Реальность дополненная и расширенная. Как попасть в четвертое измерение?

Да тот же Терминатор – все, наверное, помнят те планы, когда камера переключается на обличье от первого лица, что-то типа такого:

Источник изображения

В обоих случаях речь идет о том, чему существует уже более того научное наименование – «дополненная реальность». И, фантастика – фантастикой, но в данной области полным ходом ведутся исследовательские работы во всех мыслимых направлениях. А направлений в этой области, - где та реальность, что мы воспринимаем своими органами чувств, и компьютерные «добавки», сливаются для нас в одну, дополненную, - хоть отбавляй.

Не так давно, к примеру, в Интернете очень ослепительно промелькнула полностью наглядная демонстрация одного из таких подходов. Немного месяцев вспять многие забавлялись, распечатывая немудреную картинку на листе бумаги, а опосля крутя его перед монитором, да еще, зачем-то, дуя на него.

Таким образом группа General Electric привлекала чуткость к своим инициативам в области энергосбережения, используя дополненную действительность во целиком себе практических целях. Аналогичным образом рекламировался и недавно минувший по экранам кино StarTrek.

Нас во всем этом интересует тот факт, что в обоих случаях система дополненной действительности иллюстрируется достаточно неплохо. К тому, что мы воспринимаем в ощущениях, так сказать, естественным образом, добавляется какая-то информация, которую мы воспринимаем теми же органами чувств. В результате, все это «микшируется» прямо на начальном этапе – преимущественно, в глазах (поскольку в основном речь идет о визуальном восприятии). И мозг, тот, что вообще по природе своей крайне доверчив, воспринимает, соответственно, поступившую к нему по глазному нерву информацию уже как нечто цельное, то, что происходит на самом деле.

В принципе, теория дополненной реальности в виде нишевых решений, совершенно активно, массово, и благополучно применяется на практике уже несколько десятилетий. Речь идет о системах, применяемых, например, в военной авиации, где, учитывая скорости, на которых все происходит, у пилота без затей может не быть времени на то, чтобы избыточный раз завернуть голову.

В результате, вся возможная инфа подается практически на блюдечке. Мотор загорелся – об этом пилот услышит от речевого информатора (звучит примитивно, но если вдуматься – вполне себе дополненная по «аудиоканалу» реальность), где-то, за пределами визуальной дальности, захвачена мишень – пилот все одинаково увидит это прямо перед своими глазами, поможет наложенная компьютером на лобовое стеклышко картинка. Кстати, с обратной связью! Нашлемная организация целеуказания ответит за то, чтобы пилот мог сориентировать нужную цель нетрудно легким поворотом головы.

Источник изображения

Понятно, что в истребителе за все это отвечают немаленькие по габаритам блоки. Шлем, как у пилота F-35

Источник изображения

в реальной жизни носить желающих вообще найдется мало, да и капиталы военные ни в жизнь не считали (стоимость системы нашлемного целеуказания для старенького F-15 составляет примерно 350 тысяч долларов). Собственно, по всем этим причинам, пожалуй, дополненная явь для гражданского применения и находится в таком убогом состоянии.

Строго говоря, для обычных людей ее вообще нету. Любопытно отметить, что, ее постигла судьба, к примеру, видеозвонков, появившихся ещё в середине 20-го века, но "впавших в кому", не приобретя популярности, как раз по причине явной неготовности технологий к их массовому использованию. Только сейчас, когда появились широкие каналы связи и миниатюрные недорогие камеры в сочетании с качественными экранами, они начали оживать.

Точно так же и дополненная реальность. Еще лет пятнадцать-двадцать обратно комплект дополненной реальности в лучшем случае выглядел бы как шлем типа незабвенного IIS VFX1, с разрешением 320х200 и 256 цветами, за спиной – стандартный системный блок форм-фактора AT, в нем – плата видеозахвата стоимостью не в одну тысячу долларов, и подцепленная к этой камере видеокамера весом в несколько килограммов, с качеством картинки хуже, чем у современных мобильных телефонов. Плюс, без доступа в Интернет – ни 3G тебе, ни WiMax. На таком техническом уровне дополненная реальность - такая же бессмыслица, как Транссиб – с конкой, вагонами, запряженными лошадьми.

Источник изображения

Сейчас кое-что изменилось. Во-первых, доступ к актуальной информации. О блондинке напротив, конечно, как собак нерезаных информации принять вряд ли получится, хотя… В последнее пора софт, анализирующий лица людей в реальном времени, становится все больше и более продвинутым. Заказчиками, в первую очередь, выступают различные спецслужбы, но как раз их прихоти, как известно, зачастую и двигают прогресс.

Так, разрешается несложно дофантазировать употребление технологий, использующихся для идентификации людей в потоке пассажиров на вокзалах для того, чтобы изведать имя и фамилию одного единственного человека. Дальше в действо вступает то, чего не было толком еще лет двадцать – Интернет, в котором, даже отталкиваясь от ФИО, нынче позволительно познать массу всего полезного при первом знакомстве. Добавим сюда технологии, применяемые теми же спецслужбами для анализа, к примеру, эмоционального состояния человека по изображению лица (в том числе, в различных излучаемых спектрах), прочие подобные вещи…

Про вещи, типа получения перед глазами (мы сегодня говорим не о технологиях, а об информации), информации об уровне цен из ресторана, на который упал точка зрения во миг променада по улице, или каких-то подобных ситуаций, и говорить, наверное, не стоит. Тот же самый-самый мобильный Интернет, плюс сервис, основанный на определении местоположения человека (очень популярная задача у сегодняшних стартапов) дают вероятность ныне обрести массу информации о любом клочке суши, на котором ты находишься в данный момент.

