Дополненная реальность в играх

Говорят, что в игровой индустрии застой: свежих идей давно нет, осталась одна только красивая графика. Это преувеличение — свежие идеи и раньше были редкостью. Изменились скорее не игры, а игроки. Их перестало восхищать количество полигонов и замысловатость шейдеров. Любые технические достижения публика уже принимает за должное, и в следующий раз требует добавки. Чтобы удивить ее, требуется нечто совершенно новое и непривычное.

В самом начале лета этого года на крупнейшей игровой выставке E3 в Лос-Анджелесе показали сразу несколько примеров использования новой технологии, для которой такие определения вполне подходят. Она настолько непривычна, что впечатление не портит даже излишняя простота первых игр, которые основаны на ней.

Игра Invizimals для Playstation Portable, которую привезла на E3 компания Sony, — одна из самых любопытных разработок на выставке. Из-за шумихи вокруг майкрософтовского проекта Natal ей уделили незаслуженно мало внимания, но это не значит, что она менее важна. И если даже Invizimals не станет бестселлером, ей все равно гарантировано место в истории — это одна из тех игр, с которых начнется бум дополненной реальности.

Для игры в ARQuake требовался громоздкий рюкзак с носимым компьютером и шлем со встроенными дисплеями и датчиками

Дополненная реальность (по-английски ее называют augmented reality или AR) — полная противоположность виртуальности. Вместо того чтобы выстраивать вокруг пользователя воображаемый цифровой мир, эта технология меняет восприятие мира реального. Как метко выразился писатель Вернор Виндж, речь идет о ситуации, когда киберпространство начинает протекать и смешиваться с реальностью.

Invizimals, запущенная на PSP с подключенной видеокамерой, как раз и позволяет заглянуть в дополненную реальность. Видеосигнал с камеры, подающийся на экран карманной приставки, «на лету» обрабатывает программа, которая подселяет в него маленьких трехмерных существ. По настоящему столу или шкафу, если посмотреть на них через PSP с запущенной Invizimals, начнут прогуливаться нарисованные монстры.

Приложения дополненной реальности сейчас делают даже на Flash

Дополненная реальность придумана не вчера. Специалисты экспериментировали с ней без малого двадцать лет, однако исследовательскими проектами, как правило, все и заканчивалось. Случаи внедрения можно было пересчитать по пальцам, а весь рынок AR до недавних пор сводился к паре европейских стартапов, вяло соперничающих между собой. И когда в прошлом апреле двое немецких студентов продемонстрировали Enkin несложное приложение дополненной реальности для гугловской мобильной платформы Android, в воздухе запахло сенсацией.

А сегодня Enkin даже не заметили бы, поскольку новые программы подобного рода стали появляться чуть ли не каждую неделю. Список игр, использующих дополненную реальность, растет буквально на глазах, а западные рекламщики осваивают технологию с таким рвением, что отраслевые издания о рекламе уже обсуждают, скоро ли дополненная реальность приестся потребителям. Если в прошлом году прогноз аналитической компании Gartner, в котором дополненная реальность была названа одной из важнейших технологий скорого будущего, казался излишне оптимистичным, то теперь ясно, что эксперты компании ошиблись только в одном: они не думали, что их предсказания так быстро сбудутся.

Краткий ликбез

Термин Augmented Reality изобрели в 1990 году инженеры компании Boeing Том Коделл и Дэвид Майзелл, пытавшиеся усовершенствовать один из самых трудоемких этапов строительства пассажирских самолетов — прокладку сотен разнокалиберных кабелей. Запомнить все хитросплетения проводов невозможно, поэтому сборщикам приходилось постоянно сверяться с чертежами, что серьезно замедляло работу. Система дополненной реальности, которую придумали Коделл и Майзелл, должна была решить эту проблему.

Персонаж игры Eyepet, которую выпустят в октябре для Playstation 3, реагирует на все, что происходит вокруг него

Каждый пользователь этой системы получал небольшой носимый компьютер и полупрозрачный наголовный дисплей. С помощью встроенных в дисплей датчиков программа определяла, куда человек смотрит, и выводила информацию, которая необходима ему именно в данный момент. С точки зрения сборщика, появляющиеся схемы и пояснения совмещались на дисплее с реальными поверхностями, по которым прокладываются кабели.

Именно такой образ — носимый компьютер и очки со встроенными дисплеями — в первую очередь ассоциируется с дополненной реальностью. В действительности, впрочем, очки-дисплеи встречаются куда реже, чем в фантастических фильмах. Дело в том, что даже самые совершенные модели, которые стоят десятки тысяч долларов, имеют ограниченное поле зрения, невысокое разрешение и быстро утомляют глаза. Без особой необходимости их никто не использует.

