Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метавселенная как она меняет наш мир
.pdf
средством доступа к цифровому миру для потребителей. Восемь
лет спустя Facebook объявила, что за период с октября 2020г. по декабрь 2021г. продала более 10 млн шлемов Oculus Quest 2, обогнав
по продажам новую консоль Xbox Series S и SeriesX, выпущенную
Microsoft примерно в то же время. Конечно, этому устройству еще
далеко до того, чтобы заменить собой ПК, а AR-очки от Facebook
и вовсе еще не увидели свет. Тем не менее основная часть ежегодных инвестиций Facebook в строительство метавселенной в размере
$10–15млрд, по имеющимся сведениям, сосредоточена на устройствах дополненной и виртуальной реальности.
Apple, как обычно, скрывает свои планы, но ее приобретения и патентные заявки весьма показательны. За последние три года Apple
купила такие стартапы, как Vrvana, производитель AR-очков Totem;
Akonia, изготовитель линз для AR-продуктов; Emotient, разработчик
программного обеспечения на основе машинного обучения для отслеживания мимики и распознавания эмоций; RealFace, разработчик
технологии распознавания лиц; и Faceshift, разработчик технологии
для преобразования мимики пользователей в мимику 3D-аватаров.
Apple также приобрела NextVR, создателя VR-контента, и Spaces,
создателя VR-аттракционов и VR-приложений для сервисов видеоконференций. В среднем Apple получает более 2000 патентов в год
(азаявок подает еще больше), сотни из них — в сфере виртуальной
и дополненной реальности и отслеживания движений.
Помимо технологических гигантов, в проприетарные устройства
AR/VR инвестирует ряд игроков среднего размера: их не смущает
минимальный или даже нулевой опыт в производстве, распространении и обслуживании потребительской электроники. Например, хотя
первые AR-очки Spectacles от Snap, выпущенные в 2017г., больше
прославились не удобством, техническими характеристиками или
коммерческим успехом, а продажами через специальные торговые
автоматы, каждый день появля ющиеся в неожиданных местах, за последние пять лет компания выпустила три новые модели.
Размер инвестиций в устройства AR и VR, несмотря на их сохраняющуюся непопулярность среди потребителей и разработчиков, вероятно, проистекает из убеждения, что все подобные инновации
развиваются по единому сценарию. Каждый раз, когда происходит
крупномасштабная трансформация в области вычислительных и сетевых технологий, появляются устройства, которые лучше прежних подходят для новых возможностей. Компании, первыми прорвавшиеся
ОБОРУДОВАНЕ
СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
на этот рынок, имеют шанс не только создать новое направление
бизнеса, но и кардинально изменить баланс сил. Именно поэтому
такие игроки, как Microsoft, Facebook, Snap и Niantic, рассматривают текущие не слишком успешные проекты в сфере AR и VR как
свидетельство того, что у них есть шанс потеснить Apple и Google,
владельцев двух доминиру ющих платформ мобильной эры. В то же
время сами Apple и Google понимают, что им необходимо инвестировать в эти технологии, чтобы сохранить свое доминирование. Также
появляются ранние сигналы, подтвержда ющие веру в то, что устройства AR и VR станут следу ющей «большой технологией». В марте
2021г. армия США объявила о заключении контракта на покупку
120 000кастомизированных устройств HoloLens у Microsoft в течение следу ющих 10лет. Стоимость контракта оценена в $22млрд, что
составляет почти $200 000 за гарнитуру (эта цифра включает обновление оборудования, ремонт, специальное программное обеспечение
и доступ к сервисам облачных вычислений Azure).
Еще одним признаком того, что будущее за устройствами смешанной реальности, могут быть многочисленные технические недостатки гарнитур AR и VR, которые сдерживают их массовое принятие.
