Андрей Смирнов
Время чтения: ~37 мин.
Просмотров: 0

Шлем дополненной реальности за 2 $

Hardware | 1 декабря 2019 | Мария Redream Морозова

Виртуальная реальность – удивительный способ путешествовать, пользуясь лишь мощью технологий. Шлем на голове и система отслеживания движений позволяют смотреть на виртуальный мир, будто бы находясь внутри него. Десятки лет эта идея подавала надежды, но никак не взлетала. И вот, в новой волне VR-устройств стали заметны перемены к лучшему, особенно когда крупные компании начали доводить до ума свои модели.

VR гарнитура Разрешение Частота обновления, Гц Платформа
Valve Index 1,440×1,600×2 120 (144) PC
HTC Vive Pro 1,440×1,600×2 90 PC
HTC Vive Cosmos 1,440×1,700×2 90 PC
HTC Vive 1,080×1,200×2 90 PC
Oculus Rift S 1,280×1,440×2 80 PC
Oculus Rift 1,080×1,200×2 90 PC
Oculus Quest 1,440×1,600×2 72 Android
Oculus Go 1,280×1,440×2 72 Android
Lenovo Mirage Solo With Daydream 1,280×1,440×2 75 Android
Sony PlayStation VR 960×1,080×2 120 PS4
Nintendo Labo VR Kit 1,280x720x1 60 Switch

Виртуальная реальность уже здесь

К 2020 году мы подошли имея три крупных производителя гарнитур виртуальной реальности для PC. Oculus предлагает как домашние, так и портативные гарнитуры в лице Go, Quest и Rift S. У HTC есть поддерживающие Steam модели Vive и Vive Cosmos, а также нацеленная на разработчиков Vive Pro. Valve ворвались на рынок с своей первой моделью.

Sony выпустила PlayStation VR для PS 4 (возможно, и для PlayStation 5, когда и если эта консоль появится на рынке), а Microsoft поддерживает свою платформу Windows Mixed Reality при помощи множества устройств от разных производителей.

Google и Samsung по-прежнему предлагают VR-гарнитуры Daydream View и Gear VR на основе смартфонов, и даже Nintendo не осталась в стороне, выпустив Labo VR Kit для Nintendo Switch. Впрочем, такие корпуса, требующие встраивания смартфона или другого устройства, выглядят баловством на фоне полноценных шлемов с мощным эффектом погружения.

Главный вопрос: какой шлем лучший?

Современные VR-устройства делятся на три категории: мобильные, портативные и домашние. Первые представляют собой корпус с линзами, в который помещается смартфон, и линзы делят изображение на две картинки, по одной для каждого глаза. Такие устройства для мобильных относительно недороги (в районе $100), а поскольку за всю обработку данных отвечает сам телефон, нет необходимости в проводах.

Но это скорее способ создать примерное представление о VR-играх. Мобильные гарнитуры предлагают только три степени свободы, отслеживая направление взгляда, но не перемещение головы. Кроме того, они взаимодействуют с одним контроллером, также обладающим лишь тремя степенями свободы. Так не добиться того эффекта присутствия, который обеспечивают шлемы с шестью степенями свободы и парными контроллерами, и, наверное, поэтому Google и Samsung в последнее время редко упоминают о своих мобильных моделях. Nintendo Labo VR Kit – по-своему уникальный продукт, однако это скорее любопытная игрушка для владельцев Switch.

Домашние гарнитуры, такие как Valve Index, Oculus Rift S, HTC Vive Cosmos и PlayStation VR, подключаются к компьютеру (или к PlayStation 4, в случае с PS VR). Провода несут с собой определённые неудобства, полноценный ПК с достаточной вычислительной мощью тяжело нацепить на голову.

Все хотят Index, но покупают Cosmos

Собственный дисплей гарнитуры вместо экрана телефона существенно повышает качество изображения, а сенсоры движений, как внешние, так и внутренние, обеспечивают полноценные шесть степеней свободы.

Помимо проводов в таком случае придётся мириться и с ценой – даже за недорогие домашние шлемы придётся выложить от $400. И это без учёта вычислительного устройства: Rift S и Vive требуют наличия довольно мощного компьютера, а для PS VR нужна PlayStation 4.

Если провода смущают вас больше, чем цена, у HTC есть беспроводной адаптер для Vive. Также в продаже можно найти адаптеры для Rift, но мы не можем сказать, насколько они справляются со своей задачей.

Портативные гарнитуры впервые позволили прикоснуться к VR, не обладая мощным компьютером или дорогим телефоном. Oculus Go и Lenovo Mirage Solo неплохо себя проявляют, однако ограничены в управлении по аналогии с мобильными устройствами. А вот Oculus Quest в этой категории нас по-настоящему впечатлила. Встроенные камеры, такие же, как у Rift S, обеспечивают шесть степеней свободы, и гарнитура работает в паре с контроллерами Oculus Touch. Обновлённый процессор (Snapdragon 835 вместо Snapdragon 821 у Oculus Go) лучше справляется с VR-играми, и всё это без необходимости в компьютере и возни с проводами. Надеемся в будущем увидеть больше подобных портативных устройств, в частности, это касается HTC Vive Focus Plus.

Домашние гарнитуры

HTC Vive и Vive Cosmos

В комплектацию HTC Vive входит сама гарнитура, два контроллера и две базовые станции, определяющие область игровой зоны. Вы не прикованы к креслу и можете двигаться внутри куба со сторонами 3,5 метров, взаимодействуя с игровым миром при помощи контроллеров, более продвинутых, чем PlayStation Move. VR-системы, подключаемые к PC, требовательны к характеристикам компьютера, HTC рекомендует процессор уровня Intel Core i5-4590 и видеокарту уровня GeForce GTX 970.

У недавно выпущенной Vive Cosmos увеличилось разрешение дисплеев и появились встроенные камеры, позволяющие отслеживать движения без внешних сенсоров, а также улучшенные контроллеры с новым дизайном.

Oculus Rift S

Oculus Rift был первым шлемом из новой волны, и компания Oculus сохраняет своё влияние на рынке. По разрешению Rift S превосходит Vive (но не Vive Pro или, как ни странно, Oculus Quest), она работает с новыми, лёгкими контроллерами Oculus Touch и не нуждается в базовых станциях. Ей требуется DisplayPort.

