Смешанная реальность - NiNa.Az

Сме́шанная реа́льность (англ. Mixed reality, MR), иногда называемая как гибри́дная реа́льность (охватывает дополненную реальность и виртуальную реальность), является следствием объединения реального и виртуальных миров для созданий новых окружений и визуализаций, где физический и цифровой объекты сосуществуют и взаимодействуют в реальном времени. Существует не только в реальном или виртуальном виде, а как смесь реальной и виртуальной реальности, охватывает дополненную реальность и дополненную виртуальность.

Устройство смешанной реальности: «SandScape» виртуальный ландшафт и его объекты, взаимодействуют с пользователем формирующим этот ландшафт с помощью песка, установлено в Музей детского творчества в Сан-Франциско

Определение

Континуум виртуальности и Континуум медиальности

В 1994 Пол Милграм и Фумио Киширо определили смешанную реальность как «…всё между крайностями виртуального континуума.» (VC), где виртуальный континуум распространён от полной реальности до полностью виртуального окружения с дополненными реальностью и виртуальностью внутри него.

Этот континуум состоит из двух осей Медиальной реальности концепта Стива Манна, реализуемой посредством шлемов, носимых компьютеров и фотографических систем, созданных им в 1970-х и начале 1980-х, в нём вторая ось является медиальным континуумом, который включает, например, Сниженную реальность (которая реализована в шлемах либо очках, блокирующих рекламу или заменяющие её на полезную информацию).

Континуум реальности-виртуальности (рис)

Ось Виртуальности (слева-направо) и ось Медиальности (снизу вверх) Континуума опосредованной реальности. Здесь показаны четыре примера точек: дополненная реальность, дополненная виртуальность, опосредованная реальность, и опосредованная виртуальность на виртуальной и медиальной осях. Это включает, например, Сниженную реальность (то есть компьютеризированный шлем, который отфильтровывает или снижает отдельные части сцены)

«Принято считать, что окружение виртуальной реальности (VR) — такое, где участник-наблюдатель полностью погружён и взаимодействует с полностью искусственным миром. Такой мир может копировать свойства некоторых реальных окружений, существующих либо вымышленных; он так же может выйти за грани физической реальности, создавая миры, где физические законы, регулирующие пространство, время, механику, материальные свойства и т. д., не действуют. Что может быть упущено из вида здесь, это то, что понятие VR часто используется для обозначения ряда прочих окружений, к коим полное погружение и искусственность не обязательно относятся, но которые находятся где-то внутри виртуального континуума. В этой статье мы сфокусируемся на частном подклассе VR-технологий, которые включают объединение реальных и виртуальных миров, и который мы называет в целом как Смешанную реальность (MR).»

Межреальная физика

В контексте физики, термин «система межреальности» имеет отношение к системе виртуальной реальности совмещённой с деталями реальности. Статья из выпуска Физического Обзора E за Май 2007 описывает систему межреальности, как включающую в себя реальный физический маятник, подсоединённый к маятнику, существующему только в виртуальной реальности. Эта система имеет два стабильных состояния: «Двойная реальность», где движения маятников некоррелированы, и «Смешанная реальность», где маятники коррелированы по фазе. Термины «смешанной реальности» и «межреальности» в контексте физики чётко определены, но в других полях могут отличаться.

Отличия смешанной реальности MR от VR/AR

Многие российские и зарубежные эксперты пытаются обозначить границы терминов и даже выделяют стадии перехода от реального к виртуальному миру, например, «Mixed Reality in Architecture, Design and Construcrion» Xiangyu Wang и Marc Aurel Schnabel из Университета Сиднея, а также «The Engineering of Mixed Reality Systems» под руководством Emmanuel Dubois. В своих исследованиях авторы сходятся во мнениях, что смешанной реальностью называется технология, где виртуальный и реальный мир взаимодействуют. Некоторые специалисты идут дальше и выделяют реальную виртуальность или Real Virtuality (RV) — когда человек начинает существовать в виртуальном мире. Общепризнанных стандартов пока не существует, но дословно выделяются следующие стадии перехода к RV.

• Реальный мир мы видим сами, без каких-либо дополнительных гаджетов и технологий.
• Виртуальная реальность (VR) полностью отсекает реальный мир, человек видит картинку, нарисованное, спроектированное окружение.
• Дополненная реальность (AR) частично заменяет реальный мир, на существующий мир накладывается виртуальное изображение. По сути это подсказка или голограмма, нарисованная поверх реального мира. Важно понимать, что виртуальная картинка не дает ощущение реального расположения и взаимодействия объектов с окружающими миром. И именно в этом ключевое отличие дополненной реальности от смешанной реальности.
• Смешанная реальность (MR) позволяет видеть взаимодействие реальных и виртуальных объектов. Человек уже может оценить передний и задний план, как объекты расположены относительно друг друга и, самое важное — появляется точка соприкосновения реальных и виртуальных объектов.

Применения

Будучи темой глубокого исследования, MR нашла множество путей применения, являющихся очевидными в искусстве и сфере развлечений. Тем не менее, MR нашла применение и в бизнесе и образовании в виде данных систем:

• IPCM (Interactive Product Content Management) — Интерактивный менеджмент содержания продуктов

Отходя от статичных каталогов продуктов в сторону интерактивных 3D «умных» цифровых копий. Решения состоят из программного обеспечения с масштабируемой моделью лицензирования.

• SBL (Simulation Based Learning) — Симуляционное обучение

Отходя от электронного обучения в сторону симуляционного — передовому в передаче образовательных знаний. Симуляционный/VR-тренинг, интерактивное экспериментальное обучение. Программные и отображающие решения с масштабируемой моделью лицензирования разработки программ обучения.