Некоторые считают, что в этом смысле нынешние устройства играют
для будущей метавселенной ту же роль, что и злополучный планшет
Newton от Apple — для эпохи смартфонов. Newton был выпущен
в 1993г. и предлагал многое из того, что мы ожидаем от мобильного
устройства, — сенсорный экран, специальную мобильную операционную систему и программное обеспечение, — но ему не хватало гораздо большего. Устройство было размером почти с клавиатуру ПК
(авесило даже больше), не имело доступа к мобильной сети передачи
данных и требовало использования цифровой ручки, а не пальца.
На сегодняшний день одним из ключевых ограничений в устройствах AR и VR является дисплей. Первые потребительские очки
Oculus, выпущенные в 2016г., имели разрешение 1080 × 1200 пикселей на глаз, а Oculus Quest 2, выпущенные четыре года спустя, —
1832 × 1920 пикселей на глаз (что примерно эквивалентно 4K). Палмер Лаки, один из основателей Oculus, считает, что потребуется еще
вдвое большее разрешение, чтобы преодолеть проблемы с пикселизацией и превратить VR-очки в массовый продукт. Первые Oculus работали с частотой обновления максимум 90 Гц (90 кадров в секунду),
вторые — 72–80 Гц. Самая последняя версия Oculus Quest2, выпущенная в 2020г., по умолчанию использует частоту 72Гц, однако
поддерживает большинство игр с частотой 90 Гц, а также имеет экспериментальный режим в 120 Гц для поддержки менее ресурсоемких игр. Многие эксперты считают, что 120 Гц — это минимальный
порог, позволя ющий избежать дезориентации и головокружений.
Согласно отчету, опубликованному Goldman Sachs, 14% пользователей гарнитур иммерсивной виртуальной реальности говорят, что испытывают симптомы морской болезни при использовании устройств
часто, 19% — иногда и еще 25% — редко.
У устройств дополненной реальности ограничений еще больше.
Среднестатистический человек видит примерно на 200–220° по горизонтали и 135° по вертикали, что дает нам примерно 250° по диагонали. Самая последняя модель AR-очков Snap, которая стоит около
$500, предлагает угол обзора по диагонали всего в 26,3° — то есть
«дополнено» может быть всего 10% той реальности, которую вы
видите, — и имеет частоту обновления 30 кадров в секунду. Очки
HoloLens 2 от Microsoft, которые стоят $3500, имеют вдвое больший
угол обзора и кадровую частоту, но по-прежнему оставляют неохваченным 80% поля зрения пользователя, несмотря на то что устройство полностью закрывает глаза (ибольшую часть головы). Очки
HoloLens 2 весят 566г (для сравнения: самый легкий iPhone13 весит 174г, а iPhone 13 Pro Max — 240 г)и поддерживают всего дватри часа активного использования. Очки Snap 4 весят 134г и могут
работать лишь 30 минут.
Самый сложный технологический вызов нашего времени
Можно не сомневаться, что технологические компании обязательно
найдут способы улучшить дисплеи, уменьшить вес, увеличить время
работы батареи и при этом добавить новый функционал. В конце концов, с каждым годом разрешение экранов телевизоров увеличивается,
поддерживаемая кадровая частота растет, тогда как само устройство
становится все тоньше и дешевле. Тем не менее Марк Цукерберг считает, что «самым сложным технологическим вызовом нашего времени
может стать попытка вместить суперкомпьютер в оправу обычных
очков» 1. Как уже было сказано выше при обсуждении вычислительных ресурсов, в отличие от телевизоров, игровые устройства (атакже
устройства AR и VR) не просто показывают заранее созданные кадры — они должны отрисовывать их сами. И, как и в случае с сетевой задержкой, могут существовать объективные, обусловленные
ОБОРУДОВАНЕ
СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
законами Вселенной ограничения в том, чего возможно достичь
с гарнитурами дополненной и виртуальной реальности.
Увеличение количества пикселей на кадр и количества кадров
в секунду требует значительно большей вычислительной мощности, а ее необходимо вместить внутрь небольшого и легкого устройства, которое удобно носить на голове, а не держать на столе или
даже в ладони. И, что особенно важно, процессоры устройств AR
и VR должны не просто отображать больше пикселей, а выполнять
еще множество задач.
