Âûáèðàé : Ïîêóïàé : Èñïîëüçóé
â ôîêóñå
0

Ñòàíèñëàâ Êëèìåíêî: "11 ñåíòÿáðÿ" VR-òåõíîëîãèè âîðâàëèñü â íàøó æèçíü

Ýôôåêòèâíîå âîñïðèÿòèå ÷åëîâåêîì îãðîìíûõ ìàññèâîâ èíôîðìàöèè, ïðîèçâîäèìûõ ñîâðåìåííûìè ñóïåðêîìïüþòåðíûìè êîìïëåêñàìè, íåìûñëèìî áåç øèðîêîãî èñïîëüçîâàíèÿ íîâåéøèõ VR-òåõíîëîãèé, òåõíîëîãèé "âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè". Îá èñòîðèè ñòàíîâëåíèÿ äàííîé ïðåäìåòíîé îáëàñòè, ñòàòóñå ýòèõ ðàáîò â Ðîññèè ñåãîäíÿ è çàäà÷àõ, êîòîðûå òîëüêî ïðåäñòîèò ðåøèòü, ÷èòàòåëÿì ïîðòàëà Èññëåäîâàíèÿ è ðàçðàáîòêè – R&D.CNews ðàññêàçûâàåò çàâåäóþùèé êàôåäðîé ñèñòåìíîé èíòåãðàöèè è

R&D.CNews. Ñòàíèñëàâ Âëàäèìèðîâè÷, êàê Âû ïðèøëè èç ìèðà ôèçèêè â ìèð âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè? Êàê ïðîèñõîäèëî ñòàíîâëåíèå ýòîé äèñöèïëèíû â ÑÑÑÐ è â Ðîññèè?

Ñòàíèñëàâ Êëèìåíêî. Ôîðìèðîâàíèå ïðåäñòàâëåíèÿ î âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè - çàñëóãà îñíîâàòåëÿ êîìïüþòåðíîé ãðàôèêè Àéâåíà Ñàçåðëåíäà, êîòîðûé â 1965 ãîäó, êîãäà ÿ áûë åùå ñòóäåíòîì, íà îäíîé èç ñâîèõ ëåêöèé ãîâîðèë, óêàçûâàÿ íà ýêðàí êîìïüþòåðíîãî ìîíèòîðà: «Íå äóìàéòå îá ýòîì, êàê îá ýêðàíå ìîíèòîðà, äóìàéòå îá ýòîì êàê îá îêíå - îêíå, ÷åðåç êîòîðîå êàæäûé ìîæåò çàãëÿíóòü â âèðòóàëüíûé ìèð. Îñíîâíîé çàäà÷åé êîìïüþòåðíîé ãðàôèêè ÿâëÿåòñÿ ñîçäàíèå âèðòóàëüíîãî ìèðà, ðåàëüíî âûãëÿäÿùåãî, ðåàëüíî çâó÷àùåãî, ìèðà, â êîòîðîì ïåðåìåùåíèÿ è ðåàêöèè íà âîçäåéñòâèÿ ïðîèñõîäÿò â ðåàëüíîì âðåìåíè, ìèðà, êîòîðûé îùóùàåòñÿ ðåàëüíûì».

 òîò äàëåêèé 1965 ãîä ÿ òîëüêî ïðèåõàë â Äóáíó äëÿ âûïîëíåíèÿ äèïëîìíîé ðàáîòû â Ëàáîðàòîðèè ÿäåðíûõ ïðîáëåì, â ãðóïïå èçâåñòíîãî ôèçèêà Âåíåäèêòà Ïåòðîâè÷à Äæåëåïîâà. Çàêîí÷èë ÌÔÒÈ â 1966 ãîäó ïî ñïåöèàëüíîñòè "ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ÿäåðíàÿ ôèçèêà".

 Äóáíå ïðîðàáîòàë åùå ãîä, ó÷àñü â àñïèðàíòóðå Ôèçòåõà. Çàíèìàëèñü ìû îáðàáîòêîé ôîòîñíèìêîâ òðàåêòîðèé ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö â ïóçûðüêîâîé êàìåðå. Ýòà çàäà÷à î÷åíü áëèçêà êëàññè÷åñêîé çàäà÷å ôîòîãðàììåòðèè äëÿ àýðîôîòîñúåìêè, òîëüêî â ìèêðîìèðå.

 òå âðåìåíà ïóçûðüêîâûå êàìåðû áûëè ïåðåäîâîé ýêñïåðèìåíòàëüíîé ìåòîäèêîé ôèçèêè âûñîêèõ ýíåðãèé. Ñîâðåìåííûå ýëåêòðîííûå äåòåêòîðû òîëüêî çàðîæäàëèñü. Îáðàáîòêà ñíèìêîâ ñ ïóçûðüêîâûõ êàìåð ñòèìóëèðîâàëà ðàçâèòèå êîìïüþòåðíîé è äðóãîé òåõíèêè, ïîçâîëÿþùåé îáðàáàòûâàòü èçîáðàæåíèÿ - ñíèìêîâ áûëè ìèëëèîíû.

 õîäå ïîäãîòîâêè ê ýêñïåðèìåíòàì âñåì ôèçèêàì, â òîì ÷èñëå è ìíå, ïðèøëîñü îñâàèâàòü âû÷èñëèòåëüíóþ òåõíèêó, ïîñêîëüêó êàêîé òû ôèçèê, åñëè íå ìîæåøü èçìåðèòü ðåçóëüòàòû ñâîåãî ýêñïåðèìåíòà? "Èçìåðåíèå" äëÿ òîé ìåòîäèêè â áîëüøåé ñòåïåíè ñâîäèëèñü ê âû÷èñëåíèÿì, â ñîâðåìåííîé òåðìèíîëîãèè - ê "êîìïüþòèíãó".

Îíè çàêëþ÷àëèñü â òîì, ÷òî ñ ïîìîùüþ ñëîæíûõ èçìåðèòåëüíûõ óñòðîéñòâ, óïðàâëÿåìûõ îïåðàòîðàìè, âûñîêîêâàëèôèöèðîâàííûìè èíæåíåðàìè è îãðîìíûìè ïî ñîâðåìåííûì ïîíÿòèÿì êîìïüþòåðàìè, ïî ñòåðåîïàðàì ñíèìêîâ èçìåðÿëèñü êîîðäèíàòû òðàåêòîðèé, à çàòåì, ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíûõ ïðîãðàìì âîññòàíàâëèâàëàñü òðåõìåðíàÿ êàðòèíà âçàèìîäåéñòâèÿ ïó÷êîâîé ÷àñòèöû è ÷àñòèöû ìèøåíè.

È ìèøåíüþ, è äåòåêòîðîì ÷àñòèö ñëóæèëà æèäêîñòü, íàïîëíÿâøàÿ êàìåðó è ïðèâîäèìàÿ â ïåðåãðåòîå ñîñòîÿíèå ñ ïîìîùüþ ìîùíîé ãèäðàâëè÷åñêîé ñèñòåìû ðàñøèðåíèÿ. Ïîòîì ïî ýòèì òðàåêòîðèÿì îïðåäåëÿëèñü èìïóëüñû âòîðè÷íûõ (ðîæäåííûõ) ÷àñòèö è êèíåìàòèêà âçàèìîäåéñòâèÿ. Íà÷àëè ìû ñ÷èòàòü íà ÝÂÌ Ì20, ïîòîì íà ÁÝÑÌ-6.

Çàòåì, â 1967 ãîäó, ÿ ïåðååõàë â Ïðîòâèíî, ãäå áûë ïîñòðîåí ñàìûé áîëüøîé â ìèðå íà òî âðåìÿ óñêîðèòåëü, è ïðîäîëæàë çàíèìàòüñÿ òåìè æå ïðîáëåìàìè. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ôèçè÷åñêèõ ýêñïåðèìåíòîâ òðåáîâàëèñü áîëüøèå îáúåìû âû÷èñëåíèé, è ñðåäñòâà â âû÷èñëèòåëüíóþ òåõíèêó âêëàäûâàëèñü î÷åíü ñåðüåçíûå.

