Кишеньковий вікно у світ - доповнена реальність

Мобільні пристрої, будь то телефони або смартфони, безперервно удосконалюються і поступово трансформуються у своєрідне електронне «вікно» в навколишній світ, яке буде надавати нам додаткову та необхідну в конкретний момент часу інформацію. Це може бути що завгодно, від інформації про побачене пам'ятнику архітектури до розкладу найближчих авіарейсів.

Прогрес у цій галузі в значній мірі визначається розвитком відповідних технологій. Наприклад, це концепція «доповненої реальності» (augmented reality, AR), яка вважається дуже перспективною в аспекті найближчого майбутнього. У чому ж суть цієї технології?

За своєю суттю доповнена реальність є посередником між звичайною реальністю і повноцінної віртуальної. Остання в ідеалі повинна повністю підміняти навколишній світ навколо людини в такій мірі, щоб він не міг відрізнити штучне оточення від природного. Однак питання практичної реалізації повновагою віртуальної реальності поки відноситься до віддаленого майбутнього - немає необхідних програмних та апаратних рішень. А тому логічно створити якийсь гібрид з сприймається нами навколишнього середовища та доданих до неї віртуальних об'єктів. Такий підхід дозволить розширити потік одержуваної людиною в одиницю часу інформації і, отже, підвищити продуктивність його роботи або поліпшити якість життя.

Ідея доповненої реальності народилася за мірками мобільної індустрії досить давно, а саме в 1990 році. З самого початку вона була націлена на вирішення суто прикладних завдань. Фахівці компанії Boeing Том Коделл і Девід Майзелл взялися полегшити роботу збирачам пасажирських літаків.

Проблема полягала в складності прокладки тисяч кабелів, що вимагає точності і безпомилковості. Робочим доводилося постійно звірятися з кресленнями, що уповільнювало темп виконання робіт. Так і народилася думка оснастити співробітників компанії спеціальними пристроями, які б накладали на видиму очима область простору віртуальні об'єкти, написи і схеми, що мають необхідну інформацію в реальному часі. Таким чином, робітники могли б бачити, який кабель в якому місці треба прокласти, які деталі і як поєднати. Економити б час, раніше необхідну для звернення до паперових схемами. Дане завдання було успішно вирішена шляхом створення переносних наголовним дисплеїв, які виводять потрібну інформацію. Заковика залишилася в ергономіці такого апаратного рішення - шоломи були важкі, а крім того, тривале їх використання стомлювало очі. Після декількох реінкарнацій подібних технічних комплексів стало ясно, що для масового застосування реалізація доповненої реальності в такому вигляді не годиться. Звичайно, це не означало, що доповнена реальність перестала бути цікавою технологією для різних галузей промисловості, дослідних підприємств і так далі. Як це часто і трапляється, одними з перших потенціал таких розробок оцінили військові. Доповнена реальність знайшла своє застосування в нашоломних системах цілевказівки та отримання тактичної інформації для військових льотчиків. Всі сучасні концепції з розвитку обмундирування для піхоти майбутнього включають в себе створення мобільних інформаційних комплексів, які будуть виводити на нашоломний дисплей інформацію, що накладається на видимі солдатом об'єкти навколишнього світу. Боєць отримає можливість в реальному часі «бачити» розташування дружніх і ворожих об'єктів і зони мінування, отримувати дані про рівень хімічної та біологічної небезпеки. Доповнена реальність вже знайшла своє застосування і в сфері обслуговування бойової техніки. У минулому році в армії США була випробувана розроблена Колумбійським університетом система доповненої реальності, призначена для ремонту військового устаткування. Система складається зі спеціальних окулярів, які виводять поверх реальних об'єктів текстові інструкції, маркери і схеми, необхідні для проведення технічного обслуговування. Контролюється подача додаткових даних комунікаторів G1 на базі Android, який кріпиться на руці.