Пример Oculus Quest 2 показывает всю масштабность этого
вызова. Как и большинство игровых платформ, этот VR-шлем
от Facebook предлагает игру в жанре королевской битвы Population:
One. Но если Call of Duty Warzone поддерживает 150 параллельных пользователей, Fortnite — 100, а мобильная Free Fire — 50,
то возможности Oculus Quest 2 ограничены всего 18 игроками.
Да и графика этой игры ближе к консоли PlayStation 3 (2006), чем
к PlayStation 4 (2013), не говоря уже о PlayStation 5 (2020).
Кроме того, устройства AR и VR должны выполнять функции, которых мы не требуем от игровой консоли или ПК. Например, шлем
Oculus Quest имеет две внешние камеры, чтобы предупреждать пользователя о возможности столкновения с физическим объектом или
стеной. Одновременно те же камеры должны отслеживать движение рук пользователя, чтобы их можно было воссоздать у виртуального аватара или использовать в качестве виртуального контроллера,
где определенные движения рук или пальцев соответствуют нажатию физических кнопок. Да, такая замена несовершенна, однако
она избавляет владельца гарнитуры AR или VR от необходимости
всюду носить контроллер с собой (ииспользовать его, например,
при ходьбе по улице). Цукерберг также говорил о планах встроить
в гарнитуры AR и VR внутренние камеры для отслеживания движений лица и глаз пользователя, чтобы использовать эти движения
для управления виртуальным аватаром. Но все эти дополнительные камеры увеличивают вес и размер гарнитуры, а также требуют
больше вычислительной мощности, не говоря уже о более мощном
аккумуляторе. И, разумеется, все это увеличивает цену.
Для лучшего понимания давайте сравним очки HoloLens 2
от Microsoft с очками Spectacles 4 от Snap. Хотя первое устройство
предлагает в два раза большее поле зрения и кадровую частоту, чем
второе, оно стоит в семь раз дороже ($3000–3500 против $500), весит
в четыре раза больше и напоминает больше не футуристичные очки
Ray-Ban, а какой-то шлем киборга. Чтобы потребительские AR-очки
вошли в массовый обиход, они должны стать мощнее, чем HoloLens,
но при этом меньше, чем Spectacles 4. AR-гарнитуры промышленного назначения могут иметь больший размер, но и они должны помещаться под каской и сводить к минимуму нагрузку на шею , при
этом в разы улучшив свою производительность.
Видя колоссальные технические сложности, связанные с созданием «очков-суперкомпьютеров», легче понять, на что идут десятки
миллиардов долларов ежегодных инвестиций. Однако ожидать внезапного прорыва здесь не стоит. Вместо этого мы увидим постепенный
процесс улучшения этих технологий, который будет вести к уменьшению размера устройств AR и VR и их цены с одновременным увеличением их вычислительной мощности и функционала. И можно
ожидать, что даже после того, как какой-либо поставщик устройств
или компонентов преодолеет некий ключевой порог, остальные участники рынка догонят его в течение двух-трех лет. В конечном итоге
дифференцировать конкретную платформу будет качество пользовательского опыта, который она предлагает.
Мы можем ясно видеть этот процесс на примере истории
iPhone — самого успешного продукта мобильной эпохи.
Сегодня Apple сама разрабатывает многие чипы и сенсоры, используемые в ее устройствах, но первые несколько моделей полностью состояли из компонентов, произведенных независимыми поставщиками. В первом iPhone был использован процессор Samsung,
графический процессор Imagination Technologies, датчики изображения Micron Technologies, стекло для защиты сенсорного экрана
Corning и т. д. Инновации Apple носили менее материальный характер и касались того, как эти компоненты были объединены в единое целое.
