Джейк Уидмен

Инструменты дополненной, виртуальной и смешанной реальности уже успели наделать много шуму и причиняют ИТ-службам немало головной боли.

Даже попытка понять, что скрывается за каждым из этих терминов, может привести в замешательство – ведь в их толковании немало противоречий. Термин «смешанная реальность» был предложен исследователями Полом Милгремом и Фумио Кишино в 1994 году для описания среды, которая регистрируется нашими органами чувств и занимает промежуточное положение между чисто физической и чисто виртуальной. Но со временем термин уступил свое место более специфичной «дополненной реальности», которая характеризует цифровую информацию, наложенную на реальный, физический мир, и «виртуальной реальности», применяемой для описания полностью цифровых сред.

В последние несколько лет компания Microsoft возродила «смешанную реальность», используя ее для продвижения на рынке своего продукта HoloLens, и теперь поставщики стараются обращаться к этому термину при описании проецирования на физическое пространство трехмерных виртуальных объектов или голограмм. Под дополненной реальностью понимается цифровое наложение на плоскость перед обозревателем, в то время как смешанная реальность позволяет перемещаться вокруг виртуального объекта, осматривая его со всех сторон.

И еще одно отличие: если сегодняшние приложения виртуальной и голографической смешанной реальности требуют, как правило, специального оборудования (очков или шлемов), то дополненная реальность встраивается в приложения для обычных смартфонов и планшетов. В прошлом году все мы имели возможность наблюдать это в игре Pokémon Go, ставшей повальным увлечением многих пользователей. «Pokémon Go заложила социально-технологическую основу для продвижения дополненной реальности, – указал главный аналитик Gartner Туон Нгуен. – Держа в руках телефон, люди ожидают увидеть некое цифровое наложение на физический мир. И это порождает изменения в их поведении».

Впрочем, какому бы роду реальности вы ни отдавали предпочтение, в любом случае эти технологии представляются весьма многообещающими для бизнеса. «В мире уже есть предприятия, активно инвестирующие в дополненную реальность, – отметил Марк Сейдж, исполнительный директор некоммерческой организации Augmented Reality for Enterprise Alliance, занимающейся продвижением дополненной реальности. – Компании обычно внедряют эту технологию для конкретных сценариев использования и решения определенных задач бизнеса. Речь идет в первую очередь об увеличении производительности и повышении эффективности».

«Оценивая дополненную и виртуальную реальность, рассматривайте их как технологии пользовательского интерфейса, – посоветовал Нгуен. – Для дополненной реальности есть целый ряд горизонтальных приложений, позволяющих детализировать задачи и составить списки товаров и упаковки. Я надеваю свои очки дополненной реальности и слышу: “Привет, Туон, пройди по ряду 13 к отсеку 4 и возьми вот это с полки”. Иногда поверх накладывается еще и небольшая схема. И дополненная реальность, и виртуальная могут оказаться весьма полезными при проектировании и организации взаимодействия, помогая инженерам и строителям лучше представить, как возводимые ими конструкции будут выглядеть на месте».

«Еще одной областью применения этих технологий является выездное обслуживание, – добавил научный директор платформы G2 Crowd Майкл Фосет. – Предположим, что вам нужно выполнить ремонт солнечной электростанции. При наличии приложения дополненной реальности вы видите перед собой заказ-наряд, наблюдаете весь процесс и даже наложенное изображение результатов ремонта – словом, все необходимое для ускорения и упрощения требуемых работ».

Вызовы для ИТ

С ростом возможностей растет и ответственность. «Как и в любой другой области, внедрение новых технологий приводит к увеличению нагрузки на инфраструктуру, – предупреждает Чед Холмс, глава и технический директор компании EY, предлагающей свои клиентам профессиональное обслуживание. – Нужно укреплять инфраструктуру, которой придется поддерживать новые каналы связи».

К сожалению, у многих компаний для поддержки дополненной, смешанной и виртуальной реальности просто не хватает серверных мощностей. В унаследованные системы придется внести массу улучшений. И это требует очень серьезных инвестиций.

