Технологии виртуальной и дополненной реальностей

Технологии виртуальной и дополненной реальностей

Ключ к принципиально новому уровню взаимодействия человека с цифровым миром, который играет все большую роль в глобальной экономике, политике, социальных отношениях

Сегмент

IT/soft

Рекомендовано

Полезно

Сложность

Средняя

Направление исследований

Цифровые сквозные технологии

Да

Содержит

Контент и пользовательский опыт

Платформенные решения для пользователей

Технологии захвата

Интерфейсы обратной связи

Графический вывод

Технологии оптимизации данных

В настоящее время VR/AR-технологии получили наиболее серьезное развитие на рынках развлечений и маркетинга, но это не предел, а только первая ступень их внедрения. Наиболее перспективными с точки зрения экономического эффекта являются продукты на основе VR/AR-технологий в сфере промышленного производства, образования, здравоохранения, потребительских сервисов.

Широкое внедрение VR/AR-технологий способствует развитию экономики страны, существенному повышению производительности и эффективности на промышленных предприятиях в рамках Индустрии 4.0, формированию новых подходов к процессу обучения и повышению уровня образования, качественному повышению уровня здравоохранения и доступности медицинской помощи за счет удаленного присутствия врача. Вместе с этим VR/AR-технологии создают новейшие способы коммуникаций и потребительских сервисов, формируют массовые медиа для современного поколения.

Поддержка российских компаний, создающих продукты с технологиями виртуальной и дополненной реальности, позволит создать отраслевые продукты мирового уровня, достичь технологических и экономических преимуществ в критически важных сегментах российского рынка, а также занять существенную долю мирового рынка.

Технология виртуальной реальности (virtual reality, VR) – это комплексная технология, позволяющая погрузить человека в иммерсивный виртуальный мир при использовании специализированных устройств (шлемов виртуальной реальности). Виртуальная реальность обеспечивает полное погружение в компьютерную среду, окружающую пользователя и реагирующую на его действия естественным образом. Виртуальная реальность конструирует новый искусственный мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, осязание и другие. Человек может взаимодействовать с трехмерной, компьютеризированной средой, а также манипулировать объектами или выполнять конкретные задачи. В своей простейшей форме виртуальная реальность включает 360-градусные изображения или видео. Достижение эффекта полного погружения в виртуальную реальность до уровня, когда пользователь не может отличить визуализацию от реальной обстановки, является задачей развития технологии.

Технология дополненной реальности (augmented reality, AR) – технология, позволяющая интегрировать информацию с объектами реального мира в форме текста, компьютерной графики, аудио и иных представлений в режиме реального времени. Информация предоставляется пользователю с использованием heads-up display (индикатор на лобовом стекле), очков или шлемов дополненной реальности (HMD) или иной формы проецирования графики для человека (например, смартфон или проекционный видеомэппинг). Технология дополненной реальности позволяет расширить пользовательское взаимодействие с окружающей средой.

Оператор разработки дорожной карты - Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ). Дорожная карта развития СЦТ Технологии виртуальной и дополненной реальностей

Приоритетными отраслями применения VR/AR-технологий и субтехнологий, важными для социального развития и экономического роста, являются:

образование и корпоративное обучение;
промышленность и строительство;
здравоохранение;
массовые потребительские сервисы.

Эффекты от развития VR/AR-технологий и субтехнологий (технологическое лидерство, экономическое развитие, социальный прогресс) Развитие VR/AR-технологий обеспечит технологическое лидерство России, особенно в отраслевых сегментах. Создание комплексных решений для здравоохранения, образования, промышленности может обеспечить цифровую трансформацию соответствующих отраслей.

Развитие специализированных VR/AR-систем для промышленного сегмента позволит сформировать универсальные мировые стандарты для строительной и нефтегазовой отрасли, машиностроения и добывающей промышленности и др. При этом могут быть достигнуты следующие показатели: сокращение затрат на обслуживание оборудования, сокращение числа ошибок и простоев (до 30%); увеличение эффективности работы с инженерными 3D-моделями, автоматическая конвертация САПР моделей в VR/AR, сокращение срока проектирования (на 30–50%), сокращение срока согласования и строительства объектов (на 7–30%). Достижение указанных показателей подтверждено опытом внедрения VR/AR в международных компаниях, а также в ходе проведения пилотных внедрений в российских промышленных компаниях, например, Газпромнефть.

