Вероятно, многие наши читатели видели ставшие культовыми фильмы, посвященные виртуальной реальности: “Газонокосильщик”, “Матрица” и др. При всем богатстве и разнообразии видеоэффектов, использованных их создателями, остается ощущение некоторой недосказанности и неясности в технологической реализации виртуальной реальности, демонстрируемой в этих картинах. Между тем несколько лет назад российские изобретатели братья Латыповы предложили собственную технологию погружения в киберпространство и поставили перед собой задачу - вывести на российский и мировой рынки наукоемких товаров новый конкурентоспособный продукт под названием “Виртуальная сфера” (www.virtusphere.com). В преддверии нового важного этапа проекта его участники Нурулла Латыпов и генеральный директор фирмы “Глосис” (www.glosys.ru) Николай Пиликов ответили на ряд моих вопросов.
PC Week: Каковы принципы работы вашего виртуального комплекса и чем он отличается от существующих?
Нурулла Латыпов: Комплекс позволяет человеку перемещаться в виртуальном пространстве непосредственно на своих ногах. Он состоит из сферического тренажера, сопутствующего оборудования и ПО. Виртуальная сфера - это полый шар, собранный из отдельных секций, внутри которого ходит пользователь с виртуальным шлемом на голове. Внутрь сферы он попадает через съемный люк. При хождении по внутренней поверхности сфера проворачивается под весом шагающего человека, а сам человек остается внутри в вертикальном положении - как белка в колесе. Сфера опирается на платформу, представляющую собой ряд опор, соединенных ребрами жесткости. На вершине каждой опоры особым образом закреплены колеса (конструкция запатентована и интересна сама по себе как изобретение), что позволяет сфере вращаться в любую сторону вокруг своего центра. Под сферой установлен датчик, отслеживающий направление и скорость ее вращения. При повороте сферы компьютер обсчитывает переданный ему сигнал, корректируя положение пользователя в виртуальном пространстве. Эти данные дополняются информацией о поле зрения пользователя, передаваемой датчиком шлема, после чего компьютер производит перерасчет трехмерного пространства, которое и отображается на очках шлема. В отличие от традиционных систем, где пользователь может только поворачиваться на одном месте, в нашей сфере, с одной стороны, подключаются моторные функции человека, с другой - компьютер отслеживает ваши “перемещения” в виртуальном пространстве. На эту технологию уже получено несколько международных и российских патентов.
PC Week: Что подразумевается под “сопутствующим оборудованием”?
Н. Л.: Мы используем стандартные виртуальные шлемы типа I-Glasses (320x200 пикселов) и Sony (800x600 пикселов) и трехмерные датчики к ним типа Intertrax. Компьютеры - на платформе Intel с видеоплатами ATI-rage. Разумеется, возможно применение и другого компьютерного оборудования, обладающего достаточной производительностью, например игровой платформы PlayStation2. Кроме того, нами отрабатывались варианты на основе ноутбука. Его даже можно взять с собой в сферу в рюкзаке. Тогда вся электроника работает внутри без внешних устройств. Ну а обычный компьютер устанавливается снаружи. В этом случае для связи виртуального шлема с компьютером используется радиомост нашей собственной разработки. Дополнительно нами спроектирован специальный трехмерный манипулятор, с помощью которого человек взаимодействует с виртуальным миром.
PC Week: Какое ПО применяется в проекте и кто его разрабатывает?
Н. Л.: Сейчас идет подготовка к созданию собственных трехмерных игр с учетом более богатых возможностей наших тренажеров. До сих пор мы осуществляли разработку драйверов для адаптации существующего ПО. В виртуальной сфере уже сегодня можно играть во многие известные 3D-игры. Нами разработаны технологии для создания в режиме реального времени видео, в котором живой пользователь может взаимодействовать с субъектами виртуального пространства. Располагаем мы и технологией отображения виртуальных сцен, написанных на языке VRML. Это позволяет использовать сферу в сочетании с Интернетом. Например, можно физически ходить по сетевым виртуальным музеям или трехмерным мирам.
PC Week: Какие вы видите области применения сферы, кроме сложных игровых автоматов?
