Лабораторията за виртуална и разширена реалност в Sofia Tech Park

Йордан Йорданов е завършил Техническия университет в София със специалност Компютърни системи и технологии на немски език, той е бакалавър и магистър, като в момента е в процес на завършване на докторантура.

С какво точно се занимавате?

Намираме се в лабораторията на Sofia Tech Park в Лабораторията за виртуална и разширена реалност, която съществува от 2016 г. Заедно с моя екип се занимаваме с разработката и имплементирането на различни решения, свързани с виртуалната и разширена реалност в различни приложения. 

Всеки заинтересован в тази област като потенциални клиенти имат възможност да се свържат с нас и да заявят лабораторна работа по техен проект. 

Активна дейност в лабораторията се извършва от 2017 г., когато тя стана по-популярна и до ден днешен имаме различни реализирани проекти с много клиенти.

Може ли да обясните накратко каква е разликата между виртуалната и разширената реалност?

Може би най-съществената разлика между двете е, че при виртуалната реалност имаме абсолютно задължително стимулиране по такъв начин на визуалните сетива, че да бъдем абсолютно изолирани от реалната среда. Тоест идеята там е потребителя изцяло да се потопи в тази изкуствено симулирана среда. Това означава, че всякакви външни въздействия биха били нежелани в случая и пречат за доброто възприемане на ефекта. Докато при разширената реалност имаме добавяне на изкуствено генерирани елементи към реалната среда. Типичният пример за разширена реалност е, ако си спомняте приложението Pockemon Go отпреди няколко години, което доста популяризира разширената реалност. Тя съществува и още отпреди това за най-различни приложения. Нейното приложение е практически наистина неограничено, защото може да се използва не само в инженерните науки, но и в ентъртеймънт, в инфотейнмънт, в изкуството, изобщо наистина е доста неограничено като възможности.
Но най-важната разлика между двете е, че едното добавя елементи към реалността, а другото ги замества.

Как лабораторията помага на хората да видят по-добре нашата история?

Това е един много интересен проект, който беше реализиран преди няколко години. Там имаме създадени две приложения, едното е за виртуална реалност, другото – за разширена. В приложението за виртуална реалност имаме използване на шлем, чрез който потребителя се потапя напълно в няколко различни стаи, в които може да види експонати във виртуална среда и да взаимодейства с тях посредством различни интерактивни устройства. Това е едното приложение, което дава възможност на потребителя много отблизо да се докосне до тези занаяти и тези експонати, които са налични в етнографския музей.

Другото приложение е за разширена реалност, то позволява да онагледим някакъв процес или да се запознаем със занаят, който е бил практикуван примерно преди стотина години. Нещо, което потребителя иска да възприеме доста по-отблизо, доста по-лично и да го разбере.

При всички положения това допринася за по-доброто разбиране на историята и навлизането като цяло на обществото в нея. Тъй като така тя е представена по един много по-интерактивен и интересен начин.

Имаме и приложение за смартфон, където се наслагват на някакви обекти, които са програмирани в приложението върху реална картина. Като самото приложение се използва като маркер, то разпознава изображенията и наслагва съответните елементи върху тях. Така имаме подобрена, разширена или допълнена реалност.

Колко културно-исторически институции имат запитвания до вас?

По отношение на разширената реалност възможностите наистина са много. Участвахме например в създаването на първата AR изложба в България, тя се наричаше “Дигитално мастило”. Имаме картини, които са авторски произведения на различни художници, създадени специално за целта. Пак чрез приложение тези картини оживяват, т.е. имаме някаква допълнителна разчупеност в тях като ги погледнете през разширената реалност. Тази изложба действително предизвика доста голям интерес през 2018 г. И цяла година циркулираше през различни места.

Възможностите са най-различни, това може да се използва и в областта на образованието, на тренинга, за най-различни цели. В инженерните науки например е разработено в някакви прототипи и възможности сами да си ремонтирате колата. Това е класически случай, в който вдигате капака, има някакъв проблем, чрез приложението избирате някакъв сценарий, насочвате към двигателя и оттам веднага получавате визуална информация къде какво трябва да се направи. Посочвате- развиваме и сваляме този капак. Това са неща, които крайният потребител на устройството може да извършва, без да се налага да праща автомобила си на сервиз. Става дума за съвсем прости операции, които би трябвало всеки потребител да може да извърши и това спестява доста средства.

