Дополненная реальность на самом деле
«Дополненная реальность» — модное словосочетание. Обычно при этом имеются в виду многочисленные поделки для смартфонов и планшетов – вариации на тему распознавания показываемых камере графических маркеров. Создание таких приложений нынче по силам любому усидчивому студенту, поскольку инструментарий для этого обильно и свободно доступен.
Также бесплатно и несложно можно воспользоваться и средствами для так называемой безмаркерной дополненной реальности, когда ориентация в пространстве достигается путем распознавания не специальных маркеров, а обычных предметов.
Между тем это частные и не самые интересные случаи дополненной реальности, которые, к тому, же не имеют большого будущего – как и положено частным случаям. Технология дополненной реальности (исходный английский термин Augmented Reality, AR; другие встречающиеся определения – смешанная, расширенная, комбинированная реальность) совмещает в одном пространстве реальный мир и виртуальные, созданные компьютером объекты, пользователь устройства AR видит виртуальное и реальное одновременно. Необходимым условием корректного совмещения реального и виртуального миров является знание пространственного положения наблюдателя (позиционирование), что позволяет формировать изображения виртуальных объектов с необходимыми ракурсом и масштабом, а затем накладывать их на картинку реального мира в нужном месте.
Недостатки «маркерного» позиционирования в AR очевидны: система работоспособна только при условии, что маркеры находятся в поле видимости камеры и они хорошо различимы; также сильно стесняет необходимость специального размещения маркеров на объектах реального мира. Скорее всего этот подход останется в AR-приложениях для бумажной прессы и вообще традиционных книг.
«Безмаркерное» позиционирование (сюда попадают и системы с применением устройств типа Kinect) всем хорошо, но часто усложняет алгоритмы до бессмысленности. Задача распознавания образа реального объекта значительно труднее, чем распознавание острохарактерного образа графического маркера, выделение признаков изображения становится весьма непростой стохастической задачей и требует значительной производительности процессора. Учитываем разные условия наблюдения (светло, темно, вообще ничего не видно) и получаем штуку, практический толк от которой сомнителен. Уместной безмаркерная AR видится в системах для сборки и техобслуживания, которые, к примеру, сейчас применяют автопроизводители: сборщика даже обучать не надо – надел очки AR и видишь инструкции что, как и когда делать прямо на реальном агрегате под капотом. В этом случае и освещение нормальное, и компьютер может быть не карманным, и распознаваемые объекты трудно спутать. Виртуальные примерочные, которые уже во множестве понатыканы в оналайновых и не очень магазинах – тоже из этой оперы.
Идеальным инструментом позиционирования для массового пользователя AR – т.е. просто обладателя смартфона – конечно могла бы быть спутниковая навигация, но точность при этом в ширпотребе пока столь низка, что ее хватает только на так называемые геоинформационные сервисы, где ошибка в десяток метров или градусов – не вопрос.
При всем при этом AR – однозначно магистральный путь в будущее. Развитие IT со времён фон Неймана и до начала текущего столетия происходило в направлении удаления от человека, компьютерные решения приобретали всё более и более технологический характер. Пиковой точкой этого процесса стала виртуальная реальность – здесь пользователь вообще полностью исключается из действительности, превращаясь в элемент мира компьютерных иллюзий. Поскольку в этом мире принципиально нет никаких ограничений, то ситуация вызывает серьёзную озабоченность исследователей из блока антропологических наук, по их мнению расчеловечивание, дегуманизация человеческой сущности в таком сценарии лишь вопрос времени, причём сравнительно небольшого. AR возвращает человека в обычный мир, пусть и приправленный виртуальным. Перспективу уже поняли IT-гиганты, самое шумное тому свидетельство –гугловские AR-очки Project Glass, которые (или что-то подобное от других производителей) через пару лет несомненно станут таким же стандартным аксессуаром смартфона, каким сейчас являются наушники. Project Glass пока – монокуляр, но и бинокулярная, а следовательно стерео версия явно рядом.
Но дивный новый мир не состоится без толкового позиционирования на массовых продуктах, каковыми сейчас являются смартфоны и планшетники. Решение этой проблемы на сегодня видится в комплексировании данных встроенных в эти устройства микромеханических датчиков положения (гироскопы, акселерометры, магнетометры), приемников спутниковой навигации и камеры. Этим, в частности, занимается – в приложении к задачам повышения безопасности полетов воздушных судов – российская компания АВИАРЕАЛ. Никому не хочется оказаться в числе пассажиров последнего рейса лайнера польского президента Качиньского. Кроме прочего АВИАРЕАЛ разрабатывает сравнительно дешёвый, автономный, умещающийся в нагрудном кармане стереокомплекс AR для пространственной ориентации пилотов при посадках в условиях ограниченной видимости, если бы такой имелся в кармане польского лётчика, трагедия не случилась бы. Как показывают происходящие с печальной регулярностью авиакатастрофы, все богатство авионики, которой напичканы пилотские кабины современных самолетов, не спасает.
Подобное комплексное решение для позиционирования в версии для массового применения, по-видимому, и станет в скором будущем комплектом для подключенных к смартфону очков в стиле Google Project Glass. Только в стереоварианте. А то рассказывают такую байку о несчастных пилотах ВВС США, которые уже лет двадцать пользуются AR-системами целеуказания, выводящими дополняющую реальный мир информацию в один глаз. Поскольку нормальный человеческий мозг привык, что оба глаза видят примерно одно и то же, то сводя сильно различающиеся картинки от двух глаз в одну, он сильно напрягается и поэтому голова раскалывается от мигрени. Но жаловаться нельзя – уволят по профнепригодности – поэтому беднягам приходится терпеть и постепенно они привыкают, но глаза у них при этом начинают двигаться независимо, как у хамелеона. Представили? Хотите, чтобы у вас глаза двигались, как у хамелеона? То-то же.
Соавторы статьи
