משתמשת:Noor.ijmail/מציאות רבודה

יישום מסוג מציאות רבודה בסמארטפון המציג בזמן אמת מפה אינטראקטיבית ונתונים שונים על גבי אובייקטים בעולם האמיתי.

מציאות רבודה (באנגלית: Augmented reality, ובקיצור AR) היא טכנולוגיית מחשוב המשמשת כהעתק של המציאות. במציאות זאת, משולבים אלמנטים וירטואליים אשר מתמזגים עם הסביבה האמיתית בזמן אמת ובאופן אינטראקטיבי. השימוש באלמנטיים של צליל ואיורים על המרקע הופכים את המציאות לאינטראקטיבית. המתבונן דרך המסך מקבל בזמן אמת, רובד אינפורמטיבי-וירטואלי נוסף על גבי רובד המציאות המוצג; רובד שהנו עדכני, רלוונטי ואותנטי. לעומת זאת, בניגוד למציאות רבודה, המונח מציאות מדומה, מתייחס להחלפה מוחלטת של העולם האמיתי בעולם מדומה.

סקירה כללית

יישומים מסוג מציאות רבודה פועלים בכמה שיטות. בשיטה הראשונה, המשתמש מסתכל על המציאות דרך תווך שקוף למחצה, סוג של "זכוכית חצי שקופה". היישום מקרין על גבי התווך פריטי מידע וירטואלים המפוקסים לאינסוף כך שמנקודת מבטו של המשתמש - הוא רואה גם את המציאות הפיזית וגם את פריטי המידע הוירטואלים, באותו מבט.

בשיטה השנייה, היישום משתמש במצלמה המחוברת למחשב או על בסיס מצלמה בטלפון הנייד, כאשר המצלמה לוכדת בשלב הראשון תמונות וידאו מהעולם האמיתי. לאחר מכן יישום מיוחד מזהה את הסצנה, את מיקום המצלמה ואת הכיוון במרחב במקרה של שימוש בטלפון סלולרי. בהתבסס על מידע זה היישום מעבד את התמונה המוקרנת על גבי מסך התצוגה של הטלפון או המחשב ומשלב עליהם בזמן אמת אלמנטים וירוטואלים (כגון טקסט, אובייקטים דו ממדיים או אובייקטים תלת ממדיים - או אפילו תצלומים, אנימציות, קטעי וידאו או קטעי אודיו).

קיימות גם שתי משפחות שונות של פריטי מידע וירטואלים אותם ניתן להציג. המשפחה הראשונה כוללת פריטי מידע שאינם מעוגנים למציאות הפיזית, החיצונית למשתמש - לדוגמא, הצגת נתון המהירות על התצוגה העילית במטוס קרב או במכונית. פריטי מידע כאלו קל יחסית להציג מכיוון שהם מתקבלים במקום קבוע ב"מסגרת התמונה" ואין צורך לשנות את כוון המקרן בצורה שתתאים לתזוזות של עצמים בעולם החיצוני למשתמש או לתזוזות הראש שלו.

יישומים הנשענים על "זכוכית חצי שקופה" והקרנה של פריטי מידע שאינם מעוגנים למציאות הפיזית נמצאים בשימוש רחב כבר מסוף שנות השמונים ויש להם תרומה מוכחת, בעיקר לשימושים צבאיים, בין השאר, כתצוגה עילית במטוסי קרב.

המשפחה השנייה כוללת הצגה של פריטי מידע וירטואליים - באופן שייראה למשתמש כאילו שהם "מעוגנים" לתמונת העולם הפיזית. לדוגמה, הצגת בובה וירטואלית הרוקדת על גבי שולחן "אמיתי" שנמצא בשדה הראייה של המשתמש. תחום זה הרבה יותר קשה למימוש מכיוון שתהליך הקרנת המידע כולל השהיות הנובעות מזמני מדידה, חישוב והקרנה ובאופן טבעי נוצרים הפרשים זוויתיים בין "העולם האמיתי" לבין "פריטי המידע הוירטואלי" ומסתבר שמוח האדם מאוד רגיש להשהיות אלו. הדרישות לזמני השהייה קצרים, גם כאשר המשתמש מזיז את הראש וגם כאשר עצמים במציאות הפיזית נעים - כך שתישמר הלימה זוויתית מלאה ורצופה בין פריטי המידע הוירטואליים לבין המציאות הפיזית, באופן של יפריע למשתמש, נכון ל-2014, טרם התמלאו.

נכון ל-2014, לא מוכר שימוש נפוץ במשפחה זו של יישומים, למעט בתחומים צבאיים מאוד צרים וככל הידוע, גם משחקים המשלבים AR שמומשו על גבי "סמארטפונים" לא זכו לתפוצה מאוד רחבה, בעיקר בגלל בעיית ההשהיות.

בשנתיים האחרונות, על רקע השיפור המתמיד במעבדים, ביכולות של ה"סמארטפונים", בתפוצת מערכות "תצוגה עילית" שהחלו להיכנס גם לעולם הרכבים וההשקעות העצומות בתחום, יש הצופים שיישומים רבים יותר, כן יכנסו לתפוצה רחבה, כולל בשוק הצרכני.

