вместо этого, был предложен национальный реестр геозон, аналогичный списку «не беспокоить», как наиболее желательная форма регулирования для эффективного баланса интересов как поставщиков услуг дополненной реальности, так и владельцев недвижимости. Однако в статье в Vanderbilt Journal of Entertainment and Technology Law анализируется монолитный реестр запрещенных мест как недостаточно гибкий инструмент, либо разрешающий нежелательные дополнения, либо препятствующий полезным приложениям дополненной реальности. Вместо этого утверждается, что модель «открытого доступа», при которой дополнения разрешены по умолчанию, но владельцы недвижимости могут ограничивать их в каждом конкретном случае (а несоблюдение рассматривается как незаконное проникновение), приведет к социально оптимальному результату.

Известные исследователи

Иван Сазерленд изобрел первый VR-шлем в Гарвардском университете. Стив Манн сформулировал более раннюю концепцию опосредованной реальности в 1970-х и 1980-х годах, используя камеры, процессоры и системы отображения для изменения визуальной реальности, чтобы помочь людям лучше видеть (управление динамическим диапазоном), создавая компьютеризированные сварочные шлемы, а также системы зрения "дополненной опосредованной реальности" для повседневной жизни. Он также является советником Meta. Рональд Азума – ученый и автор работ по AR. Дитер Шмальштиг и Дэниел Вагнер разработали системы отслеживания маркеров для мобильных телефонов и КПК в 2009 году. Джери Эллсворт возглавила исследовательскую работу для Valve в области дополненной реальности (AR), а затем перенесла эти исследования в свой стартап CastAR. Компания, основанная в 2013 году, в конечном итоге прекратила существование. Позже она создала еще один стартап на основе той же технологии под названием Tilt Five – еще один AR-стартап, созданный ею с целью разработки устройства для цифровых настольных игр.

В СМИ

В футуристическом короткометражном фильме "Sight" используются контактные линзы, функционирующие как устройства дополненной реальности.