Кабіна на голові. Як F-35 будуть збивати Су-57

Віртуальна реальність (virtual reality, VR) разом з гаджетами для входу в неї активно створюється і розвивається в останні роки цілим рядом компаній. Обивателям вони пропонують захоплюючі відеоігри і подорожі в будь-яке місце на Землі, різних сфер бізнесу — небачені раніше технології проектування, моделювання і тестування продукції і зведених об'єктів. Але можливості VR цим не обмежуються. Вона здатна перетворити весь наш традиційний світ — від авіації до медицини, від навчання до офісної роботи.

Винищувачі шостого покоління

Британська компанія BAE Systems, що займається технологіями в галузі озброєнь, інформаційної безпеки, а також в аерокосмічній сфері, розробляє кабіну реактивного винищувача нового покоління, де звичні органи управління будуть замінені на VR-систему, інтегровану в шолом пілота. Ця "пересувна кабіна" (wearable cockpit) буде працювати на базі штучного інтелекту, а також системи відстеження руху очей, дозволяючи пілоту керувати бойовою машиною поглядом і жестами.

Ідея BAE Systems полягає в тому, що складний набір тумблерів, перемикачів і кнопок, який зазвичай присутній в будь кабіні пілота, в шостому поколінні реактивних винищувачів буде замінений на чисті чорні пластикові панелі лише з кількома найбільш важливими індикаторами та органами керування. Система буде приводитися в робочий стан, як тільки пілот одягне і включить шолом VR. На темних панелях, а також на склі самого шолома тут же почнуть проектуватися всі необхідні органи управління літаком і його озброєнням. При цьому систему пропонується зробити дуже гнучкою в плані налаштувань: при бажанні розташування всіх віртуальних елементів можна змінити так само просто, як це робиться на екрані звичайного смартфона.

"Завдяки технології "носимой кабіни" з кабіни пілота можна буде прибрати безліч фізичних елементів, які ускладнюють керування бойовою машиною, і помітити їх віртуальними дисплеями, які будуть проектуватися через шолом пілота. Зрозуміло, програмну панель можна буде з часом оновити, адаптувати під певні завдання, а також реконфигурировать на свій розсуд", — коментує провідний технолог BAE Systems Жан Пейдж.

"Пересувна кабіна" у вигляді розумної системи віртуальної реальності є частиною нового концепту британського реактивного винищувача Tempest, який був представлений в липні на знаменитому міжнародному авіасалоні Фарнборо в передмісті Лондона. Ця концептуальна модель розроблена міністерством оборони і Королівськими повітряними силами Великобританії у співпраці з промисловими партнерами, включаючи BAE Systems.

Завдяки технології відстеження руху очей і розумною VR-системі можна буде добитися ряду переваг у порівнянні з нинішніми реактивними винищувачами. Зокрема, менший набір фізичних елементів усередині кабіни означає менші витрати на використовувані при створенні літака матеріали, меншу масу і як підсумок — меншу вартість виробництва й обслуговування бойової машини. Крім того, систему можна буде легко налаштувати під ту чи іншу бойову задачу не тільки перед вильотом, але навіть під час польоту.

Оскільки віртуальна система управління буде використовувати штучний інтелект, вона зможе навчатися, спрощуючи у перспективі роботу інженерів, які зможуть зробити її більш ефективною. Наприклад, в ситуаціях, коли пілотові найчастіше доведеться дивитися вправо, система переконається в тому, щоб важлива інформація не видавалася в цей момент в лівий кут поля зору людини. Завдяки цьому пілот зможе швидше сприймати інформацію і реагувати на неї потрібним чином.

Розробники хочуть знайти баланс між контролем пілота над системою і автономністю її роботи. "Грунтуючись на тому, де перебуває пілот і які його цілі, розумна система може підвищувати продуктивність пілота і скорочувати функціональне навантаження на нього. Ми хочемо зробити це так, щоб системи не завжди треба було запитувати у пілота дозволу. Постійне звернення за авторизацією дій дуже швидко викликало б у пілота роздратування. У той же час пілотові завжди буде спокійніше, коли він буде знати, яку саме задачу виконує система в той чи інший момент часу", — пояснює Він.