Внедрение технологий

Внедрение VR/AR в образовательном сегменте позволит обеспечить доступные инструменты для пользователей и дополнить обучающие программы интерактивным визуальным VR/AR-контентом в размере до 30% всех образовательных материалов (с приоритетом на предметные области невоспроизводимые в традиционных форматах). Это может привести к следующим эффектам: повышение эффективности онлайн обучения; обеспечение непрерывного профессионального образования; обеспечение доступности качественного образования в регионах. При развитии маркетплейса образовательных проектов возможно получение российскими компаниями 15% мирового рынка VR-образования.

В корпоративной сфере применение VR/AR-технологий способно обеспечить создание эффективной системы корпоративного обучения. Например, внедрение тактических симуляторов с VR-технологиями для отработки навыков работы с оборудованием (в том числе обслуживания и управления сложными аппаратами), отработки навыков при ОТиПБ.

Имеется существенный технологический задел для внедрения VR/AR-технологий в сфере здравоохранения. Россия может войти в международную повестку с прорывными системами реабилитации пациентов с повреждениями опорно-двигательного аппарата, восстановления после инсульта, борьбы с фобиями и высокоточной диагностики глазных заболеваний. При этом возможно достигнуть снижения числа инвалидов среди работоспособного населения на 7% при реабилитации в VR. Специализированное обучение врачей, обеспечение непрерывного медицинского образования и система удаленного присутствия врача, например, хирурга на операции, позволит уменьшить число врачебных ошибок на 50–80% у прошедших обучение с применением технологий VR/AR. Таким образом, внедрение VR/AR-технологий будет способствовать повышению качества медицинского обслуживания, в том числе в отдаленных регионах страны, и обеспечению максимальной работоспособности населения.

Развитие направления пользовательского применения VR/AR позволит сформировать сервисы для социально важных сфер, например, работы с инвалидами (навигация с дополненной реальностью для слабовидящих), развитие культурной составляющей (навигации и экскурсии по городам, музеям). В итоге, это будет способствовать повышению имиджа России как туристическо-привлекательной страны, увеличению посещаемости объектов культуры с привлечением молодежной аудитории.

Перспективы развития

Ключевыми рыночными тенденциями и глобальными драйверами развития VR/AR-рынка и субтехнологий являются:

растущий интерес к технологии у массовой публики за счет ярких проектов в сфере развлечения и игр;
запущенные процессы цифровой трансформации в крупных компаниях; растущий объем венчурных инвестиций в VR/AR-проекты;
появление значительного числа стартапов и исследовательских VR/AR-проектов; появление прослойки «ранних последователей» у VR/AR-проектов.

Развитие VR/AR-технологий и субтехнологий имеет синергетические эффекты с другими «сквозными» цифровыми технологиями в следующих направлениях:

В области взаимодействия с технологиями искусственного интеллекта и больших данных возможно создание алгоритмов воспроизведения в VR/AR голоса и манеры движения любого человека (без участия человека). Как следствие, создание реалистичных аватаров, а также достижение высокого качества погружения в виртуальную реальность. Создание функционирующих в реальном времени цифровых копий отдельных людей повлияет на развитие таких направлений, как телемедицина, технологии удаленного присутствия врача и оцифровка болезней.
Взаимодействие VR/AR-технологий с компонентами робототехники и сенсорики будет значимо для дистанционного управления роботизированными системами, проведения дистанционных операций на производстве и в медицине. Развитие технологий позиционирования в VR будет иметь большое значение для развития индустрии автономного транспорта и робототехники
Синергетический эффект технологий VR/AR и технологий беспроводной связи позволит обеспечить бесперебойную работу носимых VR/AR-устройств, увеличить скорость загрузки контента, что расширит возможности рабочей зоны VR/AR-устройств.
Взаимодействие VR/AR-технологий с новыми производственными технологиями и промышленным интернетом позволит автоматизировать создание максимально точных цифровых копий предприятий и оборудования, а также быструю интеграцию их в VR/AR.
Области взаимодействия VR/AR-технологий с квантовыми технологиями на данном этапе сложно конкретизировать. Возможные эффекты: качественный скачок в точности и/или скорости распознавания объектов, более точная эмуляция сложных природных процессов, ускоренная в разы обработка больших объемов информации.