Oculus Store предлагает кучу отличных VR-игр, как и SteamVR. Rift поддерживает и SteamVR, но придётся повозиться с софтом и не всегда всё будет идти гладко.

Sony PlayStation VR: лучшая VR гарнитура для консолей

Sony PlayStation VR хоть и не может похвастаться разрешением, зато скорость обновления достаточна, чтобы вас сразу не затошнило.

PlayStation VR хороша тем, что её разработка поддерживается Sony, и тем, что PlayStation 4 во многом доступнее игрового компьютера. Вам понадобится гарнитура, консоль и PlayStation Camera (сейчас входит в большинство бандлов PlayStation VR). На PS VR доступно множество замечательных игр вроде Moss, Rez Infinite и Until Dawn: Rush of Blood, к тому же Sony совместно с разработчиками готовит и другие (включая VR-версию Five Nights at Freddy).

Многие игры для PlayStation VR работают с DualShock 4, так что специальные контроллеры могут и не понадобиться. При этом они же являются и самым слабым местом гарнитуры: палочки PlayStation Move выпускаются ещё со времён PlayStation 3 и серьёзно уступают контроллерам Oculus Touch и по возможностям, и по удобству управления. К тому же, стоят они дорого, а в бандлы входят не всегда.

Windows Mixed Reality

Microsoft начала сотрудничать с несколькими разработчиками VR-устройств по выпуску серии гарнитур «смешанной реальности» с поддержкой Windows 10. Разница между виртуальной и смешанной реальностью пока не до конца ясна, но судя по камерам в шлеме, речь об трехмерных играх сразу в вашей комнате. Среди партнёров Microsoft числятся Acer, Dell, HP, Lenovo и Samsung.

По нескольким протестированным гарнитурам можно сказать, что у них неплохие характеристики и простая настройка, но точность отслеживания уступает устройствам с внешними сенсорами и встроенным камерам Rift S. К тому же, в магазине Windows Mixed Reality выбор не такой впечатляющий, как у Rift и SteamVR, хотя вы можете запускать и игры из SteamVR – опять же, придётся поколдовать с настройкой софта. У Windows Mixed Reality есть один явный плюс: наивысшее разрешение среди потребительских моделей – у HP Reverb оно составляет 2160×2160 на глаз.

Valve Index: лучший VR шлем для Alyx

Давайте не будем скрывать зачем мы тут все собрались. Half-Life: Alyx совместим с следующими VR-гарнитурами:

  • Valve Index;
  • HTC Vive / HTC Vive Pro / HTC Vive Cosmos;
  • Oculus Rift / Oculus Rift S;
  • Oculus Quest (через Oculus Link);
  • Windows Mixed Reality headsets;
  • Pimax headsets.

Если HTC Vive Cosmos показалась вам чересчур дорогой, вы ещё не видели ценник Valve Index. Valve просит за свою гарнитуру внушительные $999 (без учёта компьютера, естественно). Можно сэкономить, используя базовые станции HTC Vive – так цена опустится до $749 – а можно и вовсе купить только гарнитуру (если у вас имеются базовые станции и контроллеры) за $499. В любом случае, примириться с такими ценами непросто, даже с учётом частоты обновления 120 Гц (с экспериментальным режимом 144 Гц) и контроллерами с продвинутой системой хвата для естественного и высокоточного управления.

Лучший шлем виртуальный реальности без подключения к компьютеру

Oculus Go – наименее затратный способ окунуться в виртуальную реальность. Мобильные гарнитуры стоят дешевле $200, однако для них потребуется довольно дорогой смартфон. В данном случае вы за $200 получаете аналог Gear VR в связке с интуитивно понятным контроллером. Конечно, скромная цена означает некоторые компромиссы, и это касается процессора Snapdragon 821, а также всего трёх степеней свободы. Впрочем, этого уже хватит для просмотра Netflix в режиме виртуального кинотеатра или игры в Settlers of Catan.

Oculus Quest

Oculus Quest обойдётся вдвое дороже Oculus Go, но она стоит своих денег. Гарнитура оснащена процессором Snapdragon 835 и более чётким OLED-дисплеем, а главное – вам доступны шесть степеней свободы и парные контроллеры. Причём это те же контроллеры Oculus Touch, с которыми работает Oculus Rift S. Выбор приложений ограничен мобильным магазином Oculus, как и в случае с Oculus Go, так что ассортимента, как у Rift S не ждите. Впрочем, и тут есть весьма заманчивые предложения, такие как Beat Saber и Superhot VR.

Lenovo

Lenovo Mirage Solo это практически аналог Oculus Quest на платформе Google Daydream. Гарнитура оснащена тем же процессором Snapdragon 835 и встроенными камерами, обеспечивающими шесть степеней свободы, однако контроллер поддерживает лишь три степени, что очень сильно ограничивает его возможности. Это будто бы переходное звено между Go и Quest, только на другой платформе, и поэтому гарнитура не так привлекательна в сравнении с остальными портативными моделями.

HTC Vive Focus и Vive Focus Plus

Линейка Vive Focus стала дебютом HTC на рынке портативных гарнитур. Vive Focus изначально была выпущена в Китае и в конце прошлого года начала продаваться в Северной Америке, а в этом году ожидается мировой релиз Vive Focus Plus, модели с шестью степенями свободы. Обе гарнитуры, аналогично Lenovo Mirage Solo, полностью автономны, способны отслеживать движения и ограничивать игровую область в помещении. На данный момент Vive Focus позиционируется как предложение, больше нацеленное на корпоративный рынок, производитель подчёркивает его полезность при проведении виртуальных тренингов и конференций.

Что насчёт дополненной реальности?

Вы в последнее время могли слышать и о других устройствах, вроде Microsoft HoloLens и Magic Leap One. Мы не упоминали их по ряду причин, главная из которых – это гарнитуры дополненной реальности (augmented reality, AR), а не виртуальной. И да, разница есть.

