2019/10/18 12:32:33

Как технологии AR Cloud меняют систему
передачи и обработки информации

Понятие дополненная реальность (AR, augmented reality) объединяет технологии проецирования различной цифровой информации поверх экрана электронных устройств. AR позволяет увидеть реальный физический мир, дополненный виртуальными объектами – полезными текстовыми сведениями, видео, графическими изображениями и т. п. AR может быть реализована с помощью приложений для смартфонов, планшетов, очков дополненной реальности, стационарных экранов и других устройств.

AR Cloud, по официальному определению международной организации AWE – это точная модель мира в масштабе 1:1, которая постоянно обновляется в реальном времени. Это миллиарды распознаваемых компьютером данных и облаков точек, соответствующих реальным координатам мира, так называемая «программная копия» мира, полученная, с помощью сканирования физических предметов вокруг нас, к которым добавляются элементы дополненной реальности. AR Cloud – новое слово в развитии направления AR, которое может изменить и усовершенствовать привычный нам мир. Совместно с экспертами компании «Системы компьютерного зрения» (входит в ГК ЛАНИТ) рассмотрим текущее положение дел, оценим потенциал и пути развития одной из самых перспективных технологий XXI века.

Реальность и прогнозы

В последнее время количество публикаций и рассуждений на тему будущего AR Cloud значительно возросло, хотя до сих пор далеко не все знают, для чего эти технологические решения нужны и какие именно возможности открываются с их использованием. Не так давно тема дополненной реальности не раскрывалась подробно, а больше использовалась в сочетании с VR и игровой индустрией (часто возникала игра терминов и путаница в понятиях). Но с 2017 с выходом на рынок первых наборов средств разработки (SDK) по AR от таких технологических гигантов как Apple и Google, мир перестал сомневаться в том, что создание и развитие, возможно, самой значительной в истории программной инфраструктуры – дополненной реальности – идет полным ходом.

Всем знакомы приложения Snapchat и Pokemon Go, которые взорвали игровой мир, завоевав фанатов среди взрослой аудитории и детей. Мало тех, кто не хотел бы сделать фото с забавными заячьими ушками или погоняться за покемоном в реальном мире.

Однако прогнозы темпов развития AR сильно расходятся, особенно это относится к AR Cloud. Даже большим технологическим компаниям бывает сложно адаптироваться и понять ситуацию на рынке, чтобы удачно запустить новые решения. Так, производители умных очков в свое время не смогли найти достойного применения для своего детища. Отсутствие технологии, которую можно было бы разместить в смарт-очках, повлияло на не эргономичный тяжеловесный дизайн устройств и в совокупности с отсутствием полноценного контента (приложений) на какое-то время поставило под сомнение возможность их удобного пользования. Проект Google Glasses считается провальным.

Эксперты дают абсолютно разные оценки объема рынка. Например, Джесси Шелл, генеральный директор Schell Games и профессор Университета Карнеги-Меллон считает, что к 2025 году доля прибыли AR составит 15% от дохода рынка VR, то есть примерно $1,1-$3,3 миллиарда. И его прогноз можно отнести к пессимистичным.

По мнению специалистов Gartner развитие AR Сloud стоит практически в самом начале и пик развития наступит лишь в течение 5-10 лет.

Hype Cycle for Emerging Technologies, 2019. Источник: Gartner

Такие прогнозы связаны с тем, что пока известно не много приложений, соответствующих критериям принадлежности к AR Could.

Критерии соответствия следующие:

обновление в реальном времени и в соответствии реальным координатам;
покрытие облаками точек больших пространств и связь реальных координат;
пользователи должны иметь постоянный доступ к точному позиционированию для локализации и возможность самостоятельно обновлять данные автоматически при подключении к приложению.

До недавнего времени большинство экспертов сходились во мнении, что основной «камень преткновения» на пути развития AR Cloud – отсутствие технологии распознавания реальности и ее реконструкции в реальном времени c возможностью локализации. Появлявшиеся на рынке приложения с попыткой применять элементы дополненной реальности, не отвечали всем заявленным критериям полностью. Так, решения для туристов, которые помогали распознавать памятники архитектуры в городах, в основном работали с помощью AI и нейронных сетей (например, Monugram и GetCOO). Рынок IIoT в РФ: рост или тупик?

Такие решения нельзя относить к AR Cloud, так как они не дают возможности позиционироваться в пространстве и, фактически, распознают объекты с помощью нейронных сетей. Нет взаимодействия между пользователями и нет преимуществ перед GPS, которое дает позиционирование с погрешностью в 50 метров. Эти приложения часто неустойчивы к уровню освещения, погодным условиям и посторонним объектам в кадре.

Развитие AR Cloud

Однако, наконец, стали появляться технологии, соответствующие всем предъявленным требованиям, которые можно уверенно назвать решениями в области AR Cloud. Решения, построенные на базе этой технологии, работают как на мобильных телефонах и планшетах даже предыдущего поколения (Samsung S8, IPhone 8), так и проходят в настоящее время тестирование на моделях новых умных очков DreamGlasses и Vuzix Blade.

Одним из примеров является платформа YaPlace и реализуемое на ней приложение Augmented.City, созданное кипро-итальянским стартапом. Пользователь в реальном времени через камеру своего смартфона смотрит на здание и поверх видео получает полезную информацию нескольких видов:

историческая справка;
вид коммерческой деятельности, расположенных в здании заведений;
и самое ценное для гостей и жителей города – рейтинг ресторанов из платформы TripAdvisor, что избавляет пользователей от долгих поисков отзывов и необходимости заходить в оригинальное приложение.