Що підлягає ремонту техніка попередньо була оброблена за допомогою фотографічної і лазерної скануючої апаратури, що дозволило створити її точну тривимірну модель і відповідні підказки для робочого персоналу. Для оцінки ефективності випробовувані механіки виконували 18 завдань у двох різних ситуаціях: із застосуванням технології AR і з використанням статичних дисплеїв з допоміжною інформацією. Система доповненої реальності дозволила виконати завдання на 47% швидше в порівнянні з другим експериментом, що говорить про суттєве прирості продуктивності праці. Технологія AR знайшла застосування і в космічних місіях на МКС. Зокрема, там був випробуваний комплект під назвою Wearable Augmented Reality («надівається система доповненої реальності»), що складається з переносної на голові конструкції з дисплеєм для одного ока, що накладає 3D-об'єкти на поле зору людини. Управління здійснюється голосовими командами. Система WEAR служить для надання в реальному часі вказівок та підказок при виконанні технічного обслуговування об'єктів на космічній станції.

Системи віртуальної реальності поступово проникають в багато сфер: це і медицина, де лікар зможе накласти дані рентгена на видимого їм пацієнта, та автомобільна промисловість, коли водій на лобовому склі зможе бачити дані про швидкість, вказівки щодо напрямку руху і так далі, і різні конструкторські роботи, де технології AR допомагають створювати тривимірні моделі об'єктів.

Проблема у висновку AR на масовий ринок полягає в тому, що існуючі носяться комплекти не дуже ергономічні. Один із шляхів вирішення даної проблеми був підказаний виробниками мобільних телефонів. Нинішні апарати в більшості своїй обладнані щодо якісними вбудованими камерами і великими дисплеями. Тобто, на екран мобільного пристрою можна вивести картинку навколишньої реальності і за допомогою спеціальних програм накласти на неї потрібні віртуальні об'єкти. Тим більше, телефони завжди з нами, тобто вони можуть замінити собою незручні шоломи. Які ж проекти із застосуванням AR вже реалізовані в мобільних телефонах?

Зовсім недавно в Нідерландах був анонсований сервіс Lаyar, заснований саме на технології доповненої реальності.

Його призначення в тому, щоб забезпечити користувача всією необхідною інформацією про оточуючих об'єктах. Програма працює на пристроях під управлінням ОС Android. Вона дозволить отримати доступ до веб-сайту побаченої готелі і тут же забронювати номер, оцінити відгуки покупців у мережі на той чи інший товар, отримати інформацію про цікавить пам'ятнику архітектури. Словом, Layar служить для повноцінного інформаційного супроводу нашої діяльності. Звичайно, для роботи програми потрібне попереднє індексування об'єктів місцевості, оскільки Layar розпізнає їх по спеціальних мітках. Така робота не по плечу самої компанії-розробнику, так що можливість заносити в базу даних інформацію про різні об'єкти доступна всім бажаючим. Таку ініціативу вже підтримали понад 50 фірм в Нідерландах - це і банки, і медичні установи та інші організації. Layar і інші схожі сервіси мають шанс дещо змінити наш світ. Наприклад, в майбутньому подібні програми зможуть привести до відмирання професії гіда, так як за допомогою телефону користувач зможе отримати вичерпну інформацію про будь побачене їм пам'ятнику архітектури.

Користувачі популярного апарату iPhone вже сьогодні можуть використовувати додаток TwittARound, яке задіює вбудований в телефон чіп GPS і показує його власникові розташування користувачів мережі Twitter. Можна познайомитися з ними, поспілкуватися, обмінятися інформацією.

Сфера навігації сьогодні стає все більш актуальною для мобільних телефонів. Багато моделей оснащені чіпами GPS, ємними акумуляторами і можуть замінити собою пішохідні навігатори. Технології AR можуть стати в нагоді і тут. Наприклад, користувач знімає камерою навколишні його будівлі, а програма на основі доповненої реальності відображає поверх зображення на дисплеї покажчики, які дозволять знайти дорогу до свого готелю або станції метро. Також можна буде отримати інформацію про найближчі об'єкти, що потрапили в об'єктив камери. Подібне додаток вже є, воно називається Enkin і створено для ОС Android.