שימושים עיקריים

למציאות רבודה ישנם יישומים רבים, ביניהם שימוש בצבא, בתעשייה, יישומים רפואיים, ויישומים הקשורים במסחר ובילוי.

ארכיאולוגיה

מציאות רבודה יכולה לשמש כדי לסייע במחקר ארכיאולוגי, על ידי הדמיית תכונות ארכיאולוגיות על גבי הנוף המודרני, אשר מאפשרת לארכיאולוגים לגבש מסקנות לגבי מיקום אתר והגדרתו.

יישום נוסף של מציאות רבודה בתחום האכיאולוגיה הוא האפשרותשל משתמשים לבנות מחדש הריסות, מבנים, או אפילו נופים כפי שהיו קיימים בעבר.

ארכיטקטורה

בתחום הארכיטקטורה, ניתן לדוגמה, לבצע סיור באתר המיועד לבנייה ולראות - על גבי הנוף האמיתי, את המבנה המיועד לקום, טרם בנייתו. אפשר לממש יכולת להסתכל "דרך קירות" על ידי הקרנה וירטואלית של פנים המבנה - גם כאשר מסתכלים עליו מבחוץ. יישום אפשרי נוסף הוא "להסתכל" על רהיטים ופריטי עיצוב פנים בכלל - בתוך המבנה אליו הם מיועדים, טרם שהחפצים נמצאים שם פיזית. ישנם גם יישומים שונים המתאימים לשולחן העבודה של הארכיטקט כמו למשל, לתת לו יכולת "לראות" את המבנה אותו הוא שירטט, בתלת מימד, על בסיס שרטוטים דו מימדיים בלבד.

מסחר

עולם המסחר יכול להנות מיישומים המאפשרים "לראות" מוצרים - כאשר מסתכלים על האריזה שלהם, לראות הדמייה תלת מימדים של מוצרים, כאשר מסתכלים על תמונתם בקטלוג ואפילו לשלב "כפתורים וריטואלים" על גבי המוצר כמו למשל "כפתור לייק לפייסבוק", מבלי שיש צורך לעשות שינוי במוצר או באריזה שלו. שימוש אפשרי נוסף הוא "ללבוש" מוצר על בסיס קטלוג, מבלי להיות בכלל בחנות הפיזית, כפי שמודגם בתמונה משמאל.

חינוך

"מציאות רבודה נחשבת כיום לאחת הטכנולוגיות החדשניות המשנות את כללי המשחק בעידן הדיגיטלי. במערכת החינוך כבר מאמצים את השימוש במכשירים ניידים וטאבלטים ובין היתר, גם שימוש מוגבר באפליקציות מציאות רבודה. סביבה חדשה זאת, מזמנת למידה משמעותית, פדגוגיה ייחודית, יצירתיות , מקוריות ,אתגרים, מעשירה את החוויה הלימודית ,תוך שימוש במיומניות המאה ה-21."

יישומי מציאות רבודה בחינוך יכולים לשמש "להעשרת" עולמו של התלמיד, לדוגמה, כאשר הוא "מסתכל" על איור בספר אנטומיה באמצעות מכשיר "סמארטפון" או "טבלט", התלמיד יוכל לראות הדמייה תלת מימדית של האבר המוצג וכדומה.

הדגמת יישום שמטרתו לתת לתלמיד המחשה תלת מימדית של גולגולת, כאשר חומר הלימוד המסורתי התבסס על ספרים עם תמונות. מבוסס על היישום iskull

ולאן ניתן להמריא ולהגשים חלומות עם AR?

• להוסיף רבדים חדשים לספרי הלימוד.
• בחירת פרוייקט כיתיתי בתחום הדעת- כל קבוצה בונה שכבת מידע תחום מסויים.
• פוסטרים בחלל בית הספר אשר יש לה רובד של וידאו או אנימציה.
• בשכונה לתעד שלטים ולהוסיף מידע חדש על אתרים בעיר.
• במוזאון בעיר, לצור מידע נוסף על פני המייצגים.
• מטבעות ושטרות מתקופות שונות- לצור מידע בוידאו או קול.

תעשיית המשחקים

מגוון גדול של משחקים עושה שימוש ב-AR - כאשר היישום הנפוץ הוא לאפשר למשתמש "להסתכל" על המציאות באמצעות המצלמה של ה"סמארטפון" ועל גביה, להטיל ישויות השייכות למשחק. לדוגמה, המשחק SpecTrek שבמהלכו המשתמש מסתכל על סביבתו באמצעות המצלמה של ה"סמארטפון" והיישום מציג "ישויות וירטואליות" של רוחות רפאים המשולבות בעולם הפיזי. המשתמש צריך ללכת או לרוץ בעולם הפיזי ולהצליח להספיק "לתפוס" את רוחות הרפאים.