Еще одна тема связана с вопросами безопасности, которые неизбежно возникнут при подключении новых удаленных устройств, обменивающихся данными по беспроводным каналам. «Мы пока не знаем всех уязвимых мест этих решений, – указал Холмс. – Нужно подумать о том, как они будут использоваться, как будут выглядеть и какого рода информацию передавать».

«Представьте, что у вас появляется шлем – портативное устройство, оснащенное постоянно включенной камерой, – добавил Нгуен. – Когда телефоны начали оборудовать камерами, ИТ-службам это доставило немало неприятных минут».

Непрерывные информационные потоки поднимают и вопросы конфиденциальности. При включенном у вас устройстве ваш работодатель может обнаружить, что на обслуживание вы потратили 25 минут вместо 15, отводимых по нормам, или вообще отлучились куда-то. Все этим моменты ИТ-службам необходимо учитывать.

Время уходит

Развертывание систем дополненной, виртуальной и смешанной реальности может показаться долгим процессом, но он не будет начинаться задолго до того, как предприятия окажутся к этому готовы. «Я замечаю, что приложения класса бизнес-бизнес развиваются быстрее, чем дополненная реальность, ориентированная на потребителей, – отметил Нгуен. – Что же касается виртуальной реальности, там все наоборот. По моим оценкам, корпоративные технологии дополненной реальности на два-три года опережают потребительские. И на протяжении по крайней мере трех лет положение дел сохранится».

«В ближайшие два-три года дополненная реальность будет осваивать ряд конкретных областей: выездное обслуживание, логистику, складское хранение, ремонт и проектирование, – соглашается Фосет. – Виртуальная же реальность отстает по темпам развития примерно на четверть».

В июне Apple анонсировала среду для разработчиков ARKit, упрощающую создание приложений дополненной реальности. Совершенно ясно, что после выпуска осенью нынешнего года версии iOS 11 компания постарается существенно увеличить популярность таких приложений среди миллионов пользователей iPhone и iPad. Поначалу большинство этих приложений будут иметь потребительскую ориентацию, но со временем они появятся и на рабочих местах, на мобильных устройствах сотрудников, независимо от того, будут ли готовы к этому ИТ-службы или нет.

Компании Boeing и Bosch уже сейчас реализуют экспериментальные программы дополненной, виртуальной и смешанной реальности. Этим же занимаются и образовательные учреждения, такие как Case Western Reserve University. Мы побеседовали с представителями трех этих организаций, чтобы прояснить для себя преимущества и вызовы смешанной реальности, и поинтересовались, какие рекомендации можно было бы дать ИТ-подразделениям.

Boeing: сборка спутников при помощи дополненной реальности

Гигант авиационной промышленности Boeing экспериментирует с дополненной реальностью уже почти тридцать лет. В конце 1980-х исследователи использовали шлемы, на экран которых выводилась двумерная схема сложной кабельной структуры. Реализация же последних проектов началась около шести лет назад на заводе Boeing в Калифорнии.

«Сегодня мы реализуем проекты дополненной реальности, пытаясь понять, как это должно происходить в случае по-настоящему крупного масштаба, – пояснил старший инженер Boeing Пол Дэвис. – Какой должна быть концепция операций? Будут ли работники держать перед собой планшет или же следует отдать предпочтение носимым устройствам? Как подключать соответствующие системы к нашим серверам? Главная же цель – сократить продолжительность производственного цикла (время, уходящее на построение системы) и повысить качество готовой продукции».

Boeing создал свой собственный инструмент дополненной реальности на базе коммерческого набора SDK, добавив туда интерфейс настройки. С помощью этого инструмента технический персонал, собирающий изделия Boeing (в данном случае спутники), может получать техническую информацию о продукте, над которым ведутся работы. В некоторых ситуациях она представляет собой пошаговое руководство по выполнению требуемых действий. Возможна и демонстрация трехмерной модели того или иного компонента, позволяющая понять, как размещать его на спутниковых панелях.

