O filme "The Matrix" retratou gráfica e espetacularmente o conceito de um mundo virtual. Talvez no futuro, a humanidade enfrentará esse problema, mas hoje as tecnologias de realidade digital ainda dão apenas o primeiro, mas seguro, passo da "infância" à vida "adulta".
Até o momento, existem três tipos principais de realidades digitais. Para entender sua diferença fundamental, apresentaremos uma escala condicional da realidade familiar que nos cerca à virtual, totalmente modelada pelas tecnologias digitais.
O primeiro ponto intermediário será Realidade Aumentada ou RA. Ao mesmo tempo, a imagem do ambiente real é complementada por elementos digitais. Pode ser imagens animadas, texto ou informação gráfica. Um exemplo de AR é o jogo Pokémon Go, quando um objeto animado é sobreposto a uma imagem real na tela do gadget.
O próximo item na escala de realidades será realidade mista ou MR (realidade mista). Elementos de realidades reais, aumentadas e virtuais aparecem aqui. A base de tudo também é uma imagem real, cujos elementos individuais são substituídos por objetos virtuais criados artificialmente. A realidade mista é implementada em um programa de tradução do Google. Quando você aponta o gadget para o texto traduzido, o programa o reconhece, traduz, seleciona a fonte apropriada e a insere na imagem no gadget, em vez do original.
O ponto final da nossa escala de realidade é a realidade virtual ou VR (Realidade Virtual). Aqui o observador se encontra em um ambiente completamente artificial criado por meios técnicos. Inclui não apenas imagens visuais, mas também dispositivos técnicos para interagir com ela. O estágio atual de desenvolvimento da realidade virtual pode ser comparado com os pseudográficos nos primeiros PCs. Para VR total, que foi mostrado em "Matrix", ainda está longe. No entanto, até o nível atual é suficiente para tornar a realidade virtual uma ferramenta poderosa para uma ampla gama de tarefas.
Existem várias áreas principais da aplicação VR:
- Setor de entretenimento (jogos, filmes, esportes e shows, redes sociais)
- Marketing (comércio e imóveis)
- Remédio
- Educação (isso também inclui educação corporativa e treinamento de especialistas em profissões de alto risco)
- Indústria e indústria de defesa.
E embora as perspectivas de uso da RV tenham alto potencial, a realidade virtual ainda não recebeu uso generalizado. Isso ocorre devido a várias dificuldades técnicas, uma das quais é o estado físico do usuário quando imerso na realidade virtual. Devido a características fisiológicas, ao usar um capacete de realidade virtual, uma pessoa costuma sentir tonturas e náuseas. Esse fenômeno é chamado de cinetose. Sua essência está no conflito entre as informações provenientes do aparelho vestibular e as imagens visuais. Se no mundo real eles estão sincronizados e sujeitos a certas relações causais, apenas a visão está na realidade virtual e o aparelho vestibular permanece no mundo real. O organismo vê essa dissonância como uma alucinação como resultado de envenenamento.
O uso da tecnologia de realidade virtual
A maior parte do mercado de realidade virtual está na indústria do entretenimento. No entanto, a importância da tecnologia é determinada por sua aplicação prática. Graças à realidade virtual, é possível treinar com sucesso especialistas em profissões de alto risco sem colocá-los em risco. Por exemplo, engenheiros de mineração que trabalham em condições difíceis de campo, equipes de resgate, bombeiros ou militares. Na realidade virtual, você pode simular qualquer situação crítica em um ambiente seguro para o sujeito.
No marketing, o efeito uau da nova tecnologia é usado principalmente. Mas existem aplicações práticas. Uma dessas aplicações era o capacete Oculus Rift gratuito da Canon, chamado Camera Simulator pela Canon Labs. (Este programa está disponível na App Store do Oculus).