Ingress הוא משחק שזכה למספר דורות וכמות גדולה של משתמשים. המשחק הוא משחק מרובה משתתפים, המבוסס על פתרון חידות והוא כולל מרכיבים תחרותיים. המשחק מיוצר על ידי Niantic Labs .

ה"מוסד" הינו משחק מציאות רבודה (AR) המעניק לשחקן את האפשרות להיות סוכן חשאי אמיתי בעולם ווירטואלי. העיקרון במשחק הוא מציאה והשלמה של משימות הממוקמות על המפה בסביבת החיים האמיתית של השחקן. המשחק פותח על ידי צמד המפתחים הישראלים – יוסי גרין ואייל שפיץ מחברת GreenShpits במסגרת תכנית AppCampus.

קאזולו, משחק מציאות רבודה ישראלי: "קאזולו (Kazooloo) הוא "משחק המשלב בין המציאות הפיזית לזו הווירטואלית, באמצעות טכנולוגיה של מציאות רבודה (AR), שמפותח ע"י חברת "נורדאו קריאטיב". כזו ״המלבישה״ אלמנטים ווירטואלים על מציאות פיזית קיימת. מדובר במשחק אקשן מלחמתי בו השחקן נלחם בדרקונים ומפלצות תלת מימדיים תוך כדי קרב יריות בתנועה מתמדת במרחב". היתרון הגדול של המשחק הוא העובדה שעל המשתתפים להיות בפעילות אקטיבית מתמדת ונמרצת (יש שיגידו נמרצת מדי), בניגוד למשחקי מובייל או טאבלט אחרים שלא דורשים הרבה מעבר ללחיצה על כפתור ואולי הסתת המכשיר לצדדים השונים."

תכן הנדסי

יישומי AR יכולים לאפשר צפייה במודלים תלת מימדיים, על בסיס שרטוטים דו מימדיים. יישומי AR יכולים גם לשמש בקרת איכות ע"י השוואה של "דגם וירטואלי" לחלק היוצר בפועל. ייושמים כאלה משולבים כבר התעשיות הרכב ואולי גם בתעשיית התעופה.

רפואה

ניתן להציג לרופא מנתח נתונים נומריים, תוך כדי שהוא מבצע את הניתוח, לדוגמה, דופק, לחץ דם ורווית חמצן של המנותח. בשימוש מתקדם יותר, ניתן להציג למנתח תמונות של הדמאות ממקורות שונים, תוך כדי שהוא מנתח, למשל אולטרה סאונד, רנטגן, סי טי, MRI וכיו"ב - כאשר הן מוקרנות "על גופי של החולה" תוך כדי הניתוח.

"מציאות רבודה ככלי להוראת רפואה. לא רק חוקרים איבר בתלת-מימד אלא גם בוחנים איך אותו איבר פועל בגוף. הרעיון המרכזי העומד מאחורי המושג מציאות רבודה הוא להוסיף תוכן לפריט פיזי מהעולם האמיתי."

שימושים צבאיים

עיקר השימוש, עד לשנים האחרונות, היה לעולם התעופה, כאשר הקרינו לעיני הטייסים נתונים כמו מהירות, גובה, כוון מצפני, זווית במרחב וכדומה, על גבי תמונת העולם החיצונית באמצעות "תצוגה עילית". בהמשלך העשור האחרון, שולבו גם "כוונות קסדה מתקדמות" כאשר הקרנת הנתונים הוירטואלית מתבצעת באמצעות משקף הקסדה ולא באמצעות "תצוגה עילית". חברת "אלביט" מישראל היא אחת החברות המתקדמות ביותר בעולם בתחום זה וקסדות מתוצרתה משולבות במטוסי F15, F16 ו-F35. בשנים האחרונות, במסגרת פרויקטים שונים, מערכות של "כוונת קסדה" משולבות גם במסוקי קרב וגם ביישומים המיועדים לכוחות קומנדו.

נווט

יישומי AR יכולים לשלב הצגת "סימני דרך" על פני המציאות האמיתית, כמו למשל, חיצים המצוירים "וירטואלית" על גבי המדרכות. ניתן גם לשלב יכולת הצגת מפות, תצלומי אוויר, תצלומי לווין וכדומה, ככל שזה יכול לעזור למשתמש, לדוגמה, על גבי השמשה הקדמית של רכבים.

תמיכה במשימות (אחזקה, הרכבה, ניתוח, נהיגה ברכב, הטסה של כלי טייס)

ניתן להציג, באמצעות יישום AR שרטוט של המערכת עליה עובד הטכנאי. לדוגמה, טכנאי שנדרש לעבוד על חיווט במטוס נוסעים מודרני או טכנאי שנדרש לעשות פעולת אחזקה על רכיב יקר ויש לו צורך בשרטוטי עזר והוראות הרכבה. בשנתיים באחרונות, החלו להיכנס גם יישומי "תצוגה עילית" לרכבים, הן ע"י יצרני הרכב (טויוטה פריוס, לדוגמה) והן כתוספת לרכבים קיימים

טלוויזיה

ישנם מספר יישומים, בעיקר בתחום הספורט, המאפשרים "להטיל" פרסומות וירטואליות, תלת מימדיות, או סוגים שונים של "סימוני עזר" - על גבי מגרש המשחקים. יישום נפוץ נוסף הוא הצגה תלת מימדית של אנימציות מזג אוויר המוטלות על העולם האמיתי המוצג.