Трехмерная модель формируется на основе файлов, созданных в программе, которая используется для проектирования продуктов. «Мы всего лишь экспортируем их, преобразуя в нужный формат, – пояснил Дэвис. – Для ИТ-службы одна из самых сложных задач связана с подключением новых устройств к сети. У нас очень жесткие требования к безопасности и разрешенным в сети операциям. Поэтому если новые устройства (шлемы или что-то подобное) не поддерживают используемую нами версию Windows, подключить их к сети не удастся. Но даже при наличии такой возможности за ними нужен тщательный контроль. С этой целью в штат ИТ-службы набираются специалисты, которые хорошо знакомы с вопросами управления мобильными и носимыми устройствами».

По словам Дэвиса, в Boeing все находится пока на стадии экспериментов: «Мы еще не пришли к окупаемости и не требуем экономии времени, денег и т. д. Задача заключается в том, чтобы изучить технологию и понять, как ее использовать при крупномасштабных внедрениях».

Университет Кейс Вестерн Резерв: изучение виртуальных тел

Первоначальный опыт использования виртуальной реальности у ИТ-директора Университета Кейс Вестерн Резерв Сью Уоркман был не слишком впечатляющим. «Вы надеваете эти очки – и данные начинают мелькать у вас перед глазами скорее разобщенно, нежели согласованно, – вспоминает она. – Все происходит не слишком реалистично, вызывая головокружение и даже тошноту».

Когда в 2014 году компания Microsoft пригласила сотрудников Клвлендской Клиники и Университета на демонстрацию смешанной реальности HoloLens, Уоркман ожидала увидеть примерно то же самое. К ее удивлению, демонстрация HoloLens произвела гораздо более яркое впечатление.

«Сейчас в Клинике Кливленда строится новый учебный корпус, – пояснила она. – В нем будут располагаться наши медицинские учебные заведения, в том числе школа медсестер, стоматологический вуз и Кливлендская клиника Медицинского колледжа Лернера». Патологоанатомическую лабораторию в новое здание переносить не планируется, и Уоркман ищет способы обучения анатомии без контакта с трупами. Технология смешанной реальности HoloLens поможет проецировать трехмерные анатомические голограммы в учебную аудиторию, где студенты в интерактивном режиме смогут наблюдать их под различными углами.

«Мы присматриваемся и к некоторым другим технологиям, – заметила Уоркман. – Например, нас интересует настольный монитор, ориентированный горизонтально, а не вертикально и предназначенный для демонстрации трехмерных анатомических изображений. Но это все еще трехмерное изображение на двумерном экране. В сравнении с ним технология смешанной реальности HoloLens смотрится выигрышнее и представляется более предпочтительной для нашей кафедры анатомии».

До сих пор казалось, что технология HoloLens не предъявляет каких-то повышенных требований к ИТ-ресурсам медицинской школы. Шлем представляет собой компьютер с операционной системой Windows 10, а для разработки приложений можно использовать Unity. Конечно, в процессе разработки понадобятся какие-то объемы хранения, но при передаче данных на устройства HoloLens можно применять методы сжатия. «В настоящее время для обслуживания наших устройств мы используем Microsoft Azure, – сообщила Уоркман. – Но на самом деле никакой разницы нет. Можно использовать и AWS. Подключение нескольких десятков шлемов до сих пор тоже не вызывало особых затруднений. Основное внимание следует обратить на инфраструктуру. Нагрузка здесь по большей части будет приходиться на оборудование Wi-Fi, и именно над этими вопросами мы сейчас и работаем».

Выяснилось, что устройства подключаются к первой точке доступа, которую они обнаружат, и продолжают поддерживать соединение с ней, даже если обмен данными с другой точкой доступа оказывается более эффективным. Если в комнате находятся тридцать человек, все они могут подключиться к одной и той же беспроводной точке доступа. При размещении в помещении пяти точек доступа задействованы могут быть только две из них. Впрочем, такая проблема не нова – все то же самое происходит с телефонами студентов в библиотеках и общежитиях.

