Күшейтілген шындық

Күшейтілген шындық (КШ, ағылш. Augmented reality, яғни AR) — нақты дүниелік ортадағы интерактивті тәжірибе болып, онда реал дүниелік объектілер компьютерде жасалған танымдық ақпараттар арқылы дамытылады, кейде көру сезімі, есту сезімі, тату сезімі, тері сезімі және иіскеу сезімі қатарлыларға байланысты түрлі сенсорлық моделдеу жасалады. КШ үш негізгі мүмкіндікті қамтитын жүйе ретінде анықталуы мүмкін: шын әлем мен виртуалды әлемнің тоғысуы, шындық пен уақыттың өзара әсерлесуі, және виртуалды және реал объектілердің дәл 3D сәйкестігі. Мұндағы шындыққа қабаттасқан сенсорлық ақпарат бәлкім конструктивті (яғни табиғи ортаға қосымша), немесе деструктивті (яғни, табиғи ортаны бүркемелеу) болуы мүмкін. Бұл тәжірибе физикалық әлеммен мінсіз астасады, сондықтан ол нақты ортаға терең шөккендей баурағыштық (immersive) әсерін туғызады. Осылайша, Күшейтілген шындық (КШ) адамның нақты әлемді сезінуін өзгертіп, күшейтсе, ал Виртуалды шындық (ВШ) адамның шын дүние ортасын симуляцияланған жасанды ортамен толық ауыстырады. Күшейтілген симуляция негізінен синоним екі терминмен байланысты: Аралас шындық (АШ) және компьютер медиалды шындық (КМШ).

Виртуалды қондырғылар - алғашқы АР жүйесі, АҚШ Әуе күштері, Райт-Паттерсон әуе күштері базасы (1992)

Компьютерлік көруге арналған кейбір ЖШ-тың дәйекті маркерлерін салыстыру

Күшейтілген симуляциятың негізгі құндылығы ретінде цифрлық әлем нұсқаларының адамның шын әлемді сезінуіне еніп, ортаның табиғи шындығына тіпті де терең баурағыштық (immersive) туғызу тәсілін айтуға болады. Демек ол жай ғана цифрлау, немесе цифрлылық емес. Баурағыш аралас шындық тәжірибесін қамтамасыз ететін алғашқы функционалды КШ жүйесі 1990 жылдардың басында ойлап табылды, нақтырақ айтқанда 1992 жылы АҚШ Әскери-әуе күштерінің Армстронг зертханасында алғаш жобаланды. тәжірибесі алғаш рет (entertainment) және ойын бизнесінде көрініс тапты. Кейіннен Күшейтілген шындық қолданбалары Оқыту (education), коммуникация, медицина және ойын-сауық салаларында коммерциялық индустриядан алқып кетті. Оқыту саласында смартфон қолданып кескінді сканерлеу арқылы, немесе маркерсіз КШ әдістерін пайдалану арқылы білім мазмұнын қолжетімді етуге болады.

КШ табиғи ортаны және нақты жағдайларды жақсарту үшін, байытылған тәжірибе ұсыну үшін қолданылады. Дамыған КШ технологиясы көмегімен (мысалы, компьютерлік көруді қосу, смартфон қолданбаларын КШ камерасына біріктіру және нысанды тану) пайдаланушыны қоршаған реал әлем туралы ақпарат интерактивті және цифрлы басқарылымды (digitally manipulated) болады. Қоршаған орта және ондағы объектілер туралы ақпараттар реал әлемнің 'бетіне' қабаттастырылады. Бұл ақпараттар виртуалды болуы да мүмкін. Күшейтілген шындық біртүрлі тәжірибе болып, ол адамиласқан (artificial) болады және ол бұрыннан бар шындықтың бетіне қосылады. Яғни ол басқа нақты сезілген, немесе өлшенген ақпаратарды көзге көрсетеді, мысалы, электромагнитті радиотолқындарын олардың ғарышта нақты орналасу орныме дәл сәйкестендіреді. Күшейтілген шындықтың жасырын білімдерді жинау мен бөлісуде де әлеуеті зор. Күшейту техникасы әдетте қоршаған орта элементтерімен семантикалық контексте тұрып, нақты уақытта орындалады. Баурағыш сезімдік ақпарат кейде толықтырғыш ақпаратпен (мысалы, спорттық шараға тікелей эфирде баға қойған секілді) біріктіріледі. Баурау әдетте Күшейтілген шындық технологиясы мен хедз-ап дисплей технологиясының (HUD) артықшылықтарын біріктіру арқылы іске асады.

Виртуалды шындықпен салыстыру

Виртуалды шындықта (ВШ) пайдаланушының шындықты түйсінуі толығымен виртуалды ақпаратқа негізделген. Күшейтілген шындықта (КШ) пайдаланушыға шынайы өмірден жиналған/алынған деректердің бойында олардың шындықты түйсінуін жақсартатын қосымша компьютерлік ақпарат қоса беріледі. Мысалы, сәулет өнерінде ВШ жаңа ғимараттың ішін серуендеу симуляциясын жасау үшін қолданылады; Ал КШ шын көрініске ғимарат құрылымдары мен жүйелерін тіпі де керемет етіп көрсетуді үстемелеу үшін пайдаланылады. Сондай-ақ мысалы қызметтік қосымшаларды пайдалануды алайық. Кейбір КШ қолданбалары, мысалы Augment (күшейткіш) секілділер, пайдаланушыларға цифрлық нысандарды нақты ортада қолдануға мүмкіндік береді, бұл бизнес үшін ЖШ құрылғылары арқылы тауарларын нақты өмірде тексере алу тәсілі ретінде ыңғайлы. Сол секілді, Mountain Equipment Co-op немесе Lowe секілді компаниялар ЖШ қолданып, өз тауарлары үй жағдайында тұтынушыға қалай болатынын 3D моделдер арқылы алдын ала қарай алады.

Күшейтілген шындық (КШ) виртуалды шындықтан (ВШ) өзгеше. Өйткені КШ -та қоршаған ортаның бір бөлігі расыман "шын" болады, және сол шын ортаға виртуалды нысандар қабаттары қосылады. Яғни, ВШ-де қоршаған орта толығымен, тұтасымен виртуалды (жасанды) болады. ЖШ қабаттарын нақты щындыққа қабаттастыра орналастыру демонстрациясын ЖР ойындарынан көруге болады. WallaMe — бір ЖШ ойын қолданбасы болып, ол пайдаланушыға хабарларды реал ортада жасыруға мүмкіндік береді, яғни пайдаланушы технологиясын қолданып, хабарды әлемнің кез келген жеріне жасыра алады. Мұндай қолданбалар әлемге кең таралған, әсіресе активизм (activism) мен көркемдік өрнектеуде жаппай қолданылады.

Қатысты технологиялар

киген адам

Жабдықтама

(Hardware) күшейтілген шындыққа тән құрамдары: процессор, дисплей, , құрылғылары. Смартфондар мен планшет компьютерлер секілді заманауи құрылғыларында осы элементтер болады, онда камера және микроэлектромеханикалық жүйе (МЕМЖ) сенсорлары, мысалы акселерометр, GPS және секілділер орнатылып, оларды ЖШ платформаларына ыңғайлы етеді. Күшейтілген шындықта екі технология қолданылады: дифракциялы және толқын жетектеуіш.