תירות

יישום AR יכול להציג פריטי מידע נומריים לגבי אתרי תיירות - כמו למשל הערות של מבקרים קודמים, תקציר מוויקיפדיה, תוצאות חיפוש בגוגל וכדומה. יישום רלוונטי נוסף הוא הצגת "סימני דרך" אל אתר תיירותי הנמצא בקרבת מקום או כזה שהתייר הביע את רצונו להגיע אליו, כאשר סימני הדרך מוצגים על פני המציאות הפיזית, למשל באמצעות "חיצים ענקיים" המצוירים על המדרכה.

תרגום

ניתן להציג למשתמש תרגום לשפתו - בכל פעם שהוא מסתכל על טקסט בשפה של המקום בו הוא מבקר. לדוגמא, תרגם זמן אמיתי של שלטי רחוב, שמות של חנויות ואולי אפילו כתבות בעיתון.

משרד עבודה

AR יכול לעזור להקל על שיתוף פעולה בין חברי צוות שהופצו בכוח עבודה באמצעות כנסים עם משתתפים אמיתיים ווירטואליים. משימות AR יכולות לכלול מפגשי סיעור מוחות ודיון ניצול הדמיה משותפת באמצעות טבלאות מסך מגע, לוחות דיגיטליים אינטראקטיביים, עיצוב חללים משותפים, וחדרי בקרה מופצות.

תשתית טכנולוגית לטובת יישומי מציאות רבודה (AR)

בכדי לממש יישומי מציאות רבודה, נדרשים לכל הפחות, מערכות הקרנה אופטית, מערכת שדרכה רואים את המציאות הפיזית, מערכת ה"מייצרת" את פריטי המידע הוירטואליים אותם רוצים להציג, מחשבים, תוכנה, אלגוריתמים ובמקרה של יישום הכולל הצגת "פריטי מידע מעוגנים למציאות הפיזית" על גבי "משקפיים" או קסדה, נדרשת גם יכולת עקיבה אחרי זוויות הראש במרחב וביישומים מסוימים, גם יכולת עקיבה אחרי כוון הסתכלות האישונים.

טכנולוגיה

טכנולוגיה (מיוונית: טכנו (Τεχνο) = אומנות, לוגיה (Λογία) = תורה; מתקבלת תורת האומנות) היא תחום דעת העוסק בחיפוש פתרונות מעשיים כמענה לרצונות וצרכים אנושיים, תוך ניצול חידושי המדע. טכנולוגיה קשורה הרבה פעמים לייצור כלים.

חומרה

רכיבי חומרה למציאות רבודה הם: מעבד, תצוגה, חיישנים והתקני קלט. התקני מחשוב ניידים מודרניים כמו טלפונים חכמים ומחשבי לוח מכילים רכיבים אלה אשר לעתים קרובות כוללים מצלמה וחיישני MEMS כגון תאוצה, GPS, ומצפן מגנטי, מה שהופך אותם פלטפורמות מתאימות של AR .

תצוגה

טכנולוגיות שונות המשמשות בעיבוד מציאות רבודה כוללים מערכות הקרנה אופטיות, צגים, מכשירי כף יד, ומערכות תצוגה הלבושות על גופו של אדם.

מעקב

מערכות מציאות רבודה בניידים מודרניים משתמשים באחת או יותר מטכנולוגיות המעקב הבאות: מצלמות דיגיטליות ו / או חיישנים אופטיים אחרים, מד תאוצה, GPS, סביבון, מצפן מגנטי דיגיטלי, RFID וחיישנים אלחוטיים. טכנולוגיות אלה מציעות רמות שונות של דיוק. החשוב ביותר הוא המיקום והכיוון של הראש של המשתמש. מעקב ידו של המשתמש (ים) או התקן קלט כף יד יכול לספק טכניקת אינטראקציה 6DOF.

התקני קלט

טכניקות כוללות מערכות זיהוי דיבור, המתרגמות מילות המדוברות של משתמש להוראות מחשב ומערכות זיהוי מחוות שיכולות לפרש את תנועות הגוף של משתמש על ידי זיהוי חזותי או מחיישנים מוטבעים בהתקן היקפי כגון שרביט, חרט, מצביע, כפפה או ללבוש גוף אחר.

מחשב

המחשב מנתח את החושים החזותיים ונתונים אחרים כדי לסנתז ולתת עמדה בהרחבה.