С безопасностью до сих пор также никаких вопросов не возникало, поскольку данные реальных пациентов и прочая идентифицируемая информация в тестах не использовались. « В настоящее время специалисты CWRU формулируют соответствующие требования к HoloLens, – рассказывает Уоркман. – Но опять-таки особых отличий от сотовых телефонов я здесь не вижу. Нужно внедрять лучшие технологии, нужно следовать руководствам, использовать безопасные хранилища и сети, которым можно доверять».

Bosch: унифицированный интерфейс дополненной реальности

Как пояснил директор Bosch Automotive Service Solutions по управлению инновациями и продуктами глобальных технических информационных систем Юрген Люмера, в подразделении Bosch Auto Parts, выпускающем полный набор автокомпонентов, начиная от тормозов и заканчивая аккумуляторными батареями, используются системы дополненной реальности как для пользователей, так и для поставщиков. Люмера работает и с внутренними, и с внешними клиентами, помогая сервисной и ИТ-службе понять, на что следует обратить внимание при внедрении продуктов дополненной реальности. «Большинство наших приложений – предоставляющих служебную информацию, обучающих, а также связанных с выпуском конечной продукции – предназначены для автомобильных предприятий с 20-30 тыс. пользователей», – сообщил он.

В качестве примера можно привести сервис первоначального отклика, разработанный для автомобилей Daimler. Когда транспортное средство попадает в ДТП, спасателям зачастую приходится разрезать автомобиль, чтобы извлечь из него пассажиров. Соответственно, им нужно знать, какие части транспортного средства представляют опасность при разрезании. Компания Bosch разработала для смартфонов и планшетов специальное приложение, в котором указаны соответствующие узлы, при наведении на автомобиль камеры устройства места их расположения подсвечиваются.

Впрочем, дополненная реальность Bosch выходит далеко за пределы экрана смартфона или планшета. «Для нас именно дополненная реальность станет интерфейсом будущего, – пояснил Люмера. – В мастерской у техника имеются только очки дополненной реальности, и всю нужную ему информацию он получает через них. В процессе ремонта вы используете массу подключаемых диагностических систем. Так зачем покидать автомобиль, чтобы узнать, что нужно делать? Аналогичные проблемы есть в любой отрасли, и наша цель состоит в том, чтобы исключить их».

Для этого ИТ-службе придется решить целый ряд различных задач. Подготовка контента дополненной реальности для систем Bosch потребует доступа к данным корпоративной САПР, однако извлечь эти данные зачастую не так просто. «При поиске подтверждения своей догадки мы первым делом обнаруживаем, что данные не структурированы, и получить нужную информацию довольно затруднительно. ИТ-службе необходимо упрощать процедуру извлечения нужных сведений из данных САПР».

Следующая проблема — обеспечить безопасность передачи данных и получение каждым пользователем только тех данных, которые ему действительно нужны. «Я должен добиться того, чтобы в трехмерных данных содержалось достаточно информации для демонстрации различных вариантов, но при этом отображались лишь те данные, которые соответствуют запросам пользователя», – продолжил Люмера.

Необходимо уделять должное внимание вопросам безопасности и конфиденциальности и понимать, что очки дополненной реальности отличаются от сотовых телефонов. В шлеме дополненной реальности имеется встроенная камера, поэтому характер отображаемых данных известен, пользователь может поворачивать голову в любом направлении, убирая из поля зрения камеры продукт, с которым он работает.

Точно так же, как в Boeing и Университет Кейс Вестерн Резерв, серьезное внимание уделяется сетевым вопросам. «Спросите у системного администратора, как шлем HoloLens получает данные из сети, – предложил Люмера. – Я совершенно уверен в том, что 95% из них не имеют об этом никакого понятия. При этом с технической реализацией Microsoft особых сложностей не возникает. Речь идет в основном о правах доступа, порядке работы с камерой и определением пользовательских профилей. Все это не так просто, как может показаться».