Тарихы

• 1901: , бір автор, ол деректерді нақты өмірге үстемелейтін электронды дисплей/көзілдірік идеясын алғаш ұсынған.
• 1957–62: , бір кинематограф, Sensorama деп аталатын визуалы, дыбысы, дірілі және иісі бар тренажер тапқырлады және патенттеді.
• 1968: , басқа орнатылатын дисплей ойлап тауып, оны виртуалды шындыққа терезе ретінде орналастырады.
• 1975: пайдаланушыларға виртуалды нысандармен әрекеттесуге мүмкіндік беретін Videoplace тапқырлады.
• 1980: қызметкері Гаван Линтерннің зерттеуі – нақты әлемде ұшу дағдыларын үйретуге көмектесетін хедз-ап дисплейі туралы зерттеуін жариялады.
• 1980: , фотосуреттелген сахнада мәтіндік және графикалық қабаттасулары бар бірінші киілетін компьютерді, компьютерлік көру жүйесін тапқырлады. қараңыз (EyeTap). Қараңыз .
• 1981: Dan Reitan, көптеген ауа райы радарларының кескіндерін геокеңістіктік картаға түсіру,ғарыштық және студиялық камералар жер карталарына түсіру, теледидарлық ауа райы хабарларының дерексіз символдарға айналдыру, прекурсорлық тұжырымдаманы Жетілдірілген шындыққа жеткізу.
• 1986: IBM ішінде Рон Фейгенблатт қазіргі кездегі ең кең қолданылатын КШ түрін сипаттайды (мысалы, "сиқырлы терезе", мысалы, смартфон негізіндегі Pokémon Go), орналасқан шағын, "ақылды" тегіспанелді дисплейді пайдалану және қолмен бағыттау, тб.
• 1987: Douglas George and Robert Morris астрономиялық телескоп негізіндегі (Head-up display) жүйесінің жұмыс прототипін (Күшейтілген шындықтың прекурсорлық тұжырымдамасын) тапқырлады, олар телескоп окулярына, нақты ғарыш кескіндеріне, multi-intensity жұлдыз бен түрлі аспан денелері кескіндеріне қосымша орналастырылды.
• 1990: The term augmented reality is attributed to Thomas P. Caudell, a former Boeing researcher.
• 1992: Louis Rosenberg developed one of the first functioning AR systems, called , at the United States Air Force Research Laboratory—Armstrong, that demonstrated benefit to human perception.
• 1992: Steven Feiner, and Doree Seligmann present an early paper on an AR system prototype, KARMA, at the Graphics Interface conference.
• 1993: , a type of (MOS) , developed at 's . CMOS sensors are later widely used for optical tracking in AR technology.
• 1993: Mike Abernathy, et al., report the first use of augmented reality in identifying space debris using WorldView by overlaying satellite geographic trajectories on live telescope video.
• 1993: A widely cited version of the paper above is published in – Special issue on computer augmented environments, edited by Pierre Wellner, Wendy Mackay, and Rich Gold.
• 1993: , with sponsorship from , performed the first demonstration combining live AR-equipped vehicles and manned simulators. Unpublished paper, J. Barrilleaux, "Experiences and Observations in Applying Augmented Reality to Live Training", 1999.
• 1994: Julie Martin creates first 'Augmented Reality Theater production', Dancing in Cyberspace, funded by the , features dancers and manipulating body–sized virtual object in real time, projected into the same physical space and performance plane. The acrobats appeared immersed within the virtual object and environments. The installation used computers and Polhemus sensing system.
• 1995: S. Ravela et al. at introduce a vision-based system using monocular cameras to track objects (engine blocks) across views for augmented reality.
• 1996: General Electric develops system for projecting information from 3D CAD models onto real-world instances of those models.
• 1998: Spatial augmented reality introduced at at Chapel Hill by , Welch, .
• 1999: Frank Delgado, Mike Abernathy et al. report successful flight test of LandForm software video map overlay from a helicopter at Army Yuma Proving Ground overlaying video with runways, taxiways, roads and road names.
• 1999: The engages on a decade-long research program called the Battlefield Augmented Reality System (BARS) to prototype some of the early wearable systems for dismounted soldier operating in urban environment for situation awareness and training.
• 1999: NASA X-38 flown using LandForm software video map overlays at .
• 2000: Science Center demonstrates tetherless wearable augmented reality systems receiving analog video and 3-D Audio over radio-frequency wireless channels. The systems incorporate outdoor navigation capabilities, with digital horizon silhouettes from a terrain database overlain in real time on the live outdoor scene, allowing visualization of terrain made invisible by clouds and fog.
• 2003: Sony released the colour webcam, their first foray into Augmented Reality on .
• 2004: Outdoor helmet-mounted AR system demonstrated by and the Human Interface Technology Laboratory (HIT lab).
• 2006: Outland Research develops AR media player that overlays virtual content onto a users view of the real world synchronously with playing music, thereby providing an immersive AR entertainment experience.
• 2008: Wikitude AR Travel Guide launches on 20 Oct 2008 with the .
• 2009: ARToolkit was ported to (FLARToolkit) by Saqoosha, bringing augmented reality to the web browser.
• 2010: Design of mine detection robot for Korean mine field.
• 2012: Launch of , an interactive AR gaming platform that utilizes smart glasses for game data
• 2013: Mina Luna Created the first fashion film with augmented reality.
• 2015: Microsoft announces Windows Holographic and the augmented reality headset. The headset utilizes various sensors and a processing unit to blend high definition "holograms" with the real world.
• 2016: released Pokémon Go for iOS and in July 2016. The game quickly became one of the most popular smartphone applications and in turn spikes the popularity of augmented reality games.
• 2017: announces the use of Digital Lightfield technology embedded into the headset. The creators edition headset includes the glasses and a computing pack worn on your belt.
• 2019: Microsoft announces with significant improvements in terms of field of view and ergonomics.