Òàê, â ñåìèäåñÿòûõ ãîäàõ â Ïðîòâèíî áûë ñîçäàí ñàìûé ìîùíûé â ÑÑÑÐ âû÷èñëèòåëüíûé öåíòð, îñíîâó êîòîðîãî ñîñòàâëÿë êîìïëåêñ ÝÂÌ àíãëèéñêîé êîìïàíèè ICL ñòîèìîñòüþ îêîëî £15 ìëí. Ìû, ôèçèêè, ó÷èëèñü ïðîãðàììèðîâàòü, ÷èòàÿ òåêñòû ïðîãðàìì, ñîçäàííûõ â CERN.  òå âðåìåíà ñôîðìèðîâàëîñü ìíåíèå, ÷òî ñàìûé õîðîøèé ïðîãðàììèñò - ýòî íåñîñòîÿâøèéñÿ ôèçèê-òåîðåòèê. Òàê áûëî âî âñåì ìèðå, íå òîëüêî ó íàñ.

Ïðîô. Ñòàíèñëàâ Êëèìåíêî

Îäíèì èç íàïðàâëåíèé íàøåé äåÿòåëüíîñòè ñòàëà êîìïüþòåðíàÿ ãðàôèêà. Óæå òîãäà ìû ïîíÿëè, ÷òî áåç òàêîãî èíñòðóìåíòà íåâîçìîæíî ýôôåêòèâíî ïðåäñòàâèòü ðåçóëüòàòû ñâîåé ðàáîòû. ×åëîâåê áîëåå 80% èíôîðìàöèè ïîëó÷àåò ÷åðåç çðèòåëüíûå êàíàëû è ñïîñîáåí îñîáåííî áûñòðî âîñïðèíèìàòü, îáðàáàòûâàòü è ïîíèìàòü èìåííî çðèòåëüíóþ èíôîðìàöèþ.

Åñëè ãîâîðèòü íà ÿçûêå èíôîðìàòèêè, ó ÷åëîâåêà åñòü äâà ïðîöåññîðà — ëîãè÷åñêèé, çà ðàáîòó êîòîðîãî îòâå÷àåò ëåâîå ïîëóøàðèå, è ãðàôè÷åñêèé — ïðàâîå ïîëóøàðèå, îòâå÷àþùåå çà òâîð÷åñêèå ïðîöåññû, îáðàçíîå ìûøëåíèå, èíòóèöèþ. Êîãäà ÷åëîâåê ðàññìàòðèâàåò êàðòèíêè, íàñûùåííûå íàó÷íîé èíôîðìàöèåé (îäíà êàðòèíêà ñòîèò òûñÿ÷è ñëîâ), òî ïðîèñõîäèò èíòåíñèâíûé èíôîðìàöèîííûé îáìåí ìåæäó äâóìÿ ïîëóøàðèÿìè — òàêèì îáðàçîì, äîñòèãàåòñÿ ñèíåðãåòè÷åñêèé ýôôåêò.

Ýòî èçâåñòíî äàâíî - íåäàðîì âñåãäà â îáñóæäåíèè ëþäè ñòàðàþòñÿ íå ïðîñòî ãîâîðèòü, íî è ðèñîâàòü, ïðèâîäèòü íåêîòîðûå îáðàçû. Ãðàôè÷åñêèå îáðàçû ïîçâîëÿþò íàãëÿäíî ïðåäñòàâèòü òðàäèöèîííî âîñïðèíèìàåìûå êàê "àáñòðàêòíûå" èäåè, îáúåêòû, ïîíÿòèÿ. Äîñòàòî÷íî âñïîìíèòü, ê ïðèìåðó, ãðàôè÷åñêèå ðàáîòû çàìå÷àòåëüíîãî îòå÷åñòâåííîãî ìàòåìàòèêà Àíàòîëèÿ Ôîìåíêî.

Ïåðâûå ãðàôè÷åñêèå ñèñòåìû ìû íàçûâàëè â òî âðåìÿ "èëëþñòðàòèâíîé ìàøèííîé ãðàôèêîé", òàê êàê èõ îñíîâíîé çàäà÷åé áûëî ôîðìèðîâàíèå èëëþñòðàöèé ê ôèçè÷åñêèì äîêëàäàì è ñòàòüÿì. À ïîñêîëüêó äàííûå ó íàñ, ôèçèêîâ, âñåãäà áûëè ñëîæíûå è ìíîãîìåðíûå, åñòåñòâåííî, âîçíèêëà èäåÿ äåëàòü èìåííî ìíîãîìåðíûå ïðåäñòàâëåíèÿ.

Ñíà÷àëà ýòî áûëè òðåõìåðíûå ãèñòîãðàììû, ïîòîì ìû ïîçíàêîìèëèñü ñ òåõíèêîé, ïîçâîëÿþùåé ïðåäñòàâèòü îáúåìíóþ ñöåíó áîëåå ðåàëèñòè÷íî. Òàê ïîñòåïåííî ìû ïðèøëè ê òîìó, ÷òî òåïåðü íàçûâàåòñÿ "âèçóàëèçàöèÿ" — äåëàòü âèäèìûì íåâèäèìîå.

Ñîáñòâåííî, ïóçûðüêîâàÿ êàìåðà è ñòàëà ïåðâûì èíñòðóìåíòîì âèçóàëèçàöèè. Ðàáîòà ñ íåé ïîçâîëèëà ðàçðàáîòàòü ðÿä êîíêóðåíòîñïîñîáíûõ ãðàôè÷åñêèõ ïàêåòîâ, êîòîðûå èñïîëüçîâàëèñü â ÑÑÑÐ è çà ðóáåæîì äëÿ âèçóàëèçàöèè ñîáûòèé â ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ôèçè÷åñêèõ óñòàíîâêàõ íîâîãî ïîêîëåíèÿ, ïðèøeäøèõ íà ñìåíó ïóçûðüêîâûì êàìåðàì.

 1987 ã. íàöèîíàëüíûì íàó÷íûì ôîíäîì ÑØÀ áûëà ñôîðìèðîâàíà Èíèöèàòèâà ViSC (Visualization in Scientific Computing), îðèåíòèðîâàííàÿ íà ñîçäàíèå ñèñòåì âèçóàëèçàöèè äëÿ ñóïåðêîìïüþòåðîâ.  òî âðåìÿ â ÑØÀ áûëî ñîçäàíî ïÿòü ñóïåðêîìïüþòåðíûõ öåíòðîâ, êîòîðûå âûäàâàëè îãðîìíûå ìàññèâû äàííûõ, è ñ íèìè ÷òî-òî íàäî áûëî äåëàòü äëÿ âîñïðèÿòèÿ ðåçóëüòàòîâ âû÷èñëåíèé.

×åëîâåê íå ñïîñîáåí âîñïðèíÿòü îãðîìíûå îáúåìû ÷èñëîâûõ äàííûõ, âûäàâàåìûõ ñóïåðêîìïüþòåðàìè, à, êàê èçâåñòíî, «öåëü ðàñ÷åòîâ - íå ÷èñëà, à ïîíèìàíèå» (Ðè÷àðä Õåììèíã). Âèçóàëèçàöèÿ ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü äëÿ àíàëèçà ÷èñëåííûõ äàííûõ ìîùíóþ ÷åëîâå÷åñêóþ ñïîñîáíîñòü âèäåòü è ïîíèìàòü èçîáðàæåíèÿ. Ñîîòâåòñòâåííî, åå çàäà÷à - ïðåîáðàçîâàíèå îãðîìíûõ ìàññèâîâ ÷èñëîâîé èíôîðìàöèè â àäåêâàòíûå äëÿ ÷åëîâå÷åñêîãî âîñïðèÿòèÿ ãðàôè÷åñêèå îáðàçû.

 1990 ã. ïðîøëà ïåðâàÿ êîíôåðåíöèÿ â Ñàí-Ôðàíöèñêî ïî âèçóàëèçàöèè. ß â íåé ó÷àñòâîâàë, ïîçíàêîìèëñÿ ñî ñïåöèàëèñòàìè, è, â îáùåì, ýòà îáëàñòü ìåíÿ óâëåêëà.  1991 ã. áûëà ïðîâåäåíà ïåðâàÿ Ðîññèéñêàÿ êîíôåðåíöèÿ "Ãðàôèêîí", ïðèøåäøàÿ íà ñìåíó òðàäèöèîííûì ñîâåòñêèì êîíôåðåíöèÿì ïî êîìïüþòåðíîé ãðàôèêå. Íà "Ãðàôèêîíå" âñå ÷àùå ñòàëè ïîÿâëÿòüñÿ äîêëàäû, ïîñâÿùåííûå ïðîáëåìàì âèçóàëèçàöèè.

