Miksi? Mitä etuja?

Historiaa

Lisätty todellisuus yhdistää sekä varhaista simulaatioteknologiaa että virtuaalitodellisuuden (VR virtual reality) ensimmäisiä tietokonesovelluksia. Simulaatioteknologiasta periytyvää teknologiaa ovat mm. lasipinnalle heijastetut HUD (heads-up display) -näytöt, virtuaalimaailmoista taas tietokoneella tuotetut audiovisuaaliset keinotekoiset ympäristöt.

Lisätty todellisuus kehittyi aluksi lentokoneteollisuudessa sekä sotilasilmailun parissa. Sen tarkoituksena oli auttaa käyttäjää suorittamaan monimutkaisia tehtäviä tai esittämään laajoja tietoaineistoja käyttäjälle mielekkäällä tavalla. Monimutkaisten johdotusten tekeminen lentokoneen asennusvaiheessa tai taistelutilanteen visualisointi lentäjälle voitiin lisätyn todellisuuden teknologialla esittää yhdistämällä virtuaalisia malleja projisoituna todelliseen ympäristöön.

1999 Hirokazu Kato Naran tiede ja teknologiainstituutista julkaisi ensimmäisen vapaasti muokattavan (open source) ARToolKit -ohjelmiston, jonka avulla videokuvaan ja kameran liikkeeseen voitiin liittää virtuaalisia interaktiivisesti toimivia objekteja. Vuonna 2008 tehtiin ensimmäiset matkapuhelinsovellukset. Nykyisin lisätyn todellisuuden sovellusalueita löytyy erityisesti viihteen, kiinteistökaupan, matkailun, mainonnan ja sosiaalisen median kentällä.

Video: Virtoola ARToolkit Siggraph'05 Demo.

Sovellukset

Lisätyn todellisuuden tuottaminen helpottui vuonna 2009, kun ARToolKit muokattiin toimimaan Adobe Flash -alustalla. Tämä mahdollistaa sovellusten helpon toteuttamisen verkkoselaimen avulla. Helppo tuottaminen synnytti suuren joukon käyttötarkoituksiinsa sovellettuja deriatiiveja, jotka keskittyvät eri päätelaitteisiin tai käyttötarkoituksiin.

AR näyttöteknologia yksinkertaisimmillaan käsittää näytön, tietokoneen ohjelmistoineen ja web -kameran. Myös uusimpiin älypuhelimiin on saatavilla AR -ohjelmistoja, jolloin hyödynnetään puhelimen kamera- ja liikkeentunnistusominaisuuksia. Kehittyneemmissä AR -järjestelmissä käytetään näyttösilmikoita (HMD), kontaktilinssejä tai jopa silmän verkkokalvolle suoraan luotavia kuvia (VRD). Spatial AR (SAR) teknologiassa virtuaalisia malleja toteutetaan suoraan kohteen pinnalle käyttäen kiinteää projisointia tai yllepuettavaa teknologiaa.

Kehittäjien tavoitteena on myös toteuttaa ylläpuettavia, itsenäisesti toimivia AR -ratkaisuja. MIT:n Sixth Sense ja LASTER Technologies ovat kehittäneet yllepuettavaa teknologiaa, jolloin AR -teknologiaa voidaan käyttää ubiikisti.

Video: 3d Holographics Meets Augmented Reality - Delivering An All New World.

Lisätty todellisuus arkipäiväistymässä videopelikonsoleiden kehittyessä. Xbox 360:n Kinect -järjestelmä ja PlayStation 3:n Move ovat pelikonsoliteknologiaa, joilla on mahdollista pelata myös AR -sovelluksia. Myös kolmas suuri pelilaitevalmistaja Nintendo on tuonut AR -teknologiaa käsikonsoleihinsa. Erityisesti Kinect -teknologiaa on muunnettu lisätyn todellisuuden sovellusalustaksi mm. avoimen lähdekoodin projekteissa.

Uusimmista pelisovelluksista mielenkiintoisin on Sonyn Wonderbook -konsepti, jossa on mahdollista luoda interaktiivista sisältöä markkereita sisältävään Wonderbook -kirjaseen. Ensimmäinen pelisovellus on Book of Spells, jossa kirja muuttuu Harry Potter -maailmaan sijoittuvaksi taikaoppikirjaksi. Pelit on suunnattu perheen pienimmille.

Video: WonderBook: Book of Spells Exclusive Hands On Demo -E3 2012.