• Военный тренинг

Боевая реальность симулируется и представляется в комплексных многослойных данных при помощи HMD.

• Виртуализирующее Окружение с Реальными Активами (Real Asset Virtualization Environment (RAVE))

3D-модели производственных активов (например процесс производственной машинерии) встроены в виртуальное окружение и связаны с данными в реальном времени, сопутствующими данному активу.

В строительной индустрии смешанная реальность широко используется для визуализации BIM-проекта непосредственно на строительной площадке.

Технологии отображения

Устройства для отображения MR:

• CAVE
• Индикатор на лобовом стекле
• Шлем виртуальной реальности
• Планшетный компьютер
• Монитор (устройство)
• Карманный персональный компьютер
• Сотовый телефон
• Handheld PC
• Смартфон

Примеры

Использование смешанной реальности (MR) на строительном объекте

• Примеры проектов Лаборатории смешанной реальности в Национальном университете Сингапура / Keio University.
• Примеры дополненной реальности с системой позиционирования на основе зрения.
• Ars Electronica
• wIzQubes — Примеры Смешанной реальности с системой позиционирования на основе зрения для образования.
• EyeToy
• BAMZOOKi
• FightBox
• Nokia Point & Find
• Interactive Multimedia Lab Исследовательская лаборатория в Национальном Университете Сингапура, сфокусированная на мультимодальных интерфейсах MR.
• Mixed Reality vs. Mixed Realities
• Центр исследования в вычислениях и искусствах и Калит2 в UCSD — дом для многих проектов MR, включая MR перформансы от Мишы Карденас и Эль Мерманд
• The Dawn of Mixed Reality Введение в MR и примеры проектов
• WOWCube (разработка калифорнийской компании), который позволяет играть в игры в смешанной реальности, на поверхности трехмерной головоломки.

См. также

• Дополненная реальность
• Жизнеподобный опыт
• Опосредованная реальность
• Игры смешанной реальности
• Симулируемая реальность
• Супранет
• Телексистенс
• Визуально-тактильная MR
• Виртуальная реальность
• Вирактуализм
• Смешанное пространство
• Осязательный интерфейс пользователя

Примечания

1. de Souza e Silva, Adriana; Sutko, Daniel M. Digital Cityscapes: merging digital and urban playspaces (англ.). — New York: Peter Lang Publishing, Inc, 2009.
2. P. Milgram and A. F. Kishino (1994). Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays. IEICE Transactions on Information and Systems. pp. 1321–1329. Архивировано из оригинала 4 мая 2017. Дата обращения: 17 октября 2013.
3. Осипов, И.В. Технические средства человеко-компьютерного взаимодействия TUI. Обзор и анализ возможностей использования в игрофикации : [рус.] : [арх. 2 июля 2018] // Cloud of science. — 2016. — № 4, Т.3.
4. Steve Mann, «Campus Canada», ISSN 08234531, p55 Feb-Mar 1985, pp58-59 Apr-May 1986, p72 Sep-Oct 1986
5. Impulse, Volume 12, Number 2, 1985
6. Quantigraphic camera promises HDR eyesight from Father of AR, by Chris Davies, SlashGear, Sep 12th 2012
7. IEEE Technology & Society 31(3)
8. Through the Glass, Lightly, IEEE Technology & Society, Volume 31, Number 3, Fall 2012, pages 10-14
9. Mann, S., & Fung, J. (2001). Videoorbits on EyeTap devices for deliberately diminished reality or altering the visual perception of rigid planar patches of a real world scene. Proceedings of the Second IEEE International Symposium on Mixed Reality, pp 48-55, March 14-15, 2001.
10. J. van Kokswijk, Hum@n, Telecoms & Internet as Interface to Interreality Архивная копия от 18 января 2011 на Wayback Machine (Bergboek, The Netherlands, 2003).
11. V. Gintautas and A. DjagagaW. Hubler, Experimental evidence for mixed reality states in an interreality system Архивная копия от 21 августа 2008 на Wayback Machine Phys. Rev. E 75, 057201 (2007).
12. Взболтать, но не смешивать: что такое смешанная реальность (MR) и почему ее нельзя путать с VR и AR?  (неопр.) www.crn.ru. Дата обращения: 21 октября 2018. Архивировано 21 октября 2018 года.
13. Dean Takahashi (30 мая 2018). Cubios' WowCube is a handheld game console inspired by Rubik's Cube. VentureBeat. Архивировано 2 июня 2021. Дата обращения: 28 июня 2018.
14. Osipov, I. V.; Nikulchev, E. Review puzzles and construction sets falling under the category of augmented reality games (англ.) // ITM Web Conf. : journal. — 2018. — 9 April (vol. 18, no. 02003). — P. 4. Архивировано 16 февраля 2020 года.

Ссылки

• Fleischmann, Monika; Strauss, Wolfgang (eds.) (2001). Proceedings of «CAST01//Living in Mixed Realities» Intl. Conf. On Communication of Art, Science and Technology, Fraunhofer IMK 2001, 401. ISSN 16181379 (Print), ISSN 16181387 (Internet).
• Interactive Multimedia Lab A research lab at the National University of Singapore focuses on Multi-modal Mixed Reality interfaces.
• Mixed Reality Geographical Information System (MRGIS)
• Costanza, E., Kunz, A., and Fjeld, M. 2009. Mixed Reality: A Survey Costanza, E., Kunz, A., and Fjeld, M. 2009. Mixed Reality: A Survey. In Human Machine interaction: Research Results of the MMI Program, D. Lalanne and J. Kohlas (Eds.) LNCS 5440, pp. 47–68.