В Microsoft Store пока только 68 игр для дополненной реальности. Например:

  • Arizona Sunshine
  • Halo Recruit
  • Space Pirate Trainer
  • TITAN SLAYER
  • Angest for HMD Experience
  • GunSpinning VR
  • Luna
  • FORM

Если вкратце, у таких устройств прозрачные линзы, позволяющие видеть окружающий мир и накладывающие поверх реальных объектов цифровые изображения. Эти изображения дополняют видимую область и служат интерактивными элементами. Например, можно открыть окно браузера на фоне своей комнаты или понаблюдать за бегающими по кофейному столику животными. Это любопытная технология, способная зарекомендовать себя в будущем.

Но это самое будущее пока не наступило, до него ещё не один год. Тут кроется вторая причина, по которой HoloLens и Magic Leap One нет в нашем списке: это продукты не для потребительского рынка. Они предназначены сугубо для разработчиков, занимающихся AR-проектами для соответствующих платформ. Даже HoloLens 2, представляющая второе поколение AR-гарнитур от Microsoft, нацелена на разработчиков и корпоративных клиентов.

Учитывая их цены (Magic Leap One стоит $2300 а HoloLens 2 планируют продавать за $3500), нет смысла ожидать большого ассортимента AR-приложений в ближайшее время. Порекомендовать их можно разве что желающим первыми пощупать новые технологии.

Рассказывая о видеоочках Epson Moverio, зачастую сталкиваемся со скепсисом (как в комментариях, так и в сообщениях в «личку»): «Ваши очки – просто дорогая игрушка. Ну или в «Pokemon go» сыграть, разве что». Или, как изящно отметил один наш читатель, — «ювелирная свистелка»:

olxmhqjuwt6ynovkb4rs-b46ap4.png

Поэтому, покопавшись в интернете, решил собрать реальные кейсы со всего мира, которые показывают, насколько такое устройство (не обязательно производства Epson) может быть полезно там, где нужно освободить руки сотрудников, повысить эффективность работы и снизить риск «человеческой ошибки».

Постарался выбрать самые интересные проекты из нескольких сфер: логистика, медицина, техподдержка, авиастроение и помощь людям с ограниченными возможностями.

dlni12iy_lrwvbjzfpderb5iykk.jpeg

VR или AR?

На всякий случай начну с разделения понятий VR и AR. Обе технологии преследуют свои цели и подходят для разных задач.

Задача виртуальной реальности — перенести пользователя в полностью искусственно созданный мир. Ее чаще всего используют для проектов симуляции и игр. Именно поэтому максимальный эффект погружения ощущается в специальном шлеме, блокирующем большую часть сигналов извне. VR бывает стационарный и мобильный, в том числе используются необычные гаджеты вроде очков с зеркалами.

7a_379kj7so7x4cysq8kcx7_vn4.jpeg

Дополненная реальность — легко догадаться, о чем речь, если вспомнить фильм «Железный человек». Все необходимые показатели выводились на стекле шлема Тони, при этом сам дисплей был прозрачным.

Сведем основные моменты в простенькую таблицу:

VR AR
Устройства Шлем (+смартфон), контроллер (+трекеры) Смартфон, планшет, видеооочки
Основное направление Игры, симуляции, отработка навыков Игры, наглядные руководства, визуальная инспекция, обслуживание оборудования
Возможность передвижения
Физический комфорт AR-очки значительно легче, быстрее надеваются/снимаются, в последних релизах наших, к примеру, хорошо крепятся, так что не «слетают» с головы даже при самых сильных наклонах головы. Благодаря тому, что прозрачные, нет «буэ-э»-эффекта при перемещении, т.к. реальное окружающее пространство всегда перед глазами. Это одна из причин, кстати, почему в профсреде используются именно AR-очки, а не шлемы: не придется искать человека с крепкой «вестибуляркой» – практически любой справится.

Углубляться в описание самих очков не буду, уже неоднократно о них рассказывали. Например, тут (Epson BT-200), тут (Epson BT-300) и тут (Epson BT-35E).

Два основных типа применения AR «в деле»

Первое — демонстрация информации. Оператор работает с предустановленными руководствами, наглядно показывающими процесс сборки, разборки, ТО чего-либо или просматривает заранее загруженные данные, которые в прямом смысле должны быть перед глазами.

Второе – удаленная поддержка во внештатных ситуациях. В режиме реального времени удаленный специалист видит изображение со встроенной камеры и отправляет интерактивные подсказки и направляет пользователя в его действиях.

Важно отметить, что возможности приложения зависят исключительно от ПО, разработанного под конкретную задачу. Именно поэтому все версии очков Epson, например, имеют открытый SDK.

Перейдем уже к интересным кейсам по основным категориям, а то утомил уже, наверное!

Логистика

Несколько лет назад компания DHL протестировала дополненную реальность на складе в Берген-оп-Зом (Нидерланды), где сотрудникам выдали смарт-очки. На дисплеях очков отображался маршрут к товару и только те товары, которые нужно было собрать в конкретный заказ. Пилотный проект показал отличные результаты: логистика и процесс выбора стали эффективнее на 25%.

Кстати, смарт-очки с функцией дополненной реальности пригодились бы и в компаниях, на складах которых хранится огромное количество разноименных артикулов, или там, где часто нанимают временных рабочих. Для того чтобы освоиться и узнать, где и что находится нужно время, соответственно, применение такого «помощника» имеет большой потенциал.

Кстати, отличное решение для Почты России…

ST Logistics and MGG Software разработали приложение, которое как раз обеспечивает подобные возможности:

Медицина

В 2017 году хирурги испанской клиники Gregorio Marañon первыми в мире использовали очки дополненной реальности для выполнения операции. Врач мог видеть историю болезни, данные анализов и монитора пациента, рентгеновские снимки, МРТ, КТ, а также управлять данными движениями руки. Встроенная камера записываела происходящее в операционной и транслировала видеопоток на мониторы для обучения интернов.

Другой интересный кейс также из области хирургии – проведение эндоваскулярной операции в видеоочках дополненной реальности (видео по ссылке, т.к. для него почему-то запрещен имбеддинг на сторонних ресурсах).

Кстати, проводилась операция с помощью Epson Moverio BT-35E, о которых мы недавно рассказывали на Хабре.