 1994 ã. íàìè áûë ñîçäàí «âèðòóàëüíûé» Èíñòèòóò ôèçèêî-òåõíè÷åñêîé èíôîðìàòèêè, îñíîâíûì íàïðàâëåíèåì äåÿòåëüíîñòè êîòîðîãî ñòàëà ðàçðàáîòêà ñèñòåì âèçóàëèçàöèè è âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ (ÂÎ) äëÿ ðîññèéñêîé êîñìè÷åñêîé è àòîìíîé ïðîìûøëåííîñòè, íàóêè è îáðàçîâàíèÿ.

Ïðîô. Ñòàíèñëàâ Êëèìåíêî

Äâóìÿ ãîäàìè ðàíüøå áûë îáðàçîâàí Ðîññèéñêèé ôîíä ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé, êîòîðûé ñòàë ìîùíîé àëüòåðíàòèâîé òðàäèöèîííîìó ôèíàíñèðîâàíèþ ÍÈÐ è äàâàë âîçìîæíîñòü âûæèòü èíèöèàòèâíûì è óïîðíûì. Ñ òðåòüåãî "çàõîäà" íàø Èíñòèòóò âûèãðàë ñâîé ïåðâûé ãðàíò ÐÔÔÈ: ïðîåêò íàçûâàëñÿ "Âèçóàëèçàöèÿ ñëîæíûõ ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé è ìàòåìàòè÷åñêèõ àáñòðàêöèé".

 ýòîì ïðîåêòå áûëà ðåàëèçîâàíà ìîÿ äàâíèøíÿÿ ìå÷òà "èçîáðàçèòü ãðóïïó" - íàìè âèçóàëüíî, â âèäå âèäåîôèëüìà áûëà ïîêàçàíà ñóùåñòâåííàÿ ðàçíèöà òîïîëîãèè ãðóïïû âðàùåíèé íà 2π è 4π. Ñîáñòâåííî, íàø Èíñòèòóò è ïî ñåé äåíü ñóùåñòâóåò ëèøü áëàãîäàðÿ ïîääåðæêå ÐÔÔÈ è ýíòóçèàçìó íàøèõ ñîòðóäíèêîâ.

R&D.CNews. Ñòóäåíòû ÌÔÒÈ ðàçäåëÿþò Âàø èíòåðåñ ê òåõíîëîãèÿì âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè?

Ñòàíèñëàâ Êëèìåíêî. Íà Çàïàäå îñíîâíîé äâèæóùåé ñèëîé íàóêè ÿâëÿþòñÿ ñòóäåíòû ñòàðøèõ êóðñîâ è àñïèðàíòû. Ìû òîæå ïðèâëåêàëè ê íàó÷íûì ðàáîòàì ñòóäåíòîâ ÌÔÒÈ, íî ñíà÷àëà íå ïðèäàâàëè áîëüøîãî çíà÷åíèÿ ýòîìó çàðóáåæíîìó ôåíîìåíó. Áîëüøèì îòêðûòèåì äëÿ ìåíÿ áûëî è òî, ÷òî óñïåøíî ðàáîòàþùèå íà Çàïàäå íàó÷íûå êîëëåêòèâû ïî ñóòè âêëþ÷àþò â ñåáÿ òðè èïîñòàñè — ôóíäàìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ, îáðàçîâàíèå è êîììåðöèàëèçàöèþ ðåçóëüòàòîâ èññëåäîâàíèÿ (ýòî òåïåðü íàçûâàåòñÿ "èííîâàöèîííîé" äåÿòåëüíîñòüþ).

Òîãäà ÿ âñåðüåç çàäóìàëñÿ î ñîçäàíèè êàôåäðû â ÌÔÒÈ, ñïåöèàëèçèðóþùåéñÿ êàê ðàç â îáëàñòè âûñîêèõ èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé è ðàáîòàþùåé â ñâÿçêå ñ Èíñòèòóòîì ôèçèêî-òåõíè÷åñêîé èíôîðìàòèêè. Ðåêòîð Ôèçòåõà Íèêîëàé Êàðëîâ è äåêàí ôàêóëüòåòà îáùåé è ïðèêëàäíîé ôèçèêè Ôåäîð Êàìåíåö ïîääåðæàëè èäåþ ñîçäàíèÿ "êîìïüþòåðíîé êàôåäðû" íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå.

 1997 ãîäó áûëà ñîçäàíà áàçîâàÿ êàôåäðà ñèñòåìíîé èíòåãðàöèè è ìåíåäæìåíòà, íà êîòîðîé â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðîõîäèò îáó÷åíèå ñâûøå ñîòíè ñòóäåíòîâ ñòàðøèõ êóðñîâ è àñïèðàíòîâ; â øòàòå êàôåäðû - îêîëî òðèäöàòè ïðåïîäàâàòåëåé.

Ìíîãèå ñòóäåíòû ñ íàó÷íûì ñêëàäîì óìà ñ áîëüøèì èíòåðåñîì ó÷àñòâóþò â íàøèõ ïðîåêòàõ. Ìû äàåì íàøèì ñòóäåíòàì ãîäîâîé êóðñ ïî êîìïüþòåðíîé ãðàôèêå è âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè. Ïðè âûïîëíåíèè êóðñîâîé ðàáîòû ñòóäåíòû ðàçðàáàòûâàþò ñåðüåçíûå äåìîíñòðàöèè ñ âèðòóàëüíûìè îáúåêòàìè è ñöåíàìè.

Ëó÷øèå èç íèõ âûáèðàþò íàø èíñòèòóò â êà÷åñòâå áàçîâîé îðãàíèçàöèè è âûïîëíÿþò ñåðüåçíûå ïðîåêòû ñ èñïîëüçîâàíèåì òåõíîëîãèè ÂÎ. Íàïðèìåð, íàøà ñòóäåíòêà 6-ãî êóðñà Ïîëèíà Äàíèëè÷åâà â ýòîì ãîäó äåìîíñòðèðîâàëà ôðàãìåíòû ñâîåé ìàãèñòåðñêîé äèññåðòàöèè íà âûñòàâêå CeBIT'2008 â Ãàííîâåðå íà ñòåíäå Ôåäåðàëüíîãî àãåíòñòâà ïî îáðàçîâàíèþ.

R&D.CNews. Íàñêîëüêî âîîáùå èçìåíèëñÿ îáëèê îòå÷åñòâåííîãî ñòóäåíòà-ôèçèêà çà 40 ëåò?

Ñòàíèñëàâ Êëèìåíêî. Ìíå òðóäíî ñóäèòü îáî âñåõ ñòóäåíòàõ, ìîãó òîëüêî ñêàçàòü î ñòóäåíòàõ íàøåãî ôàêóëüòåòà îáùåé è ïðèêëàäíîé ôèçèêè ÌÔÒÈ, êîòîðûå ïðèõîäÿò ê íàì íà êàôåäðó. Íàø ôàêóëüòåò èñòîðè÷åñêè ñ÷èòàåòñÿ ëó÷øèì â ÌÔÒÈ - ïðåæäå âñåãî, ïî íàáîðó íà ïåðâûé êóðñ. Êîíêóðñà íà ôàêóëüòåò ïðàêòè÷åñêè íåò — ê íàì èäóò îäíè îòëè÷íèêè: ïîáåäèòåëè ðîññèéñêèõ è ðåãèîíàëüíûõ îëèìïèàä, ó÷àñòíèêè ìåæäóíàðîäíûõ îëèìïèàä, çîëîòûå ìåäàëèñòû è, âîîáùå, î÷åíü ïîäãîòîâëåííûå ðåáÿòà.