Хороший пример, работающий уже в эти дни (причем, в массовом режиме) – методика компании GeoVector: мобильный телефон, со встроенным GPS и высокоточным компасом. Если навести его на интересующий объект, он в состоянии «понять», куда им показывают, и выдать некую информацию - расписание музея посредством дорогу, или список интересных объектов вниз по улице. Нюанс в том, что в той же Японии продано уже более миллиона таких телефонов и существуют соответствующие сервисы, начиная от базы данных по объектам, и заканчивая интерактивными играми.

Источник изображения

Прогресс от рюкзака с системным блоком до карманного устройства очевиден. Но это уже день сегодняшний, хоть и не чересчур распространенный покуда еще повсеместно. Но прогуливаться - так гулять. Посмотрим, что сулит нам обозримое предстоящее в плане отказа от устройств, даже вполне себе портативных.

С аудиоканалом все довольно просто. Слуховые аппараты, которые сегодня уже и не разглядишь на первостепеннный взгляд, вполне массово продаются, а миниатюрные гарнитуры для мобильных телефонов, хоть и не так малы, но зато бьют их по популярности. Как вариант минимум, и это вполне бы сошло, но, понятно, хочется большего. Здесь, чисто теоретически, на подмога должны будут придти новые достижения медицины, связанные с восстановлением слуха.

Точнее, как раз, не только медицины, но комбинация достижений IT-технологий и медицины, сделанных за последние десятилетия. Сегодня устройства, позволяющие воротить слух тем, кому раньше поддержать было нельзя, выглядят как соединение миниатюрного микрофона и обрабатывающего звуки DSP, носимых за ухом (как та же привычная bluetooth-гарнитура), с имплантантом, вмонтированным в под кожей, получающим информацию по беспроводной связи. Дальше он отправляет импульсы на электроды, раздражающие слуховой нерв, который и передает соответствующие сигналы в мозг, которые тот воспринимает, как звук.

Источник изображения

Причем, не несложно звук. Использование изощренных алгоритмов в DPS, сообща с использованием целого массива электродов, раздражающих разные окончания нерва, позволяют вполне удачно распознавать даже речь. Конечно, в текущий момент это, как ни крути, остается сложной и специфической медицинской операцией, но вспомним те времена, когда и контактные линзы считались только медицинским устройством! Да и близорукость, которая раньше лечилась только очками, сегодня без малого в один момент исчезает под лучом лазера.

Соответственно, нетрудно представить, как дальше, по мере развития хирургии и IT, слуховые имплантаты, передающие дополнительную информацию на слуховой нерв, станут вполне доступным удовольствием - не столь даже по деньгам, сколь по легкости установки. Основное напрашивающееся применение – замена мобильных телефонов. Особенно, в комбинации с технологиями (уже существующими), позволяющими считывать слова, как минимум, по вибрации челюсти.

Кстати, если уж мы завели речь про близорукость и очки. Снова же, как и со слуховыми аппаратами, возможен компромисс, - в виде, например, очков со встроенными микро-проекторами, проецирующими изображение на середина линз, создавая иллюзию взгляда на здоровенный экран с расстояния в несколько метров. При этом, по определению, это изображение будет полупрозрачным. По сути – тот же HMD (head mounted display), как у пилотов истребителя, только вот вес проекционного модуля уже сегодня измеряется в единицах граммов.

Источник изображения

Если же, заново же, становить максимальные цели, в виде полного отсутствия внешней аппаратуры, то и тут представление о перспективах дает медицина, которая несколько лет назад научилась возвращать зрение людям, раньше считавшимся безнадежными. Система грубо та же, что и со слухом: внешний сенсор (в данном случае – камера), знак с которой интерпретируется DSP и подается на массив электродов, закрепленных на сетчатке глаза, и раздражающих зрительный нерв. Дозволение сегодняшних матриц составляет единицы тысяч электродов, что позволяет не только распознавать контуры предметов, но и, например, водить автомобиль.

Другое ориентация работ – стимуляция непосредственно области мозга, отвечающей за зрение. В этом месте были достигнуты схожие по эффективности результаты, хотя, по понятным причинам, получается применять уже на строй меньше электродов. Соответственно, свойство картинки может удовлетворить только окончательно слепого человека. Соответственно, начальный стезя выглядит более перспективным, но, очевидно, массового потребителя удовлетворит только наложенная картинка с разрешением, измеряемым, как самое меньшее в сотнях тысячах пикселов. Что, в принципе, идеально не выглядит чем-то неосуществимым в ближайшем обозримом будущем.

Тем не менее, что с аудио-имплантантом, что, тем более, с глазным, речь в обоих случаях идет об операциях, что, безусловно, противоречит самой идее массовости. Так что, до изобретения каких-нибудь нанороботов, поступающих в тело в виде таблетки, и из ее же содержимого собирающих имплантант, и устанавливающих его по месту примерения, эти перспективы откладываются.

Максимум, о чем разрешено толковать в ближайшие десятки лет - так это о доведении до ума вышеописанных очков с проекционными технологиями (возможно - на уровне контактной линзы, благо, что соверменные технологии уже позволяют печатать схемы на пластике) и компактных гарнитур (возможно - на уровне наушника-"затычки", с вмонтированной в него же управляющей электроникой). Плюс, мобильный интернет. Рабочие образцы существуют, проблема по их развитию выглядит стопудово реальной, спрос на их коммерческое внедрение - тоже.

Обсудить виртуальную реальность на форуме

Keywords: