С 21 июля по 4 августа в Лос-Анджелесе проходила очередная (уже 32-я) конференция Siggraph. Siggraph, как известно, посвящена, в основном, компьютерной графике и интерактивным технологиям. Именно здесь демонстрируются новые пакеты для создания 3D-графики, анимации и спецэффектов и новое "железо", позволяющее все это рассчитывать и рисовать. Фактически, в последние годы Siggraph срастается с кинобизнесом и индустрией компьютерных игр. Не случайно на открытии нынешней выставки выступал Джордж Лукас, а перед входом красовался макет X-Wing в натуральную величину. На одной из специальных сессий представители Industrial Light and Magic рассказывали историю создания спецэффектов в "Звездных Войнах". На другой люди из Disney рассказывали историю перехода студии от традиционной к компьютерной анимации. Что касается "железа", то, конечно, дело не обошлось без демонстрации сверхвозможностей игровой приставки Xbox 360 (рендеринг 1 млн. полигонов) и всякого специфического "железа" для компьютерной графики. Однако самое интересное, пожалуй, скрывалось в павильоне Emerging Technologies (новых интерактивных технологий). И если компьютерной графикой, равно как и "железом", сейчас уже никого особо не удивишь, то Emerging Technologies - это фактически выставка, представляющая новые способы взаимодействия человека с компьютером, новые способы представления и визуализации данных, новые интерфейсы. Часть этих разработок так и останутся академическими, но что-то в конце концов дойдет до массового пользователя и имеет все шансы изменить сами принципы работы с компьютером. Так что Emerging Technologies - это технологии будущего, и на Siggraph 2005 было показано много интересного.

Начнем, пожалуй, с системы виртуальной реальности под названием "виртуальное каноэ". Каноэ представляет собой систему из двух проекционных экранов (перед и под гребцом), собственно, каноэ и весла. Веслом, впрочем, назвать эту штуковину можно с большой натяжкой - скорее, палка со сложной системой растяжек. Тем не менее, если сесть в лодку и начать грести, то окажется, что весло ведет себя практически как настоящее - силовая обратная связь изображает сопротивление воды при гребке, а просчет динамики воды ведет специальный алгоритм, который, собственно, и демонстрировали создатели каноэ из Токийского технологического института. Что касается экранов, то на переднем отображается речной пейзаж, а на нижний проецируется изображение весла и волн и водоворотов, которое оно создает в воде при гребле. Очевидцы утверждают, что выглядит и ощущается процесс весьма реалистично. А если добавить к самому каноэ симулятор движения, то получится вполне неплохой эмулятор водного спорта.

Еще одна похожая разработка - полет над Рио (Virtual Hand Gliding over Rio de Janeiro) - была представлена Университетом Сан-Пауло. Как легко догадаться из названия, эта система позволяет совершить полет на виртуальном дельтаплане над городом мечты Остапа Бендера. Модель Рио и окрестностей была создана в Maya и затем переведена в стереоскопический формат X3D. Виртуальный турист видел при помощи наголовного стереодисплея реалистичную объемную картинку проплывающего внизу города, а управление виртуальным дельтапланом производилось при помощи вполне реальной трапеции. Повороты головы отслеживались при помощи системы треккинга, так что обзор полностью соответствовал тому, что должен был увидеть реальный пилот. Больше того, при помощи специального управляемого вентилятора у пилота даже создавалось ощущение набегающего ветра (естественно, с учетом скорости и положения дельтаплана). По словам создателей, такой системой можно пользоваться для лечения высотобоязни, да и вообще, она представляет собой великолепный интерактивный аттракцион.