Главной инновацией Apple стала ставка на сенсорный экран с полным отказом от физической клавиатуры. Это решение в то время
высмеивалось многими, особенно лидерами рынка Microsoft
и BlackBerry. Кроме того, Apple выбрала ориентацию на потребителей, а не на крупный, средний и малый бизнес, на который приходилась б льшая часть продаж смартфонов с середины 1990-х до конца
2000-х гг. Еще более радикальным шагом стала цена iPhone: $500–
600 по сравнению с $250–350 у конкуриру ющих смартфонов, таких
как BlackBerry (которые часто обходились конечным пользователям
ОБОРУДОВАНЕ
СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
бесплатно, поскольку предоставлялись работодателем). Соучредитель
и генеральный директор Apple Стив Джобс был убежден, что iPhone
за $500 предлагает гораздо более высокую потребительскую ценность, чем другие устройства за $200–300, даже доступные бесплатно.
Ставки Джобса на сенсорный экран, целевой рынок и цену полностью оправдались. Немаловажную роль играл и выбор интерфейса,
который в те времена казался спорным во многих моментах, однако
предлагал прекрасный баланс между сложностью и простотой. Хороший пример — кнопка «Домой» на iPhone.
Хотя Джобс категорически отвергал физическую клавиатуру,
он тем не менее согласился разместить большую кнопку «Домой»
на передней панели iPhone. Сегодня эта кнопка стала привычным
элементом дизайна, однако в то время это было инновационное
решение, которое потребовало значительных компромиссов. Кнопка
занимала место, которое можно было бы использовать под больший экран, более емкую батарею или более мощный процессор.
Однако Джобс решил, что эта кнопка необходима, чтобы познакомить потребителей с сенсорными экранами и карманными вычислительными устройствами. Пользователи знали: что бы ни происходило на сенсорном экране их iPhone, нажатие кнопки «Домой»
всегда вернет их на главный экран — почти так же, как закрытие
телефона-раскладушки.
В 2011г., четыре года спустя после выпуска первого iPhone, Apple
добавила своей операционной системе новое свойство — многозадачность. До того момента пользователи могли одновременно использовать только несколько предопределенных приложений. Например, вы
могли слушать музыку через приложение iPod и одновременно читать
The New York Times через ее приложение, но если вы открывали, скажем,
приложение Facebook, приложение The New York Times автоматически
закрывалось. Если затем вы хотели вернуться к чтению той же статьи, вам нужно было заново открыть приложение The New York Times,
найти эту статью и место, на котором вы остановились, — а приложение Facebook при этом автоматически закрывалось. Многозадачность дала возможность пользователям, по сути, ставить приложение
на паузу и переключаться на другое — все это при помощи кнопки
«Домой». При нажатии на эту кнопку приложение приостанавливалось и включался главный экран. При двойном нажатии на экране
отображалась панель со всеми приостановленными приложениями,
где можно было выбрать нужное приложение и активировать его.
Первые модели iPhone потенциально также могли поддерживать многозадачность — в конце концов, другие смартфоны с аналогичными процессорами успешно делали это. Но Apple считала, что
нужно помогать пользователям адаптироваться к эпохе мобильных
устройств: вводить новые технологии только тогда, когда пользователи будут морально готовы. Вот почему только в 2017г., в десятой
модели iPhone, Apple решила убрать физическую кнопку «Домой»
и вместо этого предложила пользователям использовать движение
пальцем снизу вверх по экрану устройства.
Когда речь идет о совершенно новых устройствах, ориентироваться
поначалу просто не на что. Многие решения, которые сегодня кажутся
нам очевидными, в свое время считались весьма спорными — и это
касается не только сенсорного экрана iPhone. Например, некоторые
ранние устройства и приложения на Android использовали концепцию Apple «масштабирование двумя пальцами» (pinch-to-zoom),
но этот вариант считался контринтуитивным — разве при сближении
пальцев то, на что вы смотрите, не должно приближаться, а не удаляться? Сегодня нам почти невозможно понять эту логику, но это
отчасти объясняется тем, что за полтора десятилетия мы привыкли
воспринимать обратный вариант как естественный. Придуманная
Apple функция «сдвинь, чтобы разблокировать» (slide-to-unlock) казалась настолько инновационной, что компания смогла ее запатентовать и даже выиграть более $120млн по решению Апелляционного
суда США, который признал нарушение этого патента компанией
Samsung. Даже модель магазина приложений поначалу была воспринята неоднозначно. Лидер на рынке смартфонов компания BlackBerry
запустила свой магазин приложений только в 2010г., через два года
после запуска такого магазина Apple и через год после ее знаменитой
кампании «Для этого есть приложение». Однако из-за фокуса на корпоративных клиентах (и, следовательно, на безопасности) BlackBerry
ввела для своего магазина очень строгие правила: например, чтобы
получить доступ к ее комплекту средств разработки приложений,
требовалось предоставить нотариально заверенные документы, что
сразу же оттолкнуло многих разработчиков от платформы.
Отголоски «войны смартфонов» мы можем наблюдать
и в разворачива ющейся сегодня гонке на рынке устройств AR и VR.
Как мы уже увидели, AR-очки Snap стоят менее $500 и нацелены
на рядовых потребителей, тогда как Microsoft продает свои очки
более чем за $3000 и больше фокусируется на корпоративных
ОБОРУДОВАНЕ
СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
и промышленных клиентах, то есть на профессиональном использовании. Подход Google состоит в том, чтобы не ставить людей перед необходимостью покупки VR-гарнитуры за несколько сотен или
тысяч долларов, а дать им возможность использовать имеющиеся
у них дорогостоящие смартфоны, помещая их внутрь дешевых приспособлений стоимостью менее $100. У AR-очков Amazon вообще
нет цифрового дисплея — вместо этого акцент делается на голосовом помощнике Alexa и модном форм-факторе. Facebook, в отличие
от Microsoft, кажется, больше сосредоточена на виртуальной, а не на
дополненной реальности. Цукерберг и многие члены руководства компании считают, что облачный стриминг может оказаться для пользователей единственным способом получить доступ в богато визуализированный виртуальный мир с большим количеством параллельных
пользователей. Цукерберг также заявил, что, будучи социально ориентированной компанией, при разработке AR-устройств Facebook
уделяет больше внимания камерам, датчикам и функционалу, которые связаны с отслеживанием движений лица и глаз пользователей
(впротивовес конкурентам, которые больше сосредоточены на минимизации размера устройств или максимизации их эстетики). Тем
не менее никто пока не знает наверняка, чем производителям приходится жертвовать, ища баланс между, скажем, размером устройства
и его функциональностью или между функциональностью и ценой.
Чтобы извлечь выгоду из недовольства разработчиков закрытыми
моделями магазинов приложений Apple и Google (очем мы подробнее поговорим в следу ющей главе), Цукерберг пообещал сохранить
платформу Oculus открытой, что позволит разработчикам напрямую распространять свои приложения среди пользователей, а пользователям — устанавливать на своих устройствах Oculus сторонние
приложения. Хотя эта политика, безусловно, поможет привлечь разработчиков на платформу, она создаст новые риски для конфиденциальности пользователей и защиты данных, особенно по мере увеличения количества камер на устройствах.
Таким образом, устройства AR и VR ставят перед разработчиками более сложные технические вызовы, чем смартфоны. А необходимость адаптации интерфейсов от 2D- тачскринов к неосязаемому 3D-пространству, вероятно, значительно усложнит и дизайн
интерфейсов. Как будет выглядеть функция «масштабирование двумя
пальцами» или «сдвиньте, чтобы разблокировать» в устройствах AR
и VR? Что именно смогут делать пользователи и когда?
Помимо очков и шлемов
Наряду с вышеописанными инвестициями в иммерсивные гарнитуры
реализуется еще множество проектов по созданию нового оборудования для доступа в метавселенную, которое будет дополнять основные вычислительные устройства, а не заменять их (как, по мнению
некоторых, однажды смогут сделать устройства AR и VR).
