ВИРТУАЛЬНАЯ СФЕРА БРАТЬЕВ ЛАТЫПОВЫХ
Д. ГАВРИЛОВ
Представьте себе, что вы прогуливаетесь по фантастическому миру, встречая таинственных существ, или бродите по улицам средневекового города. На самом же деле вам все это только кажется: вы находитесь внутри огромной сферы, на стенки которой проецируется изображение виртуального пространства. Такое устройство, названное Киберсферой, было продемонстрировано в 1998 году в Англии. Его изобрел англичанин Джулиан Эйре (см. "Наука и жизнь" № 5, 1999 г.). Киберсфера представляет собой полупрозрачную матовую сферическую поверхность диаметром 3,5 метра и весом около 270 килограммов (не считая опоры). Сфера установлена на опору так, что может свободно вращаться в любом направлении благодаря воздушной подушке, создаваемой компрессором. Поверхность Киберсферы используется как экран, на который снаружи проектируется нарисованное или заранее отснятое изображение некоторого пространства. Для этого вокруг сферы устанавливают пять неподвижных мультипроекторов. Человек, находящийся внутри сферы, ходит по ее внутренней поверхности и сквозь нее видит изменение окружающей "виртуальной" обстановки.
Нам есть чем гордиться! Россия сумела-таки обскакать мастеровитых британцев. Еще в 1995 году наши изобретатели, братья Нурахмед и Нурулла Латыповы, подали международную заявку на способ погружения человека в виртуальную реальность. Год спустя рабочий прототип изобретения, названного ВиртуСферой, был продемонстрирован на Брюссельской выставке "Эврика". ВиртуСфера Латыповых, эдакий гигантский радиотрекболл, была отмечена серебряной медалью, а в последующие годы это изобретение получило с десяток уже золотых медалей и три Гран-при на крупнейших международных выставках. Вот только некоторые из них: "CeBIT- 97" (Германия), "Комтек - 97" (Россия), "Electronic Entertainment Expo'97" (США), "Лепин - 98" (Франция), "Архимедос - 98" (Кипр), "Эврика - 98" (Бельгия).
При диаметре от 2,1 метра (детская) до 2,6 метра (взрослая) ВиртуСфера Латыповых весит от 110 до 160 килограммов (вместе с опорой). Конструкция собирается за два часа, разбирается за полчаса и может перевозиться в багажнике легкового автомобиля. Платформа, на которой вращается сфера, представляет собой изящную легкую конструкцию с обычными колесами и запатентована отдельно. Англичане до такого простого решения не додумались. ВиртуСфера проворачивается весом человека, который ходит внутри ее, как "белка в колесе". Ходить можно в любую сторону и на любые расстояния - сфера вращается вокруг любой из своих осей.
Для ВиртуСферы никаких внешних мультипроекторов не нужно, как не нужна и особая комната, где бы проекторы устанавливались каждый раз с риском исказить рисунок на прозрачной поверхности. Даже неспециалисту понятно, насколько трудна задача совмещения всех изображений, проецируемых снаружи. Сфера Латыповых может быть непроницаемой для света, поскольку изменение виртуального изображения демонстрируется пользователю через экраны его виртуального шлема. Последний вариант ВиртуСферы позволяет даже не брать с собой внутрь микрокомпьютер (ноутбук), а получать видеоизображение на радиочастотах со стационарного компьютера, установленного снаружи.
Находясь внутри сферы, пользователь может активно взаимодействовать с объектами виртуального пространства. На шлеме есть датчик, чутко реагирующий на каждый поворот головы, - пространство поворачивается "само". То же можно делать и с помощью радиоманипулятора. Как и у англичан, любое смещение поверхности сферы при ходьбе отслеживается расположенным под ней датчиком и транслируется на внешний компьютер. Уже сейчас, отомкнув люк ВиртуСферы, вы могли бы пройтись по залам Лувра под музыку Леграна или пробежаться с бластером по коридорам Quake.
У братьев Латыповых имеется не только российский патент. Патентное ведомство США выдало им патент на изобретение "Способ погружения пользователя в виртуальную реальность и устройство для его реализации" (US5846134), приоритет 1995 года. Получен также американский патент на способ отслеживания движений пользователя.
В журнале "Наука и жизнь" (№ 2, 1999 г.) была напечатана статья "Костюм виртуанавта", в которой рассказывалось о дорогостоящих западных образцах "motion capture sistems". Стоимость виртуального костюма братьев Латыповых на порядок меньше, благодаря новому принципу работы его датчиков: снимаются не абсолютные, а относительные координаты (углы и направления), которые записываются в режиме реального времени в компактный текстовый файл. Для работы с системой достаточно мощности и быстродействия даже 286-го процессора. Понятно, что такой костюм можно применять где угодно: дома, на стадионе, внутри сферы, вне зависимости от ее теле- или радиопроницаемости.
Впрочем, уже в 1995 году Латыповыми предусматривался и вариант с прозрачной сферой, которую можно использовать для создания новых телевизионных программ. Представьте себе телевизионную студию Останкино, где на краях сцены стоят две прозрачные ВиртуСферы, а посередине - большой экран. В зале сидят сотни зрителей, а еще несколько миллионов наблюдают за шоу у себя дома по телевизору. В одну сферу забирается маленькая хрупкая девушка, надевает шлем - и "превращается" в дракона, персонажа некой компьютерной игры. В другую сферу заходит огромный, грузный мужчина, надевает шлем и в той же самой игре становится прекрасной маленькой принцессой, за которой гоняется дракон. Все детали этой "виртуальной погони" зрители видят на экране глазами игроков, то есть так, как это отображается игрокам на очки мониторов виртуального шлема. Но вместе с тем зрители могут наблюдать и за реальными людьми, находящимися внутри прозрачной сферы: следить за их движениями, ужимками, слышать их возгласы... Это только один из вариантов телешоу, в котором зрители могут принять либо одну, либо другую сторону, подсказывая игрокам и болея за них не хуже, чем на стадионе. Само собой, дело хорошего режиссера - решать, какие планы выводить на экран и подавать в записи на телевидение: общие, только игроков внутри ВиртуСферы, неистовствующий зал... О создании подобного шоу уже ведутся переговоры с телевизионщиками Китая и Европы.
Однако ВиртуСфера может быть использована не только для развлечений и виртуального туризма. На ее основе можно создавать авто- и авиатренажеры для военных и спортсменов. Совершенно очевидно, что перед Россией открывается потенциальный многомиллиардный рынок. Однако для его освоения усилий одних только изобретателей и разработчиков недостаточно, необходима поддержка со стороны правительства.
В апреле 1999 года на выставке "Идеи XXI века" в Москве демонстрировались в работе сразу две виртуальные сферы: диаметром 2,8 метра (по заказу мэрии Москвы) и диаметром 2,1 метра. Мэр столицы Юрий Михайлович Лужков, посетивший выставку наукоемких технологий, совершил виртуальную прогулку по Красной площади. В мае 1999 года обе виртуальные сферы братьев Латыповых были продемонстрированы на выставке "Образование, наука и культура на рубеже XXI столетия" в рамках Международного форума мэров городов.
В те дни, когда верстался номер, Виртуальная Сфера и Виртуальный костюм Латыповых отправились в Ганновер (Германия) для участия в Международной промышленной ярмарке. И на этот раз изобретателей поддержало правительство Москвы. С 1 июня предполагается также участие в международной выставке "EXPO - 2000".
Читайте в любое время