В середине девяностых Дзюн Рекимото из лаборатории Sony в Токио предложил иную интерфейсную метафору, подходящую для дополненной реальности. Специальные очки он предложил заменить так называемой «волшебной линзой» — переносным устройством с видеокамерой с одной стороны и дисплеем с другой. Это сейчас в нашем описании легко узнается обычный мобильник, но в 1994 году, когда Рекимото начинал свои эксперименты, ему пришлось мастерить такое приспособление самому.

Чтобы увидеть, как выглядит интересующее место в дополненной реальности, достаточно посмотреть на него через подобное устройство — как через лупу. В сигнал с видеокамеры в реальном времени добавляется информация и виртуальные объекты, после чего итоговая картинка отправляется на дисплей. В отличие от очков-дисплеев, «волшебная линза» не обеспечивает полного погружения в дополненную реальность, но это даже хорошо. Пользователь сам решает, когда она ему нужна, а когда — нет.

Большинство портативных реализаций дополненной реальности — начиная с AR-игр для карманных приставок и заканчивая навигационными системами вроде упоминавшегося выше Enkin — основаны на идеях Рекимото, и в этом нет ничего странного. Метафора «линзы» понятна без лишних объяснений и не требует редкого и дорогого оборудования. Камера, необходимые датчики и экран подходящих размеров сейчас имеются в любом хорошем смартфоне.

Бывают и другие способы доступа к дополненной реальности. Некоторые исследователи занимались AR-системами, в которых используются проекторы. Например, в Mitshubishi работали над проектом «информационного фонаря» для складов. Если навести такое устройство на контейнер, оно высветит сведения о его содержимом прямо на стенке. А в технологическом институте штата Джорджия построили систему дополненной реальности для птицефабрик, которая проецирует пометки для работников на ползущие по конвейеру куриные тушки.

Другой популярный подход к дополненной реальности можно было бы по аналогии с «волшебной линзой» назвать «волшебным зеркалом». Он, как правило, используется в сочетании с персональным компьютером, а не с мобильными устройствами. Переработке в реальном времени подвергается видео, получаемое с помощью веб-камеры, которая подключена к компьютеру (или, как это часто бывает, встроена в крышку ноутбука).

Игра Eye of Judgment для Playstation 3, выпущенная около полутора лет назад — очевидный источник большинства технологий, использованных в Invizimals

Поскольку компьютеры редко передвигаются с места на место, программы, работающие по принципу «зеркала», не используют датчики движения и позиционирования, которые часто необходимы для мобильных приложений дополненной реальности. Вместо этого они полностью полагаются на распознавание образов.

Хотя до сих пор речь шла о чисто визуальной стороне дополненной реальности, нужно понимать, что эта технология не сводится лишь к обработке видео на лету. Существуют приложения, в которых вместо изображения применяется звук или текст — и порой они оказываются предпочтительнее тех, что основаны на обработке изображения.

Суть дополненной реальности — не в красивых эффектах. Суть в том, что она стирает границу между материальными предметами и компьютерной информацией. Любой материальный предмет в ней можно сделать гиперссылкой, а сам мир в этом случае превращается в гигантский пользовательский интерфейс. Остается только понять, какая от этого польза.

Казаки-разбойники

Со стороны, дополненная реальность кажется загадочной и сложной технологией, но на самом деле большинство приложений, в которых она используется, устроены очень просто. Авторы Nearest Tube, программы для iPhone, которая указывает в дополненной реальности направление к ближайшим станциям лондонской подземки, признавались, что на изготовление с нуля работоспособного прототипа им понадобилось всего двадцать-тридцать рабочих дней.

Мобильным приложениям дополненной реальности, действующим как «линза», часто даже не приходится анализировать обрабатываемое видео. О том, где находится пользователь, они узнают с помощью встроенного в телефон приемника GPS; иногда для уточнения координат используется также триангуляция сотовых вышек или позиционирование по видимым точкам доступа Wi-Fi. Чтобы выяснить, на что именно направлена камера, используются данные, сообщаемые акселерометром и электронным компасом (такие сенсоры встроены и в iPhone 3GS, и в смартфоны на базе Android).

Приложения, отображающие в дополненной реальности слой информации, привязанной к географическим координатам, называют AR-браузерами. Вот пример: AR-браузер Wikitude, сделанный австрийской фирмой Mobilizy. Он снабжает здания и окрестные достопримечательности, появляющиеся на экране смартфона, ссылками на соответствующие статьи в «Википедии». Другой AR-браузер выпущен голландским стартапом SPRXmobile и называется Layar. Он добавляет в видео пометки, которые сообщают, где найти ближайший банкомат, в каких домах продаются или сдаются квартиры, и какой оценки заслуживает попавший в кадр клуб или кафе.

Возможно ли построить игру на тех же принципах, которые используются AR-браузерами? В книгах Винджа и Чарли Стросса предсказывается появление игр в дополненной реальности, совмещающих игровой мир с реальным. Игрок, надевший очки-дисплеи, видит вокруг не обычные улицы и автомобили, а, к примеру, средневековые замки и повозки с лошадями. Квесты, которые ему приходится выполнять, требуют путешествий по реальному городу и взаимодействия с другими пользователями той же игры.

Ближе всего к реализации этого видения подошли исследователи из лаборатории носимых компьютеров университета Южной Австралии. В 2000 году они прикрутили к известной игре Quake поддержку дополненной реальности. Преследовать чудовищ в ARQuake (так назвали получившуюся в итоге программу) нужно было по настоящим улицам, вооружившись громоздким виртуальным шлемом с датчиками и камерами.

Более практичный подход к той же идее нашли создатели игры Parallel Kingdom для iPhone и Android. Правда, без очков-дисплеев от притягивавшей футурологов и фантастов галлюциногенной эффектности почти ничего не осталось. Больше всего эта игра напоминает GPS-навигатор по несуществующему миру.

В сущности, Parallel Kingdom — это типичная фэнтезийная MMO, где «гриндят» монстров, занимаются «крафтингом» и сражаются с другими игроками. Отличие от более традиционных многопользовательских игр лишь в том, что для путешествий по игровому миру Parallel Kingdom нужно передвигаться и в реальности.

Игра показывает на дисплее телефона ту часть игровой карты, которая соответствует настоящим географическим координатам пользователя. На карте отмечены игровые персонажи и сооружения, и если нужный игроку монстр находится, предположим, на севере, то чтобы добраться до него, придется и в самом деле шагать на север — в буквальном смысле.

Найди меня

Parallel Kingdom придумали независимые разработчики, которые заведомо не рассчитывали на массовую аудиторию. При ее описании трудно избежать сравнения с компьютерными ролевыми играми — не самым популярным в последнее время жанром. У первых AR-игр для карманных приставок столь очевидного аналога нет. Они используют оригинальную, хотя и довольно примитивную игровую механику. Процесс игры в них строится на поиске объектов, спрятанных где-то в реальном мире; сама приставка при этом играет роль своеобразного миноискателя.

Игра Treasure World, которая была выпущена для Nintendo DS — химически чистый образец этого жанра. Вся ее цель состоит только в том, чтобы отыскать как можно больше кладов, а они могут скрываться в любом месте, где есть Wi-Fi (Treasure World узнает о перемещениях игрока по меняющимся идентификаторам точек доступа). Чтобы найти их, нужно отправиться гулять по городу с DS в кармане.

В игру заложено больше двух с половиной тысяч предметов, собрать которые можно, только приложив изрядные усилия. Вряд ли такое занятие станет популярным, но у него будут поклонники — игра Treasure World явно рассчитана на людей со страстью к коллекционированию.

AR-игра Ghostwire, которую разрабатывают для Nintendo DSi и телефонов на базе Symbian в шведской студии A Different Game, на первый взгляд, похожа на квест, перенесенный в дополненную реальность. При ближайшем рассмотрении, впрочем, оказывается, что квестовые предметы и разговоры — лишь маскировка, под которой прячется все та же механика «найди-и-собери», что и в Treasure World.

Игра Ghostwire для Nintendo DSi превращает карманную приставку в детектор паранормальной активности, с помощью которого можно увидеть привидений

По замыслу авторов Ghostwire, карманная приставка заменяет детектор психокинетической энергии из «Охотников за привидениями» — с ее помощью можно отыскивать и выявлять призраков. В отличие от Treasure World, игра использует встроенную камеру DSi и работает по принципу «линзы». Глядя на мир через приставку, можно заметить якобы обитающих кое-где привидений — полупрозрачные фигуры, парящие на фоне идущего с камеры видео. Дальше все идет по уже знакомой схеме — между коллекционированием привидений и кладов не так уж много отличий.

Пара трехмерных монстров из игры Invizimals для карманной приставки Playstation Portable сражаются вокруг пластикового маркера-«ловушки»

Коллекционирование есть и в Invizimals — на самом деле, из него состоит добрая половина игры; не случайно на выставке E3 ее окрестили «Покемонами» в дополненной реальности. Игра требует изловить побольше разнообразных монстров — и на этой стадии она приобретает необыкновенное сходство с Ghostwire. Разница становится заметна только когда в кадр наконец попадает компьютерное существо.

Дым и зеркала

Обитатели Invizimals явно знают о внешнем мире куда больше, чем привидения из Ghostwire или персонажи Parallel Kingdom. Они изо всех сил пытаются притвориться, что существуют на самом деле: расхаживают по реальным поверхностям и даже отбрасывают тень. Одним словом, ведут себя как компьютерные киноперсонажи.