Чаще всего геймеры представляют себе умные перчатки и даже костюмы, обеспечива ющие физическую (тоесть тактильную) обратную
связь для имитации того, что происходит с аватаром в виртуальном
мире. Сегодня такие устройства уже существуют, но они настолько
дороги, а их функционал настолько ограничен, что они в основном
используются только в профессиональных целях. В частности, эти
носимые устройства оснащены сетью моторов и электроактивных
приводов, которые надувают крошечные воздушные камеры, тем
самым оказывая давление на кожу пользователя или ограничивая
его способность двигаться.
Также значительно продвинулась вперед технология тактильной
вибрации, которую Nintendo впервые представила в съемном устройстве Rumble Pak для своей консоли Nintendo 64 в 1997г. Сегодня
триггеры контроллера, например, могут быть запрограммированы
на сопротивление с учетом контекста — так что выстрел из дробовика, снайперской винтовки и арбалета будет ощущаться по-разному.
Пользователь может даже ощутить отдачу от выстрела или вибрации
виртуальной тетивы, которой на самом деле не существует.
Еще один класс устройств с тактильным интерфейсом использует
излучение ультразвука (тоесть механические волны, находящиеся
за пределами слышимого для человека диапазона), генерируемое
сеткой микроэлектромеханических систем (МЭМС), для создания
своего рода силового поля в воздухе перед пользователем. Хотя силовое поле, генерируемое этими устройствами, внешне напоминающими небольшую перфорированную жестяную коробку, как правило, не превышает размерами 15–20см в высоту и ширину, оно
способно вызывать на удивление тонкие ощущения. Так, пользователи утверждают, что могут почувствовать буквально все — от плюшевого мишки и шара для боулинга до рушащегося замка из песка.
Отчасти это объясняется тем, что кончики наших пальцев содержат
больше нервных окончаний, чем почти любая другая часть тела.
Важно отметить, что устройства МЭМС также способны обнаруживать
ОБОРУДОВАНЕ
СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
ответные движения пользователя, таким образом позволяя созданному из ультразвука плюшевому мишке реагировать на «прикосновения» пользователя или обрушивая песочный замок, если пользователь «дотрагивается» до него в определенных местах.
Перчатки и костюмы могут быть использованы не только для передачи обратной связи, но и для захвата движения, чтобы обеспечить
воспроизведение движений тела и жестов пользователя в виртуальной среде в режиме реального времени. Конечно, эту информацию
можно получить и с помощью трекинг-камер. Однако такие камеры
требуют беспрепятственного обзора и относительно близкого расположения к пользователю и могут давать сбои при необходимости
отслеживать мельчайшие жесты сразу нескольких пользователей.
Возможное решение, например, для семей — установить в «комнате для погружения в метавселенную» несколько камер слежения,
а также дополнить их умными носимыми устройствами на запястьях
или лодыжках.
Хотя такие браслеты могут показаться топорными — как ручной
или ножной браслет может заменить камеры с высоким разрешением,
следящие за каждым пальцем? — даже их современные технологии
уже впечатляют. Датчики в часах Apple Watch, например, способны
распознавать, когда пользователь сжимает и разжимает кулак или
прикасается к большому пальцу одним или двумя пальцами, и использовать эти движения для взаимодействия с самими Apple Watch
и, потенциально, с другими устройствами. Сжатием кулака можно
активировать курсор на экране часов и затем использовать ориентацию руки для его перемещения. При этом программное обеспечение AssistiveTouch работает с довольно стандартными датчиками,
включая электрический кардиомонитор, гироскоп и акселерометр.
Другие подходы обещают еще больше. Самым дорогостоящим
приобретением Facebook со времен Oculus VR в 2014г. стал стартап
CTRL-labs, производящий браслеты, отслежива ющие электрическую
активность мышц (этот метод называется электромиографией).
Несмотря на то что устройства CTRL-labs носятся на расстоянии
более 15см от запястий и еще дальше от пальцев, их программное обеспечение позволяет воспроизводить в виртуальных мирах
даже мельчайшие жесты — от движений отдельными пальцами,
таких как счет, указание направления или подзывание, до сложных
движений несколькими пальцами. Важно отметить, что устройства
CTRL-labs могут использовать электромиографические сигналы,
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]