Currently, there is a wide variety of ways to convey different types of information. Alongside traditional printed and electronic texts, static presentations, and video materials, interactive and immersive methods are already actively developing, which makes it possible to increase the level of engagement and the depth of perception of the presented material.

This paper examines the potential of using AR technologies to present scientific information.

Keywords: computer technology, augmented reality .

Современное информационное пространство характеризуется множеством способов представления данных. Наряду с традиционными формами — печатными и электронными текстами, статичными презентациями и видеоматериалами, — активно развиваются интерактивные и иммерсивные методы, позволяющие повысить степень вовлечённости и глубину восприятия представляемого материала. Одним из наиболее перспективных направлений является использование технологий дополненной реальности, или AR-технологий (AR — от англ. Augmented Reality). Они открывают новые возможности для наглядной демонстрации сложных научных концепций.

Цель настоящей работы — рассмотреть потенциал применения AR-технологий для презентации научной информации. Предполагается, что интеграция дополненной реальности в процесс представления данных способствует повышению наглядности и, как следствие, улучшению понимания материала широкой аудиторией заинтересованных лиц.

Сейчас принято понимать дополненную реальность как технологию, обеспечивающую проекцию виртуальных образов (как двумерных, так и трёхмерных объектов) в физическое пространство, или, иными словами, в реальный мир. В отличие от виртуальной реальности (Virtual reality, VR), которая полностью изолирует человека от внешней среды, дополненная реальность встраивает цифровой контент в реальный мир, позволяя одновременно наблюдать и физические объекты, и их цифровые дополнения. Это даёт возможность взаимодействовать с существующими предметами без непосредственного контакта, а также визуализировать то, чего в данный момент ещё физически нет.

Хотя дополненная реальность воспринимается как что-то современное, её корни уходят ещё в середину XX века. Одним из пионеров в этой области является американский изобретатель Мортон Хейлиг, создавший в 1950-х годах устройство Sensorama. Сам Мортон описывал это устройство как «виртуальную технологию, в которой визуальные образы дополняются движениями воздуха и вибрацией». В наши дни такое описание больше напоминает 5D. Сенсораму, похожую на игровой автомат с надетой сверху громоздкой коробкой, часто называют предшественником современных систем виртуальной реальности.

Значительный шаг вперёд в этом направлении был сделан в 1968 году, когда компьютерный специалист, профессор Айван Сазерленд совместно со своим студентом Бобом Спрауллом разработал систему, получившую название «Дамоклов меч». Это был первый в своём роде головной дисплей в форме шлема для дополненной реальности. Из-за значительного веса устройство крепилось к потолку, буквально нависая над пользователем, что и определило его название.

Ключевым этапом популяризации дополненной технологии стало её применение в телевизионной метеорологии с 1982 года. В тот год для отображения движения воздушных масс, циклонов и ветров начали использовать данные радаров и камер, накладывая их на изображение карты. Этот метод используется и в настоящее время.

Рубеж веков, 1999 год, ознаменован выпуском первой открытой библиотеки для разработки AR-приложений. Этот факт можно считать началом современного периода активного развития дополненной реальности, поскольку она стала доступна для широкого круга разработчиков.

С практической точки зрения работа дополненной реальности базируется на двух основных подходах: распознавании образов (изученных изображений) и отслеживании маркеров (физических меток).

Распознавание образов заключается в том, что приложение предварительно обучается на библиотеке изображений определённых объектов. Впоследствии, наводя камеру устройства на такой объект, пользователь активирует отображение связанного с этим объектом цифрового контента. Например, это может быть анимация физического эксперимента или трёхмерная модель астрономического явления.

Маркерный метод использует физические метки (QR-коды, специальные рисунки, а также любые предметы с узнаваемой формой). Программа распознаёт такой маркер, определяет его положение в пространстве и проецирует виртуальный объект относительно этого маркера. Это позволяет, например, на стенде показать визуализацию здания с отделкой из разных материалов или примерить интерьерное решение, используя плоскую метку как опорную плоскость.

