Захватывающая история дополненной реальности

1984 год. На широкие экраны выходит культовый фильм “Терминатор” режиссера Джеймса Кэмерона. И тогда никто даже не мог предположить, что через каких-то 10 лет мы сможем смотреть на мир глазами главного героя. И такая реальность кажется куда более захватывающей, чем та, в которой мы живем сегодня.

Ни в сказке сказать…

Хоть, по сути, появление дополненной реальности (augmented reality или AR) относят к 60м годам, когда данная технология формировалась, как часть технологии виртуальной реальности (virtual reality), существует предположения, что знаменитый своими рассказами о загадочной стране Оз Фрэнк Л. Баум еще в 1901 году первым толкнул идею о дополненной реальности в сказке “Волшебный выключатель”.

Главный герой имел невероятные способности различать, каких людей он видит перед собой: хороших или злых. И если сегодняшняя технология AR пока что не позволяет разграничивать окружающих нас людей таким образом, то саму идею разработчикам AR можно смело брать себе на заметку.

Рожден быть первым

Но вернемся к 60м, а именно к Мортону Хейлигу (Morton Heilig), более известному, как отцу виртуальной реальности. Его стимулятор Sensorama (Sensorama Stimulator), который, как он сам сказал, был театром для погружения, пожалуй, и заложил фундамент AR в 1962 г. Если разобраться, то слово образовалось от “sense” — чувство и “rama” — предположительно панорама.

Изобретение представляло из себя, как бы сейчас сказали, виртуальный симулятор или еще лучше — автоматизированное рабочее место. Изобретение использовало движение воздуха и различного рода вибрации для создания визуальной картинки. Человек садился на сидение, расположенное перед экраном, засовывал голову в специальную камеру и совершал виртуальную поездку на мотоцикле по улицам Нью-Йорка.

Помимо этого, пользователь мог посмотреть трёхмерный фильм, слышать синхронизированный стереозвук и даже ощущать дуновение ветра, а также вибрации, как следствие выбоин на дороге.

Кто дальше?

А дальше был 1968 год, когда адъюнкт-профессор Гарварда и просто компьютерный гений Айвен Сазерленд (Ivan Sutherland) вместе со своим студентом Бобом Спраулом (Bob Sproull) открыли так называемый “Дамоклов меч” («The Sword of Damocles»).

Это была первая система дополненной реальности, разработанная на основе головного дисплея. Такие очки крепились к потолку и зритель мог видеть в них изображение, спроектированное с компьютера.

В тех же 70х был открыт алгоритм работы с 3D, но технических возможностей для его развития в то время, к сожалению, не было. А именно не было такого потенциала развития технологии, который бы позволил применять AR в режиме реального времени.

Даже такой гигант как NASA начал активно развивать данную технологию в своих лабораториях. В 1985 году на свет появилась научная разработка под названием “Virtual Environment Display System”. Сенсорная система контроля, которая позволяла взаимодействовать с объектами в полноценном круговом обзоре и в диапазоне, равному 240 градусам. Данная разработка была нацелена в первую очередь на улучшение работы пилотов и космонавтов.

Другие менее значительные открытия были сделаны в 1990-х, когда исследователь Том Коделл (Tom Caudell) придумал термин “дополненная реальность” («augmented reality») в противовес виртуальной реальности. Таким образом он хотел обозначить, что можно не только погрузиться в виртуальную среду, а и привнести её элементы в реальную жизнь.

Сам же Коделл работал над системами, которые выводили необходимую информацию о самолете прямо на мини-дисплей шлема пилота. Это, безусловно, в разы облегчало их обслуживание.

В 1994 году австралийка Джули Мартин (Julie Martin) перенесла виртуальную реальность на телевидение, создав так называемый ‘Augmented Reality Theater production’ или другими словами — дополненная реальность в театральной постановке. Идея состояла в том, что танцоры и акробаты умело жонглировали предметами размеров в человеческий рост. Это достигалось путем наложения данных объектов на картинку в режиме реального времени.

