Статья из архива интернет-издания «Акула» от 3 ноября 20.. г.

Удивительно, но до сих пор некоторые читатели не знают разницы между дополненной (AR) и виртуальной (VR) реальностями. Поясняем: виртуальная рисует полностью вымышленную картинку, не имеющую отношения к действительности, когда как дополненная – суть волшебные очки, чьи линзы услужливо указывают вам стрелками маршрут, обводят красным опасные места и т.д. В отличие от VR, в дополненной реальности вы можете спокойно гулять по улице и даже работать.

В нашей статье речь пойдет именно о дополненной реальности.

Появившиеся пару лет назад AR-маски грозят решить сразу две серьезных проблемы. Во-первых, они защищают рот и глаза от инфекций и токсичных веществ - за счет фильтрации воздуха. Во-вторых, через встроенные в прорези глаз прозрачные дисплеи они помогают ориентироваться в городе, напоминают о важных задачах и даже предупреждают об опасности. По прогнозам Григория Тучкова, ведущего специалиста проекта "Цифровой город", уже через пять лет масками будет пользоваться треть населения, а вскоре их ношение в общественных местах и вовсе станет обязательным.

Казённое учреждение «Бюро "Цифровой город"» держится на работе графических дизайнеров, в просторечии именуемых "электронными дворниками". Этих людей все мы часто видим на улицах - в оранжевых робах и со странными шлемами на головах, походящих на скафандры глубоководных водолазов.

- Собственно, работа у нас довольно простая, - Рассказывает дизайнер Михаил, - Бродим по городу, выискиваем эстетически непривлекательные объекты. Кучи мусора, треснувшие фасады, заброшенные здания - вот это всё. Как находим - накладываем подходящую, красивую текстуру. Это легко делается, как в компьютерной игре. Трудность в том, что надобно иметь тонкое чувство стиля и меры. Ты не можешь подменить сломанную скамейку на пианино, понимаешь? Или на роскошный диван... Нужно хорошо понимать логику пространства, его контекст. И очень точно наложить текстуру, чтобы она по габаритам совпадала с реальной основой. Это тоже иногда сложно.

В настоящее время дополненной реальностью пользуются люди обеспеченные - это богачи, представители власти, золотая молодежь. В народе крепко сложилось презрительное мнение о такой забаве: мол, "небожители" оторвались от простолюдинов уже настолько, что даже живут теперь в совершенно другом, гламурном мире, расхаживая в своих AR-линзах.

Принять мнение, что "цифровой город" - это очередная потемкинская деревня, очень соблазнительно. Однако, не все так просто.

Депутат, пожелавший остаться анонимным, в разговоре с нами признался, что часто включает на своей маске функцию "примитивизации траффика" (она превращает изображения всех встречных людей и автомобилей в схематичные серые фигуры):

- Это не про то, что я якобы не хочу видеть избирателей. Нет. Просто когда я еду на работу - мне так лучше думается. Меня не отвлекает ничего. В "цифровом городе" ведь не только пешеходов можно отключить - но еще и рекламные щиты, например. Я так привык и мне так намного спокойней. На отдыхе я, это, конечно, опцию отключаю.

Пока что пользователям доступен только один, официальный текстурпак - но будущие проекты сулят много новых возможностей. Так, находится на предрелизной стадии "цифровой город - туризм", автоматически заменяющий буквы на всех вывесках и табличках на иероглифы. Можно представить, каким подарком он станет для иностранных гостей.

Сергей Коршунков, один из кураторов "Цифрового города", показывает нам картины будущего. В нем старые, аварийные дома снесены, а вместо них стоят лаконичные бетонные короба без всяких признаков оформления. Скромны и прочие объекты городской инфраструктуры - стерильные и функциональные. Но стоит надеть маску - и все преображается.

- Да, сейчас наша технология [доступна только] для богачей, - Говорит Сергей, - Но прогресс идет, технологии дешевеют. Вскоре почти все население страны сможет носить маски и пользоваться всеми привилегиями.

- Но не является ли это лишь маскировкой реальных проблем? - Сомневаюсь я.

- Эта мысль приходила в голову и нам еще на ранних стадиях разработки. Видите ли, тут нельзя лучше подходит классическое "не мы такие - жизнь такая". Реальность страшна. И человечество веками от нее отгораживалось. Мы всегда строили красивые здания, улицы, обставляли комнаты изящной мебелью - разве сильно это отличается от альтернативной реальности?

- Но красивое здание существует в самом деле, а "цифровой город" - это рисунок...

- Скажите, когда вы видите красивый фасад - вы что, по нему карабкаетесь? Нюхаете? Пробуете на вкус? Нет, вы просто смотрите, больше вам ничего не надо. Так и какая разница, есть ли он там в самом деле? Полагаю, что в будущем мы перейдем от альтернативной реальности к полностью виртуальной. Там не будет неравенства, там все будут свободны и смогут делать, что захотят. Выглядеть, как захотят. А поддержкой технической части займутся автоматизированные системы. Мы больше не будем зависеть от реальности. Разве не коммунизм?

Слова Сергея убедительны. Но меня, уже вышедшего из офиса и едущего домой на такси, терзают сомнения. Вокруг - темнеющие улицы, люди, которым не хватает денег на маски, мигающие рекламы и грязь.

Мне в голову запоздало приходит возражение Сергею - лестничная мудрость, как говорят французы. Трагическая разница между реальным и виртуальным всегда будет в том, что второе никогда не сможет оторваться от первого. Сказочные сны, что мы смотрим сквозь маски, нуждаются во вполне реальных серверах.

