Дополненная реальность. Все, что вы хотели узнать о технологии будущего

Для того чтобы робот мог перемещаться в окружающей среде и выполнять действия, он должен иметь возможность создавать карту своего окружения и понимать свое местоположение внутри этой среды. Для решения такой задачи инженеры-робототехники разработали метод одновременной локализации и построения карты (сокр. англ. SLAM – от Simultaneous Localization and Mapping). До разработки SLAM датчики, необходимые для построения такой карты, как правило, были дорогими и громоздкими. Kinect предоставил недорогое и легкое решение. Видеоролики с Kinect-роботами появились на YouTube в течение нескольких недель после презентации Kinect. Среди роботов, работавших по этой технологии, были различные варианты: от квадрокоптера, летающего по комнате самостоятельно без управления человеком, до робота, способного перемещаться по завалам в поисках выживших после землетрясения[16].

Беспилотный автомобиль[17] от Google также использует технологию SLAM с собственной камерой и датчиками. Автомобиль обрабатывает как данные карты, так и данные датчиков для определения своего местоположения и обнаружения объектов вокруг себя, учитывая их размер, форму, направление и скорость движения. Программное обеспечение прогнозирует, что объекты могут сделать дальше, и автомобиль выполняет соответствующие ответные действия, например уступает дорогу пешеходу, пересекающему улицу.

Применение SLAM не ограничивается автономными транспортными средствами, роботами или беспилотными летательными аппаратами; люди могут использовать этот метод для нанесения на карту своего окружения. В Массачусетском технологическом институте (США) был разработан один из первых примеров встроенного в одежду SLAM-устройства[18]. Первоначально система была разработана для сотрудников службы спасения, к примеру, спасателей, отправляющихся на неизвестную территорию. При использовании камеры Kinect, размещаемой в районе грудной клетки, цифровая трехмерная карта создается в режиме реального времени, и пользователь перемещается по окружающей его среде. Конкретные местоположения могут сопровождаться комментариями, включаемыми с помощью переносной кнопки. Картой можно поделиться и сразу же отправить ее по беспроводным каналам связи руководителю, находящемуся удаленно.

С помощью SLAM также стали возможны новые формы игр. Разработанная в 2011 году компанией 13th Lab (Стокгольм, Швеция) Ball Invasion[19] является ранним примером интеграции SLAM в игры с применением AR. Держа iPad перед собой, вы видите, что ваше физическое окружение заполнено виртуальными объектами, которые нужно преследовать и расстреливать. Уникальность «Ball Invasion» заключается в том, что виртуальные элементы взаимодействуют с реальным миром: виртуальные пули отскакивают от стены перед вами, а виртуальные шары закатываются за вашу мебель. Когда вы играете в игру и перемещаете камеру iPad, вы создаете трехмерную карту окружающей среды в реальном времени, в которой становятся возможны такие взаимодействия. В 2012 году 13th Lab выпустила PointCloud[20] – набор средств разработки программного обеспечения (SDK, от англ. software development kit), позволяющий создавать приложения для iOS с применением технологии SLAM. 13th Lab была приобретена VR-компанией Oculus в 2014 году.

Сегодня SLAM является одной из основных технологий платформы Google Tango AR. В 2015 году программы на планшетах для разработки приложений на платформе Tango стали доступны сначала для профессиональных разработчиков, а затем уже появились и смартфоны с поддержкой Tango: в 2016 году – Lenovo Phab 2 Pro, в 2017 году – Asus ZenFone AR. С применением Tango становятся возможными: точная навигация без GPS, окна в виртуальные трехмерные миры, измерение пространств в реальном времени и игры, определяющие свое местоположение в комнате и предметы вокруг. Google описывает цель Tango как наделение «мобильных устройств человеческим пониманием пространства и движения».

Наши смартфоны уже являются нашим продолжением, и с такими технологиями, как Tango, они начинают видеть, изучать и понимать мир подобно тому, как это делаем мы. Благодаря этому будут возникать новые типы взаимодействия, в которых виртуальная среда легко сопоставляется с нашей физической реальностью и имеет контекстуальный смысл, создавая более глубокое чувство погружения. Границы между виртуальным и реальным будут размываться все больше и больше. Технология будет способна не только распознавать нашу среду, но, возможно, поможет нам переосмыслить нашу повседневную жизнь.

Возможность видеть для незрячих

Если мы можем создать технологию визуализации для компьютеров и планшетов, почему бы не использовать ее, чтобы помочь видеть людям? Раджив Монгия, директор RealSense Interaction Design Group компании Intel, вместе со своей командой разработал прототип портативного устройства, которое использует технологию трехмерной камеры RealSense, помогая людям с ослабленным зрением лучше ориентироваться в пространстве.