Эндоваскулярная хирургия представляет собой относительно новое, но очень перспективное направление в современной медицине. Основное ее преимущество — малоинвазивность, когда для доступа к сложным анатомическим структурам или внутренним органам достаточно лишь небольшого кожного разреза и введения проводника через сосуд.

К сожалению, поскольку сама тема для меня совершенно непрофильная – прокомментировать сложно. Возможно, хабраэксперты помогут в комментариях к посту.

Стоматологи тоже «в теме»

Стоматологи не отстают от коллег и используют дополненную реальность в повседневных процедурах. Например, при протезировании. Врач использует специальный стик с HD-видеокамерой для сканирования участка, требующего протезирования. На основании отсканированной трехмерной модели протезист создает компьютерные образы коронок и мостовидных конструкций.

Неудобство процесса состоит в том, что изображение с камеры передается на внешний монитор, обычно располагающийся сбоку от врача (видимо, не у всех врачей есть возможность поставить его перед глазами): поэтому ему необходимо постоянно поворачиваться во время сканирования то к пациенту, то к экрану. Это отвлекает и может доставлять определенные неудобства пациенту. ПО EyeCad выводит изображение с камеры сканера сразу на дисплеи очков, таким образом врач смотрит и на пациента, и видит рабочую область. Разработчики также предусмотрели управление жестами.

Другой пример – приложение ICNOS – позволяет пациенту поддерживать коммуникацию с врачом. Если во время лечения пациенту необходимо что-то сказать врачу, например, что ему необходим перерыв, или спросить, сколько времени осталось до конца процедуры, то он может сделать это, используя специальное приложение, которое при помощи Bluetooth-соединения с динамиком воспроизводит заданный текст.

А, если пациент заскучает, то может посмотреть новую серию любимого сериала или «посерфить» в интернете.

Удаленная техподдержка и ТО

Российский промышленный гигант СИБУР разрабатывает индустриальную AR-платформу на базе технологий дополненной реальности. По замыслу разработчиков решение позволит специалисту получать оперативную поддержку при проведении ТО и ремонта от территориально удаленных внутренних и внешних экспертов.

В своем блоге «Цифровой СИБУР» они подробно рассказывают о перспективах и сложностях, с которыми сталкиваются при внедрении решения.

А сотрудники колумбийского университета провели исследование с целью оценить преимущества дополненной реальности при обслуживании турели бронетранспортёра (“Evaluating the Benefits of Augmented Reality for Task Localization in Maintenance of an Armored Personnel Carrier Turret”). Вроде даже успешно.

Авиастроение

Военно-промышленная корпорация Lockheed Martin (США), выпускающая авиационную технику, ввела в арсенал своих инженеров очки дополненной реальности со специально разработанным приложением. С их помощью значительно упростилась задача информационной поддержки специалистов — в процессе сборки техник видит на экране данные о том, куда и как требуется подключить необходимую деталь. Компания NGRAIN, которая занималась внедрением этого оборудования, подсчитала, что благодаря такому решению рабочие тратят на 30% меньше времени на выполнение задач, а точность труда повысилась на целых 96%.

Помощь людям с ограниченными возможностями

Для слабослышащих при помощи AR-устройств возможно визуализировать или переводить в текстовый формат звуковую информацию. Так в Астраханском краеведческом Музее доступна версия экскурсии с сурдопереводом.

А Национальный британский театр совместно с партнером по инновациям – агентством Accenture и компанией StageText разработали проект, в котором видеоочки дополненной реальности Epson Moverio BT-350 используются для вывода синхронизированной с постановками транскрипции диалогов и звуков на дисплеи очков.

Технология Open Access Smart Capture использует программное обеспечение, распознающее речь и синхронизирующего титры с текстом постановки. Для точной калибровки программа считывает световые, звуковые и видео метки, уникальные для каждой постановки. Зрители могут настраивать размер шрифта, цвет и расположение титров на свое усмотрение.

Специалисты продолжают совершенствовать проект. В настоящее время дорабатывается программное обеспечение, с тем чтобы очки можно было использовать для формирования титров в режиме реального времени.

Для людей с ограниченными физическими возможностями устройства дополненной реальности смогут создавать информационные карты доступной среды, позволят составлять удобные маршруты, предупреждать о труднопроходимых или труднодоступных местах.

Вместо вывода

Примеры, которые удалось найти – это лишь демонстрация малой части возможностей, которые открывают гаджеты дополненной реальности. Epson предлагает видеоочки дополненной реальности, с помощью которых становится возможно реализовать многое из того, о чем рассказывалось в посте. Возможно, и вы найдете им применение в своем следующем AR-проекте?

pogranecПриспособления
Добавлено 20 комментариев

Давайте сначала разберем, что такое дополненная реальность или AR ( augmented reality).AR — это смешанная реальность, создаваемая с использованием «дополненных» с помощью компьютера элементов воспринимаемой реальности (когда реальные объекты монтируются в поле восприятия). Иными словами, изображение проецируется на какую-либо поверхность и пользователь, в дополнении к реальной физической картине видит виртуальную.AR отличается от VR (виртуальной реальности) именно тем, что пользователь видит и реальную картину.Теперь о применении технологии в современном мире. От игр и навигации, как это делает автор-самодельщик, до дизайнерских проектов, например, расстановка мебели, от использования для воссоздания исторических событий или чтения обычных книг в 3D-проекциях до помощи людям с потерей зрения, от военных технологий до применения при хирургических операциях.Мастер-самодельщик сделал вполне работоспособное устройство по смешной цене. Давайте посмотрим несколько видео.Как видите довольно неплохо. По словам мастера с этим шлемом мастер играет в игры, пользуется навигатором и просматривает новостные ленты. Конечно все это доступно при использовании со смартфоном блютус клавиатуры. Инструменты и материалы: -ПВХ-труба 3/4 » ;-ПВХ-тройник 3/4 » — 8 шт;-ПВХ-угол 3/4 » — 2 шт;-Зеркало 3 «X 6» ;-Открытый чехол от смартфона;-Акрил;-Проволока упаковочная;-Клей ПВХ;-Маркер;

Шаг первый: резка трубыСначала мастер режет трубу по размеру. Нужны следующие отрезки:1) 3 см — 1 шт:2) 4 см — 4 шт;3) 7 см — 4 шт:4) 2,6 см — 2 шт:5) 12 см — 2 шт.

