За гранью виртуальности
Пятьдесят лет назад Айван Сазерленд сконструировал прототип шлема виртуальной реальности, и с тех пор мы отчаянно ждем, когда же технологии позволят нырнуть в Глубину, и ловим каждое слово о Project Natal. Но Глубине не нужен ни громоздкий шлем, ни туча разных датчиков — с технологией аугментации реальности вполне достаточно кривляться перед веб-камерой.
В 1994 году канадский профессор Пол Милгрэм придумал концепцию виртуального континуума: на одном конце шкалы — наш с вами реальный мир, на другом — полная виртуальность, а между ними — так называемая «смешанная реальность», в которой в разных пропорциях встречаются как реальные, так и виртуальные объекты. Если реальных объектов больше (к примеру, если на картинку с телекамеры накладываются надписи и условные обозначения), то это аугментация реальности. Если в картинке больше виртуального (идет нормальная компьютерная игра, а реальна в ней только оцифрованная физиономия игрока), то это аугментация виртуальности…
Все это звучало внушительно до тех пор, пока аугментация из области чистой науки и научной фантастики не пришла в повседневность. Загляните в блог www.augmentedplanet.com или посмотрите содержимое сайта www.notcot.org по тегу «augmented reality»: на основе одних и тех же технологий — чаще всего с помощью обычной веб-камеры — можно с равной легкостью создавать игры, действие которых происходит как по ту, так и по эту сторону виртуального континуума.
Милгрэм и прочие ученые начала девяностых, рассуждавшие о семантическом контексте и писавшие научные работы с умными заголовками вроде «О слиянии виртуальных объектов с реальным миром», и не подозревали, что пятнадцать лет спустя на YouTube по ключу «Augmented Reality Magic» будут показывать аугментированные карточные фокусы: все начинается как обычное упражнение на ловкость рук, потом появляются цифровые подписи, комментарии и иллюстрации к порхающим картам, потом между настоящих карт начинают попадаться виртуальные, потом оживают изображенные на картах тузы, потом сам фокусник становится крохотным реальным человечком на виртуальном столе… Лучше всего не возиться с устаревшими научными концепциями и принять за аугментацию реальности самые необычные и наглядные способы управления виртуальным миром.
Билет в виртуальность
В наше время создать аугментацию реальности в браузере не так уж сложно: можно лицензировать плагин французской компании Total Immersion ( www.t-immersion.com ) или немецкой Metaio ( www.metaio.com ), можно использовать бесплатный флэшевый FLARToolKit. От разработчика требуется только построить виртуальный трехмерный объект (а можно и целый виртуальный мирок) и придумать уникальный визуальный код — обычно это легко распознаваемое контрастное изображение, например белый круг с черным квадратом и большими черными буквами или черный треугольник с белым прямоугольником. Пользователь печатает листок с кодовым изображением (маркер), показывает его веб-камере и с изумлением обнаруживает, что держит в руках виртуальный спортивный кубок, пляшущего снежного человека, земной шар или еще какую-нибудь «цифровую голограмму».
Сама технология интеграции трехмерных объектов в живое видео с веб-камеры еще достаточно молода (ее непрерывно совершенствуют в лабораториях компьютерного дизайна практически всех крупных университетов), и аугментация сейчас используется или в рекламных целях, или для демонстрации какой-то яркой идеи. Хотя, например, Rubberduckzilla ( www.rubberduckzilla.com ) — почти настоящая аркадная игра, в которой у игрока вырастает утиная голова и он начинает крушить своим клювом виртуальный город и пускать из глаз лазерные лучи.
General Electric Smart Grid ( http://ge.ecomagination.com ) — одна из самых изящных демонстраций возможностей технологии, и знакомство с миром аугментированных приложений лучше всего начать именно с нее. Заходим на сайт, печатаем маркер, включаем веб-камеру… Если подуть в микрофон, ветряки во внезапно раскрывшемся в наших руках сельском пейзаже начинают вращаться быстрее — это впечатляет.
