Исследователи из Кембриджского и Оксфордского университетов и Университетского колледжа Лондона разработали дисплей дополненной реальности, который отражает потенциальные опасности в виде трехмерных голограмм с высоким разрешением. Они будут появляться на лобовом стекле в поле зрения водителя в режиме реального времени, сообщает Tech Xplore.
Система использует лазерный 3D-сканер и данные LiDAR, чтобы создать полностью трехмерное изображение лондонских улиц. Устройство может эффективно «видеть» даже сквозь объекты, чтобы проектировать голографические изображения дорожных помех, скрытые с поля зрения водителя. Голограммы соответствуют размеру реального объекта и расстоянию, на котором он находится.
Например, дорожный знак, который заблокировал большой грузовик, появится в виде 3D-голограммы, чтобы водитель точно знал, где находится знак и какую информацию он отображает.
По данным разработчиков, около 16 тысяч людей ежедневно погибают в дорожно-транспортных происшествиях из-за человеческого фактора. Технология 3D-голографической проекции сможет повысить безопасность дорожного движения, проектируя дорожные помехи и потенциальные опасности в реальном времени под любым углом.
История разработки
Как рассказывает автор проекта Яна Скирневская, прошлая версия технологии проектировала двумерные изображения на небольшом участке лобового стекла. Поэтому водитель мог отвлекаться на голограмму и не смотреть на дорогу перед собой.
«Идея главного дисплея состоит в том, что он не будет отвлекать водителя от дороги, ведь даже доли секунды, когда водитель не смотрит на дорогу, достаточно, чтобы произошла авария», — добавила она.
В течение следующих нескольких лет Скирневская и ее коллеги работали над разработкой альтернативных дисплеев на лобовом стекле. «Мы хотим проектировать информацию где угодно в поле зрения водителя, но так, чтобы она не была чрезмерной и не отвлекала внимание. Мы не хотим предоставлять информацию, которая не касается текущей задачи водителя», — объясняет автор проекта.
Команда разработала голографическую облачную видео проекционную систему дополненной реальности. Система объединяет данные из 3D-голографической установки с данными LiDAR, которые используют импульсный источник света для освещения объекта, а затем измеряет отраженные световые импульсы, чтобы вычислить, как далеко объект находится от источника света.
Исследователи протестировали систему, просканировав Малет-стрит в центре Лондона. Информация из облака точек LiDAR была преобразована в слоистые 3D-голограммы, состоящие из 400 000 точек данных. В результате тщательной обработки данных, обеспечивающих четкую видимость глубины каждого объекта, был создан алгоритм проектирования оценки помех на 360 градусов вокруг водителя.
Чтобы голограммы генерировались и проектировались в режиме реального времени, ученые ускорили процесс сканирования, уменьшив объем данных до 100 точек. Таким образом сканирование предоставляет ровно столько информации, сколько нужно водителю.
«Собранные нами данные могут быть переданы и сохранены в облаке, чтобы любой проезжающий мимо водитель имел к ним доступ. Это похоже на более совершенную версию навигационных программ, которыми мы пользуемся каждый день для получения информации о дорожном движении в режиме реального времени. Таким образом, система динамическая и может адаптироваться к изменяющимся условиям, когда на улице появляются или исчезают опасности и препятствия», — сказала Скирневская.
Доработка системы, чтобы ею можно было пользоваться
В начале 2023 года разработчики провели виртуальную демонстрацию в Музее науки в Лондоне с использованием очков виртуальной реальности, в которые загрузили данные LiDAR.
Отзывы пользователей от сессий помогли исследователям усовершенствовать систему, чтобы сделать ее дизайн более инклюзивным и удобным для пользователей. Например, они доработали систему, чтобы уменьшить нагрузку на глаза и учесть недостатки зрения.
«Мы хотим, чтобы система была доступна и инклюзивна, чтобы конечным пользователям было комфортно с ней работать», — отметила Скирневская.
В настоящее время исследователи сотрудничают с Google по разработке технологии и тестированию на реальных автомобилях. Они надеются провести дорожные испытания как на государственных, так и на частных дорогах в 2024 году.
Ранее в США объявили о старте разработки технологий, которые будут предотвращать вождение в состоянии опьянения. Если результат исследования будет успешным, с 2024 года автопроизводителей обяжут внедрять разработку в новые автомобили.