Недетские войнушки

Прошло еще какое-то время и в 1992 году армия США сделала ряд открытий, сама того не подозревая. Началось все с военной техники, которую использовали для двухсторонней передачи данных между реальными и виртуальными игроками в режиме реального времени.

Например, во время проведения военных операций AR может служить, как система передачи данных, которая собирает всю важную информацию и отображает её на дисплее шлема солдата в реальном времени. При этом вражеские объекты специально подсвечиваются другим цветом для быстрого их обнаружения. Карты с панорамным видом, работающие в диапазоне 360 градусов, помогают солдату лучше ориентироваться на незнакомой местности. Вся полученная информация спокойно передается на базы удаленных военных постов. Таким образом, соблюдается принцип постоянного потока информации о текущем положении военной операции.

В начале тех же 90х компания Boeing начала активно разрабатывать приложения для тренировок своих сотрудников. И уже в середине 1990х AR начинает интегрироваться в выполнение повседневных задач. К примеру, в 1997 году при Колумбийском Университете разрабатывается система под названием TouringMachine, позволяющая получать информацию о кампусе с помощью дополненных в режиме реального времени объектов. Сегодня наподобие этого мы пользуемся такими приложениями, как Layar, Acrossair, Wikitude, NearestPlaces.

Быстрее, лучше, сильнее

В 1997 году Рональд Т. Азума (Ronald T. Azuma) опубликовал “A Survey of Augmented Reality”, где рассматривались способы использования дополненной реальности в медицине, производстве, сфере наук, промышленности и даже в сфере развлечений. Например,врачи могут применять AR в качестве инструмента визуализации. Это достигается путем сбора всех данных пациента, включая МРТ, КТ и ультразвуковое исследование в виде 3D наборов в режиме реального времени. Таким образом, AR как минимум снабжает врача “рентгеновским зрением”.

Позже в 1990-х и уже в начале 2000-х гг. Хикоразу Като (Hirokazu Kato) создал так называемый ARToolKit, который комбинировал виртуальную графику с реальной жизнью, используя такую систему распознавания, которая позволяла накладывать компьютерную графику на изображение с видеокамеры.

В 2000 году выходит ARQuake — первая в своем роде мобильная игра с технологией AR. Эта стрелялка могла погрузить игрока в виртуальный мир в режиме реального времени. Используя GPS, специальный контроллер и датчик ориентирования, можно было пострелять по монстрам и зданиям, наложенным на окружение, которое реально находилось перед вами.

Цифровое бессмертие

Давайте освежим в памяти несколько самых громких дат из мира AR за последние пару-тройку лет:

2012 год — Google Glass — гарнитура для смартфонов на базе Android, разработанная компанией Google. Хотя еще в 2001 году подобное устройство разрабатывалось компанией Dyson.

2013 год — Project Morpheus — проект компании Sony по созданию собственного шлема виртуальной реальности.

2015 год — HoloLens — очки дополненной реальности, разработанные компанией Microsoft.

Спустя много лет мы не только сможем сами создавать контент дополненной реальности, как пользователи, но и получать любую информацию, когда хотим и где хотим. Ожидается, что в 2017 году поступят в продажу так званые head up display или HUD — индикатор на лобовом стекле автомобиля созданный по принципу дополненной реальности. А дальше — системы для взаимного общения автомобилей.

AR подводит нас к созданию устройств, работающих за принципом handsfree. Ведь такая технология будет востребована не только в сфере вооруженных сил с возможностью управлять беспилотником, находясь при этом на другой стороне Земли, или в медицине, где во время проведения операции перед хирургом будут все самые важные жизненные показатели пациента. Та даже для новоиспеченных мам, которые смогут ухаживать за ребенком и выполнять повседневную работу одновременно, AR способна развязать руки практически всем.

А пока что остается сделать один вывод: все неизвестное представляется величественным. И это факт.