O simulador permite que os fotógrafos mergulhem em uma realidade alternativa para testar algumas câmeras e lentes da Canon de acordo com suas características - sem ter que alugar modelos físicos. Você pode se familiarizar remotamente com os recursos técnicos de três câmeras (Canon EOS 5D MKIII, Canon EOS 1D X e Canon EOS 70D) e três lentes (24-105 mm F / 4, 50 mm F / 1,4, 50 mm F / 1,4 e 70-200 mm F / 2,8.
No processo de familiarização, o usuário pode alterar as configurações, experimentar a velocidade do obturador, a abertura, a fotossensibilidade e verificar as alterações, criando um cenário virtual. O aplicativo permite visualizar fotos capturadas na área de trabalho do computador.
À medida que a VR melhora e se torna mais prevalente, novos negócios estão surgindo. Como exemplo, o VR Fit de Tim Donahay pode ser chamado. Tim chegou ao fitness virtual através de jogos de realidade virtual. A princípio, ele percebeu que certos grupos musculares experimentavam estresse significativo. Então, Tim decidiu fazer um pequeno experimento. Ao longo de 50 dias, ele ensinou 5 horas cada. Duas semanas depois, ele começou a usar um colete de peso adicional. Como resultado, a VR tornou possível o uso no fitness tradicional. Hoje, o número de ofertas de esportes que usam realidade virtual está crescendo. Existem parques e playgrounds de RV, aparelhos de ginástica e academias de ginástica. Diante dessa tendência, em breve podemos esperar o surgimento de eSports completos.
Paralelamente à realidade virtual, outros tipos de realidades estão se desenvolvendo. Eles podem ser condicionalmente divididos em dois tipos:
- aplicativos para gadgets (smartphones, tablets);
- pedidos de dispositivos especiais (óculos, capacetes).
Cada um desses tipos está focado em seu público-alvo e na implementação de uma certa variedade de tarefas.
Aplicativos de AR para gadgets
No mercado moderno de AR para gadgets, dois principais mega players foram identificados - Google e Apple. Cada um deles está focado em sua própria gama de tarefas. Em 2016, a atenção do usuário em massa ao AR foi atraída pelo jogo Pokemon Go. O público totalizou mais de 100 milhões de pessoas. No momento da criação do aplicativo, não havia ferramenta de desenvolvimento universal. Como resultado, as imagens dos Pokémon foram simplesmente sobrepostas à imagem da realidade sem referência espacial. Eles pareciam estar pairando no ar, não interagindo com a imagem real. A Apple começou a preencher essa lacuna e, em junho de 2017, lançou sua ferramenta de desenvolvedor - ARKit. Entre as principais vantagens da ferramenta está a capacidade de determinar planos horizontais. Graças a isso, os objetos virtuais parecem uma sombra e se tornam mais realistas, não mais pairando no ar. Também reconhece o movimento do usuário em seis graus de liberdade com rotações em torno de cada um dos três eixos.
O desenvolvimento do Google é significativamente diferente do foco da Apple e se concentra principalmente na navegação no espaço. Em 2014, a empresa apresentou seu smartphone Tango com um telêmetro infravermelho, uma câmera olho de peixe e outros sensores para a construção de mapas 3D de salas. O dispositivo encontrou aplicação na navegação de clientes em supermercados e museus. Infelizmente, apenas alguns modelos de smartphones de terceiros agora suportam a tecnologia Tango. Este exemplo ilustra apenas o fator de restrição no desenvolvimento de aplicativos com os recursos técnicos do parque de gadgets.
No entanto, mesmo para o nível atual de desenvolvimento de dispositivos móveis, existem muitos aplicativos interessantes que têm aplicativos práticos. Mencionamos alguns deles. Eles são destinados principalmente à visualização de mercadorias.