Шаг второй: сборка рамкиДальше мастер собирает рамку. Пока идет сборка и настройка устройства соединения мастер не фиксирует. Обратите внимание на расстояние между двумя поперечными соединениями. Путем проб и ошибок мастер увеличил между ними просвет. Это можно увидеть на последующих фотографиях.

Шаг третий: чехолЗакрепляет чехол смартфона.

Шаг четвертый: акрилРазрезает ПВХ-угол и вставляет в разрез акриловый лист.

В принципе устройство уже работоспособно, но текст зеркален.

Шаг пятый: зеркалоДля инвертирования изображения на устройстве мастер закрепляет зеркало. Теперь изображение со смартфона отражается в зеркале и транслируется на акрил.

Шаг шестой: регулировкаНа следующем фото красным мастер отметил места соединений, которые необходимо склеить. Зеленым отмечены соединения для регулировки взаимно расположения деталей.Регулирует угол между смартфоном, зеркалом и акрилом. Угол должен быть около 45 градусов.

Шаг седьмой: креплениеДля крепления устройства на голове мастер из проволоки изготавливает шапочку.

Закрепляет ее на устройстве.

Проверяет работу.

Шаг восьмой: окраскаКоричневым маркер красит устройство.

Шаг девятый: настройка смартфонаВ смартфоне необходимо отключить функцию автоматической настройки освещения и включит яркость на полную.Все готово, осталось надеть шлем и можно пользоваться.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

На уроках труда российские школьники должны заниматься 3D-моделированием, примерять шлемы виртуальной реальности и учиться управлять квадрокоптерами. По крайней мере, так считают чиновники Минпросвещения, подготовившие соответствующие рекомендации для региональных властей («Известия» ознакомились с документом). Образование непременно должно идти в ногу со временем, соглашаются опрошенные «Известиями» эксперты. Однако не всякий областной бюджет, по их мнению, способен потянуть эти высокотехнологичные закупки.

Список покупок

Минпросвещения утвердило «Методические рекомендации по созданию мест для реализации основных и дополнительных общеобразовательных программ цифрового, естественно-научного, технического и гуманитарного профилей в организациях, расположенных в сельской местности и малых городах…». Соответствующее распоряжение уже подписала замминистра Марина Ракова. Документ предлагает региональным властям открыть оснащенные современным оборудованием центры, где все дети смогут изучать такие предметы, как технология, информатика, основы безопасности жизнедеятельности. Создавать их предполагается на базе образовательных организаций. Также министерство рекомендует использовать центры как общественное пространство и место проведения факультативных занятий и кружков. В рекомендациях отмечено, что подготовлены они в рамках проекта «Современная школа» нацпроекта «Образование».

«Необходимо знать, кто такие наши подростки»
Министр просвещения Ольга Васильева — о психологии современных школьников, онлайн-обучении и роботах на уроках труда

В примерном перечне оборудования, которое Минпросвещения рекомендует закупить для работы центра, значатся 3D-принтер (рабочая область которого должна быть не меньше куба с гранью 15 см), пластик для него, шлем виртуальной реальности, квадрокоптер с камерой разрешением 4К и дальностью передачи сигнала не меньше 6 км, три небольших дрона весом до 100 г, дрель, клеевой пистолет, лобзик и цифровой штангенциркуль. Все эти предметы числятся в списке покупок для урока технологии (их чаще называют уроками труда).

В перечень рекомендованного оборудования вошли также манекены и тренажеры для оказания первой помощи, шахматы и специальные часы для игры, оборудование для медиазоны (фотоаппарат, видеокамера, штатив, микрофон), мебель, учительский ноутбук, проектор и МФУ. В списке есть и десять «мобильных классов» — ударопрочных ноутбуков-трансформеров, которые позволят школьникам заниматься дистанционно (такая практика уже есть в сельских школах, рассказывала в интервью «Известиям» министр просвещения Ольга Васильева).

Дорогие ученики

В пресс-службе Минпросвещения не предоставили комментарий на запрос «Известий», как часто дети должны будут посещать новые центры и как предполагается составлять расписание, если на базе конкретной школы такого центра нет и ученикам придется ходить в другую.

Помимо нюансов, связанных с планированием, рекомендация Минпросвещения сопряжена с гораздо большей проблемой – финансовой, отметил президент Всероссийского фонда образования Сергей Комков. Рассчитать стоимость реализации проекта по всей стране проблематично, но закупка оборудования только для одного центра обойдется в 1,5–2 млн рублей. Сегодня региональные власти не всегда могут удержать уровень зарплаты учителей в селах и малых городах на уровне средней в регионе, как предписывает указ президента, отметил эксперт. Поэтому закупка дорогостоящего современного оборудования для ряда регионов — финансовая катастрофа, уверен Сергей Комков.

Киберхимия: школу можно будет «взорвать» в виртуальной реальности
Новая технология позволит безопасно проводить все лабораторные работы с реагентами

В советское время существовала традиция шефства предприятий над школами — оно заключалось, в частности, в поставках оборудования для уроков труда, напомнил завлабораторией искусственного интеллекта, нейротехнологий и бизнес-аналитики РЭУ им. Г.В. Плеханова Тимур Садыков. Доступ школьников к такой технике, как 3D-принтеры, шлемы виртуальной реальности, квадрокоптеры и широкоформатные цветные плоттеры, позволит поднять на качественно новый уровень преподавание информатики, технологии, геометрии (особенно стереометрии) и ряда факультативных дисциплин (например, робототехники), считает он. Так, углы Эйлера и сферическая система координат усваиваются несравнимо лучше, если ученик видит реальный объект, привел пример эксперт.

— Делающему первые шаги в мире информационных технологий школьнику крайне важно видеть, что написанный им программный код не остается узником процессора, а получает зримое воплощение в параметрах полета беспилотного летательного аппарата или геометрии детали, распечатанной на 3D-принтере. Это может определить выбор профессии и судьбы, — уверен Тимур Садыков.