Варто сказати, що британці працюють в умовах жорсткої конкуренції. Їм доведеться ще довести, що їх "пересувна кабіна" краще, ніж системи відображення на шоломі (HMDS), що розробляються, наприклад, американською компанією Rockwell Collins та ізраїльської Elbit Systems для винищувачів F-35 або французької Thales для літаків Rafale і Mirage.

А ось хто не складе їм усім конкуренції - це росіяни зі своїм винищувачем п'ятого (не шостого) покоління Су-57, запуск якого в серійне виробництво відкладено на невизначений термін. Шоломи для цієї надії російської військової авіації розробляються відразу двома компаніями - НВП "Зірка" і концерном "Радіоелектронні технології". Навіть російські оглядачі наголошуют: "Нічого революційного в цих системах немає. Російські зброярі тут пішли второваною дорогою і швидше намагаються створити аналоги успішно апробованих на Заході технологій. Не дивно, що на цьому тлі все частіше звучать заяви фахівців, що Росії краще купувати ізраїльські або європейські системи нашлемной індикації, ніж вкладати гроші в черговий мертвонароджений проект".

Медицина без болю і страху

Все більш різноманітні застосування VR знаходить в медицині. Вона вже допомагає людям долати фобії і біль, а лікарям, наприклад, готуватися до складних операцій і конструювати протези.

Приміром, психотерапевти з лікарні Ван Гога в Шарлеруа (Бельгія) за допомогою VR допомагають пацієнтам подолати агорафобія (боязнь відкритих просторів) і акрофобию (боязнь висоти). Пацієнту готують контрольовану VR-середовище, в якій він може зіткнутися зі своїми страхами. Програма відправляє користувача на дахи будинків або імітує поїздку в скляному ліфті на останній поверх бізнес-центру — все це допомагає практикуватися в боротьбі з синдромом уникнення (люди, які страждають фобіями, намагаються уникати будь-яких ситуацій, в яких вони можуть проявитися). Пацієнти роблять все це в спокійній і повністю безпечній обстановці під контролем досвідченого психотерапевта. Кожен з "атракціонів в VR" можна в будь-який момент зупинити, переграти або змінити його умови у залежності від обставин, щоб домогтися максимального ефекту.

Також клініки в різних країнах почали використовувати моделювання в VR, щоб допомогти людям, що страждають посттравматичним стресовим розладом. Приміром, чоловіки і жінки, які пройшли через військові конфлікти, після повернення додому страждають від спогадів про те, що трапилося на війні. Відомо, що цей розлад без належної терапії призводить до того, що спогади стають тригером емоцій, які можуть призводити до асоціальної поведінки. Саме тому так важливо вчасно отримати допомогу. VR-тренажери дозволяють знову пережити травматичні події, а лікарі допомагають пацієнтам розібратися, як боротися з власними емоціями і як їх контролювати.

Дихальної медитації навчає додаток DEEP для VR-очок Oculus Rift. Користувач надягає на груди стрічку з датчиками, яка вимірює дихання. DEEP допомагає боротися із загальною тривогою і краще контролювати свої емоції.

DEEP Teaser 2 from monobanda-play on Vimeo.

VR і допомагає в боротьбі з панічними атаками. Одну з таких історій повідав гастроентеролог з Лос-Анджелеса Бреннан Шпігель. Одного разу його викликали, щоб допомогти задыхающемуся пацієнту. Молодий чоловік думав, що щось потрапило йому в горло і заважає дихати. Лікар оглянув ротову порожнину хворого і зрозумів, що причина не в стороннього предмету, — пацієнт задихався із-за раптової панічної атаки. Шпігель дістав VR-окуляри, надів на голову юнака і почав заспокоювати його. Пристрій показувало пляжі на Гаваях. Всього за кілька хвилин пацієнт прийшов в себе, а дихання поступово відновилося.

За словами Шпігеля, провідні клініки світу намагаються знайти заміну для болезаспокійливих препаратів, від яких в одних тільки США залежать не менше 25 млн осіб. У госпіталі Cedars-Sinai Шпігель регулярно вивчає ефект від застосування VR на пацієнтах. За його словами, VR-окуляри на чверть зменшують будь-який біль — від болю в суглобах до ракових пухлин.