Virtuaalimallinteita tehdään yleisesti 3D -mallinnusohjelmilla, joskin Googlen SketchUp ohjelmisto on edullisin tapa tuottaa AR toteutuksia. Mallinteet ovat vielä hyvin yksinkertaisia, koska koneiden ja projisointilaitteiden teho ei riitä realististen mallinteiden toteuttamiseen. Fotorealististen mallinteiden toteuttaminen vaatii myös huomattavaa ammattiosaamista, yksinkertaisempien simulaatioden tekemiseen riittää hyvin SketchUpin tyyppiset ilmaisohjelmat.

Mobiililaitteet

Hollantilainen Layar on eräs ensimmäisistä laajalti käyttöön otetuista lisätyn todellisuuden mobiilisovelluksista. Sen kehitys alkoi vuonna 2009 ja pohjaa toimintansa paikkatietoon sekä internetistä ja sen eri palveluista haettavaan tietoon, joka yhdistetään puhelimen näytöllä. Ohjelmiston suosio pohjautuu sen vapaaseen rajapintaan (API), joka on mahdollistanut laajamittaisen sisällöntuotannon (layers) alustalle. Nokian City Lens on eräs vastaavista palveluista, joka simuloi dynaamista, reaaliaikaista sisältöä käyttäjän ympäristöstä, mukaanlukien karttatieto.

Googlen “Project Glass” on Google X kehityslaboratorion hanke, jossa pyritään kehittämään silmälaseihin yhdistettävä lisätyn todellisuuden näyttöpinta, HMD (Head Mounted Display). Sitä ohjataan esimerkiksi äänikomennoilla tai hyödyntämällä tilaan upotettuja markkereita, jotka aktivoivat erilaisia audiovisuaalisia toimintoja. Sen avulla voidaan myös tallentaa käyttäjän kokema audiovisuaalinen ympäristö ja välittää ja tallentaa se muille käyttäjille Google Hangouts -palvelun välityksellä.

Video: Poject Glass: One day

Google on myös julkaissut sci-fi -aiheisen, puolitoista vuotta kestävän peliprojektin, nimeltään Ingress. Pelaaja voi valita puolensa ja suorittaa fyysisiä tehtäviä Android-laitteessa olevan pelin avulla. Pelin kesto on puolitoista vuotta ja sen tavoitteena on saada pelaajat ulkomaailmaan sekä ulkoilemaan että havaitsemaan ympäristöä uudella tavalla.

Video: Ingress - It's time to move

Kotimaisia AR -hankkeita ja demoja

VTT Augmented Reality Research

Kolmiulotteiset ja mobiilit oppimis- ja osallistumisympäristöt (3DM)

Kampussuunnistus Jyväskylän Viitaniemen kampuksella

Adusal OY

Koulutuskeskus Salpaus

Ohjelmistoja

Layar - lisätyn todellisuuden alusta, joka hyödyntää kolmansien osapuolien siihen tuottamaa sisältöä. Saatavilla useille matkapuhelinalustoille.

Google Sky Map - piirtää puhelimen näytölle reaaliaikaisesti päivittyvän tähtikartaston, joka seuraa puhelimen asentotietoja kuvan muodostamiseen

GeoGoggle - sovellus maantieteellisten suhteiden määrittelyyn. Ohjelma käyttää paikkatietoa ja puhelimen asentotietoja ja esittää maantieteellisiä mittasuhteita visualisoituna puhelimen näytölle

ZooBurst - sovellus interaktiivisten tarinoiden kerrontaan AR -teknologian avulla

Acrossair - virtuaalinen luokkahuone, jossa opiskelijoiden on mahdollista kommunikoida AR -ympäristöön projisoituvien tarinoiden välityksellä

Sekai Camera - sovellus virtuaalisten oppimispolkujen luomiseen hyödyntäen paikkatietoa ja hotspotteja

ARIS - ohjelmisto lisätyn todellisuuden pelien luomiseen

AURASMA - virtuaalisen sisällön luomiseen reaalimaailman kohteisiin

ARMediaPlayer - esimerkiksi Google SketchUpilla luotujen kolmiulotteisten mallien tarkastelua markkerien avulla

Wikitude - paikkatietoon perustuva ilmainen mobiili AR -kehitysympäristö

Google SketchUp - ilmainen ohjelmisto 3D -mallien luomiseen, joita useimmat AR -sovellukset osaavat hyödyntää