Сегодня навыки использования 3D-принтера, квадрокоптера или шлема виртуальной реальности важны сами по себе, согласна и директор Центра трансформации образования московской школы управления «Сколково» Ольга Назайкинская. Разумеется, знакомство с технологиями должно проходить не как игра или аттаркцион, а в процессе решения значимых учебных задач, считает она.

— Мы живем в условиях новой технологической реальности, игнорировать этот факт просто невозможно. Это не значит, что табуретки из фанеры в школах больше делать не нужно, одно другому не мешает. Просто без навыка использования современных технологий ребенку будет сложнее сориентироваться в жизни, — считает эксперт.

Обновить содержание предмета «Технология» в школах и усовершенствовать методы обучения ранее поручал президент Владимир Путин. Это задание правительству глава государства зафиксировал в указе «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года», подписанном в мае прошлого года.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Шлем в будущее: выставка VR-искусства предлагает цифровые эксперименты
Мультимедиа Арт Музей демонстрирует проекты современных художников в виртуальной реальности
Для тех, кто в маске: VR оказался универсальным помощником
Как виртуальная реальность учит человечности и избавляет от боли
Знакомство с прототипом и сравнение с аналогичными разработками    

Как правило, мы рассказываем вам о продуктах, которые уже вышли на рынок (или выйдут в ближайшее время). Но в сфере виртуальной и дополненной реальности гораздо больше интересного находится в стадии разработки, нежели в продаже. Поэтому возможность познакомиться с прототипом интересного продукта кажется нам особенно ценной. К тому же, это позволяет понять, в каком направлении движется индустрия, ведь в отличие от уже сформировавшегося рынка мобильных устройств и ПО, индустрия VR/AR пока еще находится в состоянии зарождения.

Содержание

В этом месяце нам продемонстрировали рабочий прототип мотошлема дополненной реальности LiveMap. Проект создается интернациональной командой, но во главе с российскими инженерами и разработчиками. Работа началась еще в 2008 году, в 2009 году были зарегистрированы домен livemap.info и компания, а в 2013 году появился первый демонстрационный ролик, где достаточно подробно описывалась концепция и показывался прототип оптической системы шлема.

Проект привлек внимание западной прессы, в том числе Mashable, CNET и Techcrunch, а в России он получил гранты от Министерства образования и науки и Фонда содействия инновациям (другое название — Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно технической сфере).

В 2015 году увидел свет первый прототип шлема, а весной 2016-го подоспел второй прототип, более совершенный и приближенный к тому, что в итоге будет продаваться.

По утверждению разработчиков, третий прототип появится во второй половине года, а финальный (четвертый) прототип шлема планируется представить на CES 2017 или MWC 2017. В продажу устройство поступит летом 2017 года. Таким образом, сейчас проект LiveMap находится на стадии, когда есть уже весомый конкретный результат, который позволяет оценить технологические преимущества устройства (связанные, прежде всего, с оптикой), но до конечного продукта еще довольно большой путь, поэтому говорить о внешнем дизайне, качестве ПО и, тем более, стабильности работы пока не приходится.

Что такое дополненная реальность?

Про шлемы виртуальной реальности (virtual reality, VR) все слышали, и мы вам неоднократно рассказывали о них (например, про HTC Vive, Samsung Gear VR и прочие модели). Тема дополненной реальности (augmented reality, AR) поднималась нами куда реже — просто потому, что сколько-нибудь массовых продуктов здесь пока еще не появилось. Самый известный пример устройства, в котором используется (или может использоваться) технология дополненной реальности — это Google Glass.

На нашем сайте вы можете найти подробные статьи об этом гаджете (здесь и здесь), а также мы знакомили вас с приложениями для очков. Несмотря на впечатляющую концепцию и невероятный энтузиазм IT-сообщества, судьба Google Glass оказалась незавидной. Массовые продажи очков так и не начались — проект был свернут до выхода на финишную прямую, а его аудиторией стали в основном журналисты, разработчики и немногочисленные энтузиасты, которых Google использовала как бета-тестеров.

Тем не менее, на примере Google Glass довольно легко объяснить, что такое дополненная реальность и чем она отличается от виртуальной реальности. Напомним, что у Google Glass изображение проецируется на небольшую линзу, которая находится около правого глаза. Среди приложений для очков есть Word Lens. Суть его в том, что вы смотрите через очки на надпись на иностранном языке, и текст автоматически заменяется на русский перевод. Выглядит это следующим образом.

 

Проще говоря, виртуальные элементы (переведенный текст) органично встраиваются в реальное окружение, накладываются на то, что вы видите обычным взором. В этом — базовое отличие AR от VR: в шлемах виртуальной реальности наш взор полностью изолируют от внешнего мира, мы видим только виртуальное, несуществующее пространство. AR же предполагает отображение реальных объектов, но дополненных виртуальными элементами.

Word Lens — не единственный пример. Идей, как использовать дополненную реальность в Google Glass, было очень много. Например, собирались сделать приложение, позволяющее обладателю очков видеть меню заведения, мимо которого он проходит, или цены вещей, выставленных в витринах магазинов. Хотя, конечно, AR — далеко не единственное применение Google Glass.

Судя по всему, Google будет и дальше вести разработки в этом направлении, однако будет ли это усовершенствованная версия Google Glass или нечто совершенно иное — сказать сложно.

Еще одним громким примером AR — впрочем, пока еще тоже не вышедшим на рынок — можно считать Microsoft Hololens. Это устройство представляет собой очки с прозрачными стеклами, на которые проецируются трехмерные изображения виртуальных объектов, поэтому для пользователя они выглядят как наложенные на реальный интерьер. Фишка Hololens — возможность взаимодействовать с этими объектами так, как будто это голограммы.

Но есть и проблема: представив устройство, Microsoft не дала четкого объяснения, как и для чего оно должно использоваться с точки зрения практического смысла. Компания даже объявила конкурс на лучшую идею приложения для Hololens. Победил виртуальный аквариум. Очень полезная идея!