Одна з найпопулярніших програм для боротьби з болем — SnowWorld. Пацієнт одягає VR-окуляри під час процедур або терапії і починає грати — кидати сніжками в пінгвінів. Лікарі видають VR-окуляри, щоб людина могла відволіктися від болю під час особливо неприємних процедур (догляд за опіками, ранами, фізіотерапія). Одне з досліджень показало, що для солдатів, які отримали опіки від вибухів, SnowWorld працює набагато краще морфіну.

А застосування VR в хірургії підвищує шанси на проведення успішних операцій в реальності. Насамперед з допомогою VR лікарі можуть більше практикуватися і детальніше вивчати будову органів. Коли ж справа доходить до конкретної операції, VR допомагає краще її спланувати: ймовірність лікарської помилки знизиться, якщо у хірурга перед очима буде об'ємна і детальна модель органу. Наприклад, 3D-графіка дає можливість перед проведенням операції заздалегідь вивчити неоперабельну пухлину, оточену здоровими органами. І вже є реальні історії, коли VR-моделювання операції дозволяло врятувати пацієнтів, які вважалися безнадійними.

Тренування майже як на людях

Не тільки медиків приваблює можливість попрактикуватися на віртуальних пацієнтах. Перукарі і страхові агенти, шкільні вчителі і водії пасажирського транспорту, соціальні працівники та поліцейські — всім їм краще б тренуватися на ком-то віртуальному, а не на живих людях. Не в останню чергу це відноситься до продавців у магазинах.

Найбільший американський рітейлер Walmart вже вирішив використовувати VR для навчання понад мільйон своїх працівників у своїй Академії Walmart. Для цього компанія Oculus надасть ритейлеру 17 тис. VR-стіна Oculus Go. Вони повинні надійти у всі 5 тис. магазинів Walmart на території США. На кожен великий гіпермаркет доведеться по чотири пристрої, а на дрібні магазини — по два.

Старший директор Академії Walmart Енді Трейтор заявляє, що використання VR дійсно допоможе готувати кваліфіковані кадри. "Метод навчання за допомогою VR-пристроїв вкрай ефективний: якщо ви виконуєте завдання у віртуальному світі, мозок запам'ятовує цю ситуацію. В ході випробувань ми помітили, що тренування в VR позитивно впливає на впевненість співробітників у собі, а результати тестів на 10-15% краще в порівнянні з традиційним способом навчання", — говорить Трейтор.

Варто зауважити, що Walmart не вперше експериментує з новими технологіями. Влітку цього року для навчання співробітників взаємодії з почтоматами Pickup Towers, призначеними для видачі онлайн-замовлень, також були використані VR-гарнітури. Тоді новий підхід повністю себе виправдав.

Офіс на острові в океані

Компанія eXp Realty допомагає своїм клієнтом купувати і продавати нерухомість. При цьому в самій компанії є тільки крихітний офіс в Беллингеме, штат Вашингтон. Він потрібен лише з тієї причини, що компанія повинна бути зареєстрована. Справжня робота проходить на віртуальному острові. На ньому працюють усі 8 тис. співробітників eXp.

Справи у eXp Realty йдуть відмінно. За рік ціна акцій зросла майже в чотири рази. Ринкова капіталізація компанії складає більше $610 млн. Можливо, секрет успіху eXp в незвичайний підхід до організації праці. Всі їх співробітники використовують програму для комп'ютера і смартфона, яка більше нагадує відеогру. Журналісти з Business Insider побували у віртуальному кампусі eXp, що займає цілий острів.

Починається все із створення віртуального персонажа, який буде нагадувати діючого співробітника (eXp кажуть, що багато їх співробітники змінюють віртуальну одяг на кожен день). Після цього співробітник з'являється на віртуальному острові. Для того щоб бачити його, необхідно використовувати комп'ютер. Додаток для смартфона дає тільки звук і використовується для термінових переговорів.