Недолік цієї програми в тому, що вона покладається на дані від модуля GPS і на їх основі поєднує віртуальну карту місцевості з реальним зображенням, отриманим з камери. Проблема в тому, що в будинках сигнали з супутників отримати найчастіше неможливо, а крім того, помилка позиціонування з мобільного пристрою може досягати десятка метрів, що неприйнятно для розпізнавання дрібних об'єктів. Тому майбутнє систем на основі AR бачиться розробникам в отриманні інформації про об'єкти шляхом безпосереднього аналізу їх зображення. У цьому напрямку вже давно ведуться дослідження. Досить згадати програми для розпізнавання двох-і тривимірних штрих-кодів, візиток і так далі. Більш просунуті системи зможуть розпізнавати більшу різноманітність об'єктів, аж до наших з вами осіб. В ідеалі повинна виникнути концепція «візуальної» пошукової системи, коли можна отримати інформацію про все, що бачимо ми і що знімає камера нашого телефону. У даному напрямку працює і інтернет-гігант Google. Вже анонсовано сервіс Goggles, який шукає через пошук від даної компанії інформацію про сфотографованих об'єктах. Це можуть бути пам'ятки, предмети мистецтва, обкладинки книг або дисків. Таким чином, користувач матиме кишеньковий джерело інформації про те, що він бачить.

Отже, технології доповненої реальності все міцніше входять в наше повсякденне життя. Цілком імовірно, що з їх розвитком відпаде й необхідність у створенні повновагою віртуальної реальності, або ж вона стане дуже нишової технологією. Проблем на шляху вдосконалення систем AR поки вистачає. Це не завжди розвинена мережева інфраструктура, але ж потрібно передавати та отримувати в реальному часі великі обсяги даних. Потрібна більша різноманітність телефонів з високоякісними камерами, щоб можна було з достатньою точністю розпізнавати зображення, отримані навіть в поганих умовах зйомки. І, нарешті, найбільша заковика - створення глобальної бази даних, що містять ідентифікатори різних реальних об'єктів. Однак мені здається, що з часом дані перешкоди будуть подолані. Лідери мобільного ринку вже проявили інтерес до розвитку технологій доповненої реальності, а це означає, що на її просування буде виділено чималі кошти. І цілком можливо, що вже в найближчі роки наші з вами мобільні пристрої стануть повноцінними «вікнами» в навколишній світ. Ми будемо забезпечені в реальному часі потрібною і актуальною інформацією про те, що відбувається і знаходиться навколо нас. Це буде вже наступний рівень розвитку сервісів, наступна сходинка в методах отримання необхідної інформації. І виграє той виробник, який раніше запропонує споживачам вже не просто мобільний апарат як технічне пристосування, а зв'язку такого пристрою і якісного сервісу. У фільмі «Термінатор» було показано бачення світу кіборгом, яке демонструє технологію доповненої реальності - отримання в реальному часі даних про потрапляють в поле зору предметах. Тоді це здавалося фантастикою. Сьогодні ж справа йде до того, що подібні можливості стануть доступні масовому споживачеві. У майбутньому ймовірно впровадження систем, які будуть безпосередньо проектувати зображення на сітківку ока, і тоді ми зможемо повною мірою відчути «цифрове» зір. Залишається лише чекати, адже перспективність технології доповненої реальності вже не викликає сумнівів.

Обговорення на форумі>>>

Олег Кравченко ( o-kravchenko@mail.ru )
Опубліковано - 2 червня 2010

Є, що додати?! Пишіть ... eldar@ua-mobile.com

Новини:

12:44, 08 грудня: Смартфони Huawei Vision, Honor і Ideos X5 Pro поповнили асортимент компанії «Марвел-Дистрибуція»

12:31, 08 грудня: Смартфон BlackBerry Milan: перше зображення

20:39, 07 грудня: Gigabyte GSmart G1345: двухсімочний смартфон на Android 2.3