Какая самая горячая тема в ИТ? Блокчейн, искусственный интеллект, AR/VR? Давайте переформулируем вопрос по-другому. Какой из трех рынков самый перспективный? По прогнозам экспертов Research And Markets, объем рынка блокчейна достигнет 7,6 млрд долл к 2024 году. Аналитики Global Market Insights называют куда более внушительную цифру — 16 млрд — к тому же сроку.

Искусственный интеллект имеет потенциально более широкую область применения. Соответственно, и цифры больше: KBV Research прогнозирует, что объем рынка ИИ достигнет 32 млрд долларов к 2024 году, а Grand View Research дает схожую оценку в 36 млрд долларов, но для 2025 года.

А что же AR/VR? Если верить Омару Ахтару, аналитику Altimeter, уже через каких-то два года, в 2021-м, рынок иммерсионных технологий составит 215 млрд дол! Так что ответ на вопрос о наиболее перспективном направлении, думается, очевиден.

В действительности, конечно, разброс оценок для рынка AR/VR ничуть не меньше, чем для двух других. Признаюсь, для большего эффекта я прибег к небольшой хитрости: не привел куда более внушительные цифры для рынка ИИ (190 млрд долл к 2015 году, согласно MarketsAndMarkets), с одной стороны, и опустил менее оптимистичные прогнозы для AR/VR, c другой.

Если взглянуть на кривую зрелости технологий Gartner, то и машинное обучение, и блокчейн находятся на пике завышенных ожиданий, тогда как дополненная реальность уже спустилась в долину разочарований, а виртуальная — выбралась на подъем просветления. Так что от аналитиков можно было бы ожидать более взвешенных и согласованных прогнозов рынка AR/VR, чем МО/ИИ и блокчейна. К сожалению, это не так — любая последовательность оценок аналитиков является расходящейся.

Некоторое недоумение вызывает и то, как Gartner оценивает зрелость иммерсивных технологий. Если проекты AR/VR находятся преимущественно на стадии пилотных внедрений, то глубинное обучение уже достаточно широко применяется для решения различных задач. Впрочем, основной областью применения AR/VR остается индустрия развлечений, а там эти технологии используются более активно, чем в корпоративном сегменте.

С состоянием дел на мировом и российском рынках решений AR/VR для бизнеса и промышленности можно было ознакомиться на бизнес-форуме AVRA DAYS, который уже третий раз проводит Ассоциация дополненной и виртуальной реальности.

AR/VR

Виртуальная реальность предполагает полное погружение в искусственно созданную синтетическую среду. При этом она, как правило, имитирует какой-либо реальный объект, доступ на который затруднен или невозможен (например, буровая вышка, проектируемое здание и т. п.). Для создания виртуальной реальности необходим дорогостоящий шлем или другое специализированное устройство.

Дополненная реальность означает предоставление контекстной цифровой информации о реальных объектах. Для ее создания зачастую достаточно смартфона или планшета. Например, покупатель может узнать подробные сведения о продукте, направив камеру смартфона на интересующий его товар.

Технологии виртуальной и дополненной реальностей объединяются в смешанной реальности (Mixed Reality, MR). Она позволяет комбинировать виртуальные и действительно существующие объекты в реальном времени. Часто для этого используются специальные очки: на образ объекта накладывается голограмма, и пользователи могут взаимодействовать с ней, перемещаясь по объекту.

Если вы еще не запутались, то вот еще одно недавно появившееся модное словечко — «расширенная реальность» (eXtended Reality, XR). Это обобщающее понятие охватывает все виды измененной реальности. Несмотря на различное происхождение и предназначение, различия между ними постепенно стираются, а сходство становится более явным, так что новый термин появился вовремя.

ОСВОЕНИЕ НАВЫКОВ С ПОМОЩЬЮ VR

Основной областью применения VR на данный момент являются практические тренинги. Некоторые сценарии, например пожар на буровой или эвакуацию персонала с нефтяной платформы, дорого, а зачастую и невозможно воспроизвести на существующем объекте. Создаваемый же с помощью VR эффект присутствия позволяет отработать необходимые действия в условиях хоть и виртуальных, но максимально близких к реальным.