תוכנה ואלגוריתמים

מדד עיקרי של מערכות AR הוא איך הם משתלבים באופן מציאותי עם העולם האמיתי. התוכנה צריכה לגזור קואורדינטות העולם האמיתי, באופן עצמאי מהמצלמה, מתמונות המצלמה. תהליך זה נקרא רישום תמונה שמשתמש בשיטות שונות של ראייה ממוחשבת, בעיקר הקשורים למעקב וידאו. שיטות ראייה ממוחשבות רבות של מציאות רבודה עוברות בירושה מאודומטריה החזותית. בדרך כלל שיטות אלה מורכבים משני חלקים.

שלב ראשון יכול להשתמש בשיטות איתור תכונה כמו זיהוי פינה, זיהוי בועה, גילוי קצה או קביעת ערכי סף ו / או שיטות עיבוד תמונה אחרות. השלב השני משחזר עולם אמיתי מערכת קואורדינטות מהנתונים שהתקבלו בשלב הראשון. חלק מהשיטות להניח חפצים עם גיאומטריה ידועה נוכחת בסצנה. בחלק ממקרים אלה מבנה 3D סצנה צריך להיות מחושב מראש. אם חלק מהסצנה הוא לוקליזציה בו זמנית לא ידועה ומיפוי (SLAM) יכולים למפות את העמדות היחסיות. אם אין מידע נגיש על הגיאומטריה סצנה , מבנה משיטות תנועה כמו התאמת חבילה בשימוש. שיטות מתמטיות המשמשות בשלב השני כוללות הטלי גיאומטריה (epipolar), אלגברה גיאומטרית, ייצוג רוטציה עם מסנני מפת מעריכי, קלמן וחלקיקים, אופטימיזציה ליניארית, סטטיסטיקה חזקה.

מציאות רבודה בשפת הסימון (ARML) היא תקן שפותח בנתונים בתוך (Open Geospatial Consortium (OGC, אשר מורכב מדקדוק XML כדי לתאר את המיקום והמראה של אובייקטים וירטואליים בסצנה, כמו כן איגודי ECMA סקריפט כדי לאפשר גישה דינמית לתכונות של אובייקטים וירטואליים.

כדי לאפשר פיתוח מהיר של יישומי מציאות רבודה, כמה ערכות פיתוח תוכנה (SDK) צמחו. כמה SDK כמו מחשוב ענן מינוף CloudRidAR לשיפור ביצועים. חלק מ-AR SDKs הידועים מוצעים על ידי Metaio, Vuforia, Mobinett AR, Wikitude, Blippar וLayar.

היסטוריה של מערכות הקרנה

בדורות הראשונים של מערכות "מציאות רבודה" ובעיקר, מערכות תצוגה עילית, ההקרנה התבססה על מערכת גדולה ומורכבת שכללה שפופרת קרן קתודית גדולה וכבדה, מערכת של עדשות אופטיות ולבסוף, משטח של "זכוכית חצי שקופה" שמצד אחד איפשר לראות את המציאות הפיזית ומצד שני, לראות את פריטי המידע הוירטואליים. מערכות אלו היו יקרות וכבדות ובהתאם, השימוש בהן היה כמעט רק למערכות צבאיות יקרות.

תצוגה עילית של מטוס F18 העומד על סיפון נושאת מטוסים

קפיצת המדרגה הגדולה ארעה כאשר הצליחו לייצר "עדשה הולוגרפית" שהיוותה חלק ממשקף קסדת הטייס. טכנולוגיה זו איפשרה לשלב מערכות "מציאות רבודה" בתוך קסדות טייסים במחיר של עשרות אלפי דולר "בלבד" ובמשקל ומידות "סבירים".אחת החברות המובילות בעולם בתחום זה הייתה חברת "אלאופ, אלביט".

בשנים האחרונות (נכון ל-2014), החלו להופיע סוגי עדשות שמאפשרים הקרנה על עדשות דקות וזולות יחסית, כך שניתן להתקין הן את המקרן הממוזער והן את ה"עדשה" כך שההתקן כולו נכנס לגודל של משקפיים במשקל שאדם רגיל יכול לשאת על ראשו. טכנולוגיות אלו מאפשרות גם הצגה של ווידאו ברזולוציה גבוהה, שדה ראייה רחב בהרבה ממה שתצוגה עילית יודעת להציע ואפילו הצגה בצבעים. טכנולוגיות אלו נמצאות בשלבים שונים של כניסה לשוק. אחת החברות המבטיחות בתחום זה היא חברת "לומוס" מישראל (ראה הערות שוליים).

שיטות ודוגמאות להצגת "פריטי מידע מעוגנים למציאות הפיזית

הנושא מפותח יחסית ביישומים למטוסי קרב והוא מומש בכמה גישות שונות.