Íà ñîáåñåäîâàíèè ïåðåä ïðèíÿòèåì ðåøåíèÿ î çà÷èñëåíèè â èíñòèòóò àáèòóðèåíòàì çàäàþò îäèí è òîò æå âîïðîñ: «×åì âû õîòèòå çàíèìàòüñÿ?» Áîëüøèíñòâî ìå÷òàþò ñòàòü ôèçèêàìè-òåîðåòèêàìè â îáëàñòè ôèçèêè ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö, àñòðîôèçèêè, ôèçèêè òâåðäîãî òåëà, ôèçèêè ëàçåðîâ. À åñëè ýêñïåðèìåíòàòîðîì - òî îáÿçàòåëüíî â îáëàñòè ôèçèêè íèçêèõ òåìïåðàòóð.

×åðåç òðè ãîäà îáó÷åíèÿ, ïîçíàêîìèâøèñü ñ ðåàëèÿìè æèçíè è óñïåõàìè ñòàðøåêóðñíèêîâ â ïîâûøåíèè ñîáñòâåííîãî áëàãîñîñòîÿíèÿ (ðåçóëüòàòû àíîíèìíîãî àíêåòèðîâàíèÿ ñâèäåòåëüñòâóþò, ÷òî äîõîäû ñòóäåíòîâ ñòàðøèõ êóðñîâ ÌÔÒÈ ïðèìåðíî â 5 ðàç ïðåâûøàþò äîõîäû èõ ñîáñòâåííûõ ïðåïîäàâàòåëåé), ñòóäåíòû ñòðåìÿòñÿ íàéòè ðàáîòó. Äëÿ ýòîãî ó íèõ èìåþòñÿ ñâîáîäíûå îò çàíÿòèé "áàçîâûå äíè", êîãäà îíè, òåîðåòè÷åñêè, äîëæíû áûëè áû çàíèìàòüñÿ ÍÈÐ.

Åñòåñòâåííî, îáðàùàþòñÿ îíè â êîììåð÷åñêèå êîìïàíèè è áàíêè, ãäå ìîëîäûå âûñîêî èíòåëëåêòóàëüíûå òàëàíòû âîñòðåáîâàíû ãîðàçäî áîëüøå, ÷åì â àêàäåìè÷åñêèõ èíñòèòóòàõ, è çàðïëàòà íà ïîðÿäîê âûøå. Íå îáëàäàÿ ïðîôåññèîíàëüíîé ïîäãîòîâêîé ïî êîìïüþòåðíûì òåõíîëîãèÿì, íàèáîëåå âîñòðåáîâàííûì íà ðûíêå, ñòóäåíòû ôèçè÷åñêèõ êàôåäð ÔÎÏÔ ñòðåìÿòñÿ ïåðåéòè íà íàøó êàôåäðó, ÷òîáû ïîëó÷èòü íåîáõîäèìûå èì íà ðàáîòå çíàíèÿ è óìåíèÿ.

Ìû îêàçàëèñü â ñèòóàöèè, ïðÿìî ïðîòèâîïîëîæíîé ïðèíÿòîé â âûñîêîðàçâèòûõ ñòðàíàõ, ãäå ñòóäåíòû çà îáðàçîâàíèå äîëæíû ïëàòèòü. Ó íàñ æå, åñëè õî÷åøü ó÷èòü ñòóäåíòà ñâîåé íàóêå è ñâîåìó ðåìåñëó, òî òû åìó äîëæåí ïëàòèòü ïî ìåðêàì êîììåð÷åñêèõ êîìïàíèé.

VR-Ñèìóëÿòîð îðáèòàëüíîé êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè â ñðåäå Àâàíãî

VR-Ñèìóëÿòîð îðáèòàëüíîé êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè â ñðåäå Àâàíãî (ÌÔÒÈ)

 çàïàäíûõ óíèâåðñèòåòàõ ïðîôåññîðà òàêæå ïëàòÿò ñòóäåíòàì çà ñ÷åò âûèãðàííûõ ãðàíòîâ, åñëè õîòÿò ïðèâëå÷ü ñòóäåíòà ê âûïîëíåíèþ ñâîèõ ïðîåêòîâ, íî òàì óðîâåíü ãðàíòîâ íà äâà ïîðÿäêà âûøå íàøèõ, à ïðîôåññîðàì, êàê ïðàâèëî, çàïðåùåíî ïîëó÷àòü äîïîëíèòåëüíóþ çàðïëàòó.

Óñïåøíàÿ êîììåðöèàëèçàöèÿ íàó÷íûõ ðåçóëüòàòîâ (èííîâàöèîííàÿ äåÿòåëüíîñòü) ïîçâîëÿåò íàó÷íûì ëàáîðàòîðèÿì íà ðàâíûõ êîíêóðèðîâàòü ñ êîììåð÷åñêèìè êîìïàíèÿìè íà ðûíêå "ñòóäåí÷åñêîãî òðóäà" (òàê è õî÷åòñÿ ñêàçàòü - "äåòñêîãî òðóäà", êîòîðûé ñóùåñòâåííî îãðàíè÷åí íà Çàïàäå ëèáî þðèäè÷åñêè, ëèáî ñîöèàëüíîé òðàäèöèåé).

Ñîâåðøåííî î÷åâèäíî, ÷òî îòå÷åñòâåííûå àêàäåìè÷åñêèå èíñòèòóòû, ïåðåñòàâ æèòü çà ñ÷åò ðåíòû ñäàâàåìûõ â àðåíäó ïîìåùåíèé è âñåðüåç çàíÿâøèñü èííîâàöèîííîé äåÿòåëüíîñòüþ, ñìîãóò ïëàòèòü ñòóäåíòàì íà óðîâíå "ðàçóìíîé äîñòàòî÷íîñòè" è ëåãêî ðàçâåðíóò ñâîèõ ñòóäåíòîâ îáðàòíî â íàó÷íûå ëàáîðàòîðèè. Êðîìå òîãî, êðàéíå âàæíî, ÷òîáû íàøè çàêîíîäàòåëè ïðèíÿëè çàêîí îá îãðàíè÷åíèè ðàáî÷åãî âðåìåíè äëÿ ñòóäåíòîâ, êîòîðûå ó÷àòñÿ â ÂÓÇàõ íà áþäæåòíîé îñíîâå.

Íàìè òàêæå áûëî ñäåëàíî íåñêîëüêî ïîïûòîê "çàìêíóòü òðèàäó" óñòîé÷èâîãî íàó÷íîãî êîëëåêòèâà èííîâàöèîííîé êîìïàíèåé, íî ïîêà â ñòðàíå íàøà íàó÷íàÿ ïðîäóêöèÿ îñòàåòñÿ ìàëî âîñòðåáîâàííîé. Ìû ïðîäîëæàåì ïîèñêè ïóòåé âíåäðåíèÿ ÷åðåç ïîèñê íîâûõ çàäà÷, íîâûõ ñôåð ïðèëîæåíèÿ íàøèõ ðàçðàáîòîê. Èíòåðåñíî îòìåòèòü, ÷òî èñïîëüçîâàíèå ðåçóëüòàòîâ íàóêè â ïðîìûøëåííîñòè â ðàçâèòûõ ñòðàíàõ íàçûâàåòñÿ "òðàíñôåðîì", òî åñòü "ïåðåäà÷åé", à ó íàñ - "âíåäðåíèåì", ÷òî èçíà÷àëüíî ïðåäïîëàãàåò "ñîïðîòèâëåíèå ñðåäû".

Áîëüøóþ ðîëü â ñòàíîâëåíèè óñòîé÷èâîé íàó÷íîé ñòðóêòóðû íîâîãî òèïà, ïîñòðîåííîé ïî ïðèíöèïó "âèðòóàëüíîãî êîëëåêòèâà", ñûãðàëî ìåæäóíàðîäíîå ñîòðóäíè÷åñòâî. Áîëåå 15 ëåò ìû ñîòðóäíè÷àëè ñ Ôðàóíãîôåðîâñêèì èíñòèòóòîì ìåäèàêîììóíèêàöèé (ÈÌÊ, ã. Ñàíêò-Àâãóñòèí, Ãåðìàíèÿ), âåäóùèì ìèðîâûì ðàçðàáîò÷èêîì ñèñòåì âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ.