Чтобы все работало, нужно хорошо освещенное помещение: веб-камеры у большинства слабенькие, и, каким бы простым и контрастным ни был маркер, его не всегда удается распознать. Чуть не так повернете — и вместо чудесной анимированной голограммы в руке окажется обычная черно-белая бумажка.
Показав камере тайный символ на сайте Assassin’s Creed 2 ( http://assassinscreed.uk.ubi.com ), можно вызвать из виртуальности руку ассасина с торчащим между пальцев лезвием — первый, кстати, случай игровой рекламы такого рода. В ноябре она появится и у нас: на четвертой странице обложки этого номера напечатан маркер, который оживает на сайте игры Aion: The Tower of Eternity по адресу www.aion.ru/webcam. Логотипы для аугментации встречаются на пачках чипсов и коробках из-под пиццы; на сайте Ray-Ban ( www.ray-ban.com ) можно примерить еще не купленные темные очки перед «виртуальным зеркалом»; в рамках рекламной кампании ремейка « Звездного пути » можно было поуправлять виртуальным «Энтерпрайзом». «Ниссан», БМВ и «Тойота» предлагают поиграться с виртуальными автомобильчиками. В независимых некоммерческих разработках можно постучать по виртуальным барабанам — внимание, любители Rock Band и Guitar Hero! — или примерить аугментированную футболку — одежду недалекого будущего (камера распознает наклеенные на майку маркеры и заменяет их на сообщения из Twitter ).
Уровни сложности
На сайте Американской почтовой службы можно сравнить размер своего письма или посылки с виртуальным почтовым конвертом или коробкой ( www.prioritymail.com/simulator.asp ); в магазинах «Лего» ребенок, поднеся коробку к специальному экрану, видит все конструкции, которые можно собрать из содержащихся в коробке частей. В одном из роликов БМВ демонстрируется работа механика, оснащенного очками-мониторами с виртуальными подсказками: как видите, достаточно сделать шаг в сторону от бумажных маркеров, и мы начинаем говорить о совсем других жизненных сферах.
В играх при помощи аугментации тоже можно добиться очень интересных вещей: в игре-прототипе Levelhead ( http://selectparks.net/~julian/levelhead ) испанского разработчика Джулиана Оливера вместо бумажных квадратиков используются пластиковые кубики. На той стороне кубика, что повернута к камере, рисуется трехмерная виртуальная комната, по которой бродит виртуальный персонаж (направление движения игрок задает, наклоняя кубик). Всего в Levelhead три кубика, они соединены между собой виртуальными дверцами, и цель игры — проявив пространственное мышление, провести героя через все грани всех кубиков, от первой двери до последней. А еще тот же Джулиан Оливер разработал программу The Advertiser ( http://theartvertiser.com ), которая при наведении телефона на рекламный плакат использует поверхность билборда для демонстрации артхаусных короткометражек.
Компания Sony — единственная пока мегакорпорация, активно внедряющая аугментацию реальности в большие, настоящие видеоигры. В 2007 году вышла карточная The Eye of Judgment : в набор входили мягкий коврик три на три клетки и настоящие игральные карты с черными кодовыми квадратиками, которые распознавала установленная на специальной подставке камера The PlayStation Eye , выпущенная одновременно с игрой. На разработку ушло три года, два из которых потратили на адаптацию системы кодирования и распознавания карт для домашнего пользования (изначально на карты были нанесены штрихкоды, а для игры требовались два суперкомпьютера и камера высокого разрешения). В этом году на E3 был объявлен новый контроллер Sony — жезл, который в «глазах» The PlayStation Eye будет превращаться хоть в рыцарский меч, хоть в пистолет, хоть в бейсбольную биту… Конкурирующий Project Natal для Xbox 360 тоже построен на распознавании действий игрока через камеру — помимо жестов Natal должен узнавать показываемые камере объекты и изображения.
