Кабина на голове. Как F-35 будут сбивать Су-57
Виртуальная реальность (virtual reality, VR) вместе с гаджетами для входа в нее активно создается и развивается в последние годы целым рядом компаний. Обывателям они предлагают захватывающие видеоигры и путешествия в любое место на Земле, различным сферам бизнеса — невиданные ранее технологии проектирования, моделирования и тестирования продукции и возводимых объектов. Но возможности VR этим не ограничиваются. Она способна преобразить весь наш традиционный мир — от авиации до медицины, от обучения до офисной работы.
Истребители шестого поколения
Британская компания BAE Systems, занимающаяся технологиями в области вооружений, информационной безопасности, а также в аэрокосмической сфере, разрабатывает кабину реактивного истребителя нового поколения, где привычные органы управления будут заменены на VR-систему, интегрированную в шлем пилота. Эта "носимая кабина" (wearable cockpit) будет работать на базе искусственного интеллекта, а также системы отслеживания движения глаз, позволяя пилоту управлять боевой машиной взглядом и жестами.
Идея BAE Systems заключается в том, что сложный набор тумблеров, переключателей и кнопок, который обычно присутствует в любой кабине пилота, в шестом поколении реактивных истребителей будет заменен на чистые черные пластиковые панели лишь с несколькими наиболее важными индикаторами и органами управления. Система будет приводиться в рабочее состояние, как только пилот наденет и включит шлем VR. На темных панелях, а также на стекле самого шлема тут же начнут проецироваться все необходимые органы управления самолетом и его вооружением. При этом систему предлагается сделать очень гибкой в плане настроек: при желании расположение всех виртуальных элементов можно будет изменить так же просто, как это делается на экране обычного смартфона.
"Благодаря технологии "носимой кабины" из кабины пилота можно будет убрать множество физических элементов, усложняющих управление боевой машиной, и заметить их виртуальными дисплеями, которые будут проецироваться через шлем пилота. Разумеется, программную панель можно будет со временем обновить, адаптировать под определенные задачи, а также реконфигурировать по своему усмотрению", — комментирует ведущий технолог BAE Systems Жан Пейдж.
"Носимая кабина" в виде умной системы виртуальной реальности является частью нового концепта британского реактивного истребителя Tempest, который был представлен в июле на знаменитом международном авиасалоне Фарнборо в пригороде Лондона. Эта концептуальная модель разработана министерством обороны и Королевскими воздушными силами Великобритании в сотрудничестве с промышленными партнерами, включая BAE Systems.
Благодаря технологии отслеживания движения глаз и умной VR-системе можно будет добиться ряда преимуществ по сравнению с нынешними реактивными истребителями. В частности, меньший набор физических элементов внутри кабины означает меньшие затраты на используемые при создании самолета материалы, меньшую массу и как итог — меньшую стоимость производства и обслуживания боевой машины. Кроме того, систему можно будет легко настроить под ту или иную боевую задачу не только перед вылетом, но даже во время полета.
Поскольку виртуальная система управления будет использовать искусственный интеллект, она сможет обучаться, упрощая в перспективе работу инженеров, которые смогут сделать ее более эффективной. Например, в ситуациях, когда пилоту чаще всего придется смотреть вправо, система убедится в том, чтобы важная информация не выдавалась в этот момент в левый угол поля зрения человека. Благодаря этому пилот сможет быстрее воспринимать информацию и реагировать на нее нужным образом.
Разработчики хотят найти баланс между контролем пилота над системой и автономностью ее работы. "Основываясь на том, где находится пилот и каковы его цели, умная система может повышать производительность пилота и сокращать функциональную нагрузку на него. Мы хотим сделать это так, чтобы системе не всегда нужно было запрашивать у пилота разрешения. Постоянное обращение за авторизацией действий очень быстро вызвало бы у пилота раздражение. В то же время пилоту всегда будет спокойнее, когда он будет знать, какую именно задачу выполняет система в тот или иной момент времени", — поясняет Пейдж.
