Обзор технологии дополненной реальности на примере игры Pokémon Go

Сегодня нет человека, который бы не слышал об игре Pokemon GO. Некоторые стали ее поклонниками, другие не сдерживают критики. Так или иначе игра набирает популярность.

Сегодня хотелось бы рассказать непосредственно о том, как эта игра работает и каким образом виртуальные герои появляются в заданных точках на карте.

Технология дополненной реальности- это реальность, дополненная виртуальными объектами с помощью компьютера.

Дополненная реальность достаточно давно применяется в военной промышленности, к примеру в HUD дисплеях военных истребителей, информируя пилота о техническом состоянии самолета и вражеских объектах. Сегодня подобные дисплеи можно встретить в автомобилях люкс-класса, которые отображают первичную информацию о состоянии автомобиля на лобовое стекло. HUD дисплеям нашли применение в рекламной сфере. Рекламные компании предлагают своим клиентам интерактивные витрины построенные на данной технологии. 

На рынке мобильных приложений уже существовали решения с применением технологии дополненной реальности по геолокации, однако данные приложения не вызвали такой социальный эффект. Около 10 лет назад компания Layar разработала интернет браузер дополненной реальности с одноименным названием. Идея браузера заключалась в «оживлении» окружающих объектов. К примеру при покупке пачки чипсов, можно было бы навести на нее свой смартфон и получить дополнительную информацию(видеоролик, анимированную картинку). Однако несмотря на креативность идеи, браузер не прижился. Проблема не в идее, а в способах воспроизведения дополненной реальности. Дело в том, что для получения дополнительных сведений о продукте приходится совершать достаточно много дополнительных действий, но главное неудобство- это необходимость держать смартфон в руках при выполнении других операций. Т.е. необходимо понимать, что при чтении газеты или покупке пачки чипсов пользователь выделяет приоритет не на получение дополнительной информации в виде дополненной реальности, а именно на получение продукта(покупка чипсов или чтение газеты). В случае с разработкой игр дополненной реальности, пользователь выделяет приоритет времени именно на игровой процесс с помощью мобильного телефона, поэтому дополненная реальность не озадачивает, а расширяет рамки игрового мира.

HUD(Head-Up Display) дисплей истребителя

Технология дополненной реальности- это не просто интеграция виртуального контента в реальный мир. Данная технология является контейнером смежных технологий, которые сопровождают процесс виртуализации окружающего мира.

В игре Pokemon GO применяется несколько технологий позволяющих дополнить реальность. Первая технология-это геопозиционирование. В современных устройствах решить проблему геопозиционирования позволяет GPS-приемник. На основе данных со спутника, определяются координаты на местности. Но недостаточно просто определить координаты, необходимо понимать на какой высоте находится устройство над уровнем моря, кроме того необходимо знать где находится север, под каким углом сейчас расположено устройство и с какой скоростью оно перемещается. Второе место отводим датчикам гироскоп, акселерометр, компас, высотомер.

Таким образом если проследить игровой процесс Pokemon GO, можно понять в какой момент времени применяются все эти технологии. При запуске игры, происходит подключение к серверу, в этот момент Ваше устройство подключает GPS-приемник и старается определить координаты. После подключения игрок видит своего аватара на карте города. Координаты о Вашем месте расположения переданы на центральный сервер, который по внутреннему закрытому алгоритму определяет в какой части  карты разместить покемона. Вероятнее всего алгоритм оценивает плотность игроков на квадрат расстояния и генерирует соответствующее количество контента.

Когда вы нашли покемона на карте и выдвигаетесь на его поиски, игра передает телеметрию Вашего устройства на центральный сервер. Ваша скорость перемещения, направление движения, высота над уровнем моря, всё это необходимо для генерации контента в заданной точке. Когда игрок прибыл в пункт назначения и усиленно высматривает «зверя» на экране своего смартфона, оглядываясь по сторонам, в этот момент сервер обрабатывает телеметрию устройства. Сервер принимает данные о геолокации игрока, в какую сторону направлено устройство и на какой высоте находится. После чего происходит генерация контента в определенной точке. Наверняка возникает вопрос: для чего необходима высота над уровнем моря? Здесь всё просто, дело в том, что если ограничиваться только данными со спутника, то при генерации контента игре не понятно на какой высоте размещать виртуальный объект. Таким образом без альтиметра покемон может оказаться на высоте 20 этажного дома и игрок его не увидит.

Продолжая тему дополненной реальности, существует технология позиционирования виртуального контента на основе распознавания изображений (маркеров). При наведении камеры смартфона на заранее подготовленный маркер, программа классифицирует его и накладывает на него заранее подготовленный контент. В игре, Pokemon GO, разработчики не реализовали такой механизм размещения покемонов. Отображаемый покемон не находится на реальном объекте, он просто отображается отдельным слоем на видоискателе камеры устройства, создавая иллюзию присутствия в пространстве. Покемона невозможно обойти вокруг, он всегда будет расположен на определенном виртуальном расстоянии от игрока и смотреть на игрока. Впрочем, отсутствие данного механизма в игре компенсируется геймплеем в котором отсутствует необходимость приближения к персонажу. Виртуальный питомец должен находится на расстоянии от игрока для того чтоб попробовать его поймать с помощью покебола.

Подводя итог можно с уверенностью сказать, что сегодня на рынке игр дополненной реальности Pokemon GO занимает первое место. В то же время многие инди-разработчики принялись разрабатывать собственные проекты с применением новой технологии и в ближайшем будущем мы увидим новые игровые решения. Удастся ли игре Pokemon GO удержать лидирующие позиции, покажет время, а пока миллионы пользователей по всему миру продолжают собирать виртуальных персонажей в самых непредсказуемых местах своих городов.