Раз уж речь пошла о виртуальной реальности, то надо упомянуть очень оригинальную разработку японцев из NTT - электростимуляцию вестибулярного аппарата. За сложным названием скрывается очень простой эффект - при воздействии слабыми электрическими импульсами на внутреннее ухо можно целенаправленно управлять чувством равновесия. NTT анонсировала эту разработку уже полгода назад, однако демонстрация на Siggraph была намного нагляднее любого пресс-релиза (впрочем, сам эффект был запатентован фирмой Virtual Motion еще в прошлом десятилетии). Доброволец надевал на себя похожее на наушники устройство (основная задача которого заключалась в обеспечении электрического контакта с кожей за ушами) и садился смотреть специально подготовленную дему гоночного симулятора. Синхронно с поворотами автомобиля срабатывала электростимуляция, и человек буквально чувствовал резкие виражи, закладываемые автомобилем. Понятно, что у технологии есть хорошие перспективы в устройствах виртуальной реальности, интерактивном кино и особенно в компьютерных играх. Другой вопрос, что последствия долговременного воздействия такой стимуляции пока особо не изучены, так что выход технологии на рынок - под большим вопросом. Однако наиболее оригинальная демонстрация разработки NTT называлась "люди с дистанционным управлением". Те же самые электронаушники управлялись с дистанционного пульта от радиоуправляемой модели. Поворот рукоятки влево - вот уже доброволец теряет равновесие и, пытаясь его восстановить, идет налево. Люди-роботы получились несколько жутковатым, но зато очень эффектным зрелищем.

Еще одна оригинальная японская (Токийский университет электросвязи) разработка - интерфейс-соломинка (Straw-Like User Interface), эмулирующий различные напитки. Устройство этой штуковины очень простое - снизу соломинка закрыта эластичной мембраной, причем размер пропускающего воздух отверстия можно регулировать, так что в зависимости от густоты жидкости тянуть ее через соломинку придется с разным усилием. Одновременно микродинамик передает соломинке соответствующую жидкости вибрацию. Внешний вид жидкости тоже воспроизвести несложно. Правда, вкус и запах отсутствуют, но в остальном все очень правдоподобно - ведь соответствующие звуки и ощущения записывались с реальными напитками. В сочетании с вышеописанным электростимулятором может получиться замечательный симулятор посещения коктейль-бара.

Впрочем, изобразить запах поможет другая продемонстрированная на Siggraph разработка - SpotScents, сделанная Киотской ATR Media Information Science Laboratories. Собственно, попытки создать устройство для эмуляции запахов предпринимаются уже давно, но успехов пока особо не видно. Одна из проблем - необходимость присутствия устройства рядом с пользователем и большая инерционность. Действительно, пока облако запаха сформируется, а затем рассеется, пройдет слишком много времени, чтобы использовать такое устройство с динамичными фильмами и компьютерными играми. Японцы успешно решили обе проблемы - запах доставляется к пользователю небольшими порциями воздуха с расстояния в несколько метров. Для этого используется воздушная пушка, стреляющая вихревыми кольцами ароматизированного воздуха. Точнее, используется сразу несколько таких пушек, кольца из которых сталкиваются непосредственно перед лицом пользователя и создают быстро рассеивающееся облачко запаха. Так что и постороннее воздействие незаметно (однако удар воздушного кольца по лицу вполне заметен), и запах доставлен на место.

А вот и следующий виртуальный интерфейс - на этот раз уже вполне серьезный - осязательное видео (Haptic Video) от, опять же, японцев из Токийского университета. Слово "видео" тут, впрочем, используется в переносном смысле - как возможность записи и воспроизведения. А ключевое слово - "осязательное". Устройство Haptic Video позволяет точно записывать движения рук и затем воспроизводить их. Собственно, речь идет даже не о движениях, а о их воздействии на материал. Например, можно записать действия рук художника-учителя с точки зрения кисти и затем воспроизводить их ученику, пока он в точности не повторит движения учителя. В перспективе это совершенно новый и очень эффективный способ передачи и хранения моторных навыков, который вполне можно сравнить с изобретением языка или письменности. Для записи движений в данном случае служит небольшое устройство, напоминающее ручку на шарнире. Оно фиксирует положение, ориентацию и приложенную силу. Аналогичное устройство с набором двигателей затем воспроизводит запись. Параллельно можно записывать и обычное видео с точки зрения эксперта и затем воспроизводить его обучаемому для более полного погружения в процесс. В принципе, можно создать и другие интерфейсы, напоминающие, скажем, глину или другой материал - все зависит от конкретной задачи.

Это только часть футуристических новинок, представленных на Siggraph 2005. Продолжение ждите в следующем номере.

Константин АФАНАСЬЕВ