Однако не всегда есть возможность разместить маркеры на объектах, а создание уникальных меток для каждой ситуации — очень трудоёмкий и совершенно ненужный процесс, ведь в таких случаях применяется метод SLAM (Simultaneous localization and mapping — одновременная локализация и построение карты). Этот метод, используя данные камеры и датчиков (например, GPS или ГЛОНАСС), строит карту неизвестного пространства путём выделения простых геометрических объектов и одновременно определяет местоположение устройства. На основе построенной карты система размещает свои собственные виртуальные метки, позволяя проецировать трёхмерные изображения с высокой точностью привязки к реальной среде. Это особенно важно для архитектурных и инженерных приложений, где требуется точное соответствие модели реальному месту.

Важно подчеркнуть принципиальное различие между дополненной и виртуальной реальностью. Виртуальная реальность полностью замещает физическое окружение искусственно созданной средой, изолируя органы чувств пользователя от внешнего мира. Дополненная реальность же, напротив, сохраняет связь с физическим пространством и лишь дополняет его визуальной или текстовой информацией. Таким образом, дополненная реальность является инструментом не замены, а преобразования и усиления физической реальности.

Технология дополненной реальности активно внедряется в различные сферы: медицину, промышленное производство, техническое обслуживание, строительство, туризм, образование и развлечения. Необходимое оборудование этой технологии включает в себя оптические прозрачные дисплеи, проекционные системы, мобильные устройства и специализированные очки.

В контексте научно-исследовательской деятельности и обучения дополненная реальность предоставляет уникальные возможности. Например, в строительстве и архитектуре она позволяет демонстрировать будущие здания и сооружения ещё на этапе проектирования, что облегчает коммуникацию с заказчиками и инвесторами. В инженерном образовании визуализация сложных процессов и конструкций способствует более глубокому пониманию предмета. Прикладные науки, такие как физика, химия, биология, также выигрывают от возможности «оживить» абстрактные модели и показать их в динамике.

Проведённый в этой работе анализ позволяет утверждать, что использование технологий дополненной реальности для представления научной информации является перспективным направлением. Гипотеза о повышении наглядности и доступности материалов при применении дополненной реальности нашла теоретическое и эмпирическое подтверждение. Дополненная реальность не только облегчает восприятие сложных концепций, но и сокращает разрыв между теоретическими построениями и их практическим воплощением.

Несмотря на то, что до массового внедрения голографических систем, знакомых по научно-фантастическим произведениям, ещё далеко, современные AR-решения уже уверенно используются в науке, образовании и промышленности. Дальнейшее развитие технического обеспечения и программных алгоритмов, а также снижение стоимости оборудования будут способствовать ещё более широкому распространению этой технологии, что в перспективе может кардинально изменить способы представления и трансляции научного знания.

Литература:

1. Kim, T. H H H. Augmented reality as a product presentation tool: focusing on the role of product information and presence in AR / T. H. Kim, H. J. Choo. — Текст: электронный // Fashion and Textiles. — 2021. — No 8 (1). — URL: https://www.researchgate.net/publication/353446731_Augmented_reality_as_a_product_presentation_tool_focusing_on_the_role_of_product_information_and_presence_in_AR (дата обращения: 03.10.2026).
2. Бышонков, Д. А. Применение AR-технологий в дополненной реальности / Д. А. Бышонков, Н. А. Плетнева. — Текст: электронный // Неделя науки СПБПУ. Материалы научной конференции с международным участием (13–19 ноября 2017 года). — Часть 4. — С. 293–295. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32343897 (дата обращения: 03.10.2026).
3. Мавкова, С. С. Технологии виртуальной и дополненной реальности в образовании: потенциал применения VR и AR в образовательных учреждениях / С. С. Мавкова, С. Н. Сперанский. — Текст: электронный // Проблемы развития современного общества. Сборник научных статей 10-й Всероссийской национальной научно-практической конференции. — Курск : Университетская книга, 2025. — С. 321–323. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=80323789 (дата обращения: 03.10.2026).