Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

«Глаз Терминатора». Между виртуальностью и реальностью

Сергей Долгов, старший преподаватель Высшей школы экономики.

Многие наверняка помнят блокбастер «Терминатор» про могучего металлического человека из будущего с отменным зрением. Сегодня этот фильм, который не сходил с экранов кинотеатров в начале девяностых, можно с лёгкостью отнести к категории «научно-популярное кино». Практически все его тогда фантастические идеи уже стали реальностью: и искусственный интеллект и человекоподобные роботы — разве что только жидкометаллического убийцу ещё не придумали и не произвели (и слава богу!). Впрочем, наибольший интерес в контексте данной статьи представляет именно «глаз терминатора» — система, позволяющая выводить на экран дополнительную информацию об объектах, попадающих в поле зрения.

Представьте: вы бросили взгляд на ближайший ресторан, и у вас на сетчатке глаза отобразились меню на сегодня и улыбающийся шеф-повар, который приветственно машет вам рукой. Скажете, фантастика? Нет, будущее, которое уже случилось!

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Название у этого будущего Auqmented Reality (дополненная реальность), или сокращённо AR, — технология наложения на видимые образы связанной с ними визуальной информации

Одним из основателей данной технологии можно считать Айвэна Сазерленда, американского специалиста по компьютерной графике. В 1967 году он разработал прототип на основе стерео-очков «Sword of Damocles» для показа трёхмерной графики. Впервые система была использована в проекте, выполненном в 1968 году для Bell Helicopter Company, в котором стереоочки работали в паре с инфракрасной камерой, находящейся под днищем вертолёта. Камера управлялась движением головы пилота.

В начале 1990-х исследователь фирмы Boeing Том Коделл использовал наголовные стереодисплеи при обслуживании самолётов, накладывая интерактивную графику на изображения реального мира. Позже на их основе было создано устройство для вывода данных о целях сначала на стекло фонаря самолёта, а позже — прямо на стекло шлема пилота.

С тех пор в современных военных самолётах и вертолётах часто используется нашлемная индикация, которая позволяет пилоту получать наиболее важную информацию, не глядя на основную приборную панель. Благодаря этому можно сэкономить драгоценные секунды, например во время манёвренного воздушного боя. Подобные системы указывают цель, улавливая движение головы или реагируя на движение глазных яблок. Пилот в таком шлеме может не только визуально распознать цель и отличить её от десятков других движущихся объектов, но и получить сведения о её скорости, положении относительно других целей, проследить траекторию её предполагаемого движения и т.д.

Как работает дополненная реальность? Считывающее устройство (в качестве которого может выступать и обычный телефон с камерой) снимает окружающую действительность, фиксирует изображение и обрабатывает его при помощи алгоритмов распознавания образов, которые дополняют реальное изображение виртуальным. Как правило, для этих целей используют высококонтрастные картинки, распознаваемые камерами самых примитивных мобильных телефонов даже с очень низким разрешением и при весьма слабом освещении. Внутри специальной программы, установленной на мобильное устройство, заложена информация о том, какой именно виртуальный образ ассоциирован с изображением в объективе камеры.

Частный случай такого маркера — QR-код (Quick Response Code), аналог штрихкода, в который можно записать до 7089 символов. Установив специальное приложение для мобильных устройств, вы можете моментально занести в свой телефон текстовую информацию, записанную в QR-коде, добавить контакты в адресную книгу, перейти по web-ссылкам, отправить SMS-сообщения и т. д.

Современные разработки дополненной реальности позволяют распознавать не только чёткие линии, но и форму лица, руки, пропорции туловища — практически любые очертания предметов. В интернете и на реальных торговых площадках уже работают несколько сотен виртуальных примерочных, где вы видите себя на экране киоска, как в отражении зеркала, только в новой одежде. Вы можете «перемерить» хоть всю коллекцию магазина, управляя программой простыми жестовыми командами (взмахами рук и нажатием невидимых кнопок в воздухе), что даёт возможность подобрать размер и цвет, не переодеваясь.

Сегодня законодателями технологической моды в сфере AR являются производители компьютерных развлечений, владельцы мобильных платформ, маркетологи и рекламщики, крупные розничные сети и интернет-магазины. Существуют сотни компьютерных игр, производящих обработку видеосигнала с камеры и накладывающих на изображение окружающего мира дополнительные элементы.