В компании Biocad используется виртуальный тренажер для обучения работе с биореактором (прибор, где созданы необходимые условия для развития определенных микроорганизмов). Новичку трудно получить опыт работы с реальным биореактором, поскольку доступ к нему ограничен — в частности, необходимо пройти дезинфекционную обработку. Поэтому до появления тренажера обучающиеся были вынуждены знакомиться с ним большей частью «вприглядку» — изучать документацию общим объемом свыше 600 листов.

Помимо теоретических знаний, тренажер помогает практикантам приобрести практические навыки в ходе самостоятельных занятий. У обучающегося есть возможность ошибаться и видеть результаты своих действий, при этом ни ему самому, ни установке не наносится никакого ущерба. После двух-трех повторений заданных операций пользователь перестает допускать критические ошибки. Конечно, это не отменяет необходимости обучения «в поле», но благодаря ускоренному освоению навыков время вхождения в должность сократилось с трех месяцев до трех недель.

Отдельный реактор для обучения практикантов обошелся бы компании в 9 млн руб., при этом, как отмечает Елена Джалилова, руководитель коммерческого направления Modum Lab, такое решение не масштабируется: количество людей, которые могут выполнять тренировочные задания в определенный момент времени, ограничено. Виртуальный тренажер обошелся в три раза меньшую сумму, при этом им могут воспользоваться сотрудники Biocad из любого офиса в любое удобное время. К тому же для обучения им не требуется наставник, что также сокращает расходы на подготовку специалистов.

Среди других преимуществ подобных решений Елена Джалилова называет единообразное представление информации. Рабочее время используется эффективно: обучение проводится, когда это удобно для всех сторон, а не когда появляется доступ к установке/объекту. Любые операции можно повторять без ограничений, пока не будет освоен необходимый навык. Кстати, к презентации Елена готовилась с помощью виртуального тренажера (конечно, не тренажера биореактора, о котором она рассказывала), чтобы избавиться от страха перед выступлением.

Другая область применения виртуальной реальности — инженерное моделирование. Как отмечает Антон Бесходарный, руководитель центра технологий AR/VR в компании «Газпром нефть», реализация VR-моделей позволяет выявить ошибки, которые нельзя увидеть на плоском экране при использовании 3D-моделирования, — например низкие перекрытия, неудобный доступ к оборудованию, нехватку места для изъятия блока с целью его ремонта и другие факторы, связанные с эргономикой.

СМЕШАННАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

В отрасли не существует четкого общепринятого разграничения между виртуальной, дополненной или смешанной реальностями. Особенно это касается двух последних понятий: что отнести к AR, а что к смешанной реальности? Условно, AR — это умные очки, на поверхность которых проецируется контекстная (обычно текстовая) информация. А в очках MR реальные объекты дополняются виртуальными. В качестве примера последних можно привести очки Hololens компании Microsoft, которые многие эксперты считают наиболее продвинутым на данный момент решением.

В компании «Газпром нефть» очки Hololens используют, например, для контроля за строительными работами. Они позволяют наложить виртуальную 3D-модель на строящийся объект и сравнить достигнутый результат с ожидаемым. На одном из объектов это позволило, в частности, выяснить, что в течение месяца никто не обращал внимания на допущенные при построении трапа ошибки (его неправильную ориентацию), хотя сверки с бумажной документацией производились.

В нефтегазовой компании Chevron с помощью Hololens реализуется функциональность удаленного помощника. Командировка высококвалифицированного специалиста для проведения технического обслуживания оборудования обходится дорого. Для проведения ремонта местный сотрудник надевает очки, через которые специалист, находящийся в центре управления, видит реальную картину. Он может не только на словах пояснить, что нужно сделать, но и наглядно показать необходимые действия — например, обвести на экране выключатель, на который следует нажать.

В компании BAE, производящей аккумуляторы, умные очки выполняют функции виртуального наставника для большого количества сборщиков. В Hololens последовательно отображаются голографические инструкции, на которых показывается, что делать в конкретный момент: установить деталь, закрепить ее и т. д. Такой подход позволяет быстро превратить молодого сотрудника без опыта в мастера. В результате процесс сборки удалось ускорить на 30–50%.

