ЖУРНАЛ «СТА» 1/2016

98 СТА 1/2016 www.cta.ru Сервер предоставляет контент данных. В качестве типов данных могут использоваться трёхмерные графические ассе- ты, географические данные, текст, изображения, видеокли- пы, контейнеры, содержащие дополнительную реальность или так называемый point of interest – достопримечательность или другой объект, отмеченный точкой на карте пользовате- лем, который считает её заслуживающей внимания. На другой стороне – в пользовательском приложении – су- ществуют три составляющие, которые позволяют сделать до- полненную реальность возможной: это технология распозна- вания и отслеживания, рендеринг (наложение) и взаимодей- ствующие устройства. Системы распознавания и отслеживания отвечают за поиск нужного объекта или локацию на полученном пользователем реальном пространстве. В зависимости от способа обработки и отслеживания инфор- мации системы дополненной реальности делятся на системы с отслеживанием положения, системымашинного зрения и ком- бинированные. Для отслеживания положения используются GPS-датчики, компасы, гироскопы и акселерометры, которые предоставляют информацию о положении пользователя. Системы машинного зрения собирают информацию с по- мощью инструментов обработки изображения или маркеров. Эта технология подразделяется на две категории: отслежива- ние по маркерам или безмаркерное отслеживание. Маркеры создают связь между реальным и виртуальным мирами. Как только маркер найден в видеофрагменте, приложение обра- щается к серверу и получает от него данные о местоположе- нии, позиционировании и т.д. Обычно маркеры являются мо- нохромными, как, например, QR-коды, так как такие марке- ры легче всего обработать (рис. 7). Безмаркерное отслеживание основано на обработке реаль- ного физического пространства, из которого вычленяются знакомые для приложения объекты. Безмаркерное отслежи- вание более гибкое, так как любая часть реального простран- ства может быть исследована и использована для поиска вир- туальных объектов. Рендеринг и наложение позволяет добавить контекстную ин- формацию в реальное пространство. Эта система отвечает за визуализацию дополненной реальности с помощью компью- терной графики, текстов, изображений, видео и слоёв. Взаимодействие – это система пользовательского интер- фейса, отвечающая за возможность обратной связи с помо- щью жестов, голоса, прикосновения и т.д. П ОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ На рис. 8 схематически представлена последовательность работы системы дополненной реальности. Вначале пользовать отправляет запрос, и он распознаётся устройством взаимодействия с пользователем, которое от- правляет информацию в системы рендеринга (визуализа- ции). Устройство визуализации накладывает изображение с обработанной информацией и контен- том. Данная информация предостав- ляется пользователю в качестве обрат- ной связи. Весь процесс обработки дополненной реальности включает в себя пять шагов. 1. Сбор изображения. На данном этапе поступает изображение или видео с ка- меры пользователя. 2. Выбор свойств. Полученное изображение анализируется, и на нём в зависимости от способа отслеживания находятся виртуальные объекты. 3. Поиск совпадения по свойствам. В базе данных сервера ищется похожий виртуальный объект. 4. Верификация объекта. Проверка его подлинности и совпа- дения, например, с помощью геометрической верификации. 5. Предоставление полученной информации пользователю и её отображение в системе визуализации. В дальнейшем после получения ответа пользователь может запросить дополнительную информацию о данном объекте или продолжить сканирование в рамках другого реального окружения. В ОЕННЫЕ СИСТЕМЫ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ Сейчас в России работы над системами дополненной ре- альности под эгидой Российского фонда перспективных ис- следований (аналог DARPA – управления перспективных ис- следовательских программ Пентагона) ведут сразу несколько отечественных IT-компаний, специализирующихся на разра- ботке интерактивных технологий двойного назначения. На прошедшем в 2015 году Международном авиационно- космическом салоне (МАКС-2015) был продемонстрирован модифицированный авиационный шлем нового поколения ЗШ-10. Главное его преимущество – новый шлем синхрони- зирован с рядом приборов в кабине истребителя, что значи- тельно облегчает пилоту выполнение боевых задач [7]. Модульная конструкция позволяет в зависимости от решае- мой задачи размещать на ЗШ-10 легкосъёмное оборудование, например нашлемное визирное устройство. По сути, это сово- купность размещаемых на шлеме лётчика-оператора и в каби- не самолёта оптико-электронных устройств, обеспечивающих сопровождение цели и определение её координат по положе- нию головы лётчика-оператора. На шлеме устанавливаются коллиматорный оптический визир с полупрозрачным отража- тельным стеклом (он размещается в поле зрения одного из глаз лётчика) и фотоприёмники системы съёма координат, воспри- нимающие излучение специальных оптических облучателей. Координаты цели, полученные с помощью визира, исполь- зуются для выдачи целеуказания головкам самонаведения управляемых ракет, а также бортовым радиолокационным стан- циям и оптико-электронным станциям для прицеливания при стрельбе и бомбометании и коррекции навигационных систем по ориентирам с известными географическими координатами. При этом оптический визир может быть заменён малогаба- ритным нашлемным индикатором телевизионного типа. Это даёт возможность выводить непосредственно перед глазом лётчика пилотажную и обзорную информацию, полученную от бортовой радиолокационной станции, оптико-телеви- зионного визира, тепловизора и пилотажных датчиков, что обеспечивает одновременное сопровождение цели и контроль режимов полёта без обращения к индикаторам на приборной В ЗАПИСНУЮ КНИЖК У ИНЖЕ Н Е РА Распознавание Отслеживание Рендеринг Взаимодействие Визуальная информация Запрос информации Контент Пользователь Рис. 7. Монохромный маркер в виде QR-кода Рис. 8. Схема последовательности работы дополненной реальности Сгенерированная ссылка на www.cta.ru