Впрочем, не только для забав подходит эта технология. В музеях, библиотеках, развивающих центрах, в научных и медицинских лабораториях дополненная реальность становится наглядным пособием (например, в клиниках, где во время операции нужно «видеть» скрытые от глаз хирурга жизненно важные органы). Неудивительно, что в разработки в этой области вкладываются немалые средства, ведь там, где используется интерактивность, материал усваивается лучше. Такая реальность нравится не только детям, но и взрослым. Вбейте в поисковой строке Youtube слова museum и augmented reality, и вы погрузитесь в удивительный мир дополненной реальности лучших музеев мира.

AugmentedReality — это целая индустрия с гигантскими инвестициями, внушительным перечнем профессий и специальностей, головокружительным списком внедрений и с очень близким будущим, в котором мы все скоро ощутим себя героями фантастического фильма.

Сегодня AR доступна любому владельцу «продвинутого» мобильного телефона, оснащённого геолокационными технологиями. Например, просто наведя камеру телефона, в который загружено специальное приложение, на участок неба, можно увидеть расположение звёзд в данном месте в данное время. Естественно, это AR-приложение работает и днём, и в пасмурную погоду.

Ещё с помощью телефона, оснащённого камерой, GPS, компасом и гироскопом, можно «осмотреть» улицу и увидеть наложенные на здания метки кафе (с отзывами), кинотеатры с расписанием фильмов или иную информацию. Некоторые браузеры позволяют загружать трёхмерную карту метро или получать визуальную информацию о друзьях по социальным сетям, которые сейчас находятся неподалёку, а также обнаруживать «следы» тех, кто посылал из данной точки пространства сообщения в Twitter.

Для туристов доступны AR-экскурсии по древним городам, где компьютерные образы накладываются на реальное окружение. Например, авторы проекта Lifeplus предлагают надевать на себя нечто вроде шлема виртуальной реальности с камерой и компьютером за плечами. Изображение, снятое камерой, будет обработано специальным программным обеспечением, так что реальное окружение окажется дополненным компьютерной графикой. На экскурсии в Помпеи турист увидит не только выкопанные из вулканического пепла дома, таверны и усадьбы, но и жителей древнего города, занятых повседневными заботами (естественно, это будут образы, сгенерированные компьютером).

Посмотреть, как работает виртуальная реальность, можно и в Москве, заказав «дополненную» экскурсию по Дарвиновскому музею.

Практически каждая крупная компания — от BMW до Nestle — отметилась в деле создания различных AR-приложений. Российские компании, работающие на рынке AR (такие как 2Nova, ArDoor, RedMadRobot, Wi2Geo, HotSpot, AiLove, Vane), уже несколько лет подряд создают интерактивные киоски и промосайты для рекламы, выпускают настольные «дополненные» игры, используют маркеры для дистанционного управления виртуальными объектами, активно разрабатывают системы распознавания не только штрихкодов, но и реальных объектов, например человеческих лиц.

Стоит отметить, что между дополненной и виртуальной реальностями есть большое различие: первая накладывает отдельные информационные элементы на картинку реального мира, а вторая создаёт на его основе новый искусственный мир. Так вот, похоже, виртуальная реальность исчерпала себя. Вместо неё нас ожидает реальность изменённая, где компьютерный мир внедряется в подлинный незаметно, как бы понарошку. Реальный мир при этом начинает приобретать новые смыслы и связи.

Полезные сервисы на основе AR

● Браузер Layar позволяет с помощью смартфонов на базе платформы Android получать в реальном времени доступ к информации об окружающем мире. Дополненная реальность в этом приложении разбита на слои: от станций метро и достопримечательностей до панорамных фотографий объектов.

● Российская социальная сеть AlterGeo даёт возможность сквозь камеру мобильного устройства увидеть всплывающие информационные сообщения (например, в 543 метрах от вас справа находится булочная, в 810 метрах — автозаправка, а через 1024 метра — ваш друг, зарегистрированный в сети).

● На сайте t-immersion.com можно подробно ознакомиться с тем, как работает дополненная реальность в самых различных сферах (промышленном производстве, образовании, маркетинге), и даже попробовать создать её самому, скачав пакет разработчика.

● Создатели сервиса Semapedia взяли за основу on-line энциклопедию Wikipedia: с помощью мобильного телефона можно «прочитать» специальные метки и получить доступ к соответствующей статье в Wikipedia.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Технологии XXI века»

Детальное описание иллюстрации

Дополненная реальность на экране планшетника или смартфона сгенерирует адреса друзей и знакомых, даст информацию о наличии мест в любимом ресторанчике, раскроет секреты купли-продажи недвижимости, пригласит на интересные мероприятия.