La realitat augmentada consisteix en la superposició d’imatge digital damunt de la imatge procedent del món físic amb el resultat d’augmentar la nostra experiència del tangible mitjançant la incorporació d’elements intangibles [1].
Les fixacions virtuals són considerades un dels primers sistemes de realitat augmentada. Van ser desenvolupades per Louis B. Rosemberg el 1992 [2] com a part de la seva recerca en telepresència i tenien com a objectiu facilitar, mitjançant guies o ajuts visuals, la tasca d’una persona que controlava a distància una eina motoritzada. La persona que usava el sistema disposava d’un exoesquelet mitjançant el qual controlava els moviments d’un braç robotitzat. Des d’un visor ajustat a la cara que rebia informació d’una càmera, podia veure la imatge de la zona d’acció del braç, i uns gràfics superposats a la imatge li proporcionaven indicacions per a facilitar els moviments. Els resultats dels seus experiments demostraren la utilitat de la realitat augmentada per a millorar la rapidesa en l’execució correcta de les tasques.
En funció de com vinculem la informació digital a la procedent del món físic podem distingir diverses modalitats de realitat augmentada:
- Geoposicionada: els objectes virtuals s’associen a coordenades universals, de manera que «són allà» i es fan visibles quan el GPS, el magnetòmetre o el giroscopi del dispositiu indiquen que ens trobem en la posició i en l’orientació adients. Per exemple, Pokémon Go!
- Basada en reconeixement de marques: els objectes virtuals s’associen a unes marques visuals prèviament enregistrades que, posteriorment, quan el sistema de reconeixement les trobi, dispararan l’aparició dels objectes virtuals. La posició, orientació i escala de les marques permet al sistema assignar una posició, orientació i escala als objectes virtuals. Les marques poden ser, per exemple, de tipus fiduciari, basades en patrons geomètrics senzills o en codis QR, o també poden ser gràfics més complexos, com ara fotografies, o fins i tot objectes de volums simples prèviament digitalitzats. En són exemples tecnologies com ara Vuforia o ARToolKit.
- Basada en reconeixement de superfícies: en aquest cas, el sistema de visió avalua les imatges rebudes procedents del món físic i reconeix les diferents superfícies sobre les quals podem situar objectes virtuals; per tant, es treballa sobre un model volumètric de l’espai. Un exemple seria ARKit d’Apple o ARCore de Google.
També podem distingir diferents modalitats de realitat augmentada en funció del tipus de visualització:
- Projectada: un pla o un volum resulten augmentats per la projecció al damunt d’una imatge digital que es va actualitzant de manera interactiva. En aquest cas, calen ajustaments o calibratges de la projecció; per exemple, un mapatge, a més d’un sistema de detecció de l’activitat de l’usuari [3].
- Superposició digital: les aplicacions de realitat augmentada per a dispositius mòbils combinen els objectes virtuals amb la imatge procedent del món físic captada mitjançant la càmera. La superposició és digital i es visualitza a la pantalla del dispositiu.
- Superposició òptica: alguns visors de realitat augmentada usen miniprojectors que envien la imatge dels objectes virtuals a l’ull mitjançant miralls per tal de superposar-los a la imatge procedent directament del món físic. Això sol passar en sistemes que sobreimpressionen indicacions, signes o textos, com ara els HUD muntats sobre el volant d’alguns vehicles, alguns cascs d’aviació o visors usats en tasques industrials; per exemple, les Google Glass. Els objectes virtuals apareixen damunt de les imatges procedents del món físic però no les substitueixen, de manera que es crea un efecte de transparència.
- Hologràfica: els visors de darrera generació, com Hololens o MagicLeap, usen sistemes òptics més sofisticats que aconsegueixen que els objectes virtuals apareguin opacs sobre els objectes procedents del món físic [4]. Això, combinat amb la millora en les tècniques de posicionament, orientació, escala i il·luminació, possibilita una integració notable dels objectes virtuals amb els procedents del món físic, bo i aconseguint escenes plenament consistents.