Диалоги (апрель 2003 г.)

Гордон Александр Гарриевич

В.А. Да, что это такое. Вот если взять обычную систему виртуальной реальности – если слово «обычная» здесь вообще можно использовать, – то в них виртуальный мир или геометрический мир, если по-прежнему ограничиваться видеосистемой, целиком оторван от реальности. Это абстрактные вещи. Или вещи известные, обычные, но не имеющие никакой связи с внешним миром. Но если снабдить внешний мир… Какой же здесь пример привести?

Вот на 6-м канале идёт программа «Тушите свет», где мы видим виртуальных манекенов Хрюна и Степана. На самом деле, их оживляют операторы. Оператор оснащён специальной маркерной системой, которая может регистрироваться специальной следящей системой, и система

актуализирует вот эти виртуальные образы. Они себя ведут не самостоятельно, а подчиняясь всем действиям оператора. В системах телеприсутствия можно выделить несколько основных компонент, которые позволяют использовать эту технологию на пользу. С одной из компонент мы уже познакомились – это маркерная система, которая как-то закрепляется на реальных объектах. Затем – следящая система и система, которая это всё визуализирует. Она генерирует образы, которые заранее смоделированы, это известная геометрия. И в итоге мы, образно говоря, видим невидимое. События могут разворачиваться в одном месте, а мы их можем видеть в другом месте.

Здесь может возникнуть вопрос: чем эта система лучше обычной системы теленаблюдения? Ведь проще установить телекамеру – или две для стереоизображения, – и с тем же успехом мы могли бы всё видеть, и суперкомпьютер тут не нужен, чтобы тут же получить видеокартинку. Однако есть несколько моментов, принципиально отличающих возможности систем телеприсутствия от систем обычного теленаблюдения.

Во-первых, если сравнить объёмы информации, нужные для актуализации этой системы, то это не растры в случае телекамер, а информация о координатах – их может быть очень много, но всё равно это разница в несколько порядков.

Второе. Для систем теленаблюдения есть принципиальные ограничения на ракурсы, как бы мы не располагали телекамер – штанги и так далее, – в принципе, есть ограничения. У систем телеприсутствия этих ограничений, в принципе, нет. Можно просто полетать по виртуальному миру и увидеть вещи, которые мы не увидим с телекамер.

А.Т. Например, увидеть наружную поверхность орбитальной станции.

В.А. Есть ещё один момент. В системах теленаблюдения используется оптический диапазон. Должна быть возможность видеть либо в оптическом диапазоне, либо в субоптическом-инфракрасном, либо в ультрафиолетовом излучении. Здесь этого ограничения тоже нет, потому что регистрация местоположения и ориентация могут осуществляться…

А.Г. В радиодиапазоне…

В.А. Да, в радиодиапазоне. И здесь как раз становится ясным, для чего это, так сказать, можно использовать. Очень яркий пример – это если у нас есть какое-то сложное здание с коридорами, лестницами. И там возник пожар, в этом здании. Самые первые фазы пожара, когда обычно температура не очень высокая, но есть очень сильная задымленность. Вы не сможете выйти оттуда, если вы не знакомы с интерьером и к тому же дым – это отсутствие видимости уже на расстоянии вытянутой руки. А вот представьте, что это здание было оборудовано заранее системой слежения за объектами. И спасатель, одевая на голову шлем виртуальной реальности, увидит интерьер, эти лестницы и так далее.

А.Т. Но шаблон уже введён. Это важно.

В.А. Это важно. Есть априрорная информация, которая в точности соответствует геометрической модели интерьера. И это важно. Но для того, что актуализироваться там, смотреть не надо, наблюдать не надо. Система позволит спасателю, хотя бы одному, во-первых, идти по коридорам вслепую, потому что у него на шлеме в дисплейной системе будет изображение, которое будет в точности соответствовать…

А.Г. Он может передвигаться в абсолютной темноте, задымленности.

В.А.

И он может заранее, если эта датчиковая система позволяет регистрировать уровень разогрева в зависимости от возгорания, он может заранее вычислить относительно безопасный маршрут, вывести людей и так далее.

А.Т. Я хотел бы всё-таки, чтобы было рассказано про систему, которая в Центре управления полётами для определённых целей используется…

В.А. Да, можно заметить, что основное здесь это как раз наличие инфраструктуры для регистрации этой информации. И естественно, пока мы не имеем этой возможности, разве что в области смарт-хаус. Однако есть области деятельности, где вот эта инфраструктура уже заложена заранее. И если даже нет всех нужных элементов, то уж по крайней мере это не нужно начинать с нуля.

И вот здесь как раз пример по Центру управления полётами. Здесь в течение десятилетий складывалась и развивалась системы сбора и обработки телеметрической информации. Она как раз носит не видеохарактер, а в основном это числа, огромные массивы числовой информации по состоянию всех систем, аппаратов на орбите. Это могут быть солнечные батареи, например которые как-то раскрылись или не раскрылись. Это могут быть антенны и так далее.

Здесь как раз мы провели несколько экспериментов по визуализации состояния элементов орбитальной станции на самых первых этапах её развёртывания, когда на орбиту был уже выведен блок ФГБ и предстояло состыковать этот блок с блоком Юнити. Это стыковочно-переходной модуль для объединения станции в единое целое.

Особенностью этих операций было то, что сближение на самых заключающих этапах стыковки и стягивания происходило с использования манипуляторной системы, установленной на Шаттле. По телеметрическим каналам информация шла в центр. И мы заранее смоделировали геометрическую поверхность блока ФГБ, Юнити и манипуляторов с очень высокой точностью. Этому предшествовала работа по оцифровке этих всех объектов; она заняла около года.

И, кстати говоря, манипуляторы это одно из наиболее оснащённых устройств для визуализации такого рода. Потому что там идёт информация об ориентации, углах разворота звеньев и так далее. И параллельно с обычной системой наблюдения с бортовых телекамер, расположенных на Шаттле, была визуализация их без видеоданных, по телеметрическим данным. И очень точно всё это удалось смоделировать, на удивление.

Был очень большой интерес со стороны руководства, специалистов и американцев. То есть они не ожидали, что у нас такая система. Сейчас эти работы развиваются. И здесь уже можно и пофантазировать. Я считаю, что самым интересным, наиболее интересным видом наблюдения, было бы слежение за выходом в открытый космос. Вот если эти маркерные системы можно было расположить на скафандрах и использовать систему слежения, развернуть её на станции, то можно было бы понаблюдать за перемещениями в любых ракурсах и даже желающий мог бы себя сопоставить с одним из космонавтов…

А.Т. Имея шаблон.

В.А. Естественно. Здесь непременным условиям было наличие исчерпывающей априорной информации о поверхности. А это большая работа по оцифровке и геометрическому моделированию.

А.Г. У меня встаёт вопрос тогда, связанный, может быть, с не таким уж далёким будущим развития этих технологий.

Чем отличается пилотируемый полёт на Луну или на Марс от непилотируемого? Тем, что есть пилот. Но если мы отправляем машину, которая собирает избыточную информацию, мы цифруем эту информацию, приводим её в маркерное соответствие с реальным ландшафтом, скажем, Марса. То есть создаём не виртуальный мир, а виртуально-реальный Марс. Можно будет и не летать.