Тренажёры виртуальной реальности для армии РФ: тест-драйв ПМ

За пару часов директор научно-технического центра АО «Рязанский Радиозавод» Сергей Середенко собирается рассказать об эволюции российских военных тренажеров. Так как радиозавод изначально работал на армейскую связь, первые тренажеры напоминали всем знакомые компьютерные классы: вы сидите за столом и выполняете на компьютере тестовые задания — настройку и подключение радиостанций, установление связи и прочие обязанности армейского связиста. «Главный недостаток таких систем, — говорит Сергей Середенко, — неестественное представление объектов. В Военной академии связи подсказали, что тренажеры можно строить на основе фотореалистичных круговых панорам — и в Рязани начали разработку тренажеров на основе виртуальной реальности. Для внутреннего пользования рязанцы разработали собственную систему классификации — уровни интерактивности. Сергей Середенко помогает мне надеть очки виртуальной реальности: "Это наш первый уровень — попадаешь внутрь объекта, можно смотреть, поворачивать голову, рассматривать и изучать с разных ракурсов". Да, я внутри боевой машины, но как пассажир — сам ничего сделать не могу. Произносим команду — и уже можно посмотреть справочные характеристики окружающего оборудования, мы на втором уровне.

Еще один уровень — и я свободно могу достать блок радиостанции и покрутить его прямо перед собой, рассмотреть с разных сторон. «Прокачка» до четвертого уровня позволяет уже управлять оборудованием, менять его состояние — включать питание, настраивать, устанавливать радиоданные, менять режимы работ, проводить коммутации. Пятый уровень — это уже действия в составе экипажа. Я вижу перед собой места механика-водителя, а справа — стрелка-радиста. Место механика свободно, и я могу спокойно перебраться на него. «Все задачи члены одного экипажа могут выполнять на общем виртуальном тренажере и будут при этом взаимодействовать», — слышу я голос Сергея Середенко, непроизвольно оглядываюсь и вздрагиваю — в десантном отделении молча сидит боец в полной экипировке, сжимая в руках автомат. «Все нормально, — успокаивает Сергей, — это проверяющий. Он удаленно зашел в тренажер со своего рабочего места».

Шестой уровень, над которым сейчас работают в компании, это выборочная визуализация реальных объектов рук, клавиатуры и мониторов в виртуальной реальности. Для этого уже сейчас в VR-очках (кстати, собственного производства «Рязанского Радиозавода») встроены две камеры, и компания усиленно работает над совмещением виртуальных и видеопотоков. Вторая сложность — это ввод данных при помощи виртуальной клавиатуры. Если раньше органы управления боевой техникой были в виде ручек и тумблеров, то сейчас это, как правило, клавиатуры и дисплеи. Кстати, еще осенью глава подразделения VR-приложений Google Андрей Дороничев рассказывал, что ввод информации посредством виртуальной клавиатуры оказался на редкость трудной задачей. Американская компания даже рассматривала для этого виртуальные молоточки, как для игры на металлофоне. Ну а седьмой уровень подразумевает полное освобождение обучаемого от привязки к компьютеру посредством кабелей — чтобы он мог свободно крутиться, вставать и передвигаться.

На прототипе новой системы, который в этом году был показан на выставке «Армия-2016», мы поучаствовали в отражении атаки на территорию завода. Боец надевает комплект из девяти датчиков, систему передачи данных, шлем дополненной реальности и получает специально модернизированный автомат. Поскольку пока бойцы привязаны к системе кабелем, передвижения осуществляются специальным джойстиком на цевье автомата. А вот позы бойца система отслеживает через датчики. Старт! Сквозь пролом в стене на виртуальную территорию завода проник вражеский БТР с противником. Боестолкновение оказалось не настолько эффектным, как в Counter-Strike, система дает ощутимые задержки, но атаку мы отразили. После этого бойцы отсоединили кабели и пошли гулять по территории завода. Их аватары появились на гигантском мониторе, который отображал смешанную реальную и виртуальную картину завода. Впечатлило.

Затем Сергей Середенко провел разбор полетов. В существующих тактических системах наблюдение за военнослужащими ведется лишь по навигации. На карте это точка. Но как только разработчики «посадили» бойца на трехмерную модель местности, появилась возможность оценивать другие параметры — например, как он использует складки местности. Для этого нужны не только навигационные данные, но и данные состояния тела. Ползет, стоит, на коленях, в какую сторону повернута голова, куда направлено оружие. «Наша система из 9 датчиков рассчитана на 256 комбинаций поз, — поясняет Середенко, — но пока мы пришли к выводу, что достаточно 12 поз — комбинаций конечностей. И каждый датчик на бойце является комбинацией трех-четырех простых датчиков — гироскопа и акселерометров». Сейчас информация с датчиков передается раз в секунду, что в мире современных видеоигр выглядит довольно бледно. Как говорит Сергей, можно увеличить количество данных, что, безусловно, сделает движение более естественным. Но большое число военнослужащих увеличивает количество пакетов данных, и они начинают влиять на пропускную способность оборудования армейской системы связи. То есть, увеличивая детализацию, мы уменьшаем количество военнослужащих. А увеличивая скорость передачи данных, мы вынуждены подниматься в частотном диапазоне, но, увеличивая частоту, теряем в расстоянии. Поэтому необходим компромисс — ограниченное количество датчиков и поз.

В идеале тренажерная система сможет «смешивать» реальный и виртуальный мир. Часть военнослужащих, оснащенных системой датчиков и лазерными имитаторами стрельбы, могут отрабатывать действия в поле, а штабные военнослужащие, связисты и экипажи боевых машин — вести боевую работу с виртуальных рабочих мест. По полевым подразделениям можно будет наносить виртуальные артиллерийские и авиационные удары с оценкой их воздействия на реальных военнослужащих. Для этого еще нужно пройти довольно долгий путь, но мы уже прикоснулись к той армии, в которой будут служить наши дети. И она гораздо интереснее той, в которой служили мы.