Стоит сказать, что британцы работают в условиях жесткой конкуренции. Им предстоит еще доказать, что их "носимая кабина" лучше, чем системы отображения на шлеме (HMDS), разрабатываемые, например, американской компанией Rockwell Collins и израильской Elbit Systems для истребителей F-35 или французской Thales для самолетов Rafale и Mirage.
А вот кто не составит им всем конкуренции - это россияне со своим истребителем пятого (не шестого) поколения Су-57, запуск которого в серийное производство отложен на неопределенный срок. Шлемы для этой надежды российской военной авиации разрабатываются сразу двумя компаниями - НПП "Звезда" и концерном "Радиоэлектронные технологии". Даже российские обозреватели отмечают: "Ничего революционного в этих системах нет. Российские оружейники здесь пошли по проторенной дороге и скорее пытаются создать аналоги успешно апробированных на Западе технологий. Неудивительно, что на этом фоне все чаще звучат заявления специалистов, что России лучше приобретать израильские или европейские системы нашлемной индикации, чем вкладывать деньги в очередной мертворожденный проект".
Медицина без боли и страха
Все более разнообразные применения VR находит в медицине. Она уже помогает людям преодолевать фобии и боль, а врачам, например, готовиться к сложным операциям и конструировать протезы.
К примеру, психотерапевты из больницы Ван Гога в Шарлеруа (Бельгия) при помощи VR помогают пациентам побороть агорафобию (боязнь открытых пространств) и акрофобию (боязнь высоты). Пациенту подготавливают контролируемую VR-среду, в которой он может столкнуться со своими страхами. Программа отправляет пользователя на крыши домов или имитирует поездку в стеклянном лифте на последний этаж бизнес-центра — все это помогает практиковаться в борьбе с синдромом избегания (люди, страдающие фобиями, стараются избегать любых ситуаций, в которых они могут проявиться). Пациенты делают все это в спокойной и полностью безопасной обстановке под контролем опытного психотерапевта. Каждый из "аттракционов в VR" можно в любой момент остановить, переиграть или изменить его условия в зависимости от обстоятельств, чтобы добиться максимального эффекта.
Также клиники в разных странах начали использовать моделирование в VR, чтобы помочь людям, страдающим посттравматическим стрессовым расстройством. К примеру, мужчины и женщины, прошедшие через военные конфликты, после возвращения домой страдают от воспоминаний о случившемся на войне. Известно, что это расстройство без должной терапии приводит к тому, что воспоминания становятся триггером эмоций, которые могут приводить к асоциальному поведению. Именно поэтому так важно вовремя получить помощь. VR-тренажеры позволяют вновь пережить травматические события, а врачи помогают пациентам разобраться, как бороться с собственными эмоциями и как их контролировать.
Дыхательной медитации обучает приложение DEEP для VR-очков Oculus Rift. Пользователь надевает на грудь ленту с датчиками, которая измеряет дыхание. DEEP помогает бороться с общей тревогой и лучше контролировать свои эмоции.
VR помогает и в борьбе с паническими атаками. Одну из таких историй поведал гастроэнтеролог из Лос-Анджелеса Бреннан Шпигель. Однажды его вызвали, чтобы помочь задыхающемуся пациенту. Молодой человек думал, что нечто попало ему в горло и мешает дышать. Врач осмотрел ротовую полость больного и понял, что причина не в постороннем предмете, — пациент задыхался из-за внезапной панической атаки. Шпигель достал VR-очки, надел их на голову юноши и начал успокаивать его. Устройство показывало пляжи на Гавайях. Всего за несколько минут пациент пришел в себя, а дыхание постепенно восстановилось.
По словам Шпигеля, ведущие клиники мира пытаются найти замену для болеутоляющих препаратов, от которых в одних только США зависят не менее 25 млн человек. В госпитале Cedars-Sinai Шпигель регулярно изучает эффект от применения VR на пациентах. По его словам, VR-очки на четверть уменьшают любую боль — от боли в суставах до раковых опухолей.