Тағы қараңыз

• Компьютер медиалды шындық
• Аралас шындық
• Виртуалды шындық
• Еліктенді шындық

Дереккөздер

1. The Lengthy History of Augmented Reality,  (15 May 2016).
2. Schueffel Patrick The Concise Fintech Compendium — Fribourg: /Switzerland, 2017.
3. Wu, Hsin-Kai; Lee, Silvia Wen-Yu; Chang, Hsin-Yi; Liang, Jyh-Chong (March 2013). "Current status, opportunities and challenges of augmented reality in education...". Computers & Education 62: 41–49. :10.1016/j.compedu.2012.10.024. 
4. The Use of Virtual Fixtures as Perceptual Overlays to Enhance Operator Performance in Remote Environments. (1992).
5. Steuer,Defining Virtual Reality: Dimensions Determining Telepresence., Department of Communication, Stanford University. 15 October 1993.
6. Introducing Virtual Environments Мұрағатталған 21 сәуірдің 2016 жылы. National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois.
7. Virtual fixtures: Perceptual tools for telerobotic manipulation // Proceedings of IEEE Virtual Reality Annual International Symposium — 1993. — P. 76–82. — ISBN 0-7803-1363-1.
8. Dupzyk, Kevin. I Saw the Future Through Microsoft's Hololens, Popular Mechanics (6 September 2016).
9. Arai, Kohei, ed. (2022), Augmented Reality: Reflections at Thirty Years, Lecture Notes in Networks and Systems, 358, Cham: Springer International Publishing, pp. 1–11, :10.1007/978-3-030-89906-6_1, ISBN 978-3-030-89905-9, https://link.springer.com/10.1007/978-3-030-89906-6_1 
10. Moro, Christian; Birt, James; Stromberga, Zane; Phelps, Charlotte; Clark, Justin; Glasziou, Paul; Scott, Anna Mae (2021). "Virtual and Augmented Reality Enhancements to Medical and Science Student Physiology and Anatomy Test Performance: A Systematic Review and Meta‐Analysis" (in en). Anatomical Sciences Education 14 (3): 368–376. :10.1002/ase.2049.  1935-9772.  33378557. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ase.2049. 
11. How to Transform Your Classroom with Augmented Reality - EdSurge News (2 November 2015).
12. Crabben, Jan van der Why We Need More Tech in History Education (16 October 2018).
13. Hegde, Naveen (11 June 2021). "What is Augmented Reality". ANT Developers. https://www.antdevelopers.com/augmented_reality/. Retrieved 12 June 2021. 
14. Chen, Brian (25 August 2009). "If You're Not Seeing Data, You're Not Seeing". Wired. https://www.wired.com/2009/08/augmented-reality/. Retrieved 18 June 2019. 
15. Maxwell, Kerry Augmented Reality.
16. Augmented Reality (AR).
17. Azuma, Ronald (August 1997). "A Survey of Augmented Reality". Presence: Teleoperators and Virtual Environments (MIT Press) 6 (4): 355–385. :10.1162/pres.1997.6.4.355. http://www.cs.unc.edu/~azuma/ARpresence.pdf. Retrieved 2 June 2021. 
18. Phenomenal Augmented Reality, IEEE Consumer Electronics, Volume 4, No. 4, October 2015, cover+pp92-97
19. Time-frequency perspectives, with applications, in Advances in Machine Vision, Strategies and Applications, World Scientific Series in Computer Science: Volume 32, C Archibald and Emil Petriu, Cover + pp 99–128, 1992.