В компании «Россети» ведется пилотный проект, где были объединены два решения, реализующие пошаговые инструкции по эксплуатации электрощитового оборудования. Инженеру выводится контекстная информация, когда и что ему нужно сделать. В данном случае важна не столько скорость работы, сколько минимизация потенциально опасных ошибок. После завершения работ и получения подтверждения от диспетчера информация об операциях заносится в электронный журнал заявок.

Однако часто даже специалисты смешивают понятия AR и MR (не просто так MR назвали смешанной реальностью!). Например, Сергей Дороничев, руководитель отдела AR/VR Инновационного центра Schlumberger, относит Hololens к AR-решениям, тогда как Александр Якубов, управляющий директор Hologroup, подразумевает под MR «очки, которые дополняют реальный мир любым цифровым контентом».

Впрочем, как подчеркивает Алексей Довжиков, виртуальная и дополненная реальности — это не оборудование, а методология. В качестве же оборудования могут применяться любые подходящие устройства, даже обычные планшеты и мониторы.

В рамках данной статьи мы не станем проводить строгого различия между AR и MR, а будем придерживаться терминологии докладчика. Различие между ними не столь существенное, как между VR и AR.

В отличие от виртуальной реальности, при использовании умных очков не требуется создавать сложный контент — зачастую достаточно подготовить текстовые инструкции и иллюстрации. К тому же на рынке есть готовые платформы, такие как Vuforia, с помощью которых подготовка контента значительно упрощается — это может сделать человек без технического образования. В результате, по словам Сергея Дороничева, пилотный проект можно реализовать за 1–3 месяца.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ AR

Решения с использованием AR более подготовлены к практическому внедрению, причем во множестве разнообразных вариантов. Как показало недавнее совместное исследование VR Intelligence и SuperData Research, 46% отраслевых экспертов и профессионалов считают, что AR получит широкое распространение уже в течение ближайших трех лет, тогда как в аналогичных перспективах для VR уверены только 33%.

«Еще год-два назад многие считали, что VR ближе к внедрению, ведь концептуально эта технология не отличается от визуализации на экране, — вспоминает Сергей Дороничев. — А для AR, казалось, потребуется вечность, чтобы такие решения, как Hololens компании Microsoft, можно было применять для практических задач. Сейчас же самые успешные проекты связаны именно с дополненной реальностью».

«Умные очки» (Google Glass, Realware, Vuzix, ODG) позволяют делать простую работу более эффективно. Они не способны визуализировать 3D-модели, как Microsoft Hololens, но зачастую этого и не нужно. Их можно с успехом использовать для таких задач, как инспекция оборудования, чтобы инженеру не приходилось тратить время на заполнение различных бланков.

Избавление сотрудника от необходимости поиска или записи информации позволяет повысить продуктивность труда. Получаемую выгоду легко измерить. «Если раньше на инспекцию грузовика уходило 2 мин 15 с, то сейчас 1 мин 45 с, — рассказывает Сергей Дороничев. — Инспектору не надо отвлекаться, чтобы занести информацию в iPad». Благодаря современным мощным технологиям распознавания речи, его замечания сразу могут быть преобразованы в текст и занесены в протокол.

В компании «Газпром нефть» был реализован пилотный проект по использованию смарт-очков для складского учета. Традиционные терминалы для считывания данных тяжелы и неудобны, к тому же у них не самый дружелюбный интерфейс. При использовании умных очков, помимо сокращения времени на выполнение основных операций, уменьшается число ошибок. Преимущество использования очков — не в подсказках кладовщикам (они и без того знают, что им делать), а в автоматическом учете произведенных действий.

Во многих задачах можно обойтись вообще без очков — достаточно обычного смартфона с установленным на нем приложением. Правда, как отмечает Антон Бесходарный, полноценную дополненную реальность реализовать непросто: при работе с большим объектом возникают трудности с привязкой информации — нелегко понять, к чему относятся конкретные данные. Поэтому для идентификации объекта зачастую используется обычный QR-код, при считывании которого отображаются все необходимые данные: характеристики, история обслуживания и т. д.

ПРОБЛЕМЫ РОСТА

У нефтегазовой отрасли уже имеется опыт работы с VR-решениями, правда неудачный. Еще в 1999 году был создан международный консорциум для изучения возможности использования решений виртуальной реальности. Нефтяные компании стали создавать у себя «VR-пещеры», визуализационные центры на базе проекционных систем (CAVE, англ. «пещера», рекурсивный акроним от Cave Automatic Virtual Environment).