А в октябре у Sony вышла EyePet — игра, целиком посвященная общению с симпатичной обезьяноподобной зверушкой (разумеется, через PS Eye). Виртуальный питомец реагирует на звуки и прикосновения — причем гладить его нужно будет не стилусом по сенсорному экрану, как в Nintendogs на DS , а просто рукой по шерстке. И живет он не в виртуальной комнате, а в самой обычной, вашей, и умеет гоняться за брошенными ботинками. Питомец — не единственный виртуальный объект в вашей квартире; если показать камере чертеж автомобильчика или самолетика (в котором мы без труда узнаем маркер), то в EyePet появится соответствующая трехмерная игрушка, которой можно будет управлять с геймпада.
В движении
В 2004-2005 годах появление первой массовой системы аугментации реальности предсказывали «к концу десятилетия»: как только будут разработаны индивидуальные дисплеи (в виде очков или контактных линз), система трекинга изображения (чтобы положение виртуальных объектов менялось в зависимости от угла зрения человека) и достаточно мощный мобильный компьютер… На самом деле, конечно, такая система уже появилась: это самый обыкновенный мобильный телефон с доступом в интернет и встроенной камерой.
Уже в 2008 году через камеру смартфонов с операционной системой Android можно было получать дополнительные сведения об окружающей действительности (в iPhone такая возможность появилась в сентябре 2009-го). Wikitude World Browser ( www.wikitude.org ), Layar ( www.layar.eu ), Brightkite ( http://brightkite.com ) — при помощи этих программ на картину реального мира накладывается еще один слой изображения — с полезной информацией, подсказками по самым разным поводам, сведениями о том, где ползают ваши знакомые из социальных сервисов. Слоев может быть сколько угодно, для навигации между ними разрабатываются особые фильтры и целые поисковые системы… В мобильной аугментации маркеры не используются, все сведения о местоположении пользователя добываются через GPS, но теоретически возможно и распознавание объектов через камеру.
Отсутствие качественных индивидуальных визоров и трудности с определением местоположения игроков в свое время погубили проекты вроде ARQuake (попытка студентов Университета Южной Австралии перенести действие Quake на территорию родного кампуса) или Human Pacman (студенты Сингапурского университета воссоздали Pac-Man на улицах города). Но для виртуальных игр на местности со смартфоном не нужно ничего сложного и громоздкого! Хотя онлайновые ролевые игры с аугментацией на телефонах пока очень примитивны (см. хотя бы Parallel Kingdom ), у игр с наложением дополнительных слоев реальности огромный потенциал.
Достаточно лишь взглянуть на разработанную студентами Технологического института Джорджии ARhrrrr Zombie Game ( www.AugmentedEnvironments.org/lab/research/handheld-ar/arhrrrr ), которую они сами называют «первым аугментированным зомби-шутером». Дан стол с условным плоским игровым полем. Вокруг стола носится игрок с телефоном, а игра симулирует вид с вертолета на трехмерный город. Зомби наносят вам урон, швыряя в экран собственные конечности. Самое страшное оружие в игре — конфетки «Скиттлз» (если их положить на игровое поле, а потом расстрелять из телефона, драже взрываются, убивая как зомби, так и мирных жителей). Собственно, осталось только сделать многопользовательскую версию…
* * *
В настоящий момент аугментированная реальность — это в основном забавные видео на YouTube. Но следует учесть, что все эти безделушки появились за последние 12 месяцев — аугментированная реклама в 2009 году по популярности идет сразу за Twitter. Любая новая технология начинается с фокусов, с демонстрации возможностей; уже сейчас можно сказать, что EyePet — это потенциальная игра-блокбастер, а Levelhead — культовая головоломка уровня кубика Рубика. На смартфонах же аугментации превращают окружающий мир в одну большую MMORPG с пузырями-подсказками; мы с вами живем в украшенных виртуальными граффити городах. Аугментация продолжается, меняются наши отношения с окружающим миром, а мы все, затаив дыхание, ожидаем прихода каких-то невероятных виртуальных шлемов, хотя, оказывается, можно спокойно обойтись и без них.