כאשר מדובר בטילי אוויר-אוויר המתבייתים על חום, ברוב המטוסים המודרניים, הטייס יכול לאפשר לעין הטיל לעבור למצב בו היא עוקבת אחרי מטוס המטרה באופן עצמאי, כאשר הטיל עדיין תלוי על האווירון. במצב זה, על גבי התצוגה העילית, מוצג כוון הסתכלות העיין כשהוא מוטל על גבי המציאות המשתקפת דרך ה"זכוכית חצי שקופה" ולמעשה - עין הטיל היא "פריט מידע מעוגן למציאות הפיזית" - מכיוון שעיין הטיל רואה את "חום" המטרה, היא אמורה להצביע בדיוק רב על מטוס המטרה, גם כאשר הדינמיקה היחסית משתנה. סה"כ ההשהיות במקרה זה תלוי בעיקר בזמני תרגום הזוויות ובהתאם מדובר בזמני השהייה קצרים מאוד (סדר גודל של עשרים מילישניות) והתצוגה המתקבלת לעיני הטייס, מדויקת באופן "כמעט הרמטי".

כאשר אותה פונקציה מוקרנת על גבי משקף כוונת הקסדה (תצוגת קסדה עילית), מצטרפים לטעויות הכוון, כל השגיאות שמקורן בדיוקי העקיבה אחרי זוויות הקסדה בתוך תא הטייס. מדידת זוויות אלו נשענת על סלילים אלקטרומגנטיים, עיבוד תמונה של מצלמות ה"מסתכלות" על הקסדה, או באמצעות פלג פיזי המחובר לקסדה. ברוב היישומים, הדיוק הזוויתי בשיטה זו פחות טוב מאשר בעת ההצגה על גבי תצוגה עילית ויתרון השיטה היא בעיקר בעובדה שהיא מאפשרת תצוגה כמעט כדורית ולכן, יכולה לתמוך בהרבה יותר מצבי ירי.

באופן דומה, במטוסי קרב מודרניים, כאשר המכ"ם נעול על מטרת אויר-אויר, מוצגת לטייס "קופסאת ציון מטרה" שאמורה להיות מוקרנת בדיוק על מטוס המטרה - Target Designation Box, TDB. גם תפקוד זה מצטיין בדיוק רב ובזמני השהייה קצרים.

בכדי להציג "קופסאת ציון מטרה" המוקרנת כך שתהיה חופפת לנקודה קרקעית מסוימת משתמשים בחישוב המביא בחשבון את דיוק נ.צ. המטרה, את דיוק המיקום העצמי של המטוס ואת הזוויות המרחביות של המטוס (והקסדה- כאשר מתבצע שימוש בכוונת קסדה). במטוסים שבהם יש מערכת אינרציאלית משולבת בGPS וכאשר נ.צ. המטרה ידוע בסד"ג של 10 מטר דיוק ומעלה - ניתן לקבל "קופסאת ציון מטרה" שתישאר "דבוקה" למטרה האמיתית כפי שהיא נראית דרך התצוגה העילית או כוונת הקסדה.

כאשר ההסתכלות על המציאות הפיזית מתבצעת דרך מצלמה אלקטרו-אופטית, ניתן לעשות שימוש במגוון אלגוריתמים שתכליתם לזהות את המטרה בתמונה עצמה ולאפשר "מעקב" אוטומטי אחריה. אלגוריתמים אלה מכונים "עוקבים". גישות אלו כוללות שיטות של "השוואת תמונות נוף", "זיהוי קצה", "זיהוי שטח", "זיהוי תנועה" ולאחרונה נעשים ניסיונות לעקיבה על בסיס "רשתות נוירונים רבודות" ואולם גישות אלו, בד"כ גורמות לזמני השהייה של עשרות מילישניות ובהתאם, הן מתאימות רק לחלק מהתרחישים.

בשוק הטלוויזיה המסחרית, כאשר "זירת הצילום" ידועה מראש, כמו למשל במקרה של מגרשי ספורט, כן התפתחו יישומים המאפשרים להציג פרסומות או "סימנים מוסכמים", כאילו שהיו מצוירים על המגרש עצמו על ידי שימוש ב"עיגון" מוקדם של המגרש (טרם שהמשחק התחיל) או "פתרון בזמן אמיתי" של המגרש על בסיס אלגוריתמי עיבוד תמונה. הישג זה מאוד משמעותי משום שקבוע זמן "הפתרון", מקצה לקצה, צריך להיות טוב מ 16 מילישניות כדי להבטיח יכולת שידור בקצב של שישים מסגרות בשנייה.

בשוק האלקטרוניקה לצרכנים, כמו למשל יישומים המבוססים על "סמארטפונים" ו"טאבלטים", נעשו ניסיונות לממש את שתי הגישות. בחלק מהמשחקים - היישום עושה שימוש בחיישני "המצב המרחבי" של המכשיר, ב"ג'י פי אס" ובאלגוריתמי עיבוד תמונה כדי להבין את הזוויות המרחביות של המכשיר בצורה רגעית ורצופה. יישומים הכוללים הצגת "פריטי מידע מעוגנים" הנשענים על שיטות אלו בד"כ יתקשו מאוד לשמור את הדיוק הזוויתי בדינמיקות קשות ובהתאם, הם טרם זכו לתפוצה רחבה.