На старт, внимание, марш!

Что должна предпринять ИТ-служба в процессе подготовки к внедрению новых технологий?

– Включите в штат нужных специалистов. «Когда компании начинают задумываться о внедрении приложений дополненной и виртуальной реальности, выясняется, что у них имеется масса серьезных пробелов, – указал Фосет. – Например, дефицит необходимых знаний и специалистов. Многие приложения дополненной и виртуальной реальности представляют собой адаптируемые настройки и расширения. Стандартный набор требований, представляемый в большинстве ИТ-служб, не позволяет решать такие задачи».

Для разработки подобных инструментов подумайте о привлечении людей из игровой отрасли. Можно заняться поиском специалистов, обладающих навыками управления мобильными устройствами.

– Обратитесь за помощью к экспертам. В качестве одного из таких полезных ресурсов можно порекомендовать объединение Augmented Reality for Enterprise Alliance (AREA), созданное в 2015 году для оказания организациям помощи в принятии решений относительно новых технологий. (Bosch и Boeing уже являются его членами.) Недавно в этой организации при содействии UI Labs, Lockheed Martin, Caterpillar и Procter & Gamble был разработан набор требований к оборудованию и программному обеспечению дополненной реальности для глобальных компаний.

В силу необходимости настройки и адаптации Фосет и Нгуен обращают внимание на ценность партнерства. «Здесь есть масса специальных задач, требующих решения, и работ по интеграции, – подчеркнул Нгуен. – Нужно искать партнеров, которые помогут вам справиться с этим. Можно попытаться получить более высокую отдачу от тех ресурсов, которые у вас уже имеются».

«Компания Accenture сумела накопить опыт внедрения технологий подобного рода, – добавил Фосет. – Главную проблему, побуждающую обратиться за помощью к системному интегратору, я бы сформулировал так: “Нужно построить нечто важное, интегрировать это с другими системами и создать соответствующий контент”».

– Начните с экспериментального проекта. По мнению Сейджа, предприятиям следует начать с инкубатора, занимающегося генерацией и проверкой различных идей. Выполнение небольших тестовых программ поможет компаниям гарантировать доступность и структурированность исходных данных; выявить узкие места в сети, системе хранения и инфраструктуре безопасности; проработать насущные вопросы с системными интеграторами и обеспечить необходимую конфиденциальность данных и управление устройствами.

Налаживанием партнерских отношений, вступлением в переговоры с интеграторами, созданием исследовательского инкубатора с высокой степенью автономии, включением в штат специалистов требуемой квалификации заняться никогда не поздно, но лучше приступить к этому прямо сейчас. Вспомните, ведь с тех пор как концепция BYOD была признана новым трендом, прошло не более 3-5 лет. Что же касается ИТ-подразделений, с реальностью в любой ее форме им придется столкнуться уже очень скоро.

- Jake Widman. How IT can prepare for VR, AR and MR in the enterprise. Computerworld. August 14, 2017

Дальневосточный университет подготовит магистров по дополненной и виртуальной реальности

Дальневосточный федеральный университет и проект Агентства стратегических инициатив «Кибер Россия» договорились о запуске на базе вуза программы магистратуры Game development & VR с 1 сентября 2017 года по шести направлениям.

Пройдя эту программу, студенты научатся разрабатывать и внедрять перспективные виды программного обеспечения, основанного на технологиях виртуальной и дополненной реальности.

К 2020 году предполагается выпустить более 100 специалистов, а также получить экспертов-преподавателей, способных обучать детей и помогать им ориентироваться в ИТ-сфере. Проектная деятельность студентов будет строиться на прикладном программном обеспечении с использованием технологий VR/AR, а также программно-аппаратных комплексах Microsoft HoloLens, HTC Vive, Oculus Rift, Samsung GEAR VR и средах разработки Unity, Unreal Engine.