20. Wearable Computing, 3D Aug* Reality, Photographic/Videographic Gesture Sensing, and Veillance // Proceedings of the Ninth International Conference on Tangible, Embedded, and Embodied Interaction - TEI '14 — ACM. — P. 497–500. — ISBN 9781450333054.
21. Carmigniani, Julie; Furht, Borko; Anisetti, Marco; Ceravolo, Paolo; Damiani, Ernesto; Ivkovic, Misa (1 January 2011). "Augmented reality technologies, systems and applications" (in en). Multimedia Tools and Applications 51 (1): 341–377. :10.1007/s11042-010-0660-6.  1573-7721. 
22. Virtual, Augmented Reality and Serious Games for Healthcare 1 — , 2014. — P. 120. — ISBN 978-3-642-54816-1.
23. Dudhee, Vishak; Vukovic, Vladimir (2021). Mporas, Iosif; Kourtessis, Pandelis; Al-Habaibeh, Amin et al.. eds. "Integration of Building Information Modelling and Augmented Reality for Building Energy Systems Visualisation" (in en). Energy and Sustainable Futures. Springer Proceedings in Energy (Cham: Springer International Publishing): 83–89. :10.1007/978-3-030-63916-7_11. ISBN 978-3-030-63916-7. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-63916-7_11. 
24. Dudhee, Vishak; Vukovic, Vladimir (2021). "Building information model visualisation in augmented reality". Smart and Sustainable Built Environment ahead-of-print (ahead-of-print). :10.1108/SASBE-02-2021-0021.  2046-6099. https://www.emerald.com/insight/content/doi/10.1108/SASBE-02-2021-0021. 
25. Augment Is Bringing the AR Revolution to Business  (ағыл.) (16 August 2016).
26. Stamp, Jimmy Retail is getting reimagined with augmented reality (30 August 2019).
27. Mahmood 2019-04-12T11:30:27Z, Ajmal The future is virtual - why AR and VR will live in the cloud  (ағыл.) (12 April 2019).
28. Aubrey, Dave Mural Artists Use Augmented Reality To Highlight Effects Of Climate Change (en-US).
29. Metz, Rachael Augmented Reality Is Finally Getting Real (2 August 2012).
30. Johnson, Joel. "The Master Key": L. Frank Baum envisions augmented reality glasses in 1901 Mote & Beam 10 September 2012.
31. A head-mounted three dimensional display // Proceedings of the December 9-11, 1968, fall joint computer conference, part I on - AFIPS '68 (Fall, part I) — 1968. — P. 757.
32. Lintern, Gavan (1980). "Transfer of landing skill after training with supplementary visual cues". Human Factors 22 (1): 81–88. :10.1177/001872088002200109.  7364448. 
33. Mann, Steve. Eye Am a Camera: Surveillance and Sousveillance in the Glassage, Techland.time.com (2 November 2012).
34. Google Glasses Project.
35. Absolute Display Window Mouse/Mice. (context & abstract only) 1 March 1987
36. Absolute Display Window Mouse/Mice. (image of anonymous printed article) 1 March 1987
37. George, Douglas B.; Morris, L. Robert (1989). "A computer-driven astronomical telescope guidance and control system with superimposed star field and celestial coordinate graphics display". Journal of the Royal Astronomical Society of Canada 83: 32. Bibcode 1989JRASC..83...32G. 
38. Lee, Kangdon (7 February 2012). "Augmented Reality in Education and Training". TechTrends 56 (2): 13–21. :10.1007/s11528-012-0559-3. 