А кроме того, никто не знает, насколько качественным получится финальный продукт в аппаратном плане — не будет ли Hololens перегреваться, на сколько времени будет хватать аккумулятора, и т. п. Кстати, и то, и другое было слабыми местами Google Glass.

Наконец, третья громкая разработка в сфере AR — это Magic Leap. Похоже, это самый загадочный стартап в истории: продукт компании, существующей седьмой год, никто в глаза не видел (по крайней мере, за исключением ее сотрудников и инвесторов), но в нее уже вложились Google и Alibaba, а текущая оценка компании составляет $5 млрд. Когда финальный продукт появится на рынке и как он будет выглядеть — загадка; пока же Magic Leap потчует публику вот такими демо-роликами.

Судя по этим роликам, речь идет примерно о том же, что и в случае с Microsoft Hololens, то есть о наложении виртуальных 3D-объектов на реальное пространство и о взаимодействии с ними с помощью рук. Но утверждается, что, в отличие от Hololens и Google Glass, в Magic Leap изображение будет проецироваться непосредственно в глаз пользователя.

Все эти проекты объединяет то, что до широкого рынка они не дошли. И складывается впечатление, что вообще AR на данный момент — это какая-то сугубо экспериментальная зона. Крупнейшие компании боятся тратить серьезные деньги и входить в этот бизнес полноценно, всерьез — скорее, воспринимают это как задел на будущее и, заодно, удобный пиар-повод (как мы помним, все новости про Google Glass подхватывались прессой и разносились моментально, и теперь то же самое повторяется с Microsoft Hololens).

Концепция мотошлема дополненной реальности

В отличие от описанных разработок, концепция мотошлема дополненной реальности более проста и локальна. Разработчики ставят перед собой конкретную задачу: создать возможность удобной и безопасной навигации для мотоциклистов.

В автомобилях мы привыкли пользоваться навигатором, и это считается относительно безопасным, поскольку и лобовое стекло, и навигатор находятся на достаточном удалении от глаз пользователя, причем в одной стороне, и, следовательно, даже когда мы смотрим на навигатор, периферическим зрением мы все равно контролируем ситуацию на дороге (и наоборот: можем следить периферическим зрением за навигатором, не отрываясь от дороги). Что и говорить про такие разработки, как HUD-проекция (heads-up display — проекция на лобовое стекло). Например, в этом ролике BMW наглядно показаны преимущества такого решения. Причем все это — не фантастика, а уже доступные решения, которые многие автолюбители смогли опробовать.

А вот с мотоциклами ситуация куда печальнее. Традиционная навигация в них менее удобна, потому что взгляд приходится переводить то вниз, на руль, где крепится навигатор, то опять на дорогу. Ну а лобового стекла нет, поэтому проецировать изображение некуда. Хотя… почему бы не выводить картинку прямо на стекло мотошлема (визор)? Получается и безопасно (не надо отвлекаться от дороги, переводить взгляд), и компактно, и максимально наглядно (навигационная схема может накладываться прямо на изображение дороги). Именно такая идея пришла в голову разработчикам LiveMap.

Строго говоря, не только им. На Западе широко известен стартап Skully (мы писали о нем). Его модель Skully AR-1 интересна (помимо собственно навигации) тем, что имеет 180-градусную камеру заднего вида, которая выводит изображение для мотоциклиста, чтобы он мог контролировать ситуацию на дороге по бокам и сзади.

Но самое интересное, что, судя по имеющимся изображениям, оптическая система Skully AR-1 устроена по образу и подобию Google Glass. То есть перед глазом пользователя находится прямоугольная призма, на которую выводится картинка (LCoS-проекция). Если так, то у этого решения есть два минуса. Во-первых, встает вопрос о безопасности при аварии. Куда полетят осколки линзы (или даже линза целиком) при падении мотоциклиста лицом вниз — прямо в глаз? И во-вторых, тот тип проекции, который используется в Google Glass, имеет явную фоновую засветку. Вот примерно так это выглядит. Розово-малиновый фон — как раз эта засветка. Очевидно, что в некоторых ситуациях это будет сильно мешать.

Впрочем, говорить о недостатках или достоинствах Skully AR-1 мы пока не можем, поскольку продукта не видели. Компания обещает начать доставку шлемов тем, кто сделал предзаказ, уже этим летом, но пока это остается обещаниями. Конечно, если Skully удастся уложиться в заявленные сроки, это будет серьезным ударом по российской разработке — вне зависимости от качества продукта. Ведь если Skully AR-1 окажется достойным продуктом, то он за год захватит весь рынок, а если плохим, то может вызвать разочарование и скомпрометировать саму идею подобных шлемов.

Но не только стартапы обращают внимание на эту тему. На CES 2016 компания BMW представила концепт собственного мотошлема со встроенной навигацией. Вот рекламный ролик, выпущенный немецким производителем по этому поводу.

В шлеме BMW используется волноводная оптика компании DigiLens. К сожалению, из ролика непонятно, какие дополнительные возможности есть у шлема. Нет и даты выпуска продукта — даже примерной. Известно только, что это не просто красивый концепт, а действительно запущенный в разработку проект (впрочем, в случае с крупными компаниями это еще ничего не гарантирует) — об этом заявляет сама BMW. Посетители обратили внимание на то, что изображение в том прототипе, который демонстрировался на CES, одноцветное (зеленое), хотя в ролике показаны цветные иконки.

LiveMap Helmet

Итак, главная особенность LiveMap — наличие цветной проекции на визор (это прозрачная часть шлема, находящаяся перед лицом мотоциклиста). Луч от проектора, встроенного в шлем, попадает на визор, отражается от него и попадает в глаз пользователя. Такой же принцип — у авиационных систем навигации, но там проекция одноцветная, зеленая. Выглядит это примерно так:

Создатели LiveMap изначально поставили цель сделать именно цветную проекцию. И, следовательно, процесс разработки был начат именно с оптической системы. Вот так выглядел ранний прототип проекционной системы.

Эта конструкция стала основой первого прототипа шлема. На чертеже ниже показано размещение проекционной системы внутри этого прототипа.