R&D.CNews. Êàêèìè ïðîáëåìàìè â íàñòîÿùåå âðåìÿ çàíèìàåòñÿ âàø âèðòóàëüíûé èíñòèòóò, êàê âû ïðèøëè ê íîâîé äëÿ Ðîññèè òåõíîëîãèè âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè?

Ñòàíèñëàâ Êëèìåíêî.  ïðîöåññå ðàçâèòèÿ âèçóàëèçàöèè êàê íàó÷íîé äèñöèïëèíû è òåõíîëîãèè àíàëèçà äàííûõ áûëî îñîçíàíî, ÷òî ÷åëîâåê ëó÷øå âñåãî ïîíèìàåò è ïðîíèêàåò â ñóòü èññëåäóåìîãî ÿâëåíèÿ, êîãäà îí ìîæåò "ïîãðóçèòüñÿ â ìèð èññëåäóåìîãî ÿâëåíèÿ", òî åñòü, â ïðîñòðàíñòâî ìîäåëè, è êîãäà åãî "ïîãðóæåíèå" óñèëèâàåòñÿ âîçìîæíîñòüþ íåïîñðåäñòâåííî ìàíèïóëèðîâàòü äàííûìè â ïðîñòðàíñòâå ìîäåëè. Ýòî îñîçíàíèå è ïðèâåëî ê ïîÿâëåíèþ ïîíÿòèÿ âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ èëè âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè.

Âèðòóàëüíîå îêðóæåíèå - ýòî òåõíîëîãèÿ ÷åëîâåêî-ìàøèííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ, êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåò ïîãðóæåíèå ïîëüçîâàòåëÿ â òð¸õìåðíóþ èíòåðàêòèâíóþ ñðåäó èçó÷àåìîãî ÿâëåíèÿ èëè ïðîöåññà è ïðåäîñòàâëÿåò åñòåñòâåííûé èíòóèòèâíûé èíòåðôåéñ äëÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ñ îáúåêòàìè (èñêóññòâåííûìè è/èëè ðåàëüíûìè) â âèðòóàëüíîé ñðåäå.

Ïî îöåíêå ïðîôåññîðà Ôðåäåðèêà Áðóêñà, ñåãîäíÿ â ìèðå äåéñòâóåò áîëåå ïÿòèñîò ïîëíîìàñøòàáíûõ óñòàíîâîê âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ, êîòîðûå ðåàëüíî ïðèíîñÿò îùóòèìóþ ïîëüçó â ñâîèõ îáëàñòÿõ ïðèìåíåíèÿ. Íàèáîëåå ñåðü¸çíûå ðåçóëüòàòû ïîëó÷åíû íà àâèàöèîííûõ è àâòîìîáèëüíûõ òðåíàæåðàõ, â ñèñòåìàõ ïîäãîòîâêè ýêèïàæåé àòîìíûõ ïîäâîäíûõ ëîäîê è âîåííûõ êîðàáëåé, ïðè îáó÷åíèè îïåðàòîðîâ àòîìíûõ ýëåêòðîñòàíöèé, ïðè òðåíèðîâêàõ êîñìîíàâòîâ ðàáîòå â óñëîâèÿõ íåâåñîìîñòè, ïðè èññëåäîâàíèÿõ è ðàçðàáîòêå íàíîòåõíîëîãèé.

Ïðèìåíåíèå òåõíîëîãèè âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ ïîçâîëèëî ïåðåéòè íà êà÷åñòâåííî áîëåå âûñîêèé óðîâåíü îáðàáîòêè äàííûõ, ìîäåëèðîâàíèÿ è ïðîåêòèðîâàíèÿ ýêñïåðèìåíòîâ, ñîçäàíèÿ ñëîæíûõ ìàøèí è ìåõàíèçìîâ, ïðîìûøëåííûõ îáúåêòîâ è ïðîöåññîâ.

Îäíàæäû ÿ íàøåë îïðåäåëåíèå "ñèíòåòè÷åñêîé" íàóêè, êîòîðîå ïîëíîñòüþ ðàçäåëÿþ: «ñèíòåòè÷åñêàÿ íàóêà - ýòî íå÷òî èñêóññòâåííîå, âûâåäåííîå èñêëþ÷èòåëüíî òîëüêî íà îñíîâå óìîçàêëþ÷åíèé, áåç ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé». Òî åñòü, ñèíòåòè÷åñêóþ íàóêó òîëüêî òîãäà ìîæíî êâàëèôèöèðîâàòü êàê åñòåñòâåííóþ, êîãäà â íåé ïîÿâëÿåòñÿ "èçìåðåíèå".  òàêîì ñìûñëå âèçóàëèçàöèÿ, êîíå÷íî, ñèíòåòè÷åñêàÿ íàóêà, òî÷íåå — òåõíîëîãèÿ.

Îäíàêî, îíà èìååò øàíñ ñòàòü ðåàëüíîé åñòåñòâåííîé íàóêîé. Òàê, íà êîíôåðåíöèè VR-2005 (Áîíí, Ãåðìàíèÿ) ïî âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè â êëþ÷åâîì äîêëàäå ïðîôåññîðà Áðóêñà áûëè ïîñòàâëåíû çàäà÷è ýêñïåðèìåíòàëüíîãî è êîëè÷åñòâåííîãî îïðåäåëåíèÿ (èçìåðåíèÿ) ãëóáèíû «ïîãðóæåíèÿ» ÷åëîâåêà â âèðòóàëüíóþ ñðåäó.

 íàøåì êîëëåêòèâå åñòü ñòóäåíòû, àñïèðàíòû, ïðåïîäàâàòåëè íàøåé Êàôåäðû â ÌÔÒÈ. Ìû àêòèâíî ñîòðóäíè÷àåì ñ Öåíòðîì ïîäãîòîâêè êîñìîíàâòîâ, Öåíòðîì óïðàâëåíèÿ ïîëåòàìè, Èíñòèòóòîì êîñìè÷åñêîãî ïðèáîðîñòðîåíèÿ, Íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèì öåíòðîì ýëåêòðîííîé âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè, êîììåð÷åñêèìè êîìïàíèÿìè. Óæå ïðîâåäåí ðÿä óñïåøíûõ ñîâìåñòíûõ ïðîåêòîâ, ïîääåðæàííûõ ãðàíòàìè ÐÔÔÈ.

 ðàìêàõ ñîâìåñòíîãî ïðîåêòà ñ Ôðàóíãîôåðîâñêèì èíñòèòóòîì ìåäèàêîììóíèêàöèé (Ñàíêò-Àâãóñòèí, Ãåðìàíèÿ) ìû ðàçðàáîòàëè óñòàíîâêó VEonPC (âèðòóàëüíîå îêðóæåíèå íà êëàñòåðàõ ïåðñîíàëüíûõ êîìïüþòåðîâ). Ïî ñðàâíåíèþ ñ òðàäèöèîííûìè äîðîãîñòîÿùèìè óñòàíîâêàìè âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè (CyberStage, iCONE, Responsive Workbench, Teleport) ñèñòåìà VEonPC îáëàäàåò íåâûñîêîé ñòîèìîñòüþ, ïîñêîëüêó áàçèðóåòñÿ íà èñïîëüçîâàíèè îáùåäîñòóïíûõ âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ êîìïüþòåðîâ è ñâîáîäíî ðàñïðîñòðàíÿåìîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ.

Ñâîþ ðàáîòó ìû âåäåì ñ èñïîëüçîâàíèåì îòêðûòîé (Open Source) ïðîãðàììíîé ñðåäû Àâàíãî - ìîùíîãî ñðåäñòâà äëÿ ñîçäàíèÿ èíòåðàêòèâíûõ ðàñïðåäåëåííûõ ïðèëîæåíèé âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ. Ñèñòåìà Àâàíãî áûëà ðàçðàáîòàíà â Èíñòèòóòå ìåäèàêîììóíèêàöèé Íåìåöêîãî öåíòðà èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé (GMD, Ñàíêò-Àâãóñòèí, Ãåðìàíèÿ) ñîâìåñòíî ñ ðîññèéñêèìè ó÷åíûìè, à çàòåì ïåðåíåñåíà íà PC-Linux êëàñòåðû.