Работа приложения Augmented.City

Разработчик уже объявил, что в мае 2020 года приложение, охватывающее город Бари на юге Италии, будет доступно на App Store и Play Store. На доступном сейчас демо-видео, создатели решения заявляют, что приложение уже полностью работоспособно на главном проспекте и прилегающих улицах города. Посредством проприетарной технологии создается облако точек с возможностью проводить локализацию в этом облаке по одному кадру с сантиметровой точностью. Так как проект поддерживается муниципалитетом города, то хочется верить, что туристы 2020 года уже смогут увидеть AR Cloud-контент и оценить его.

Компанией «Системы компьютерного зрения» («СКЗ») реализовано AR Could приложение для промышленных предприятий, которое позволяет работникам завода с помощью планшета контролировать данные по оборудованию или проводить экскурсии по заводу. Пользователь активирует свою роль на предприятии, а затем фокусирует камеру на интересующем его оборудовании (станке) и получает доступную соответственно выбранной ранее роли информацию в реальном времени: мастер будет видеть, например, данные о работе оборудования, последнем техническом осмотре (ТО) или дате следующего ТО и т.д. Данное решение интегрируется с системами управления завода, представлено как в PC-приложении, так и на мобильных устройствах. Таким образом, предприятие получает единый доступ к актуальной информации по оборудованию, которую можно получить в режиме реального времени без ввода данных и долгого поиска.

AR Cloud приложение для промышленных предприятий, ООО «СКЗ»

Дополненная картина мира

Создание цифровой виртуальной инфраструктуры поможет воплотить в жизнь многие идеи, уже озвученные экспертами в многочисленных трактатах о будущем AR. Перечислим лишь немногие из них.

Карта беспилотных транспортных средств

Сегодня беспилотный транспорт «угадывает» свое местоположение с помощь GPS и определяет препятствия с помощью радаров и лидаров. Но точность GPS очень ограничена, в то время как AR Cloud дает возможность автономному автомобилю перемещаться в пространстве с очень большой аккуратностью. Можно сказать, что он перемещается из «человеческой» среды в «цифровую».

Архитектура, строительство, реставрация, дизайн

В России существует распоряжение Правительства РФ № 232-р от 09.02.2017 об обязательном размещении сведений, подлежащих представлению с использованием координат (пространственных сведений). Все эти сведения можно заложить в программу, что позволит специалистам видеть их поверх зданий. Так же легко могут быть обозначены зоны охраны и защиты объектов культурного наследия и природного ландшафта не только в таблицах и планах, но и на самой местности.

Геоинформационные сведения крайне необходимы структурам и компаниям, осуществляющим ремонтно-реставрационные работы. С помощью данных технологий реставраторы с лёгкостью смогут продемонстрировать результаты выполненных проектов и презентовать планируемые работы.

Архитектурным и строительным компаниям удобно использовать AR Cloud для создания виртуальной презентации будущей застройки, реконструкции и ремонта зданий.

Покупатели квартир смогут в деталях увидеть, свой будущий дом и придомовую территорию, выбрать квартиру, изучив ее планировку и подобрав отделку.

Дополненная реальность способна создать новую архитектурную и художественную городскую среду, причем, сделав её изменчивой и сугубо персональной.

AR-граффити в Майами

Такие решения могут стать идеальным инструментом для художников стрит-арта: можно реализовывать свои творческие потребности в виртуальной среде, при этом не вызывая агрессивной реакции консервативной части населения.

Работа художника Тима Янке, Augmented-Reality Art

Для популяризации искусства и привлечения посетителей художественные музеи смогут размещать свои картины и другие экспонаты на свободных поверхностях своих зданий и внутренних помещений, на станциях метро или остановках транспорта, других городских объектах.

Логистика и хранение

Нанесение виртуальных надписей и изображений в различных форматах с топологической привязкой реальных и виртуальных объектов на грузовые контейнеры, ж/д вагоны, автомобильные фуры и другие средства транспортировки грузов значительно упростят бизнес-процессы логистических компаний, помогут в работе контролирующих органов и служб.

Согласно правилам морских перевозок с 2014 года введена система не выборочной, а сплошной проверки перевозимых в контейнерах грузов. Получаемые в результате досмотра и сканирования фото- и видеоматериалы, в том числе, трехмерные, могут быть виртуально зафиксированы на поверхности средств транспортировки грузов для их дальнейшего использования.

Интермодальные контейнеры различаются по форме и типу назначения и могут быть распознаны по нанесенным на них уникальным маркерам, а именно: номерам, обозначениям, пломбам, надписям, фирменным изображениям и эмблемам.

Распознавание маркировки транспортного контейнера

Современные трехмерные рентгеновские сканеры позволяют в мельчайших подробностях дистанционно и объемно зафиксировать содержимое опечатанного контейнера. Обработанное компьютером трехмерное изображение с помощью редактора размещается на поверхности контейнера, делая его «прозрачным» для дальнейшего наблюдения, например, с помощью платформы YaPlace. Максимальную наглядность изображения в 3D-формате пользователь сможет получить с помощью смарт-очков.

Вывод

Становится очевидным, что дополненный мир – это уже реальность. Он дает жизнь новой системе отображения информации, которая полностью изменяет структурирование и передачу данных, а также управление ими. Накладывая цифровую информацию на реальные объекты, AR представляет принципиально новую технологию передачи и обработки информации, с помощью которой физические и цифровые данные обрабатываются одновременно, без затрат времени на их сопоставление. Это помогает быстрее осмыслить информацию, принять решения и выполнить нужные действия. Или, словами Марка Цукерберга: «даёт возможность создать новый опыт иммерсии (погружения), то есть повышения яркости, увеличения детализации и пределов картины мира».