Проблемой такого решения стала невозможность его сертификации по нормам безопасности. При прохождении сертификации мотошлем бьют по макушке, затылку и вискам, так как именно туда во время аварии, как правило, приходится основной удар. Следовательно, при конструкции шлема, показанной на чертеже, проектор от удара по макушке или затылку повредит голову мотоциклиста.

Пришлось переносить проектор из верхней части шлема в нижнюю, челюстную. Это и стало главным отличием второго прототипа, который мы имели возможность надеть. Вот как он выглядит:

Видно, что по сравнению с чертежом первого прототипа челюстная часть здесь куда массивнее, тогда как верхняя часть, наоборот, меньше.

Картинка проецируется вот на эти прямоугольные линзы, встроенные в визор.

В финальной версии будет одна линза, а не две. Поднимем визор и заглянем внутрь.

Здесь видно расположение проектора и платы. В финальной версии все это будет, разумеется, скрыто внутри материала, которым наполняются мотошлемы, а кроме того, плата и проектор должны быть меньше. Посмотрим поближе на проектор…

…и на плату.

Сейчас все это подключается к компьютеру, и изображение передается непосредственно с компьютера. Но в финальной версии шлем будет, разумеется, полностью автономным, то есть там будет процессор, флэш-накопитель и аккумулятор. Обещают также оснастить шлем экшн-камерой, снимающей в разрешении 4К 30 к/с или Full HD 60 к/с, и модемом LTE Advanced, благодаря которому можно будет подгружать навигационную информацию и транслировать видео прямо во время езды.

Вот заявленные характеристики коммерческой версии шлема:

  • Материал поверхности шлема: карбон
  • Проекция: цветная
  • Поле зрения, которое охватывает проецируемая картинка: 18×12 градусов
  • Процессор: ARM Cortex-A53
  • Модем: LTE Advanced
  • Флэш-накопитель: 64 ГБ
  • Камера: съемка видео 4К 30 к/с или Full HD 60 к/с

Впечатления от изображения

Когда вы надеваете шлем, первые секунды вы не видите никакого изображения — надо немного покрутить головой, чтобы зрачок поймал луч проекции. После этого уже видно изображение, и в целом оно очень радует. Главные плюсы: расположение (прямо по центру перед вами — не надо никуда переводить взор), отсутствие паразитной засветки, которая мешает в Google Glass, насыщенные яркие цвета, напоминающие по своим качествам OLED-экраны, отсутствие необходимости перефокусировать взгляд, так как фокусное расстояние здесь достаточно большое. Также существенным плюсом является размер изображения. Он существенно больше, чем у Google Glass (у нас была возможность сравнить и убедиться в этом).

Из минусов: по краям геометрия картинки искажается (производитель утверждает, что в финальной версии такого не будет), при движениях головы картинка теряется. Правда, мы пробовали неподходящий размер шлема (слишком большой), и производитель уверяет, что если бы шлем был подобран точно по размеру головы, то он сидел бы как влитой и никаких колебаний бы не было. В общем, об этом надо судить уже по финальному образцу.

Предварительные выводы

Мотошлем LiveMap — многообещающий и интересный проект, в котором соединились конкретная и несомненная практическая польза с футуристичной технологической составляющей. Будем ждать финального результата и старта продаж. В принципе, все шансы на успех здесь есть, поскольку такие вещи привлекают и публику, и прессу, и инвесторов. Проблема в том, что разработка и производство любого сложного «железного» проекта (то есть не фитнес-трекера, а чего-то более многосоставного) — процесс непредсказуемый и изобилующий множеством опасностей. На каждом следующем шаге могут возникнуть новые проблемы, и это не говоря уже о взаимоотношении с поставщиками компонентов, дистрибуции коммерческих устройств и прочих вызовах, встающих перед производителем. Когда за спиной проекта — крупная компания, все это вещи преодолимые и решаемые. А когда стартап из нескольких штатных сотрудников — это в немалой степени лотерея.

Достаточно вспомнить ту же компанию Jolla, которая так и не смогла произвести серийную партию своих планшетов, хотя, казалось бы, и денег было предостаточно, и опыт соответствующий был (смартфоны же выпустили успешно), да и планшет все-таки не такое уж инновационное устройство. Хочется верить, что судьба LiveMap будет более успешна. Но пока какие-то прогнозы делать рано. Даже если не говорить о коммерческой судьбе продукта (которая далеко не всегда зависит от качества) и затрагивать только вопросы качества продукта как такового, то здесь еще много неизвестных. Насколько хорошо будет функционировать ПО? Насколько комфортно будет находиться в шлеме (не окажется ли он слишком тяжелым или слишком горячим внутри)? Не возникнет ли повышенная усталость глаз от сколько-нибудь длительной езды с включенной навигацией? И т. д.

Пожалуй, лучшим вариантом для этой разработки была бы какая-то кооперация с крупнейшими производителями автомобилей или мотоциклов. Как минимум, они бы привлекли к этому дополнительное внимание, а известный бренд помог бы преодолеть неизбежный скепсис потенциальных покупателей. Шлем предполагается продавать за $2000 (сейчас доступен предзаказ за $1500), а это все-таки очень серьезная сумма, в обмен на которую покупатель захочет получить надежность по всем направлениям — от надежности самого продукта до возможностей сервисного и гарантийного обслуживания. Сможет ли это обеспечить российский стартап? Посмотрим. Сейчас его будущее зависит во многом от того, сможет ли он найти инвестиции для создания финального прототипа и запуска производства.

Что еще нас настораживает? Очень странное состояние AR-индустрии. Вроде бы уже несколько лет ведутся самые разные разработки в этом направлении, но по факту сложившейся индустрии еще нет, потому что нет коммерческих продуктов, нет программной инфраструктуры вокруг AR… Люди не приучены к AR. С одной стороны, для разработчиков продуктов в сфере AR это даже плюс — легче заявить о себе, нет такой острой конкуренции. Но с другой стороны, один в поле не воин. И при отсутствии индустриальной налаженности все возникающие проблемы (и в процессе разработки, и уже после выпуска продукта) решать будет сложнее. Впрочем, если никто не будет пробовать, то ситуация с места и не сдвинется.

 

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Андрей Ульянов
Наш эксперт
Написано статей
168
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации