Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метавселенная как она меняет наш мир
.pdf
идущие от мозга к конечностям, и для других целей. Например,
в известном демонстрационном ролике пользователь (вданном
случае сотрудница CTRL-labs) управляет крабоподобным роботом
с помощью движений запястья и пальцев, соотнесенных с его конечностями.
Facebook также планирует вскоре выпустить собственную линейку
умных часов. Но, в отличие от Apple, Facebook не хочет, чтобы ее
устройство было вспомогательным или зависимым от смартфона.
Поэтому часы Facebook снабжены функцией беспроводной передачи данных (без подключения к смартфону), а также двумя съемными камерами, которые могут быть прикреплены к посторонним
предметам, например к рюкзаку или кепке. Кстати, пятым по величине приобретением Google стал производитель умных носимых
устройств Fitbit, которого компания купила более чем за $2млрд
в начале 2021г.
По мере совершенствования технологий носимые устройства будут
постепенно уменьшаться в размерах и повышать свою производительность, а также интегрироваться в нашу одежду. Эти разработки
помогут пользователям улучшить взаимодействие с метавселенной
и взаимодействовать с ней в самых разных местах. Всюду носить
с собой контроллер непрактично, и если одна из наших основных
целей в отношении дополненной реальности — сделать эту технологию невидимой, превратив ее в пару обычных очков, то необходимость каждый раз доставать джойстик или смартфон, чтобы воспользоваться этой технологией, сводит на нет все усилия.
Некоторые считают, что будущее вычислительной техники не за очками дополненной реальности, умными часами или другими носимыми
гаджетами, а за устройствами гораздо меньшего размера. В 2014г.,
всего через год после неудачного запуска очков Google Glass, компания представила новый проект — Google Contact Lens, контактные
линзы для диабетиков, способные отслеживать уровень глюкозы
в организме. Устройство представляло собой мягкую контактную
линзу, между двумя слоями которой был помещен беспроводной чип
с антенной тоньше человеческого волоса и датчик глюкозы. В нижнем слое имелось отверстие, через которое увлажня ющая глаз слезная жидкость попадала на датчик, оценивавший содержание в ней
глюкозы. Устройство было способно делать измерения примерно раз
в секунду и передавать данные на смартфон, питавший его антенну.
Google также планировала добавить в линзу небольшой светодиодный
ОБОРУДОВАНЕ
СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
индикатор, предупрежда ющий пользователей о резком повышении
или падении уровня сахара в режиме реального времени.
Спустя четыре года после запуска Google закрыла свою программу
умных линз для диабетиков, объяснив это решение «недостаточной
консистентностью в наших измерениях корреляции между концентрацией глюкозы в слезной жидкости и концентрацией глюкозы
в крови», что отмечалось многими исследователями в медицинском сообществе. Тем не менее патентные заявки свидетельствуют
о том, что ведущие западные и восточные технологические компании, а также фирмы из Юго-Восточной Азии продолжают инвестировать в технологию умных линз.
Насколько бы фантастическими ни казались такие технологии
в мире с нестабильным подключением к интернету и дефицитом вычислительных ресурсов, они меркнут в сравнении с так называемыми
интерфейсами мозг — компьютер, или нейрокомпьютерными интерфейсами (НКИ), которые начали разрабатываться еще в 1970-хгг.
и продолжают привлекать большие инвестиции. Многие предполагаемые решения НКИ являются неинвазивными — вспомните шлем
Профессора Икс в «Людях Икс» или представьте себе сеть проводных датчиков, спрятанную под волосами. Другие НКИ могут быть
частично или полностью инвазивными в зависимости от того, как
близко электроды должны располагаться к ткани головного мозга.
