Що таке доповнена реальність: історія української дослідниці
Доповнена реальність - велика ідея, яка змінить майбутнє, каже голова Apple Тім Кук. Для кримчанки Алли Вовк, яка вивчає доповнену реальність у Оксфорді, ця технологія - вже сьогодення.
Посеред кімнати спливає Земля. Спершу - як напівпрозора куля. Поступово вона стає чіткішою і яскравішою, на ній барвисто видно материки і океани. Спокійний жіночий голос розповідає про будову Сонячної системи і нашої галактики. Окуляри доповненої реальності лише на мені, тому більше ніхто із присутніх у кімнаті цього не бачить і не чує. Тільки я.
Одним порухом руки я "змітаю" планету в куток. Клацаю пальцями - окуляри реагують на мої рухи, додаток закривається.
За словами голови Apple Тіма Кука, технологія доповненої реальності - також відома як AR (з англ. - augmented reality) - це настільки ж "велика ідея", здатна змінити світ, як свого часу - смартфон.
Звісно, тут, в Києві, де калюжами сходить сніг і часом навіть нові айфони без роз'єма для навушників здаються чимось надміру футуристичним, ідеї Тіма Кука із сонячної Каліфорнії можуть звучати фантастично.
Та поруч зі мною - цілком реальна, а не фантастична, студентка PhD університету Оксфорд Брукс Алла Вовк. Вона займається вивченням і розробкою технології доповненої реальності.
Кримчанка Алла поїхала вчитися в університет Оксфорд Брукс у 2015 році, після закінчення бакалаврату в Інституті журналістики КНУ імені Тараса Шевченка. Там, отримавши ступінь магістра у галузі цифрових медіа, вона захопилася AR і приєдналася до команди Лабораторії візуалізації досвіду (Performance Augmentation Lab), що займається теоретичними і практичними дослідженнями цієї технології.
Лабораторія створена лише рік тому, працює у ній поки що тільки три людини. Алла Вовк - одна із них.
AR, а не VR
"Уяви, що в тебе на носі висить проектор, який проектує голограми, - трохи схожий на ті старі проектори, які проектують картинку на стіну. Але ти бачиш цю картинку лише через окуляри", - намагається пояснити вона, доки я приміряю на себе окуляри доповненої реальності.
За її словами, AR - це поєднання реального світу і нашарування на нього віртуальних зображень - голограм.
При цьому AR принципово відрізняється від VR - віртуальної реальності.
"Тут (у AR. - Ред.) ти можеш спостерігати реальне середовище, в якому знаходишся, тоді як там, у VR, ти перебуваєш повністю у 3D-згенерованому світі", - пояснює пані Вовк.
Вона наполягає, що AR - аж ніяк не нова технологія, а радше згадана. Люди здавна фантазували про доповнення світу речей, який вони бачили і відчували, "магією". Пізніше мрії про це перенеслися до наукової фантастики. Наприклад, концепт віртуальних голограм показав у своїх фільмах режисер "Зоряних війн" Джордж Лукас.
Та реальні дослідження і публікації на цю тему почали з'являтися лише 20-30 років тому, а справжній технічний прорив відбувся у останні п'ять років.
"Люди зараз намагаються втілити у реальному житті те, що вони давно знімали у цих науково-фантастичних фільмах", - зазначає дослідниця.
Для чого це потрібно? "Не тільки для того, щоб реалізовувати якісь неймовірні ідеї, які є в людей, але й для того, щоб допомагати людям вирішувати їхні проблеми", - впевнена Алла Вовк.
Когнітивне перенавантаження
Доповнена реальність здається чимось далеким і незрозумілим, доки ти раптово не стикаєшся з нею у повсякденному житті.
Напевне, найбільш відомим випадком проникнення AR у повсякдення стала гра Pokemon Go, яка минулого року несподівано захопила і прикула до смартфонів і планшетів мільйони людей по всьому світу. За віртуальними покемонами на реальних локаціях полювали і діти, і дорослі.
"Це чудово, що був Pokemon Go, і я рада, що люди через це пройшли, бо вони підійшли до цього (до AR. - Ред.) ближче", - каже пані Вовк.
Проте, за її словами, справжній потенціал доповненої реальності ховається не в розвагах та іграх, а в нових можливостях, які AR відкриває для освіти і виробництва.
Із розвитком технологій і загальній інформатизації нашого життя, поширенням телевізорів, комп'ютерів та смартфонів, людство зіштовхнулося із проблемою, яку називають когнітивним перенавантаженням. Тобто ситуацією, за якої кількість операцій, які необхідно здійснити мозку людини, перевищує його потужності.
За даними PwC, щороку бізнес втрачає до 900 млрд доларів через втрату працівниками можливості "приймати рішення, обробляти інформацію і пріоритизувати завдання".
AR - це саме та технологія, що зможе розвантажити наш мозок, вивільнити частину когнітивних зусиль і допомогти оптимізувати їх використання.
Наприклад, зараз оксфордська лабораторія Алли Вовк працює над проектом, що має допомогти медикам аналізувати МРТ-зображення мозку пацієнтів.
Зараз аналізувати ці медичні дані можна лише через окремі знімки. Це доволі довгий і складний процес, який дослідники прагнуть спростити, створивши програму, яка поєднуватиме дані МРТ у одну 3D-модель мозку.
Лабораторія співпрацює із норвезькою компанією Lufttransport, що виготовляє невеликі літаки для технічних завдань. Перевірка такого літака, який має бути готовий до вильоту в будь-який момент, проходить щодня і включає близько 120 пунктів.
