Тема номера. Часть II. Виртуальная реальность: продукты, проекты и прототипы
Системы дополненной реальности представляют собой сплав весьма продвинутого аппаратного и программного обеспечения. Большинство реально функционирующих ДРсистем используют возможности смартфонов, но это вынужденная мера: чтобы увидеть дополненную реальность, пользователям приходится носить не слишком легкий аппарат на вытянутой руке на уровне глаз. Два других пути развития – стационарные системы для использования в интерьерах (дома, в офисе, магазинах) и носимые комплексы, более удобные, чем смартфоны и планшеты, – главным образом, наголовные дисплеи с видеокамерами и носимыми компьютерами.
Google Glass
Рассказывая о дополненной реальности, нельзя не упомянуть нашумевший проект Google Glass. Именно из презентации Google многие узнали, что такое дополненная реальность, хотя поисковый гигант отнюдь не первым выступил с идеей подобного устройства.
Внешне Google Glass напоминает очки, но без стекол – лишь прозрачный экранчик висит перед одним из глаз. Крохотный проектор, размещенный в торце экрана, проецирует картинку таким образом, что пользователь видит перед глазами полупрозрачное изображение. Кроме того, в Google Glass встроены миниатюрная видеокамера, акселерометр, компас, микрофон и динамик. Управление осуществляется как голосовы?
ми командами, так и с помощью сенсорной полосы, размещенной на правой боковой стороне оправы «очков».
Технические характеристики устройства пока не оглашаются, однако известно, что там будет и процессор, и значительный объем памяти, и модуль беспроводной связи (пока не решено, 3G
или только WiFi). Сооснователь Google Сергей Брин, представивший публике прототип гаджета, уверен, что будущее компактных компьютеров именно за такими устройствами.
Несмотря на отсутствие точной информации о характеристиках Google Glass, компания обещает выпустить партию устройств для разработчиков приложений уже в начале 2013 года. Объявлено, что в первой партии гаджеты будут стоить $1500, но на розничном рынке, куда Google надеется выйти еще через год, их цена не превысит $200.
Fraunhopher iStar
С 2008 года сразу четыре института немецкого общества Фраунгофера работают над проектом очков дополненной реальности. Проект iStar пока далек от коммерческого воплощения, но действующие прототипы демонстрируются на выставках с 2011 года,
и о характеристиках устройства многое известно.
Одной из особенностей iStar является применение не проекционного экрана, а прозрачной OLEDматрицы с яркостью более 1000 кд/кв. м. Это позволяет пользоваться очками даже при ярком освещении, чем не могут похвастаться модели на основе микропроекторов. Разрешение дисплея, правда, оставляет желать лучшего – всего 640х480 точек. Очки iStar оснащены полным комплектом датчиков, включая GPSчип, и видеокамерой с разрешением 160х120 точек. В целом параметры весьма скромные даже для прототипа, но основной инновацией видится реализация системы управления движением глаза. С помощью массива оптических датчиков, размещенных по периметру дисплея, очки отслеживают положение зрачка, а выбранная функция активируется морганием века.
Заметим, что iStar, в отличие от Google Glass, не являются носимым компьютером и подразумевают проводное подключение к процессорному блоку. В будущем обещают добавить возможность
использования их почти со всеми распространенными моделями смартфонов.
NEC Tele Scouter
В 2011 году компания NEC продемонстрировала готовые образцы носимого компьютера, предназначенного для систем дополненной реальности. Комплект, состоящий из небольшого процессорного блока, крепящегося на поясе, прозрачного наголовного дисплея Brother AirScouter и камеры, служит в первую очередь для промышленного применения, на что недвусмысленно намекает стоимость – $5200 (в Японии).
Характеристики устройства уже известны. Дисплей имеет разрешение 800х600 точек и создает картинку, сравнимую по размерам с экраном 16дюймового монитора, находящегося в метре от глаз. Процессорный блок оснащен ARMпроцессором с тактовой частотой 500 МГц и 256 МБ встроенной памяти и работает под управлением Windows CE 6.0. Есть также слот памяти microSD и модули беспроводной связи WiFi и Bluetooth 2.0+EDR.
Любопытно, что органы управления у Tele Scouter довольно примитивны: нет никаких датчиков, лишь на процессорном блоке расположены джойстик и две кнопки. Предполагается, что управление системой будет централизованным, с помощью оператора.
Microsoft Kinect
Недорогое устройство, поставляемое компанией Microsoft как для Windows-ПК, так и для игровой консоли Xbox 360, позволяет приобщиться к дополненной реальности, не выходя из дома. Помимо камеры с разрешением 1280х960 точек, Kinect содержит массив микрофонов, двигатель для программной корректировки наклона, инфракрасный излучатель и инфракрасную камеру на 640х480 точек. Последняя решает важнейшую для ДР задачу – построение 3D-модели окружения. Улавливая отраженное от объектов ИК-излучение, камера позволяет строить карту глубин, определяя форму объектов в кадре в трех измерениях.
Изначально Kinect предназначалось не столько для дополненной реальности, сколько для управления играми – оно способно отслеживать движения головы, рук и ног пользователя. Тем не менее на рынке уже есть несколько проектов, реализующих как дополненную реальность, так и дополненную виртуальность (перемещение изображения пользователя в виртуальное окружение). Что интересно, устройство можно использовать и в паре, в этом случае точность распознавания движений пользователя возрастает. В России приобрести комплект Kinect для ПК можно за 10 тыс. руб., что гораздо дороже варианта для Xbox 360.
Microsoft Digits
Манипулировать виртуальными объектами скоро можно будет
без неудобной мыши и тачпада –
а прямо руками, как в фантастических фильмах. Перспективный проект Microsoft Digits непосредственного отношения к ДР-системам не имеет, но наверняка найдет применение в
их составе. Этот инновационный интерфейс позволяет отслеживать движения и руки в целом,
и каждого пальца.
Прототип Digits устроен достаточно просто: на кисть пользователя крепится браслет с инфракрасным лазером, подсвечивающим пальцы, и инфракрасной камерой, отслеживающий их движение. На видео, представленном Microsoft, виртуальная рука точно повторяет малейшие движения пальцев, «спотыкаясь» лишь на скрещивании двух пальцев. Распознавание движений осуществляется на ПК с помощью специального программного обеспечения, собственного процессора аппарат не имеет.
Уже сейчас, на стадии прототипа, устройство весьма компактно и просто в использовании. Возможности у такого контроллера чрезвычайно широки, а для систем дополненной реальности он и вовсе незаменим – с ним вы можете не только видеть виртуальные объекты в реальном окружении, но и свободно манипулировать ими.