В 2015г. Илон Маск основал компанию Neuralink и несколько
лет спустя представил разработанное ею устройство «вроде швейной
машинки», которое способно имплантировать в человеческий мозг
электроды в виде сверхтонких нитей толщиной от 4 до 6 микрометров (что примерно в 10 раз тоньше человеческого волоса). В апреле
2021г. компания опубликовала видео с обезьяной, которая играет
в компьютерную игру Pong «силой мысли» — с помощью беспроводного импланта Neuralink. Всего три месяца спустя Facebook объявила,
что прекращает инвестиции в собственную программу НКИ. В предыдущие годы компания профинансировала несколько внутренних
и внешних проектов, включая разработанный совместно с Калифорнийским университетом в Сан-Франциско шлем, который, пропуская
через голову человека поток фотонов, измерял уровень оксигенации
крови в различных группах клеток головного мозга. Как объяснялось
в публикации в блоге, «хотя измерение оксигенации не позволит нам
декодировать мысленные фразы, способность распознавать даже несколько мысленных команд, таких как «домой», «выбрать» и «удалить»,
могла бы дать нам совершенно новые способы взаимодействия с сегодняшними системами виртуальной реальности — и завтрашними
очками дополненной реальности» 2. Еще одна разработка Facebook
в области НКИ представляла собой физическую сетку электродов,
которая накладывалась на голову испытуемого и позволяла ему набирать текст со скоростью примерно 15 слов в минуту исключительно
силой мысли (для сравнения: среднестатистический человек печатает со скоростью 39 слов в минуту, то есть в два с половиной раза
быстрее). Изменение своей инвестиционной стратегии Facebook объяснила так: «Хотя мы по-прежнему верим в долгосрочный потенциал
оптических технологий [НКИ], мы решили сосредоточить свои непосредственные усилия на другом подходе к нейронным интерфейсам,
который обещает более короткий путь к их выводу на рынок для целей
AR/VR» 3, и «досоздания головных оптических устройств для распознавания безмолвной речи еще очень далеко — возможно, дальше,
чем мы можем предположить» 4. «Другим подходом к нейронным
интерфейсам», о котором говорит Facebook, вероятно, является направление, разрабатываемое CTRL-labs. Также необходимо помнить
о том, что часть проблемы вывода НКИ на рынок лежит не в сфере
технологий, а в сфере этики. Как много людей захотят пользоваться
устройством, которое способно читать их мысли — причем не только
те, что непосредственно связаны с выполнением конкретной задачи?
Особенно если это устройство невозможно снять?
Оборудование вокруг нас
Помимо устройств, которые мы будем держать в руках, носить на теле
и, возможно, даже имплантировать в себя для обеспечения доступа
в метавселенную, множество других устройств будут существовать
в окружа ющем нас мире.
В 2021г. Google представила Project Starline — физическую кабину
для видеосвязи, которая создает иллюзию присутствия с собеседником в одной комнате. В отличие от традиционного монитора или
систем видео -конференц -связи, кабины Starline оснащены десятком
датчиков глубины и камер (которые генерируют семь видеопотоков
с четырех точек обзора и три карты глубин), а также многослойным
дисплеем светового поля и четырьмя динамиками с технологией
пространственного звука. Все это позволяет снимать собеседников
и затем визуализировать их в объемном виде, а не в виде плоского
ОБОРУДОВАНЕ
2D-видео. В ходе внутреннего тестирования Google установила, что
по сравнению с обычными видеозвонками пользователи Starline были
на 15% больше сосредоточены на собеседнике (что определялось
на основе отслеживания взгляда), значительно больше использовали
невербальные формы коммуникации (например, делали на ~40%
больше жестов руками, на ~25% больше кивков и на ~50% больше
движений бровями), а также впоследствии на 30% лучше вспоми-
5
нали детали разговора
. Магия, как всегда, кроется в программном
обеспечении, однако, чтобы ее материализовать, требуется большое
количество аппаратного.
Легендарный производитель фотоаппаратов Leica сегодня продает
фотограмметрические камеры по цене $20 000, которые имеют «скорость лазерного сканирования до 360 000точек в секунду» и предназначены для создания 3D-моделей целых торговых центров, зданий и жилых домов с большей степенью четкости и детализации,
чем это доступно человеку с обычным зрением, который физически
находится на месте. Недавно приобретенная Epic Games компания
Quixel использует проприетарные камеры для создания «мегасканов» объектов окружа ющей среды с пиксельной точностью, состоящих из десятков миллиардов треугольников. Компания Planet Labs,
упомянутая в главе7, ежедневно сканирует со спутников почти всю
Землю в восьми спектральных диапазонах, не только делая фотографии с высоким разрешением, но и регистрируя такие параметры,
как тепло, биомасса и мутность атмосферы. Для этого она использует второй по величине частный флот спутников в мире *, включающий более 150 спутников весом менее 5кг и размерами меньше
10×10×30см. Каждая фотография, сделанная с этих спутников,
покрывает территорию 20–25кв. км и состоит из 47мегапикселей,
где один пиксель соответствует площади 3×3м. Каждый из этих
спутников ежесекундно передает на Землю примерно 1,5 Г б данных
на среднее расстояние в 1000км. По словам Уилла Маршалла, генерального директора и соучредителя Planet Labs, соотношение стоимости и производительности этих спутников по сравнению с 2011г.
улучшилось почти в тысячу раз 6. Такие сканиру ющие устройства значительно упрощают и удешевляют создание качественных цифровых
* Для сравнения: Китай имеет на орбите менее 500спутников, Россия — менее
СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
200, но эти спутники, как правило, имеют гораздо больший размер и выпол-
няют более сложные функции, чем спутники Planet Labs.
двойников физических пространств, а также — благодаря использованию сканов реального мира — создание более качественных фантазийных миров.
Также следует упомянуть про камеры слежения в режиме реального времени. Возьмем магазины самообслуживания Amazon Go без
касс и кассиров. В этих магазинах установлено огромное количество
камер, которые отслеживают каждого покупателя : его движения,
выражение лица, походку. Покупатель берет нужные ему товары,
а затем просто выходит из магазина, который сам определяет, какие
именно товары тот взял, и автоматически списывает соответствующую сумму с его счета. В будущем такого рода трекинг-система
может быть использована для создания цифровых двойников пользователей в режиме реального времени. А благодаря таким технологиям, как Starline от Google, сотрудники (возможно, находясь в неком
«кол-центре метавселенной») смогут «присутствовать» в магазине,
перемещаясь между разными экранами, чтобы оказывать покупателям необходимую помощь.
Специальные проекторы с гипердетализированным изображением смогут визуализировать виртуальные объекты, аватары и даже
целые виртуальные миры в реальном мире в реалистичных деталях.
Ключом к таким проекциям являются различные датчики, которые
позволяют камерам сканировать и анализировать неплоские и неперпендикулярные ландшафты и корректировать свои проекции
так, чтобы те не казались зрителю искаженными.
Фанаты технологий давно мечтают о будущем интернете вещей,
где датчики и беспроводные чипы будут распространены так же широко, как сегодня электрические розетки, и задействованы практически во всех видах нашего опыта. Представьте себе строительную
площадку: над головой летают дроны, каждый из которых оборудован множеством камер, датчиков и беспроводных чипов, а внизу
ходят работники, экипированные носимыми гарнитурами дополненной реальности. Такая система позволит оператору площадки точно
знать, что и где происходит, — например, сколько в этой куче песка
и сколько поездок необходимо совершить самосвалу для ее перемещения, — а в случае возникновения проблемы понять, кто ближе
всего находится к этому месту, кто и когда лучше всего сможет ее
решить и как это повлияет на общий ход работ.
Конечно, не все эти виды опыта требуют метавселенной или даже
виртуального моделирования. Однако люди воспринимают 3D-среду
ОБОРУДОВАНЕ
СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
и 3D-презентацию данных как гораздо более интуитивно понятные:
одно дело — читать информацию о текущей ситуации на строительной площадке на плоском планшете , и совсем другое — видеть
всю эту информацию прямо поверх площадки и ее объектов. Примечательно, что вторым по величине приобретением Google за всю
историю (исамым крупным, если исключить покупку Motorola,
проданной три года спустя) стала компания Nest Labs, разработчик
и оператор умных сенсорных устройств. В 2014г. Google заплатила
за нее $3,2млрд, а восемь месяцев спустя потратила еще $555млн
на покупку компании Dropcam, производителя умных камер, которая затем была слита с Nest Labs.
Да здравствует смартфон?
Увлекательно представлять, как все эти потряса ющие новые устройства в скором времени превратят метавселенную в неотъемлемую
часть нашей жизни. Однако можно ожидать, что как минимум на протяжении 2020-х гг. доступ в метавселенную будет осуществляться
с помощью уже привычных нам устройств.
По оценкам большинства экспертов, в том числе генерального
директора Unity Technologies Джона Ричителло, к 2030г. в мире будет насчитываться не менее 250 млн активных пользователей гарнитур AR и VR 7. Конечно, такие долгосрочные прогнозы редко бывают
надежными. Первый iPhone был выпущен в 2007г., через восемь лет
после первого смартфона BlackBerry, когда на смартфоны приходилось
менее 5% американского рынка. Восемь лет спустя количество проданных iPhone превысило 800 млн штук, а доля смартфонов на американском рынке достигла почти 80%. Мало кто в 2007г. предполагал, что к 2020г. две трети жителей Земли будут иметь смартфоны.
Однако устройства AR и VR сталкиваются не только со значительными техническими, финансовыми и эмпирическими препятствиями, но и с необходимостью «протиснуться» в нашу жизнь. Быстрый рост популярности смартфонов был обусловлен парой простых
фактов: компьютер стал одним из самых значительных изобретений
в человеческой истории, но спустя 30 с лишним лет после его изобретения счастливым обладателем этого устройства был еще даже
не каждый шестой землянин. А у тех, кому повезло, компьютеры
были громоздкими и немобильными. Устройства AR и VR не будут
ни первыми вычислительными, ни даже первыми портативными
устройствами, вошедшими в наш быт. Им придется бороться за то,
чтобы стать третьими или даже четвертыми по счету, при этом еще
долгое время, вероятно, оставаясь в числе наименее мощных.