Одна из самых популярных программ для борьбы с болью — SnowWorld. Пациент надевает VR-очки во время процедур или терапии и начинает играть — кидать снежками в пингвинов. Врачи выдают VR-очки, чтобы человек мог отвлечься от боли во время особо неприятных процедур (уход за ожогами, ранами, физиотерапия). Одно из исследований показало, что для солдат, получивших ожоги от взрывов, SnowWorld работает намного лучше морфина.
А применение VR в хирургии повышает шансы на проведение успешных операций в реальности. Прежде всего с помощью VR врачи могут больше практиковаться и подробнее изучать строение органов. Когда же доходит дело до конкретной операции, VR помогает лучше ее спланировать: вероятность врачебной ошибки снизится, если у хирурга перед глазами будет объемная и подробная модель органа. Например, 3D-графика дает возможность перед проведением операции заранее изучить неоперабельную опухоль, окруженную здоровыми органами. И уже есть реальные истории, когда VR-моделирование операции позволяло спасти пациентов, считавшихся безнадежными.
Тренировка почти как на людях
Не только медиков привлекает возможность попрактиковаться на виртуальных пациентах. Парикмахеры и страховые агенты, школьные учителя и водители пассажирского транспорта, социальные работники и полицейские — всем им лучше бы тренироваться на ком-то виртуальном, а не на живых людях. Не в последнюю очередь это относится к продавцам в магазинах.
Крупнейший американский ритейлер Walmart уже решил использовать VR для обучения более миллиона своих работников в своей Академии Walmart. Для этого компания Oculus предоставит ритейлеру 17 тыс. VR-гарнитур Oculus Go. Они должны поступить во все 5 тыс. магазинов Walmart на территории США. На каждый крупный гипермаркет придется по четыре устройства, а на мелкие магазины — по два.
Старший директор Академии Walmart Энди Трейтор заявляет, что использование VR действительно поможет готовить более квалифицированные кадры. "Метод обучения с помощью VR-устройств крайне эффективен: если вы выполняете задачу в виртуальном мире, мозг запоминает эту ситуацию. В ходе испытаний мы заметили, что тренировка в VR положительно влияет на уверенность сотрудников в себе, а результаты тестов на 10–15% лучше по сравнению с традиционным способом обучения", — говорит Трейтор.
Стоит заметить, что Walmart не впервые экспериментирует с новыми технологиями. Летом этого года для обучения сотрудников взаимодействию с почтоматами Pickup Towers, предназначенными для выдачи онлайн-заказов, также были использованы VR-гарнитуры. Тогда новый подход полностью себя оправдал.
Офис на острове в океане
Компания eXp Realty помогает своим клиентом покупать и продавать недвижимость. При этом у самой компании есть только крошечный офис в Беллингеме, штат Вашингтон. Он нужен лишь по той причине, что компания должна быть где-то зарегистрирована. Настоящая работа проходит на виртуальном острове. На нем работают все 8 тыс. сотрудников eXp.
Дела у eXp Realty идут отлично. За год цена акций выросла почти в четыре раза. Рыночная капитализация компании составляет более $610 млн. Возможно, секрет успеха eXp в необычном подходе к организации труда. Все их сотрудники используют приложение для компьютера и смартфона, которое больше напоминает видеоигру. Журналисты из Business Insider побывали в виртуальном кампусе eXp, занимающем целый остров.
Начинается все с создания виртуального персонажа, который будет как-то напоминать действующего сотрудника (в eXp говорят, что многие их сотрудники меняют виртуальную одежду каждый день). После этого сотрудник появляется на виртуальном острове. Для того чтобы видеть его, необходимо использовать компьютер. Приложение для смартфона дает только звук и используется для срочных переговоров.
На острове можно увидеть огромные строения и большое количество площадок для переговоров. Передвижение персонажа осуществляется с помощью мыши или клавиатуры, как в компьютерной игре. Когда сотрудники говорят, возле их персонажей появляется индикация, чтобы было понятно, кто именно говорит. Кроме того, сотрудники могут демонстрировать экран своего компьютера и проводить презентации.
