Процес генерації та проєктування об’єктів © Jana Skirnewskaja Система зможе доповнити навігаційні програми та підвищити безпеку дорожнього руху.
Дослідники з Кембриджського і Оксфордського університетів та Університетського коледжу Лондона розробили дисплей доповненої реальності, який відображає потенційні небезпеки у вигляді тривимірних голограм з високою роздільною здатністю. Вони з’являтимуться на лобовому склі в полі зору водія в режимі реального часу, повідомляє Tech Xplore.
Система використовує лазерний 3D-сканер і дані LiDAR, щоб створити повністю тривимірне зображення лондонських вулиць. Пристрій може ефективно «бачити» навіть крізь об’єкти, щоб проєктувати голографічні зображення дорожніх перешкод, які приховані від поля зору водія. Голограми відповідають розміру реального об’єкта та відстані, на якій він знаходиться.
Наприклад, дорожній знак, заблокований великою вантажівкою, з’явиться у вигляді 3D-голограми, щоб водій точно знав, де саме знаходиться знак і яку інформацію він відображає.
За даними розробників, близько 16 тисяч людей щодня гинуть у дорожньо-транспортних пригодах через людський фактор. Технологія 3D-голографічної проєкції зможе підвищити безпеку дорожнього руху, проєктуючи дорожні перешкоди й потенційні небезпеки в реальному часі під будь-яким кутом.
Історія розробки
Як розповідає авторка проєкту Яна Скірневська, минула версія технології проєктувала двовимірні зображення на невеликій ділянці лобового скла. Через це водій міг відволікатись на голограму і не дивитись на дорогу перед собою.
«Ідея головного дисплея полягає в тому, що він не відволікатиме водія від дороги, адже навіть частки секунди, коли водій не дивиться на дорогу, достатньо, щоб сталася аварія», — додала вона.
Протягом кількох наступних років Скірневська та її колеги працювали над розробкою альтернативних дисплеїв на лобовому склі. «Ми хочемо проектувати інформацію будь-де в полі зору водія, але так, щоб вона не була надмірною і не відволікала увагу. Ми не хочемо надавати інформацію, яка не стосується поточного завдання водія», — пояснює авторка проєкту.
Команда розробила голографічну хмарну відеопроєкційну систему доповненої реальності. Система поєднує дані з 3D-голографічної установки з даними LiDAR, який використовує імпульсне джерело світла для освітлення об’єкта, а потім вимірює відбиті світлові імпульси, щоб обчислити, як далеко об’єкт знаходиться від джерела світла.
Дослідники протестували систему, просканувавши Малет-стріт у центрі Лондона. Інформація з хмари точок LiDAR була перетворена в шаруваті 3D-голограми, що складаються з 400 000 точок даних. В результаті ретельної обробки даних, які забезпечують чітку видимість глибини кожного об’єкта, було створено алгоритм проєктування оцінки перешкод на 360 градусів навколо водіїв.
Щоб голограми генерувалися і проєктувалися в режимі реального часу, науковці прискорили процес сканування, зменшивши обсяг даних до 100 точок. Таким чином сканування надає рівно стільки інформації, скільки потрібно водію.
«Зібрані нами дані можуть бути передані та збережені в хмарі, щоб будь-який водій, який проїжджає повз, мав до них доступ. Це схоже на більш досконалу версію навігаційних програм, якими ми користуємося щодня для отримання інформації про дорожній рух в режимі реального часу. Таким чином, система є динамічною і може адаптуватися до мінливих умов, коли на вулиці з’являються або зникають небезпеки чи перешкоди», — сказала Скірневська.
Доопрацювання системи, щоб нею можна було користуватись
На початку 2023 розробники провели віртуальну демонстрацію в Музеї науки в Лондоні з використанням окулярів віртуальної реальності, в які завантажили дані LiDAR.
Відгуки користувачів від сесій допомогли дослідникам вдосконалити систему, щоб зробити її дизайн більш інклюзивним та зручним для користувачів. Наприклад, вони допрацювали систему, щоб зменшити навантаження на очі та врахувати вади зору.
«Ми хочемо, щоб система була доступною та інклюзивною, щоб кінцевим користувачам було комфортно з нею працювати», — зазначила Скірневська.
Наразі дослідники співпрацюють з Google над розробкою технології та тестуванням на реальних автомобілях. Вони сподіваються провести дорожні випробування, як на державних, так і на приватних дорогах, у 2024 році.
Раніше в США оголосили про старт розробки технологій, які запобігатимуть водінню у стані сп’яніння. Якщо результат дослідження буде успішним, з 2024 року автовиробників зобов’яжуть впроваджувати розробку в нові автомобілі.