Empresas como IKEA, Cimagie, Blippar, Hyundai e Lego desenvolveram seus próprios diretórios virtuais. Na IKEA, isso é implementado da seguinte maneira. Para ver como esse ou aquele produto se encaixará no interior, basta colocar no chão um diretório aberto na página desejada e apontar a câmera do gadget para ele. A imagem do produto é sobreposta na tela sobre a imagem interna. O aplicativo FXMirror é semelhante aos diretórios virtuais, mas não usa gadgets. É feito na forma de um "espelho inteligente". O comprador pode virtualmente experimentar suas roupas favoritas. O aplicativo Makeup Genius para gadgets da empresa L'Oreal funciona com o mesmo princípio. Pelo nome, é claro que o usuário pode virtualmente experimentar uma série de produtos cosméticos dessa empresa.
Aplicativos AR para dispositivos especiais
Como o poder dos aparelhos convencionais não é suficiente para aplicações sérias de AR, óculos especializados estão sendo desenvolvidos para esses fins. Sua funcionalidade é aprimorada apenas para trabalhos com realidade aumentada. Portanto, o preço desses dispositivos geralmente atinge vários milhares de dólares cada. É claro que este produto não é para o consumidor de massa.
Em 2016, a Microsoft lançou sua versão dos óculos de realidade aumentada Hololens. Este dispositivo foi equipado com muitos sensores e foi capaz de desenhar objetos virtuais em uma tela translúcida. Em Hololens, a imagem é construída na forma de hologramas.
As desvantagens da Hololens incluem um ângulo de visão estreito, que é de apenas 300. Isso pode não ser uma comparação completamente correta, mas nos capacetes Oculus Rift VR, o ângulo de visão é 1100. No entanto, isso não impede que a Microsoft permaneça na posição de liderança. Muito disso se deve à popularidade mundial dos produtos Microsoft e sua integração ao Hololens.
Grandes empresas como Japan Airlines, NASA, Volvo, Autodesk e muitas outras usam a Hololens em seus trabalhos. Os óculos de realidade aumentada se tornaram uma nova ferramenta digital, facilitando muito os processos e o treinamento de produção. Um exemplo é a Thyssenkrupp, uma empresa de serviços de elevadores. Com a ajuda de óculos de realidade aumentada, os especialistas da empresa nas instalações recebem todas as informações necessárias. Se surgirem dificuldades no trabalho, não será necessário perder tempo esperando o engenheiro partir para o objeto. A situação é analisada on-line com as explicações gráficas necessárias na tela Hololens.
Da mesma forma, os óculos AR são usados no processo de aprendizado. Para que os estudantes de medicina entendam melhor a fisiologia humana, Hololens exibe órgãos internos animados durante exercícios práticos com manequins. Enquanto no setor de manufatura, os óculos AR ajudam a aumentar a produtividade, na medicina esses dispositivos salvam vidas. Por exemplo, muitas vezes o médico precisa urgentemente receber informações adicionais sobre o paciente. Podem ser resultados de testes, intolerância a medicamentos ou outros dados. Se isso acontecer durante a cirurgia, cada segundo extra conta. Com a ajuda dos óculos AR, o médico pode obter rapidamente as informações solicitadas sem sair da mesa de operação.
A Meta iniciou seu caminho de desenvolver óculos de realidade aumentada. Ao contrário da Hololens, que contém um computador, os óculos Meta 2 são essencialmente um dispositivo de entrada / saída. Isso permite que os desenvolvedores se concentrem em detalhes gráficos. Portanto, os óculos Meta 2 têm várias vantagens significativas. Devido ao fato de o processamento de dados ser realizado em um computador externo, o desempenho do dispositivo é aumentado. Como o Meta 2 realiza apenas a entrada / saída de informações, os desenvolvedores conseguiram, sem aumentar as dimensões do dispositivo, obter um ângulo de visão de 900. E, finalmente, a falta de um computador integrado permite manter o custo do dispositivo em US $ 950. No entanto, com essas vantagens, os óculos Meta 2 apresentam uma comunicação significativa com fio com um computador externo.