הגישה שאולי תאפשר דיוקים גבוהים, ככל הנראה, תחייב "עוקבים" מדויקים וגם אם יפותחו כאלה, לא ברור עדיין אם יהיה מפגש בין עלות הפתרונות למחירים שצרכנים רגילים יהיו מוכנים לשלם.

משקפי AR

טכנולוגיית ה-AR יכולה להיות מוצגת באמצעות אמצעי דמויי משקפיים. על עדשות המשקפיים יכולים להיות מוצגים נתונים כדוגמת שעה מקומית, מיקום ג'י פי אס מצפן ועוד או אפילו, ישויות ה"מעוגנות" לסביבה הפיזית כמו למשל דמויות הניצבות על רהיטים בחדר. אחת החברות המתקדמות בעולם שיש לה טכנולוגיה מתאימה ליישומים כאלה היא חברת "לומוס" מישראל . חברות העוסקות בפיתוח מוצר שלם לעולם הצרכני הן "סמסונג" , סוני וככל הנראה גם גוגל שבמהלך אוקטובר 2014, החליטה, ככל הנראה, על השקעה של כ-500 מ"ד בחברת "מציאות רבודה" מקליפורניה בשם Magic Leap.

מיקרוסופט עובדת על משקפי מציאות רבודה

כמעט שנה לאחר שהוציאה פטנט משלה על משקפי מציאות רבודה, וזמן רב לאחר שגוגל עקפה בסיבוב והציגה את המוצר שלה, דיווחו מקורות יודעי דבר כי מיקרוסופט מבצעת בדיקות לאב טיפוס של משקפיים מבית היוצר שלה. כעת מצטרפת הענקית מרדמונד לשאר חברות הטכנולוגיה הגדולות העושות ככל שביכולתן על מנת לשלוט בנתח השוק המתפתח של האלקטרוניקה הלבישה. לפי הדיווח בוול סטריט ג‘ורנל האמריקני, מיקרוסופט ביקשה מכמה יצרניות רכיבים באסיה לספק לה מצלמות ושאר רכיבים חיוניים המשמשים להרכבת אותו אב טיפוס ייחודי. עם זאת, אותו מקור ציין כי לא בטוח שהמוצר הספציפי הזה יעבור את שלב אב הטיפוס והבדיקות וייצא לשיווק לקהל הרחב.

עדשות מגע המציגות הדמיית AR

עדשות מגע אלו נמצאות בפיתוח. עדשות מגע אלו עשויות להכיל אלמנטים לתצוגה בעדשה עצמה כמו נוריות חיווי או אנטנה לתקשורת אלחוטית. גרסה נוספת של עדשות מגע ייחודיות אלו נמצאות בפיתוח צבא ארצות הברית ובהן תהיה קיימת האפשרות להציג עצמים רחוקים וקרובים באותו זמן.

פלטפורמות יישום עיקריות

חברת Layar פיתחה יישום התומך במכשירי "סמארטפון" ו"טבלט" עם מערכות הפעלה "אנדרואיד", "IOS", מכשירי "בלקברי" ומשקפי Google Glass. יישום זה הורד כבר ע"י למעלה מ 38 מיליון משתמשים ברחבי העולם, לפי אתר החברה.

בכתב העת המקוון, Techcrunch, אפשר למצוא כתבות רבות בנוגע לחברות העוסקות בתחום AR, בימים אלה

בתחילת אוקטובר 2014, הופיעו כתבות רבות על הטכנולוגיה של חברת Magic Leap שלטענתה, הצליחה להפיק יכולת "לשתול" על גבי המציאות הפיזית, ישויות תלת מימדיות נעות, בצורה שתהיה נעימה לעין, גם בסביבות דינמיות. לפי הפטנטים של החברה, היא כנראה עושה שימוש, בין השאר, בטכנולוגיה של חברת "לומוס" מישראל. סרטון הדגמה של החברה, המתאר פילון מעופף, פורסם באתר של "ניו יורק טיימס".

גלריה

• 
  יישום מסוג מציאות רבודה בסמארטפון המשמש ללכידת הטופולוגיה של הבניין.
• 
  מסכי התצוגה במטוסי C-130 הרקולס מכילים יישום מסוג מציאות רבודה.
• 
  יישום מדריך טיולים מסוג מציאות רבודה בסמארטפון המציג בזמן נתונים מוויקיפדיה על גבי אובייקטים בעולם האמיתי.