"Часто люди забувають якийсь пункт... та якщо ти, наприклад, через окуляри поглянеш на літак, й в тебе там з'являтимуться віртуальні голограми того, куди треба подивитися і що перевірити, то процес і якість кінцевого продукту, що вироблятиметься, будуть набагато кращі", - пояснює пані Вовк.
Завдяки тому, що AR дозволяє візуалізувати інформацію - наприклад, показати дитині 3D-модель молекули чи тієї ж планети Земля - ми зможемо отримувати її уже в готовому для сприйняття вигляді і не будемо витрачати час і когнітивні зусилля на її інтерпретацію, стверджує пані Вовк.
"AR - це інструмент, - каже дівчина, задумавшись на мить. - Це й справді інструмент для візуалізації свого внутрішнього світу і того, як ти хочеш вивчати нові речі і створювати нові речі".
Окуляри чи смартфон?
Хоч Pokemon Go поки що - найвідоміший нам випадок використання технології AR, за словами Алли Вовк, доповнена реальність на екранах смартфонів і планшетів - це все ще "несправжня" доповнена реальність. "Справжній AR - це там, де ти використовуєш шолом доповненої реальності чи окуляри", - каже вона.
Наприклад, Google Glass? "Google Glass - це примітивне зображення, у них дуже обмежене поле зору", - пояснює Вовк.
Нині, за її словами, окуляри доповненої реальності розробляють три компанії: Microsoft, яка у 2016 році випустила окуляри HoloLens, американська компанія Meta і таємничий стартап Magic Leap.
Але саме окуляри - наразі слабке місце AR. Так одна пара HoloLens, яку я приміряла, коштує від 3 до 5 тисяч доларів. Така ціна, вочевидь, зависока для пересічного користувача, та й додатків для AR ще не так багато. Тому усі такі окуляри поки що створюються для самих розробників.
Компанія Sensorama - одна із кількох у Києві, яка має окуляри HoloLens.
Перший їхній проект у AR - створення віртуального макету Чорнобильської АЕС.
За словами їхнього керівника Кирила Покутного, мета проекту - і освітня, покликана розповісти усім охочим, як влаштована АЕС, і наукова - допомогти спеціалістам, що працюють у сфері атомної енергетики.
За його словами, доступ до окулярів HoloLens - не такий уже й примарний, як може здатися. Теоретично, будь-хто охочий, маючи досвід у сфері нових технологій, може запропонувати "Сенсорамі" свій проект, який він хоче втілити у AR.
Зрештою, і смартфони чи персональні портативні комп'ютери колись здавалися людству недосяжною технологією.
"З мобільними телефонами скільки знадобилося років, щоб вони були ледь не в кожної людини на планеті? Те ж і з окулярами", - розмірковує Алла Вовк.
"Ось вони з'являються, і, можливо, через кілька років ця технологія буде вдосконалюватися, покращуватися і оновлюватися, а відтак дешевшати і ставати все більше доступною для масового споживача", - зазначає дослідниця.
Поки що ж, стверджує пані Вовк, нам слід очікувати появи AR здебільшого на планшетах і смартфонах.
Як не зачепитися об дріт?
Та як показав досвід Pokemon Go, AR як технологія має й темну сторону. Сайт pokemongodeathtracker.com нарахував уже 13 смертей і 53 випадки травмування через цю гру.
"Через те, що люди в окулярах можуть бути дуже занурені у досвід, який вони переживають там, вони можуть не помітили дріт чи стілець і упасти. Адже у AR ми все ще використовуємо наш простір, у якому ми живемо", - каже пані Вовк.
За словами Алли, це пов'язано з тим, що мозок людини все ще не встигає призвичаїтися до розрізнення реальних речей і голограм: "Просто тому що ви так влаштовані, і так влаштований наш мозок".
За її словами, відповідальність за безпеку AR відтак лежить і на розробниках додатків, наприклад, уникнення шкоди дітям, і на самих користувачах технології.
"Наведу улюблений приклад із ткацьким верстатом. Людину, яка вигадала ткацький верстат, британська королева наказала стратити, аргументувавши це тим, що його винахід зменшить кількість робочих місць. Насправді, як ми знаємо, цей винахід виявився достатньо важливим в історії розвитку промисловості, й в Британії - особливо, адже вона готувалася до індустріалізації. Це не тільки звільнило робочі місця, але й дозволило людям піти у творчий процес. Люди почали розуміти, що в нас є не тільки руки - у нас є мозок, який ми маємо використовувати", - каже Алла.
"І те ж саме зараз - із доповненою реальністю", - додає вона.
Доповнене і реальне
"Мені не дуже хочеться казати, що AR - майбутнє, чи що AR - це супертехнологія. Але це, безперечно, та річ, яка допомагатиме людям використовувати їхні творчі сили і допомагати їм виконувати ті речі, які вони виконувати не дуже хочуть", - усміхається Алла Вовк.
Зрештою, усю історію людського розвитку можна описати як спробу винайти кращий інструмент для виконання того, що ми не дуже хочемо робити.
Колись від ручного ткацтва ми перейшли до ткацького верстата. А зовсім скоро, можливо, голограми підказуватимуть нам, яку деталь за якою слід вкручувати, щоб створити цей верстат.
Та поки що я, приміряючи окуляри HoloLens, розважаюся - знищую віртуальних космічних монстрів, які вилазять із дірки в стіні. Голос підказує мені, з якого боку вони мають з'явитися.
Раптом гра переривається - і той самий голос сповіщає: "Вам треба підзарядитися. Залишилося 20 хвилин".
Ну що ж, слушно. Час повертатися до поки що звичної реальності.