Однако они оказались слишком сложными и дорогими в реализации и обслуживании (средняя стоимость проекта составляла 20 млн долларов), и при этом реально ими мало кто пользовался — технологии тогда не были готовы. Предшествующий негативный опыт усиливает скептицизм в отношении предлагаемых решений, которые и без того непросто внедряются на производстве.

В Schlumberger инструменты виртуальной реальности используются для обучения сотрудников нефтегазовых компаний
В Schlumberger инструменты виртуальной реальности используются для обучения сотрудников нефтегазовых компаний

И высокая цена — далеко не единственная проблема. Как отметил Денис Захаркин, технический директор VR Concept, минимальный комплект для знакомства с виртуальной реальностью, включая программное обеспечение и шлем, обойдется всего в 5000 долларов. Однако это даже не начальные затраты, особенно если предполагается масштабное внедрение расширенной реальности. Для шлемов смешанной реальности, таких как Hololens, средняя цена составляет около 3000 долларов, так что для массового использования на производстве они пока дороги.

Компания General VR подготовила финансовое обоснование для 10 различных проектов. Как можно было ожидать, внедрение VR/AR оказалось целесообразным не во всех случаях. Более того, в зависимости от сложившегося ИТ-ландшафта и других факторов одно и то же решение на одном предприятии может оказаться экономически выгодным, а на другом нет.

По словам Анатолия Суздальцева, директора General VR, расчетная отдача AR оказалась больше, чем можно было предположить до подготовки обоснования. В случае же VR ситуация противоположная. К сожалению, ссылаясь на NDA, он не привел никаких цифр, чтобы можно было оценить экономический эффект.

Наибольший эффект достигается при интеграции решений AR/VR с существующими ИТ-системами. Отдача зависит от того, насколько легко/сложно это сделать. Скорее всего, ввиду новизны решений и отсутствия стандартизованных механизмов, сделать это будет непросто. Александр Якубов, тоже отмечает сложность их интеграции в существующую среду, подчеркивая, что это одна из проблем, которые еще предстоит преодолеть на пути широкого распространения AR/VR.

Как и в случае мультимедийных решений, на начальных этапах распространения AR/VR сказывается нехватка контента, например, отсутствуют готовые цифровые двойники для реальных объектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Решения виртуальной/дополненной реальности сразу привлекают к себе внимание. «Шок, восторг, смятение», — так описывает первое впечатление коллег Сергей Дороничев. Однако от любопытства до реальных проектов, как говорится, дистанция огромного размера. «Много искусственного интереса, не подтвержденного реальным бюджетом», — констатирует Анатолий Суздальцев.

Проекты в компаниях продвигаются преимущественно усилиями отдельных энтузиастов, а внедрения в российских компаниях пока ограничиваются преимущественно пилотными проектами. «Мы только переходим от процесса реализации НИОКР к пилотному использованию, хотя в одной из наших дочерних компаний VR уже активно применяется для обучения», — рассказывает Антон Бесходарный.

Для широкомасштабного внедрения еще предстоит преодолеть массу трудностей (см. предыдущий раздел), однако представители этой еще молодой отрасли уверены в ее глобальных перспективах. «Если не в среднесрочной, то в долгосрочной перспективе физические экраны и проекторы уйдут в небытие, — замечает Александр Якубов. — Зачем они будут нужны, если мы станем пользоваться маленькими очками, встроенные средства которых могут проецировать цифровой контент непосредственно в глаза».

В данном обзоре мы сосредоточились в основном на потенциальных применениях VR/AR/MR в промышленности. Но рассмотренные технологии востребованы и в других отраслях экономики — в розничной торговле для презентации товаров, в риелторском сегменте для продажи элитной недвижимости, в маркетинге для проведения промокампаний, в здравоохранении для диагностики и т. п. И конечно, в индустрии развлечений…

Получить акутальную информацию о том, как видео помогает сделать работу компаний, организаций и ведомств более эффективной, а жизнь человека – более комфортной, безопасной и яркой можно на форуме "Бизнес-видео 2019".