ראו גם

• מציאות מדומה
• גוגל גלאס
• משקפי מציאות רבודה
• משחק מציאות חלופית
• קיבורג (באנגלית: Cyborg, קיצור לאורגניזם קיברנטי)
• תוכנית מציאות
• מציאות וירטואלית
• מחשוב לביש
• אוגמנטד ריאליטי: בריז קריאייטיב

קישורים חיצוניים

• עומר שוברט, הטכנולוגיה שתעלים את המחשב, באתר TheMarker‏, 3 ביולי 2014
• ליאת לביא, אוגמנטד ריאליטי - זו לא תוכנית טלוויזיה, באתר התעשייה, 3 באוגוסט 2013
• מציאות רבודה - אוגמנטד ריאליטי - סרטון ביוטיוב של הזמנה לחתונה המתעוררת לחיים והזוג מזמין את אורחיו על ידי סרט.
• שלי דובילנסקי, AR: לברוח מזומבים ולמצוא את תחנת הרכבת, באתר ynet, 8 בדצמבר 2012
• גבע קרא-עוז, מציאות דמיונית או דמיון מציאותי, באתר כלכליסט, 7 בינואר 2010
• נא להכיר: מציאות רבודה - פורסם באתר realcommerce.co.il
• מציאות רבודה - אוגמנטד ריאליטי, זמני הגעת אוטובוסים - סרטון ביוטיוב המדגים שימוש ביישום מבוסס מציאות רבודה המזהה את מפת קו האוטובוס שקיימת בכל תחנה ומיד מציגה את מיקום האוטובוס על גבי המפה.
• מציאות רבודה - אוגמנטד ריאליטי, קטלוג מוצרים - סרטון ביוטיוב המדגים שימוש ביישום מבוסס מציאות רבודה המזהה מוצרים מתוך קטלוג ומיד מציג הדמיה תלת ממדית של המוצרים על גבי הקטלוג.
• משחק קופסה - סרטון ביוטיוב על משחק קופסה יהודי הראשון בעולם שאפשר לקבל בו רמזים בעזרת מציאות רבודה (משחק "פסח מצה ומרור")
• מציאות רבודה - Aurasma; היא אפליקציה למציאות רבודה הופכת אובייקט סטטי לדינמי ומשנה את הדרך לראות ולתקשר עם העולם. ניתן להוסיף לה תמונות, תכנים דיגיטליים אינטראקטיביים, כגון וידאו, אנימציות וסצנות 3D.
• מדריך לעבודה עם האפליציקה Aurasma.
• מה ניתן לעשות עם אפליקציית Aurasma בחינוך.
• מיקרוסופט עובדת על משקפי מציאות רבודה.
• מציאות רבודה דרך המשקפיים של גוגל. בסרטון המשקפיים של גוגל ניתן לראות דוגמא למציאות רבודה AR בהתאם למיקום גיאוגרפי ודפוס. עוד דוגמא למציאות רבודה משוייכת מקום; בסרטון מציאות רבודה משוייכת מיקום גיאוגרפי.
• שימוש במציאות רבודה ברפואה.
• מציאות רבודה במוזיאון ארץ ישראל בתל אביב. פרויקט משותף של תלמידי הרב תחומי הולץ חיל האוויר עם מוזיאון ארץ ישראל בתל אביב. תלמידי בית הספר פיתחו תצוגה באמצעות מציאות רבודה של מוצגים בתערוכת 50 שנות תעופה. בנוסף פיתחו התלמידים משחק אינטראקטיבי. למבקר בתערוכה חוויה שונה מכל תערוכה אחרת . הוא מסייר יחד עם הטלפון או הטאבלט ומעשיר את המידע שמתקבל.
• מציאות רבודה בבית הספר הרב תחומי הולץ חיל האוויר. דוגמה ליישום מציאות רבודה בבית הספר הרב תחומי הולץ חיל האוויר.
• מציאות רבודה, אפליקציית layar; זו אפליקצייה באמצעותה הופכים את העולם המודפס ללחיץ.
• כנס מיקרוסופט Think Next 2012: מציאות רבודה ותרגומון בכיס.
• "בעוד 5 שנים נראה Augmented Reality בכל מקום". כתבה באתר כלכליסט.
• הפוג הענק שהופך את החדר למשחק. לקראת חג החנוכה, חברת NC-Arts הישראלית חוזרת מארצות הברית ובריטניה ומשיקה בארץ את קאזולו - מותג שמשלב בין לוח משחק ואפליקציית סלולר מבוססת מציאות מוגברת (AR). כתבה שפורסמה באתר כלכליסט ע"י הראל עילם 16.12.14.
• וינה: הקינקט משמש לפרסומות אינטראקטיביות: מציאות רבודה שמאפשרת אינטרקציה של עוברי האורח עם פרסומות או משחקים על גבי קירות תחנת הרכבת.

לקריאה נוספת

1. פעילות בארכיאולוגיה באמצעות מציאות רבודה
2. למידה ניידת חווייתית - מסע בתולדות עם ישראל
3. AR: לברוח מזומבים ולמצוא את תחנת הרכבת
4. אוגמנטד ריאליטי: גימיק או תחילתה של מהפכה?
5. מציאות רבודה גם בחינוך
6. מהיום כן משחקים עם האוכל
7. מציאות רבודה והיפראקטיביות של יישומי למידה
8. מהי מציאות רבודה? - אאוריקה
9. מציאות רבודה, על פי היידגר
10. אפליקציית מציאות רבודה של IBM תציע מה לקנות

הערות שוליים

* קטגוריה:ממשקי משתמש קטגוריה:יישומי ראייה ממוחשבת