 íàñòîÿùåå âðåìÿ ìû ðàáîòàåì íàä íåñêîëüêèìè èññëåäîâàòåëüñêèìè ïðîåêòàìè, ïîñâÿùåííûìè ïðèìåíåíèþ òåõíîëîãèè âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ íàóêè è òåõíèêè.

Îäèí èç íèõ - ýòî ðàçðàáîòêà òðåíàæåðîâ ñ ñèëîâîé îáðàòíîé ñâÿçüþ. Ðàçðàáîòêà òàêîãî òðåíàæåðà ïîçâîëèò âîñïðîèçâîäèòü ðåàëüíûå äèíàìè÷åñêèå íàãðóçêè è âûðàáàòûâàòü íåîáõîäèìûå ìîòîðíûå íàâûêè ó òðåíèðóþùåãîñÿ.  êà÷åñòâå óñòðîéñòâà, èìèòèðóþùåãî áèîìåõàíè÷åñêèå îñîáåííîñòè äâèæåíèÿ ìû âûáðàëè øèðîêî èñïîëüçóåìûé àêòèâíûé òðåíàæåð ãîðíîëûæíèêà/ñíîóáîðäèñòà îòå÷åñòâåííîãî ïðîèçâîäñòâà.

Äðóãîé ïðîåêò èñïîëüçîâàíèÿ ìåòîäîâ ÂÎ â îáó÷åíèè - ðàçðàáîòêà òåõíîëîãèè òàê íàçûâàåìîãî "âèðòóàëüíîãî ïîâåñòâîâàíèÿ". Âèðòóàëüíîå ïîâåñòâîâàíèå îáúåäèíÿåò â ñåáå íîâåéøèå äîñòèæåíèÿ â îáëàñòè âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ è èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà è ðåàëèçóåò ïðèíöèï edutainment, ò.å. ñîâìåùàåò îáó÷åíèå (education) ñ ðàçâëå÷åíèåì (entertainment).

Îíî èìååò ìíîãî îáùåãî ñ òðåíàæåðàìè íà áàçå òåõíîëîãèè ÂÎ, èíòåðàêòèâíûìè ìîäåëÿìè è «ñåðüåçíûìè èãðàìè» (serious games), íî îòëè÷àåòñÿ îò íèõ íàððàòèâíîé (ïîâåñòâîâàòåëüíîé) íàïðàâëåííîñòüþ. Óðîê â æàíðå âèðòóàëüíîãî ïîâåñòâîâàíèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàññêàç, ñîäåðæàùèé ýëåìåíòû èíòåðàêòèâíîñòè. Èíòåðàêòèâíîñòü ïîçâîëÿåò óñòàíîâèòü îáðàòíóþ ñâÿçü ñî ñëóøàòåëåì è ôîðìèðîâàòü ñþæåò âèðòóàëüíîé èñòîðèè â çàâèñèìîñòè îò åãî ïðåäïî÷òåíèé.

Äåòè "ïóòåøåñòâóþò" â VR-Ñèìóëÿòîðå Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû (ÌÔÒÈ)

Ìû óäåëÿåì îñîáîå âíèìàíèå êîñìè÷åñêèì îáðàçîâàòåëüíûì ïðèëîæåíèÿì òåõíîëîãèè âèðòóàëüíîãî ïîâåñòâîâàíèÿ: "Âèðòóàëüíûé ïëàíåòàðèé", "Âèðòóàëüíûå êîñìè÷åñêèå ýêñïåðèìåíòû" è "Âèðòóàëüíûå óðîêè èç êîñìîñà".

Ïðèëîæåíèå "Âèðòóàëüíûé ïëàíåòàðèé" ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ îáó÷åíèÿ øêîëüíèêîâ àñòðîíîìèè. Îíî ïðåäñòàâëÿåò 3200 ÿð÷àéøèõ çâåçä, 30 îáúåêòîâ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû è 88 ñîçâåçäèé. Âñå îáúåêòû îòîáðàæàþòñÿ òàê, êàê áóäòî íàáëþäàòåëü âèäèò èõ èç èëëþìèíàòîðà êîñìè÷åñêîãî êîðàáëÿ. Ñòåðåîñêîïè÷åñêàÿ ïðîåêöèîííàÿ ñèñòåìà ñîçäàåò èëëþçèþ îòêðûòîãî êîñìè÷åñêîãî ïðîñòðàíñòâà.

Ïðèëîæåíèå "Âèðòóàëüíûå êîñìè÷åñêèå ýêñïåðèìåíòû" ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ òðåíèðîâêè êîñìîíàâòîâ è ïîñòàíîâùèêîâ êîñìè÷åñêèõ ýêñïåðèìåíòîâ (ÊÝ) â óñëîâèÿõ, ïðèáëèæåííûõ ê "áîåâûì". Ïåðåìåùàÿñü âíóòðè âèðòóàëüíîé êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè è âçàèìîäåéñòâóÿ ñ íåé, ìîæíî ïîëó÷èòü àäåêâàòíîå ïðåäñòàâëåíèå îá îáñòàíîâêå íà áîðòó.

Ýòî ïîçâîëèò äåòàëüíî ïðîäóìàòü è îòðàáîòàòü ìåòîäèêó ïîñòàíîâêè ÊÝ, ó÷èòûâàÿ âñåâîçìîæíûå îãðàíè÷åíèÿ, è èçáåæàòü îøèáîê ïðè ïðîâåäåíèè ðåàëüíûõ ýêñïåðèìåíòîâ â óñëîâèÿõ êîñìè÷åñêîãî ïîëåòà.

Ïåðâûé â ìèðå óðîê èç êîñìîñà âåäåò ðîññèéñêèé êîñìîíàâò Àëåêñàíäð Ñåðåáðîâ

1993 ãîä. Ïåðâûé â ìèðå óðîê èç êîñìîñà âåäåò ðîññèéñêèé êîñìîíàâò Àëåêñàíäð Ñåðåáðîâ

 ðàìêàõ ïðîåêòà "Âèðòóàëüíûå óðîêè èç êîñìîñà" íà îñíîâå ðåàëüíûõ óðîêîâ èç êîñìîñà, ñîçäàííûõ êîñìîíàâòîì Àëåêñàíäðîì Ñåðåáðîâûì âî âðåìÿ åãî ïîëåòà íà ñòàíöèè "Ìèð", ìû ðàçðàáàòûâàåì îáðàçîâàòåëüíîå ïðèëîæåíèå â æàíðå âèðòóàëüíîãî ïîâåñòâîâàíèÿ. Íà íàøèõ âèðòóàëüíûõ êîñìè÷åñêèõ óðîêàõ ñòåðåîñêîïè÷åñêàÿ ïðîåêöèîííàÿ ñèñòåìà îáåñïå÷èâàåò ïîãðóæåíèå â âèðòóàëüíóþ ñðåäó, ïðåäñòàâëÿþùóþ ñîáîé ìîäåëü îðáèòàëüíîé êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè, à âèðòóàëüíûé ó÷èòåëü-êîñìîíàâò îáúÿñíÿåò, êàê ïðîÿâëÿþòñÿ âàæíåéøèå ôèçè÷åñêèå çàêîíû â óñëîâèÿõ íåâåñîìîñòè.

Ïðèìåðîì ïðèìåíåíèÿ ÂÎ äëÿ óïðàâëåíèÿ ñëîæíûìè òåõíè÷åñêèìè îáúåêòàìè ÿâëÿåòñÿ òåõíîëîãèÿ èíäóöèðîâàííîãî âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ (ÈÂÎ), ðàçðàáîòàííàÿ ïðè ó÷àñòèè Öåíòðà óïðàâëåíèÿ ïîëåòàìè äëÿ äåìîíñòðàöèè ïðîöåññîâ ðàçâåðòûâàíèÿ è ýêñïëóàòàöèè îðáèòàëüíûõ êîìïëåêñîâ. Ñèñòåìà ÈÂÎ â ðåæèìå ðåàëüíîãî âðåìåíè îñóùåñòâëÿåò ïðèåì äàííûõ î ñîñòîÿíèè ðåàëüíûõ îáúåêòîâ è ïðåîáðàçóåò ýòó èíôîðìàöèþ â ïàðàìåòðû ñîñòîÿíèÿ âèðòóàëüíûõ îáúåêòîâ. Ïîëó÷åííûå äàííûå âèçóàëèçèðóþòñÿ â ñèñòåìå âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ.