Как уже было сказано выше, в виртуальном мире огромное количество разных локаций, а в зданиях полно помещений. Перемещаться между ними можно с помощью меню. Это занимает несколько секунд, и нет нужды тратить время на пешие перемещения по острову. Если все же хочется прогуляться, к услугам сотрудников виртуальные катера, которые позволят прокатиться. В праздничные дни в виртуальном небе можно наблюдать фейерверки.
Абсолютно все в компании довольны своей работой на виртуальном острове. Он дает легкость коммуникаций. Сотрудники могут работать независимо от погоды, пробок или других условий. Кроме того, нет затрат на содержание офиса для 8 тыс. сотрудников. Наконец, компания может нанимать талантливых работников со всего мира без каких-либо ограничений. Большую часть своих работников руководство eXp никогда не видело в реальной жизни.
$50 млрд через пять лет? Это не предел
В нынешнем году появилось несколько авторитетных прогнозов динамики рынка VR. Например, по данным Statista, объем рынка программного и аппаратного обеспечения потребительской VR составил $2,2 млрд в 2017 г. и вырастет до $4,5 млрд в 2018-м, $9,6 млрд в 2019-м, $14,5 млрд в 2020-м, $19 млрд в 2021 г.
Отчет Zion Market Research оценивает объем рынка программного и аппаратного обеспечения всей VR (не только потребительской, но и коммерческой, корпоративной, медицинской, аэрокосмической, оборонной, автомобильной, энергетической и др.) в $2,02 млрд в 2016 г. и прогнозирует рост его до $26,89 млрд в 2022-м со среднегодовыми темпами роста в 2017–2022 гг. около 54%.
Еще более высокие цифры дает отчет Mordor Intelligence. Он оценивает весь рынок VR (с учетом всех видов VR-устройств, всех типов VR-технологий и всех сфер применения VR) в $3,13 млрд в 2017 г. и пророчит его рост до $49,7 млрд в 2023-м со среднегодовыми темпами роста 58,54% в 2018–2023 гг.
В 2024-й заглянул отчет Research and Markets. Он видит там объем VR-рынка $55 млрд, для чего потребуются среднегодовые темпы роста чуть выше 44%. Впрочем, судя по стремительному расширению сфер применения VR, все эти цифры могут оказаться заниженными.
Дополненная реальность для армии
В отличие от виртуальной, дополненная реальность (augmented reality, AR) совмещает реальный мир и виртуальную накладку, которая в прямом смысле накладывается на реальность. Эта технология развивается сногсшибательно быстро. Если каких-то полтора-два года назад мы видели лишь короткие демонстрационные ролики, то сегодня приобрести полноценную гарнитуру или использовать AR на некоторых смартфонах доступно каждому. А военные США решили пойти дальше и применить новую технологию в своих целях.
Как сообщает Bloomberg, руководство армии США планирует закупить у компаний Microsoft и Magic Leap около 100 тыс. гарнитур дополненной реальности на общую сумму свыше $500 млн. Напомним, что Microsoft сейчас вовсю развивает свой шлем HoloLens, в то время как их коллеги уже наладили производство гарнитуры Magic Leap One.
Так зачем же военным понадобились подобные наработки? В первую очередь дополненная реальность может дать гораздо больше возможностей для тренировки солдат и обучения их новым навыкам. Ведь в шлемах AR можно получать дополнительную информацию, "накладываемую" на объекты реального мира, что гораздо эффективнее как шлемов виртуальной реальности, так и обычных тренажеров. Можно моделировать различные боевые ситуации, помогать солдатам оттачивать навыки прицеливания, передвижения и следить за их жизненно важными показателями. Также сотрудники военного ведомства утверждают, что использование AR-технологий поможет снизить потери личного состава за счет повышения способности быстрее обнаруживать цели и реагировать на них.