На острові можна побачити величезні будови і велика кількість майданчиків для переговорів. Пересування персонажа здійснюється за допомогою миші або клавіатури, як у комп'ютерній грі. Коли співробітники кажуть, біля їх персонажів з'являється індикація, щоб було зрозуміло, хто саме говорить. Крім того, співробітники можуть демонструвати екран свого комп'ютера і проводити презентації.

Як вже було сказано вище, у віртуальному світі величезна кількість різних локацій, а в будівлях повно приміщень. Переміщатися між ними можна за допомогою меню. Це займає кілька секунд, і немає потреби витрачати час на піші переміщення по острову. Якщо все ж хочеться прогулятися, до послуг співробітників віртуальні катери, які дозволять покататися. У святкові дні у віртуальному небі можна спостерігати феєрверки.

Абсолютно все в компанії задоволені своєю роботою на віртуальному острові. Він дає легкість комунікацій. Співробітники можуть працювати незалежно від погоди, заторів чи інших умов. Крім того, немає витрат на утримання офісу для 8 тис. співробітників. Нарешті, компанія може наймати талановитих працівників з усього світу без будь-яких обмежень. Більшу частину своїх працівників керівництво eXp ніколи не бачило в реальному житті.

$50 млрд через п'ять років? Це не межа

У нинішньому році з'явилося кілька авторитетних прогнозів динаміки ринку VR. Наприклад, за даними Statista, обсяг ринку програмного і апаратного забезпечення споживчої VR склав $2,2 млрд в 2017 р. і виросте до $4,5 млрд в 2018-м, $9,6 млрд в 2019-му, $14,5 млрд в 2020-му, $19 млрд в 2021 р.

Звіт Zion Market Research оцінює обсяг ринку програмного і апаратного забезпечення всієї VR (не тільки споживчої, але і комерційної, корпоративної, медичної, аерокосмічної, оборонної, автомобільної, енергетичної та ін) в $2,02 млрд в 2016 р. та прогнозує зростання його до $26,89 млрд у 2022-му зі середньорічними темпами зростання в 2017-2022 рр. близько 54%.

Ще більш високі цифри дає звіт Mordor Intelligence. Він оцінює весь ринок VR (з урахуванням всіх видів VR-пристроїв, всіх типів VR-технологій і всіх сфер застосування VR) в $3,13 млрд в 2017 р. і пророкує його зростання до $49,7 млрд в 2023-му зі середньорічними темпами зростання 58,54% в 2018-2023 рр.

В 2024-й заглянув звіт Research and Markets. Він бачить там обсяг VR-ринку $55 млрд, для чого потрібні середньорічні темпи зростання трохи вище 44%. Втім, судячи по стрімкому розширенню сфер застосування VR, всі ці цифри можуть виявитися заниженими.

Доповнена реальність для армії

На відміну від віртуальної, доповнена реальність (augmented reality, AR) поєднує реальний світ і віртуальну накладку, яка в прямому сенсі накладається на реальність. Ця технологія розвивається надзвичайно швидко. Якщо якихось півтора-два роки тому ми бачили лише короткі демонстраційні ролики, то сьогодні придбати повноцінну гарнітуру або використовувати AR на деяких смартфонах доступно кожному. А військові США вирішили піти далі і застосувати нову технологію в своїх цілях.

Як повідомляє Bloomberg, керівництво армії США планує закупити у компаній Microsoft і Magic Leap близько 100 тис. стіна доповненої реальності на загальну суму понад $500 млн. Нагадаємо, що Microsoft зараз активно розвиває свій шолом HoloLens, в той час як їхні колеги вже налагодили виробництво гарнітури Magic Leap One.

Так навіщо ж військовим знадобилися подібні напрацювання? В першу чергу доповнена реальність може дати набагато більше можливостей для тренування солдатів і навчання їх новим навичкам. Адже в шоломах AR можна отримувати додаткову інформацію, "накладываемую" на об'єкти реального світу, що набагато ефективніше як шоломів віртуальної реальності, так і звичайних тренажерів. Можна моделювати різні бойові ситуації, допомагати солдатам відточувати навички прицілювання, пересування і стежити за їх життєво важливими показниками. Також співробітники військового відомства стверджують, що використання AR-технологій допоможе знизити втрати особового складу за рахунок підвищення здатності швидше виявляти цілі і реагувати на них.