В будущем гарнитуры AR и VR могут заменить большинство
устройств, которые мы используем сегодня. Но это вряд ли произойдет в ближайшее время. Даже если общее количество используемых
гарнитур AR и VR (небудем забывать, что это совершенно разные
типы устройств) к 2030г. достигнет 1 млрд, в четыре раза превысив
вышеупомянутый прогноз, они все равно охватят менее одного из
шести пользователей смартфонов. И это нормально. По состоянию
на 2022г. сотни миллионов человек проводят по несколько часов
в день в визуализируемых в реальном времени виртуальных мирах, доступ к которым они получают через свои смартфоны и планшеты, — и эти устройства быстро совершенствуются.
В предыдущих разделах мы уже обсудили увеличение мощности
центральных и графических процессоров, используемых в смартфонах. Это, пожалуй, самый важный с точки зрения метавселенной аспект улучшения этих устройств, но далеко не единственный
достойный внимания. С 2017г. новые модели iPhone оснащены
инфракрасными датчиками, которые отслеживают и распознают
30 000точек на лице пользователя. Хотя эта функция чаще всего
используется для Face ID — разработанной Apple системы аутентификации по лицу, — она также позволяет разработчикам приложений воспроизводить лицо пользователя в реальном времени
в виде аватара или с виртуальными дополнениями. Среди примеров — функция Animoji от Apple, линзы дополненной реальности от Snap и приложение Live Link Face на основе движка Unreal
от Epic Games. В ближайшие годы многие операторы виртуальных
миров будут использовать эту возможность, чтобы позволить игрокам воспроизводить собственные выражения лица у своих аватаров — в реальном времени и не тратя денег на покупку дополнительного оборудования.
Apple также первой оснастила свои смартфоны и планшеты
сканиру ющими лидарами *. В результате даже большинство
ОБОРУДОВАНЕ
* Лидар определяет расстояние до объектов и их форму посредством измерения
времени, которое требуется лазерному (тоесть световому) лучу, чтобы достичь
поверхности и, отразившись от нее, вернуться на приемник (аналогично тому,
как радары используют радиоволны).
технических специалистов больше не видят необходимости покупать лидарные камеры стоимостью $20 000–30 000 и почти половина
пользователей смартфонов в США отныне могут создавать виртуальные 3D-модели своих домов, офисов, дворов и любых объектов
и делиться ими в цифровой среде. Эта инновация трансформировала
такие компании, как Matterport (окоторой мы говорили в главе 7),
которая теперь создает в тысячи раз больше гораздо более разнообразных цифровых двойников недвижимости в год.
Установленная в iPhone камера с высоким разрешением и тремя
объективами также позволяет пользователям использовать фотографии для создания высококачественных виртуальных объектов
и моделей, которые можно сохранить в обменном формате Universal
Scene Description. Благодаря этому объекты могут быть перенесены
в другие виртуальные среды — что позволяет снизить стоимость
создания и повысить качество синтетических объектов — или наложены на реальную среду с художественной, дизайнерской или другими целями.
Oculus VR использует тройную камеру на iPhone для создания
опыта смешанной реальности. В частности, пользователь Oculus,
игра ющий в Beat Saber *, может разместить свой iPhone в несколь-
ких метрах позади себя, чтобы увидеть на дисплее VR-шлема самого
себя внутри виртуальной среды и наблюдать за своей игрой как бы
со стороны.
Многие новые смартфоны также оснащены чипами сверхширокополосной радиолокации (ultra-wideband/UWB), излуча ющими до
1 млрд сверхкоротких импульсов в секунду, и приемниками, которые обрабатывают отражаемые сигналы. Таким образом, смартфоны
могут создавать детальные радиолокационные карты дома и офиса
пользователя и точно знать, где пользователь находится на этих
картах (атакже, например, на картах улиц или зданий от Google)
в данный момент, в том числе относительно других пользователей и устройств. В отличие от GPS, сверхширокополосная радиолокация обеспечивает точность до нескольких сантиметров. Ваш
умный дом может автоматически открывать входную дверь, когда
вы подходите к ней со стороны улицы, но оставлять ее закрытой,
* Игра Beat Saber похожа на игру Guitar Hero, только вместо нажатия кнопок
СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
на физической клавиатуре в ней нужно разбивать виртуальные блоки виртуальным световым мечом.