Ñòåðåîñêîïè÷åñêèé VR-ýìóëÿòîð ìàãíèòîñôåðû Çåìëè (ÌÔÒÈ)

 íàñòîÿùåå âðåìÿ êðàéíå ïåðñïåêòèâíûì âèäèòñÿ ñèíòåç óæå ñóùåñòâóþùèõ ñîâðåìåííûõ òåõíîëîãèé ïîëó÷åíèÿ äîñòîâåðíîé, íå îïîñðåäîâàííîé êàðòîãðàôè÷åñêèìè ìåòîäàìè ãåîãðàôè÷åñêîé è ïðîñòðàíñòâåííîé èíôîðìàöèè, ïðèíöèïîâ íåîãåîãðàôèè è Situational Awareness, ñ îäíîé ñòîðîíû – è ìåòîäîâ âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè è âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ, ñ äðóãîé.

Ðåçóëüòàòû òàêîãî ñèíòåçà, î÷åâèäíûå ñïåöèàëèñòàì, ñïîñîáíû êàðäèíàëüíî èçìåíèòü ñòåïåíü âîñïðèÿòèÿ îáðàçà Çåìëè, îáðàçà ãåîãðàôè÷åñêîãî ïðîñòðàíñòâà – îò ëîêàëüíîãî äî ãëîáàëüíîãî ìàñøòàáà.

Êñòàòè, î òåðìèíîëîãèè — ðÿä ïðåäñòàâèòåëåé òðàäèöèîííûõ øêîë ãåîèíôîðìàòèêè íå ïîíèìàþò åùå âñåé çíà÷èìîñòè òåðìèíà "íåîãåîãðàôèÿ". Ñ÷èòàþ ñâîèì äîëãîì íàïîìíèòü: ïðè ïîÿâëåíèè íà ðûíêå íîâûõ èäåé, ïðîäóêòîâ è òåõíîëîãèé âìåñòå ñ íèìè ïðèõîäÿò è íîâûå ñëîâà — ýòî îïðàâäàíî è òàê áûëî âñåãäà.

Åùå Ïëàòîí çàäîëãî äî Ðîæäåñòâà Õðèñòîâà ïèñàë: «…îíè äàþò áîëåçíÿì íîâûå ñòðàííûå íàçâàíèÿ». Íà íåîáõîäèìîñòü íàçûâàòü íîâûå âåùè íîâûìè "ïðàâèëüíûìè èìåíàìè" óêàçûâàë âûäàþùèéñÿ ó÷åíûé â îáëàñòè èíôîðìàòèêè Äîíàëüä Êíóò â ñâîåé øèðîêîèçâåñòíîé êíèãå "Âñå ïðî ÒåÕ". Òåðìèí "íåîãåîãðàôèÿ", âíå âñÿêîãî ñîìíåíèÿ, èìååò ïðàâî íà ñóùåñòâîâàíèå.

R&D.CNews. Êàê Âû ïðèøëè ê èäåå ñèíòåçà òåõíîëîãèé âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè è íåîãåîãðàôèè?

Ñòàíèñëàâ Êëèìåíêî. Ãîä íàçàä, â èþëå 2007 ãîäà, ìû ïðèíèìàëè ó÷àñòèå â Ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íîé êîíôåðåíöèè - ðàáî÷åé âñòðå÷å ýêñïåðòîâ Ðîññèè è ÍÀÒÎ "Ñòîéêîñòü ãîðîäñêèõ ñîîðóæåíèé ê êîìáèíèðîâàííûì îïàñíûì âîçäåéñòâèÿì: óðîêè 11 ñåíòÿáðÿ è íàó÷íûå çàäà÷è íà áóäóùåå".

Îáñóæäàëîñü ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå àêòóàëüíûõ ïîñëå "11 ñåíòÿáðÿ" ïðîáëåì, êàñàþùèõñÿ ñíèæåíèÿ ðèñêà êàòàñòðîô è êîìïëåêñíîé áåçîïàñíîñòè ãîðîäà. Íà ýòîé âñòðå÷å ìû ñòàâèëè ñâîåé öåëüþ ïîçíàêîìèòü íàó÷íóþ îáùåñòâåííîñòü ñ òåõíîëîãèÿìè âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ è ïåðñïåêòèâàìè èõ ïðèìåíåíèÿ â çàäà÷àõ ðåàãèðîâàíèÿ, ïðåäîòâðàùåíèÿ è ëèêâèäàöèè ïîñëåäñòâèé ÷ðåçâû÷àéíûõ ñèòóàöèé (×Ñ).

Ñèñòåìû âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ óæå íà÷èíàþò èñïîëüçîâàòüñÿ òàì, ãäå íåîáõîäèìî ïðåäñòàâëåíèå òðåõìåðíûõ äàííûõ – è, â ÷àñòíîñòè, ãåîïðîñòðàíñòâåííîé èíôîðìàöèè. Îäíàêî ïîäëèííàÿ ðåâîëþöèÿ – åùå âïåðåäè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ, áëàãîäàðÿ, â òîì ÷èñëå, è âàøåìó ïîðòàëó Èññëåäîâàíèÿ è ðàçðàáîòêè – R&D.CNews, ñïåöèàëèñòû çàèíòåðåñîâàëèñü âîïðîñàìè ïðèìåíåíèÿ òåõíîëîãèé âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ è íåîãåîãðàôèè â ïðîåêòàõ ñîçäàíèÿ âèðòóàëüíûõ ãîðîäîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì îòêðûòîãî ÏÎ.

Èíòåãðèðîâàííàÿ òðåõìåðíàÿ ìîäåëü ãîðîäà èñêëþ÷èòåëüíî ïîëåçíà äëÿ ïðåäîñòàâëåíèÿ æèòåëÿì èíôîðìàöèè î ãîðîäå, îáåñïå÷åíèÿ ýôôåêòèâíîé êîììóíèêàöèè ìåæäó íàñåëåíèåì è ìýðèåé, ïëàíèðîâàíèÿ çàñòðîéêè è áëàãîóñòðîéñòâà ãîðîäà. Òåõíîëîãèè ÂÎ îáåñïå÷èâàåò èíòóèòèâíûé èíòåðôåéñ äëÿ äîñòóïà ê ãåîïðîñòðàíñòâåííîé èíôîðìàöèè.

Àáñòðàêòíîå ïîíèìàíèå âàæíîñòè ñîçäàíèÿ âèðòóàëüíûõ ìîäåëåé ãîðîäîâ, ðåãèîíîâ è îáúåêòîâ è èõ ïðåäñòàâëåíèÿ â óñòàíîâêàõ âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ ñóùåñòâîâàëî è ðàíüøå, îäíàêî òðàãåäèÿ "11 ñåíòÿáðÿ" ïðèäàëà ýòîìó ïîíèìàíèþ ÿñíóþ êîíêðåòèêó. Ñïåöèàëüíûå ñëóæáû Íüþ-Éîðêà îêàçàëèñü ïðîñòî íåñïîñîáíû âîñïðèíÿòü èíôîðìàöèþ âî âñåé åå ïîëíîòå. Ïðàâäà, âûâîäû áûëè ñäåëàíû áûñòðî.

Óæå ê êîíöó âòîðîé íåäåëè ñïàñàòåëüíûõ ðàáîò ïîñëå òðàãåäèè, àìåðèêàíñêèé Emergence Mapping Data Center íà÷àë ïðîåêò ïî ñîçäàíèþ 3D-ìîäåëåé ïîäçåìíûõ èíôðàñòðóêòóð: øàõò ëèôòîâ, ëèíèé êîììóíèêàöèè, ýëåêòðè÷åñêîé è ãàçîâîé ïðîâîäêè è ò.ä. Ñòàëî ÿñíî, ÷òî òðåõìåðíûå ìîäåëè ãîðîäîâ íå òîëüêî ìîãóò, íî è äîëæíû èñïîëüçîâàòüñÿ êàê â ñèòóàöèîííûõ è êðèçèñíûõ öåíòðàõ óïðàâëåíèÿ ÷ðåçâû÷àéíîé ñèòóàöèåé äëÿ îòîáðàæåíèÿ èíôîðìàöèè î ×Ñ â ðåæèìå ðåàëüíîãî âðåìåíè, òàê è äëÿ íàâèãàöèè ïîèñêîâî-ñïàñàòåëüíûõ îòðÿäîâ.

Ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî ìíîãèå ëþäè îñîçíàëè çíà÷èìîñòü âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè â íàøåé æèçíè ïî íàñòîÿùåìó èìåííî "11 ñåíòÿáðÿ".

×òî êàñàåòñÿ èñïîëüçîâàíèÿ VR-òåõíîëîãèé â êðèçèñíûõ ñèòóàöèÿõ, òî â ýòîì ñëó÷àå öåëåñîîáðàçíî ïðèìåíÿòü ñèñòåìû ðàñøèðåííîé ðåàëüíîñòè (Augmented Reality - AR) â êà÷åñòâå èíòåðôåéñà. AR - ýòî òåõíîëîãèÿ, îñíîâàííàÿ íà íàëîæåíèè ñãåíåðèðîâàííûõ êîìïüþòåðîì èçîáðàæåíèé íà èçîáðàæåíèå ðåàëüíîãî ìèðà.

Åñëè èñïîëüçîâàòü òðåõìåðíóþ ìîäåëü ãîðîäà ñ èíòåðôåéñîì â âèäå ñèñòåìû AR, òî ó ñïàñàòåëÿ íåò íåîáõîäèìîñòè ñðàâíèâàòü ïðîñòðàíñòâî, êîòîðîå îí âèäèò âîêðóã ñåáÿ, ñ èçîáðàæåíèåì íà êàðòå, ÷òîáû îïðåäåëèòü íàïðàâëåíèå, â êîòîðîì íåîáõîäèìî äâèãàòüñÿ, ÷òî ñýêîíîìèò çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü âðåìåíè. Ïîìèìî âñåãî ïðî÷åãî, èíòåðôåéñ íà áàçå òåõíîëîãèè AR ïîçâîëÿåò ïåðåäàâàòü èíñòðóêöèè, ïîäêðåïëÿÿ óêàçàíèÿ èçîáðàæåíèåì, íàëîæåííûì íà "ðåàëüíûé ìèð", ò.å. îáåñïå÷èâàåò ýôôåêòèâíóþ êîììóíèêàöèþ ìåæäó ïóíêòîì óïðàâëåíèÿ è ñïàñàòåëÿìè íà ìåñòå ïðîèñøåñòâèÿ.

Çà ãîäû, ïðîøåäøèå ïîñëå "11 ñåíòÿáðÿ", ñòàëî ÿñíî, ÷òî òðàäèöèîííûå îáû÷íûå è ýëåêòðîííûå êàðòû (òî åñòü, âåêòîðèçîâàííûå, ãåíåðàëèçîâàííûå è ïðåäñòàâëåííûå â êàðòîãðàôè÷åñêèõ ïðîåêöèÿõ ãåîäàííûå) èìåþò ñóùåñòâåííûå íåäîñòàòêè, íåóñòðàíèìûå â ðàìêàõ êàðòîãðàôè÷åñêîé ïàðàäèãìû.

Êàðòû ñëîæíî ñâÿçàòü ñ ñîâðåìåííûì èíòóèòèâíûì èíòåðôåéñîì, ïðåäñòàâëÿþùèì âèçóàëüíî äîñòîâåðíóþ ìîäåëü ìåñòíîñòè, à íå óñëîâíîå, çàäàííîå êàðòîãðàôè÷åñêîé ïðîåêöèåé ïðåäñòàâëåíèå.

Îðèåíòèðîâêà ïî êàðòå íà ìåñòíîñòè òðåáóåò çíà÷èòåëüíîãî âðåìåíè íà ñîâìåùåíèå ëàíäøàôòà ñ åãî ñèìâîëüíûì ïðåäñòàâëåíèåì íà êàðòå è òðåáóåò èñïîëüçîâàíèÿ âèçóàëüíûõ îðèåíòèðîâ. Ýòî – àðõàèêà.

Ñ ïîÿâëåíèåì äîñòóïíûõ ñðåäñòâ ïîëó÷åíèÿ "ïðÿìûõ", íå îïîñðåäîâàííûõ ñèìâîëüíûì è ñóáúåêòèâíûì ïðåäñòàâëåíèåì ãåîïðîñòðàíñòâåííûõ äàííûõ, ïåðåõîä ê ïðèíöèïèàëüíî íîâûì òåõíîëîãèÿì – òåõíîëîãèÿì íåîãåîãðàôèè – ñòàíîâèòñÿ äåëîì âðåìåíè. ßðêèå ïðèìåðû èñïîëüçîâàíèÿ ïðåèìóùåñòâ íîâîãî ïîäõîäà õîðîøî èçâåñòíû ÷èòàòåëÿì âàøåãî ïîðòàëà. Òåïåðü íàäî ñäåëàòü ñëåäóþùèé øàã.

Áëàãîäàðÿ ñîâðåìåííûì ñðåäñòâàì ìàññîâîãî è îïåðàòèâíîãî ïîëó÷åíèÿ âûñîêîäåòàëüíîé ãåîïðîñòðàíñòâåííîé èíôîðìàöèè ñòàëî âîçìîæíûì ñîçäàâàòü ãåîãðàôè÷åñêèå ïðîäóêòû – óæå íå êàðòû! – íåäîñòèæèìîé ïðåæäå ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé òî÷íîñòè. Îíè äîëæíû áûòü íå ïðîñòî òðåõìåðíûìè; ýòà òðåõìåðíîñòü äîëæíà ëåãêî «ñõâàòûâàòüñÿ» ïîëüçîâàòåëÿìè âèçóàëüíî.

Ñîâðåìåííûé ñèòóàöèîííûé öåíòð (Decision Theater), âûïîëíåííûé ñ èñïîëüçîâàíèåì òåõíîëîãèè Âèðòóàëüíîãî Îêðóæåíèÿ (ÂÎ). Arisona State University

Ñîâðåìåííûé ñèòóàöèîííûé öåíòð (Decision Theater), âûïîëíåííûé ñ èñïîëüçîâàíèåì òåõíîëîãèè Âèðòóàëüíîãî Îêðóæåíèÿ (ÂÎ). Arisona State University

Îñîáåííî ýòî âàæíî äëÿ ïðîìûøëåííîñòè. Âèçóàëüíîå è äåòàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå êðóïíûõ ïðåäïðèÿòèé òÿæåëîãî ìàøèíîñòðîåíèÿ, íåôòå-ãàçîâîãî êîìïëåêñà, øàõò, ïîðòîâ è àýðîïîðòîâ, òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ íåâîçìîæíî ñ èñïîëüçîâàíèåì «êëàññè÷åñêèõ» êàðò. Çäåñü òåõíîëîãèÿì âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè è íåîãåîãðàôèè íåò àëüòåðíàòèâû.

Ðåçþìèðóÿ, ìîãó ñ óâåðåííîñòüþ ñêàçàòü, ÷òî òåõíîëîãèè âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè, âèðòóàëüíîãî îêðóæåíèÿ è íåîãåîãðàôèè â áëèæàéøåå âðåìÿ çàéìóò â íàøåé ïîâñåäíåâíîé æèçíè òàêîå æå ïðèâû÷íîå ìåñòî, êàê òåëåâèäåíèå, ïåðñîíàëüíûå êîìïüþòåðû, ìîáèëüíûå òåëåôîíû è äðóãèå âåùè, áåç êîòîðûõ ìû óæå íå ìîæåì îáîéòèñü. Îñòàåòñÿ òîëüêî íàäåÿòüñÿ, ÷òî Ðîññèÿ â ýòîì íàïðàâëåíèè áóäåò äâèãàòüñÿ, íå îòñòàâàÿ îò äðóãèõ ñòðàí, à â ÷åì-òî äàæå îïåðåæàÿ èõ.

R&D.CNews. Ñòàíèñëàâ Âëàäèìèðîâè÷, áîëüøîå ñïàñèáî çà èíòåðâüþ.

Ëó÷øèå ñìàðòôîíû ñòîèìîñòüþ äî 50 000 ðóáëåé: âûáîð ZOOM

Êîììåíòàðèè