Чтобы добиться такого эффекта, необходимо анализировать изображение, полученное с камеры. Но неужели у карманной приставки хватает мощности, чтобы заниматься распознаванием образов в реальном времени, да еще с такой точностью? Нет, конечно, но полноценное распознавание образов тут и не требуется. В приложениях дополненной реальности с давних пор используют простой трюк, который упрощает сложность анализа видео в несколько раз.

Чтобы автоматически выделить в изображении поверхности, с которыми будут взаимодействовать виртуальные объекты, применяются так называемые маркеры — пластинки с контрастной черно-белой сеткой, напоминающей штрихкод. В результате задача сводится к поиску в кадре заранее известных объектов исключительно простой формы и расцветки. Когда они найдены, программе остается только определить ориентацию маркеров в пространстве по перспективным искажениям.

В Invizimals маркером служит «ловушка» — пластиковый многоугольник размером с ладонь, в который игрок заманивает компьютерных существ. На демонстрационном ролике, который опубликовала Sony, видно, что «ловушку» кладут на стол рядом с найденным монстром, выжидают, когда тот подойдет поближе, и тогда накрывают рукой.

Игрушка ARf, которую разрабатывают для iPhone в технологическом институте штата Джорджия, относится к тому же жанру, что и Nintendogs или Tamagotchi. На месте маркера, помещенного на стол под объективом айфона, в дополненной реальности игры появляется маленький трехмерный пес. Если погладить его фигурку на экране, он перевернется на спину, а клик в стороне от него заставляет пса отправиться к указанной точке. Дополнительные маркеры добавляют новых животных или предметы — скажем, миску с молоком.

Такие интерактивные спецэффекты в реальном времени с непривычки впечатлят любого, и это, разумеется, не могло не заинтересовать рекламную индустрию. Робкие попытки использовать дополненную реальность в подобных целях делались и раньше, но теперь рекламщики по-настоящему ухватились за эту технологию.

Лондонское рекламное агентство Poke London сделало для Coca-Cola набор флэшовых AR-игр, в которые можно играть прямо в браузере (rubberduckzilla.com). Перед игрой нужно включить веб-камеру, распечатать маркер и прижать его к собственному лбу. В транслируемой с веб-камеры картинке на месте маркера появляется трехмерная модель резиновой уточки титанических размеров, одним взглядом разрушающей небоскребы. Другая игра напоминает «Ну, погоди» с волком и яйцами: двигая маркер перед камерой, нужно ловить падающие сверху капли. Чем больше капель, тем крупнее становится уточка.

Автопроизводитель Nissan прилагал к своим рекламным брошюрам диск с AR-программой и маркером. Если запустить ее и поднести маркер к веб-камере, то над ним на экране компьютера появится трехмерная модель автомобиля Nissan. Двигая маркер, автомобиль можно рассмотреть со всех сторон и даже заглянуть внутрь него.

Тот же принцип используется в AR-приложении, которое выпустила фирма Topps, печатающая коллекционные карточки с портретами известных бейсболистов. Маркером может служить любая карточка. Если показать одну из них веб-камере, то на экране компьютера по ней забегает маленькая объемная фигурка соответствующего спортсмена.

Список можно было бы продолжать долго: дополненную реальность использует Lego, которая устанавливает в магазинах стенды, показывающие собранную модель, если поднести к камере коробку с конструктором. А Coca-Cola выпустила AR-теннис, в котором телефон заменяет ракетку, а мячик видно только на экране.

Проблема в том, что едва ли не единственное достоинство такой разновидности дополненной реальности — это новизна, а она по определению недолговечна. Улучшила ли дополненная реальность флэшовую игрушку про монструозную утку? Да нет, конечно — она всего лишь заставила обратить на нее внимание. Что изменится, если ARf будет бегать не по настоящему столу, а по нарисованному? Совершенно ничего. Вторая игра такого рода уже никого не заинтересует и не удивит.

Спецэффекты ради спецэффектов — это тупиковая ветвь развития, которая быстро зачахнет. По-настоящему возможности дополненной реальности раскрываются, когда ее используют не в качестве диковинки для привлечения внимания, а как пользовательский интерфейс.

Киберочки

Очки со встроенными дисплеями по-прежнему не так удобны, как хотелось бы, но прогресс очевиден. Осенью компания Vuzix обещает выпустить киберочки Wrap 920AV, будто специально задуманные для приложений дополненной реальности. В них встроены полупрозрачные дисплеи с разрешением 800 на 600 пикселей, наушники, стереокамера, акселерометр, гироскоп и электронный компас. Несмотря на все это, они весят не больше 80 граммов и лишь незначительно крупнее обычных солнцезащитных очков. Компания планирует продавать Wrap 920AV дешевле 500 долларов.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.