39. Louis B. Rosenberg. "The Use of As Perceptual Overlays to Enhance Operator Performance in Remote Environments." Technical Report AL-TR-0089, USAF Armstrong Laboratory (AFRL), Wright-Patterson AFB OH, 1992.
40. Eric R. Fossum (1993), "Active Pixel Sensors: Are CCD's Dinosaurs?" Proc. SPIE Vol. 1900, p. 2–14, Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III, Morley M. Blouke; Ed.
41. Augmented Reality: Principles and Practice — . — P. 209–10. — ISBN 978-0-13-315320-0.
42. Abernathy, M., Houchard, J., Puccetti, M., and Lambert, J,"Debris Correlation Using the Rockwell WorldView System", Proceedings of 1993 Space Surveillance Workshop 30 March to 1 April 1993, pages 189-195
43. Wellner, Pierre; Mackay, Wendy; Gold, Rich (1 July 1993). "Back to the real world". Communications of the ACM 36 (7): 24–27. :10.1145/159544.159555. 
44. Barrilleaux, Jon. Experiences and Observations in Applying Augmented Reality to Live Training.pdf Experiences and Observations in Applying Augmented Reality to Live Training
45. US Patent for Projection of images of computer models in three dimensional space Patent (Patent # 5,687,305 issued November 11, 1997) - Justia Patents Search.
46. Дереккөз қатесі: Жарамсыз <ref> тегі; no text was provided for refs named raskarSAR
47. Дереккөз қатесі: Жарамсыз <ref> тегі; no text was provided for refs named DELG99
48. Дереккөз қатесі: Жарамсыз <ref> тегі; no text was provided for refs named DELG00
49. NRL BARS Web page
50. AviationNow.com Staff, "X-38 Test Features Use of Hybrid Synthetic Vision" AviationNow.com, 11 December 2001
51. A wearable augmented reality testbed for navigation and control, built solely with commercial-off-the-shelf (COTS) hardware // Proceedings IEEE and ACM International Symposium on Augmented Reality (ISAR 2000) — 2000. — P. 12–19. — ISBN 0-7695-0846-4.
52. Two wearable testbeds for augmented reality: ItWARNS and WIMMIS // Digest of Papers. Fourth International Symposium on Wearable Computers — 2000. — P. 189–190. — ISBN 0-7695-0795-6.
53. From EyeToy to NGP: PlayStation’s Augmented Reality Legacy (en-US) (8 сәуір 2011).
54. Дереккөз қатесі: Жарамсыз <ref> тегі; no text was provided for refs named Outdoor AR
56. Slawski, Bill Google Picks Up Hardware and Media Patents from Outland Research (en-US) (4 қыркүйек 2011).
57. Wikitude AR Travel Guide. YouTube.com. Retrieved 9 June 2012.
58. Cameron, Chris. Flash-based AR Gets High-Quality Markerless Upgrade, ReadWriteWeb 9 July 2010.
59. Дереккөз қатесі: Жарамсыз <ref> тегі; no text was provided for refs named Kang 2010
60. Meta plans true augmented reality with Epson-powered wearable (en-US), SlashGear (28 January 2013).
61. Lang, Ben. Meta 01 Augmented Reality Glasses Available for Pre-order for $667 (en-US), Road to VR (13 August 2013).
62. Sheri, Gill FASHION ICON IT'S MINA LUNA VINCENT! (June 24, 2021).
63. Microsoft Channel, YouTube [1], 23 January 2015.
64. After the Success of Pokémon Go, How Will Augmented Reality Impact Archaeological Sites? (17 July 2016).
65. C|NET [2], 20 December 2017.
66. Official Blog, Microsoft [3], 24 February 2019.