Друг вариант е готварството. Представете си как насочвате телефона си към плот с продукти и получавате визуална информация кое, къде и с какво трябва да се смесва за да получите крайния резултат. 

Може и в образованието да се използва, там виртуалната реалност е много добре застъпена. Ако имате например табла, описващи някакви процеси, които обаче ви изглеждат статично за учениците, винаги може да се онагледи допълнително чрез такова приложение. Така и така всички вече имат телефони, които могат да поддържат това нещо, така че може да бъде използвано за да получат учениците допълнителна информация и да възприемат материала много по-добре.

Колко близо сме до масовото използване на тези технологии?

Всъщност не сме никак далеч, както казах вече има разработки в тази насока. Въпроса е доколко хората са склонни да използват такива технологии и тук вече имаме един момент на консерватизъм може би, това са неща, които младите поколения биха възприели доста по-спокойно, отворено и либерално отколкото по-старите. Но според мен нещата вървят в тази насока доста бурно имайки предвид това, което видяхме през последните 10 години. Първата VR лаборатория беше въведена още през 2009 г. в Техническия университет, тогава още никой не беше чувал за тези технологии, но те вече съществуваха. След това тези неща започнаха много стремглаво да се развиват и навлизат в най-различни области, като този процес ще продължи да се ускорява и разпространява.

Може ли да разкажете нещо и за лабораторията за имерсивна виртуална реалност?

Имерсивната виртуална реалност представлява една стена, наречена Power wall. Идеята тук е потребителят да бъде потопен изцяло във виртуалния свят, стимулирайки много силно визуалните сетива. Имаме проектори, разположени зад стената, всеки проектор прожектира по две изображения. Това е пасивна и имерсивна виртуална визуализация. Което означава, че чрез използването на специализирани очила и поляризационни филтри разделяме двете изображения от всеки филтър, така че всяко едно от тях да отива съответно при лявото или дясното око. По този начин получаваме усещането за дълбочина.

За да имаме виртуална реалност обаче не е достатъчно да имаме само картина, т.е. само да гледаме, трябва да имаме и интеракция. Именно това е нещото, което ни отличава от 3D киното – интеракцията. За да имаме успешна интеракция трябва да имаме и проследяване на потребителя, затова на стената са монтирани и инфрачервени камери, които проследяват местоположението, позицията и ориентацията на потребителя във всеки един момент в това работно пространство тук. И съответно за да имаме интеракцията използваме различни интерфейсни устройства, като например fly steak, който ни позволява да манипулираме по някакъв начин обектите, които виждаме на стената пред нас. Това е много силно застъпено в инженерните науки като самолетостроене, автомобилостроене и въобще там където трябва да се направи валидиране на един прототип. Ако си представите, че имаме продукт, който предстои да бъде произведен, но производството му би било много скъпо. Много по-лесно е да се произведе във виртуална среда, където можете да му направите и проверка дали този продукт е готов да бъде пуснат на пазара. Чрез виртуалната реалност и чрез размери 1:1 или горе-долу там някъде можете да проверите дали конструктивно този модел е готов да бъде произведен или не. Съответно ако се окаже, че не е готов ние спестяваме много пари по този начин защото няма да произведем нещо, което не е функционално. 

Имаме възможност да проследяваме местоположението на потребителя чрез head tracking на стандартни очила с прикрепени към тях маркери. Тези маркери се следят от камерите и промяната на тяхното местоположение в пространството води до това, че сцената се измества спрямо тази промяна. Така че ако си ги поставим и гледаме някакво изображение на стената, когато се наведем надолу това изображение се надига за да можете да погледнете под него или съответно ако се наклоните наляво или надясно или се приближите за да може да видите повече. Както когато гледате през един прозорец, като се приближите към него виждате по-голяма част от света навън, по същия начин е и тук. Не е като телевизора, в който виждате едно и също, когато се приближавате виждате повече или по-отблизо. По този начин работи хед тракинга.