А раз так, то глиняные ноги исполина, сколь бы прекрасен он не был, неизбежно треснут под ударом сорвавшегося с горных вершин случайного камня.

__________________________

Моя группа в вк

Здравствуйте. Сегодня я хотел бы познакомить вас с нашим проектом, который представляет собой приложение для обучения в виртуальной реальности. Немного расскажу о том, как появилась идея, о текущем состоянии разработки и наших планах по его запуску и совершенствованию.

Коронавирус и другие факторы внедрения новых методов и технических решений в преподавание

В марте 2020 года все мы столкнулись с новыми реалиями нашей действительности. Дистанционная, или её ещё называют электронной, форма обучения выявила болевые точки образовательного процесса, а именно особенности проведения практических занятий по техническим и естественнонаучным дисциплинам. Встал вопрос об изменении принципов существования кружков и секций робототехники.

Во время моей работы преподавателем на курсах по робототехнике со школьниками и студентами мы занимались пробными заданиями по AR и VR в среде Processing. Когда я достал свои старые наработки, то понял, что нужны свежие решения на той материальной базе, которая есть в наличии. Тогда мы со студентами протестировали связку лабораторных стендов с ПЛК, компьютеров с MS Teams и широкоугольных камер для охвата аудиторий и вещания в прямом эфире. Ребята, занимаясь из дома, подключались бы к лабораторным компьютерам и получали доступ к рабочим столам. Они смогли бы выполнять контрольные и видеть результаты “в железе”, под чутким руководством преподавателя, находящегося в это время в кабинете.

Предпосылки проекта

Оглядываясь тогда на происходящее вокруг нас и обсуждая ситуацию с коллегами, я начал складывать концепцию будущего проекта. Предпосылками для него стали:

- модули 3D-проектирования в курсах – та часть, где студенты по чертежам деталировок, выданных предприятиями, или чертежам своих проектов получали анимации их сборки, печатали на кафедральных 3D-принтерах экспонаты для выставок;

- беглый обзор всего оборудования с которым мы работали;

- то оборудование и та инфраструктура, которых у нас не было и о которых мы могли только мечтать;

- весь наш шестилетний опыт создания дополнительных образовательных программ по робототехнике, выбор и покупка оборудования, разработки методических указаний и проведения сотен часов с детьми над основной частью курсов и их индивидуальными проектами, где мы все вместе становились учёными и творцами.

Желаемая концепция проектируемого будущего

Чётко представляемая концепция желаемого будущего сложилась тогда, была аккуратно записана и убрана в ящик до недавнего времени. В сентябре мы собрались командой и начали продуктивную работу по нашему проекту. Итоговый продукт, к которому мы стремимся, описывается так:

Текущее решение

Технические решения и наработки, что есть у нашей команды сейчас:

- VR-приложение в Google Play, точнее его бесплатная демо-версия, над улучшением и изменением которой мы работаем;

- беспроводные модули, передающие информацию с трёхосевых гироскопов и акселерометров на смартфон по Bluetooth;

- комплект сценариев для программ, развивающих SoftSkills – сейчас мы планомерно вносим их в новые версии программы;

- алгоритмы образовательного курса по робототехнике и двух приложений-визиток для потенциальных заказчиков;

- грубо назовём этот компонент – ИИ, обучаемый распознавать передвижения пользователя по данным с датчиков смартфона и модулей, работающий пока в тестовом режиме;

- база данных пользователей и система распознавания меток на стадии закрытого тестирования.

Ближайший шаг технического развития проекта (Аппаратная часть и Программное обеспечение)

В качестве ближайшего шага развития проекта определены:

- завершение работы над демо-версиями и их обсуждение с заказчиками;

- подключение к демке приложения базы данных пользователей;

- введение в рабочую версию обученного на распознавание определённых движений ИИ.

Это те технические задачи, на которые мы нацелены в первую очередь и хотим отработать их в ближайшее время.

Отдельно об Искусственном Интеллекте в проекте

Раз уже был упомянут ИИ, то стоит сказать несколько слов и о конкретных задачах, которые мы решаем и планируем решать при помощи этого класса технологий.

Следующая версия приложения, которую мы выложим в открытый доступ, будет содержать сцену с самообучающейся нейросетью, решающей задачу для вас “в прямом эфире”. Всё это будет работать на основе SDK ML-Agents и необходимо для тестирования производительности программы в целом. В перспективе мы будем использовать его для более тонкой подстройки виртуального окружения под конкретного пользователя.

Второй инструмент, который мы настраиваем для использования в проекте – это предварительно обученные графы библиотеки TensorFlow. При помощи них мы сводим информацию с упомянутых выше сенсоров и учимся распознавать определённые движения руками, головой и всем телом пользователя. Идеальный результат, к которому мы здесь стремимся – это распознавание и использование в виртуальной реальности рук в качестве манипуляторов, при минимальном потреблении ресурсов смартфона и наибольшей возможной точностью. Для этого мы также проводим эксперименты с камерой смартфона, от которой в виртуальную реальность передаётся минимальный объём данных.

Вместо заключения

Сейчас наш проект находится в той стадии, когда мы представляем план его развития, решаем задачи по его совершенствованию и начинаем активно работать с потенциальными заказчиками. Тема стартапов для нас в новинку, но мы полны энтузиазма, поэтому стараемся сделать всё от нас зависящее, чтобы получившийся продукт был на высоте.