Após o primeiro projeto do Google Glass, o Google voltou ao desenvolvimento de óculos AR em um formato diferente. Se o primeiro projeto visava o consumidor em massa como um aplicativo de AR para gadgets, os óculos Glass Enterprise Edition atualizados se tornavam uma ferramenta para profissionais. Eles foram aplicados com sucesso nas instalações da AGCO em Jackson. A empresa está envolvida na produção de equipamentos agrícolas caros, feitos sob encomenda. Cada produto tem características únicas. Portanto, durante a montagem, os trabalhadores tiveram que consultar a documentação técnica. Durante cada verificação, o trabalhador precisava ir ao computador para encontrar as informações necessárias e, se o computador estivesse ocupado, perderia tempo adicional aguardando a fila ou procurando outro computador gratuito. Tentativas de fornecer aos trabalhadores comprimidos não tiveram êxito. Sob condições operacionais severas, os tablets industriais duravam em média não mais de uma semana.
Graças ao uso do Glass Enterprise Edition, o tempo de treinamento para os trabalhadores foi reduzido de 10 para 3 dias. Isso dá uma idéia das perspectivas de uso de óculos de realidade aumentada nos negócios.
Falando sobre aparelhos de realidade aumentada, não se pode deixar de mencionar os desenvolvimentos no campo da realidade mista (RM). Essa área ainda está subdesenvolvida, mas já existem conceitos interessantes. Um deles é o Canon HMD. Este dispositivo é uma opção intermediária entre os óculos AR e o capacete VR. Duas câmeras e duas telas com uma resolução de 1.280 × 1.024 pixels são incorporadas a ela. Para minimizar o tempo de processamento do sinal de vídeo e a saída da imagem simulada na tela, é utilizado um computador externo, ao qual o dispositivo está conectado por fios.
Ao criar o Canon HMD, os desenvolvedores usaram uma solução interessante. A complexidade dos gadgets de RM reside no fato de que eles devem combinar com muita precisão imagens reais e virtuais. Conseguir esse efeito em espaços confinados é muito difícil. Para isso, os engenheiros usaram um prisma para alterar o caminho óptico e garantir a compactação do dispositivo.
Segundo os desenvolvedores, a Canon HMD encontrará a melhor aplicação no campo do design de design. Usando o dispositivo, você pode criar modelos virtuais tridimensionais completos sem a necessidade de produzir modelos reais caros. Isto é especialmente verdade para a indústria automotiva.
Perspectivas de desenvolvimento
Qual é a maneira mais promissora de desenvolver o AR será um dos tipos de aplicativos que agora é difícil dizer. Por um lado, o objetivo constante da câmera de gadget de interagir com objetos virtuais é contrário à idéia de usar essa tecnologia todos os dias e, por outro lado, os óculos AR têm várias limitações sérias. A resposta para essa pergunta pode ser o surgimento de novas tecnologias inovadoras ou idéias de desenvolvimento.
Sobre as perspectivas para o desenvolvimento da realidade virtual e aumentada entre especialistas até o momento, não há consenso. Os analistas da Digi-Capital prevêem que, em 2020, o mercado global para a produção de conteúdo de RV em diferentes direções excederá US $ 30 bilhões. Ao mesmo tempo, mais da metade desse valor será gasto em filmes, programas de televisão e jogos em formato de realidade virtual. Jesse Shell, CEO da Schell Games e professor da Universidade Carnegie Mellon, disse que o mercado de RV crescerá para US $ 22,5 bilhões até 2025.
Apesar de uma previsão tão otimista, a Shell acredita que outras expectativas não se justificarão. Por exemplo, segundo ele, até 2025, a participação da VR não passará de 5 a 15% de toda a indústria de jogos. Ou seja, é muito cedo para falar sobre o uso massivo da realidade virtual, mesmo a curto prazo.
O Goldman Sachs prevê um lucro combinado de VR e AR de US $ 13,1 bilhões até 2020 e um aumento para US $ 35 bilhões até 2025. A proporção do mercado de software para VR e AR será de 75% a 25%, respectivamente.
Mas esses são números secos que não fornecem uma resposta para a pergunta mais importante: a que o desenvolvimento dessas tecnologias levará, a quais tarefas eles permitirão resolver no futuro?
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