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.