Н. Л.: У нашей сферы весьма широкий диапазон возможностей. Например, даже для нас оказалось неожиданным, что люди захотели тренироваться в сфере и без всякой “компьютерной виртуальности” - просто как на беговой дорожке. На базе нашей технологии создан проект еженедельных телепередач с использованием прозрачных сфер для одного из центральных каналов. Еще один интересный проект касается военных приложений. Речь идет о создании боевого тренажера для отработки слаженности действий специальных подразделений на виртуальных объектах будущих операций. В несколько сфер, связанных локальной сетью, помещаются бойцы спецназа, часть из которых может изображать условного противника. Все они, в свою очередь, “погружаются” в единую трехмерную модель территории или здания, где им предстоит действовать. Каждый участник видит через шлем свою часть пространства, получается что-то вроде сетевого варианта Quake-подобных игр. В случае подключения удаленных тренажеров через выделенные каналы или Интернет нет даже необходимости собирать всех бойцов в одном месте, можно устраивать такие объединенные учения для нескольких центров подготовки.
PC Week: Что явилось наиболее сложным в реализации этого проекта?
Н. Л.: Может быть, это покажется странным, но для нас наиболее сложной частью проекта оказалась сама сфера. Дело в том, что большинство компьютерных и программных компонентов можно приобрести как стандартные изделия или заказать их разработку профессионалам. Сфера - это множество ноу-хау. Она должна удовлетворять ряду противоречивых требований: быть легкой и прочной, быстро разбираться на стандартные секции и собираться из них, немаловажен и ценовой фактор, так как в перспективе это серийное изделие. Первая сфера по нашим чертежам была сделана еще в 1997 г. на авиационном заводе в Сызрани. Затем мы сотрудничали с мастерами из Зеленограда, где было изготовлено еще несколько сфер разного диаметра из стекловолокна. Это были непрозрачные сферы, тем не менее одна из них, диаметром 2,1 м, зарекомендовала себя неплохо и была показана на разных выставках. Всего с 1996 г. мы принимали участие в 17 экспозициях, как в России, так и за рубежом. Еще один вариант - прозрачная сфера из поликарбоната, изготовленная по нашему заказу в Китае. Она недавно демонстрировалась в составе виртуального комплекса на Промышленной ярмарке-2000 в Ганновере и на Amusement Expo’2000 в Пекине. В конце июня в Санкт-Петербурге специалистами фирмы “Глосис” завершена разработка оснастки под очень технологичную пластмассовую сферу и уже получены первые литьевые формы.
PC Week: Хотелось бы узнать подробнее об этой части проекта.
Николай Пиликов: Во многих отношениях это был очень интересный проект для фирмы “Глосис”. Сегменты решетчатой сферы разрабатывались в системе истинно трехмерного САПРа компании Solid Works. С помощью нескольких вспомогательных пакетов мы произвели расчет на прочность и выполнили окончательную оптимизацию конструкции сегментов. На основе ПО собственной разработки спроектирована оснастка и подготовлены комплекты документов и программ для станков с ЧПУ. С особой гордостью хочу отметить, что литьевая форма была изготовлена правильно и без единого изъяна с первого раза, не требуя никаких доводок в цехе. Такой результат возможен только при использовании новейших технологий трехмерного проектирования. Еще три-четыре года назад подобный проект в России был практически неосуществим в связи с высокой стоимостью RISC-компьютеров и лицензий на “тяжелые” САПР. Сегодня же он был выполнен небольшим коллективом в сравнительно сжатые сроки с использованием недорогих рабочих станций на Intel-архитектуре под Windows NT.
PC Week: Сколько стоит проект и каковы источники финансирования?
Н. Л.: Вы спрашиваете, откуда деньги, - конечно же из “семейного бюджета”. Когда-то он это позволял. На разработку, патентование, изготовление опытных образцов и участие в выставках у нас ушло около 300 тыс. долл. В дальнейшем нам оказали поддержку правительство Москвы и несколько частных инвесторов. Сейчас мы ведем переговоры с некоторыми крупными инвестиционными фондами, так как переход от экспериментальной части к развертыванию игровых центров потребует серьезного внешнего финансирования.
PC Week: А что, существует проект открытия игровых центров?
Н. Л.: Да, решетчатые сферы, которые через несколько месяцев будут серийно производиться в Санкт-Петербурге, рассчитаны на широкий круг потребителей. Они хороши и просто как тренажеры - беговые дорожки, а в сочетании с виртуальным шлемом становятся универсальными устройствами. В зависимости от загружаемых в компьютер программ это - игровой аттракцион, или военный тренажер, или техническое средство обучения. Предварительные маркетинговые расчеты и переговоры показывают, что сегодня коммерческий успех виртуальной сферы в России пока возможен только в индустрии развлечений.
