Дополненная реальность (Augmented reality, AR) – это результат введения в трёхмерное поле восприятия человека различных виртуальных данных, которые воспринимаются как элементы реального мира. Их цель - дополнить сведения об окружении и улучшить восприятие информации [1]. Существует множество программных продуктов для мобильных устройств и для персональных компьютеров, которые позволяют при помощи дополненной реальности получить необходимые сведения об окружении: браузеры дополненной реальности и специализированные программы для отдельных сервисов, компаний или даже единственных моделей (рис. 1). Само распространение дополненной реальности и нарастающая известность технологии связано с тем, что вычислительная мощность персональных планшетных компьютеров и смартфонов позволяет производить наложение любых цифровых данных на получаемое в реальном времени со встроенных в устройства камер изображение. Часть решений в этой области воплощается в виде нательных компьютеров (в том числе в качестве элементов умной одежды) для постоянного контакта со средой дополненной реальности.
Дополненная реальность определяется как составное или ложное представление о мире, созданном посредством изображений на компьютере в режиме реального времени. Мортон Хейлиг известен как «Отец виртуальной реальности» благодаря своим исследованиям и изобретениям в 50-х и 60-х, запатентовал свое изобретение Sensorama стимулятор 28 августа 1962 года, который назвал «кинотеатр». Sensorama моделирует ситуацию дуновений ветра и вибраций. В 1968 г. ученый Гарвардского университета и профессор Айвен Сазерланд вместе с учеником Бобом Спроул изобрели «Дамоклов меч», по сути, первый в мире AR шлем (рис. 2).
Уже сейчас дополненная реальность имеет широкое применение. Она используется в медицине, производстве, строительстве, военном деле, моделировании и затрагивает множество сфер деятельности, так почему же ее не применить к ремонту машин.
С помощью дополненной реальности можно самостоятельно отремонтировать любую деталь пожарной техники (при наличии запчастей). Всё, что для этого потребуется – надеть очки с технологией дополненной реальности (augmented reality,). Виртуальные инструкции будут накладываться на видимые предметы реального мира и подсказывать, как извлечь или подсоединить тот или иной элемент. Данную технологию ремонта машин разработали в Колумбийском университете (Columbia University) и провели испытания силами американских военно-морских сил, в результате техническое обслуживание с её помощью осуществляется вдвое быстрее обычного количества времени.
Работает AR следующим образом (рис. 3).
Пользователь надевает устройство наподобие системы ночного видения, и перед его взглядом появляются трёхмерные указатели на относящийся к ремонту компонент, текстовые инструкции, метки и предупреждения, а также анимированные модели подходящих инструментов. Контроль вывода данных осуществляется с помощью расположенного на запястье смартфона с сенсорным экраном G1 на платформе Android. По словам профессора компьютерных наук и главы Лаборатории компьютерной графики и пользовательских интерфейсов (Computer Graphics and User Interfaces Laboratory) Колумбийского университета Стивена Фейнера (Steven Feiner), идея заключается в предоставлении человеку «информации, необходимой для поиска и исправления проблем более эффективным и точным путём».
Исследователи впервые объединили технологии лазерного сканирования и фотографии, благодаря чему построили трёхмерную модель интерьера транспортного средства и разработали программное обеспечение, инструктирующее пользователей в задачах техобслуживания. Десять камер внутри кабины использовались для отслеживания позиции трёх инфракрасных LED-диодов, расположенных на головном дисплее. В будущем камеры планируется интегрировать в надеваемую систему. Шесть участников теста выполнили 18 заданий с помощью AR. Для сравнения те же механики применяли не отслеживаемый дисплей, показывавший только статические инструкции без стрелок или указателей на компоненты. В первом случае задания были выполнены в среднем на 56% быстрее. А преимущество по отношению к стационарному компьютерному экрану составило 47%.
Дальнейшее развитие вышеописанной технологии в данном направлении и использование ее для обслуживания и ремонта пожарной техники позволит быстро и качественно проводить необходимые работы, даже не квалифицированному персоналу.