когда вы просто убираетесь в прихожей. Благодаря радиолокационной карте вы сможете перемещаться по дому, не снимая VR-гарнитуры: устройство предупредит вас о возможном столкновении
или отобразит потенциальное препятствие на дисплее, чтобы вы
могли его обойти.
Удивительно, что сегодня все это могут делать стандартные
устройства потребительского класса. Растущая роль такого функционала в нашей повседневной жизни объясняет, почему средняя
цена iPhone увеличилась с примерно $450 в 2007г. до более чем
$750 в 2021г. Другими словами, потребители не требуют от Apple
последовать закону Мура в плане стоимости, начав предлагать возможности первых моделей iPhone по более низкой цене. Они также
не требуют от Apple соблюсти этот закон в смысле производительности и начать наращивать возможности iPhone при сохранении цены.
Вместо этого потребители хотят всего и побольше — они хотят максимума, на что способен iPhone.
Некоторые считают, что будущая роль смартфона будет включать функционирование в качестве «пограничного компьютера»
или «пограничного сервера» пользователя, который обеспечивает
подключение к окружа ющему миру и связанные с этим вычисления. Варианты этой модели сегодня уже существуют. Например,
в большинстве продаваемых сегодня часов Apple Watch нет чипа
сотовой связи; вместо этого они подключаются к iPhone своего
владельца через Bluetooth. У этого подхода есть свои ограничения:
Apple Watch не могут совершать и принимать телефонные звонки,
когда находятся слишком далеко от своего iPhone, а также не могут транслировать музыку на AirPods владельца, загружать новые
приложения, показывать не сохраненные на часах сообщения и т. д.
Однако взамен это позволило снизить стоимость, вес и энергопотребление носимого устройства — и все благодаря тому, что
б льшую часть работы выполняет гораздо более мощное и более
дорогое в плане соотношения цена–производительность устройство, iPhone пользователя.
Аналогичным образом iPhone отправляет сложные запросы
Siri для обработки на серверы Apple, а многие пользователи предпочитают хранить свои фотографии в облаке , вместо того чтобы
покупать iPhone с более емким жестким диском, который может
стоить на $100–500 дороже. Как уже было сказано выше, многие
считают, что для того, чтобы VR-гарнитуры получили массовое
ОБОРУДОВАНЕ
СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
распространение, необходимо как минимум удвоить разрешение
экрана, которое предлагается сегодня топовыми устройствами, и увеличить кадровую частоту на 33–50% (тоесть генерировать в два
с половиной раза больше пикселей в секунду). Причем это должно
происходить параллельно со снижением стоимости, уменьшением
размеров устройства и минимизацией выработки тепла. Хотя эти
характеристики пока невозможно совместить в одном устройстве,
гарнитура Oculus Quest 2, подключенная к достаточно мощному
ПК через Oculus Link, способна надежно увеличить свою кадровую частоту, а также улучшить возможности рендеринга. В январе
2022г. Sony анонсировала выпуск шлема виртуальной реальности
PlayStation VR2, который может похвастаться разрешением 2000
× 2040 пикселей на глаз (примерно на 10% больше, чем у Oculus
Quest 2), частотой обновления 90–120 Гц (уOQ2— 72–120 Гц),
полем зрения 110° (уOQ2 — 90°) и отслеживанием взгляда (недоступно у OQ2). Однако PSVR2 работает только в связке с консолью PlayStation 5, которая стоит больше, чем самый дешевый
шлем Oculus Quest 2, и должна покупаться отдельно.
Учитывая нехватку, важность и стоимость вычислительной
мощности, имеет смысл сосредоточиться на возможностях одного
устройства, а не пытаться наделить одинаковыми возможностями
десятки других, особенно если эти устройства имеют значительные
ограничения по размерам, выработке тепла и стоимости. Компьютер, который носят на запястье или на лице, попросту не может
соперничать с тем, который носят в кармане. Эта логика применима не только к вычислительной мощности. Если Facebook хочет,
чтобы мы носили браслеты CTRL-labs на обеих руках и ногах, зачем
перегружать каждый браслет чипами для сотовой связи и вайфая,
если их можно оснастить более дешевыми, менее энергоемкими
и меньшими по размеру чипами Bluetooth, чтобы браслеты отправляли данные для обработки на смартфон? Еще более важным
фактором может быть конфиденциальность персональных данных.
Мы вряд ли захотим, чтобы наши данные собирались и хранились на множестве разных устройств. Вместо этого мы бы предпочли, чтобы эти данные отправлялись со всех устройств на одно,
которому мы доверяем больше всего (икоторое находится лично
у нас), и чтобы это устройство управляло тем, какие другие устройства могут иметь доступ к каким частям нашей онлайн-истории,
информации, правам и т. д.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]