Виртуальность атакует: всплывающие подсказки в реальном мире

Инженеры-технологи из лаборатории Университета Колумбии разработали портативную систему визуализации, совмещающую реальное изображение с виртуальным и обеспечивающую пользователя исчерпывающей информацией о предметах реального мира.

Стоит нажать на кнопку, реальные здания, дороги, машины, прохожие, деревья и звери в глазах пользователя приобретают всплывающие подсказки. Устройство называется The Mobile Augmented Reality System (MARS) и на сегодняшний день представляет собой одну из наиболее продвинутых технологии в области "обогащающих реальность" (Augmented Reality) устройств.

Устройство весит 11,5 кг, а в комплект входят очки-дисплей, антенна, которая крепится на голове, лаптоп Dell 1 GHz с графическим акселератором, батареи, каждая из которых размером с мыльницу, и сложная система ориентирования.

Разработчики считают, что новое устройство будет применяться везде и всеми.

 

 

Тексты, схемы, аудио-сопровождение и 3D-картинки, которыми оно дополняет реальность, будут востребованы не только туристами и посетителями музеев.

Водитель, чинящий машину, будет видеть и по ходу ремонта узнавать функцию и схему частей двигателя; полисмен, глядя на прохожих, сможет их идентифицировать и выслеживать преступников; архитекторы смогут "на местности" видеть новые здания — в разрезе и в разных ракурсах.

Боевые действия в жилом квартале: MARS показывает, где захвачены заложники, по каким коридорам их можно вывести из помещения, где была взорвана машина, какой марки и как давно, помечены пожароопасные зоны и зона перестрелки.

Глядя в небо, можно будет прочесть номер рейса пролетающего самолета, а подходя к ресторану, узнать, что сегодня в меню и по какой цене.

Справедливости ради надо отметить, что подобные устройства уже сейчас применяют военными и медиками. В нейрохирургии и кардиохирургии во время операций используются очки, дающие изображение, аналогичное рентгеновскому снимку.

Прибор будет дорабатываться и модернизироваться. На сегодняшний день не до конца решенной осталась основополагающая задача: не удалось полностью синхронизировать виртуальность и реальность, так как технологии, определяющие координаты, ещё не вполне соответствуют требованиям.

	Устройство будет идентифицировать людей и оснащать вас всплывающими подсказками, содержащими конфиденциальную информацию.

Для правильного совмещения системе необходимо "знать" два фактора: где расположен пользователь и куда именно направлен его взгляд. Эти данные MARS получает по "Глобальной Системе Позиционирования" — Global Positioning System (GPS), которая определяет его местоположение с точностью до сантиметра.

Координаты, полученные от GPS, анализируются MARSом, который вычисляет угол вашего обзора с точностью до градуса — MARS постоянно взаимодействуют в диалоговом режиме c GPS. В системе слежения используются несколько спутников, а сам MARS оснащён передающей антенной и устройством, комбинирующим миниатюрные гироскопы, акселерометры и электронный компас, которое определяет направление взгляда и характеризует это направление в соответствии с магнитными полями Земли. Антенна расположена на макушке, а устройство с гироскопами — над очками.

Очевидно, главная проблема — совместить линию взгляда и объект, на который смотрит человек, с "точкой высвечивания" виртуальной графической картинки на полупрозрачных очках-дисплее. В помещении эту проблему решить гораздо проще — достаточно оснастить очки крошечными камерами, которые могли бы считывать инфракрасные штрих-коды — маркеры, размещённые на потолке или стенках — своего рода система координат и ориентиров. Однако вне здания нужно другое технологическое решение проблемы.

	Схема работы системы MARS.

Помимо того, что устройство принципиально по-новому совмещает электронику и механику, MARS представляет собой новое поколение портативной компьютерной техники. Сделать устройство более лёгким, а размеры дисплея уменьшить до размеров линзы очков можно будет только через пару лет, так как встроенная система гироскопов и компасов сильно утяжеляет и увеличивает конструкцию. В принципе, "глаз Терминатора" размером с копейку — дело ближайшего будущего.

Аналогичные разработки портативного компьютера, который размещается на голове, ведутся в Пентагоне ещё с 1992 года. 7 лет назад была начата программа Land Warrior, в рамках которой проходит постепенное и повсеместное оснащение солдат. К 2008 году предполагается, что все американские пехотинцы будут оснащены подобными системами.

Нынешние же разработки MARSа Университета Колумбии финансируются ВМФ США, представители которых полагают, что морские пехотинцы должны одними из первых получить новое устройство. Солдаты будут не только владеть полной информацией о местности в случае операции на незнакомой территории, но и малейшие изменения в ходе операции, нанесённые рукой командира на электронный планшет, будут отражены на дисплеях.

MARS, конечно, не единственная разработка лаборатории. Другой любопытный проект, чуть более скромный, но готовый к производству, под названием KARMA (Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance) предназначен для помощи пользователю в офисе, дома или в любом другом помещении. Принцип — аналогичный: очки-дисплей, на который, однако, вместо текстовых подсказок выводятся поясняющие схемы и графические картинки.

Таким будет "электронный суфлёр" нового поколения.

Остаётся добавить, что кроме группы инженеров Университета Колумбии, которую возглавляет Стивен Фейнер (Steven Feiner), над подобными проектами работают в Университете Северной Каролины и Вашингтонском университете, аналогичные эксперименты ведутся в лабораториях Sony и Siemens.

Если верить обещаниям разработчиков, в ближайшие пять лет системы виртуальной имитации достигнут такого совершенства, что напоминать о том, что вы видите призрачные дома, будет только антенна на вашей голове.

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru