IVAS, czyli futurystyczne gogle wspomagające wzrok żołnierzy na polu walki.
Czym jest IVAS (Integrated Visual Augmentation System)? Są to rozszerzające rzeczywistość gogle od Microsoftu, które zostały dostosowane do pracy żołnierzy na polu walki. Krótko mówiąc to taki HoloLens 2 ale dla armii.
Odrobina historii
W 2019 roku, firma Microsoft wymyśliła gogle HoloLens. Miały one na celu wsparcie różnych projektów o rzeczywistość rozszerzoną (AR). Początkowo wizje użycia tych gogli, były pokazywane za pomocą Unreal Game Engine. Szerokość pola widzenia w pierwszej wersji nie zadowalała użytkowników. Wynosiła ona zaledwie 34 stopnie i umożliwiała wyświetlenie 20 pixeli na jeden stopień.
Druga wersja, czyli HoloLens 2, poprawiła wyniki poprzednika. Rozszerzyła pole widzenia do 52 stopni, przyspieszyła procesor do prędkości 1.7, dwukrotnie podwoiła efektywność pamięci RAM, udoskonaliła stabilność hologramu i wprowadziła nowe możliwości w postaci śledzenia spojówki oka (w tym rozpoznawanie tęczówki), przegubowego śledzenia dłoni, etykietowania semantycznego oraz dodała dźwięk przestrzenny i filtr firmy JBL. Całe urządzenie zawierało również 4 kamery światła widzialnego, 2 kamery IR (podczerwień), czujniki głębi Time-of-Flight 1 MP, akcelerometr, żyroskop, megnetometr i aparat mogący robić zdjęcia o rozdzielczości 8 MP oraz kręcić filmy 1080p30. Jak się później okazało, nie przeszło to uwadze armii USA.
Z “cywila” do armii
W 2022 roku Kongres Stanów Zjednoczonych przeznaczył 350 milionów dolarów na przebudowanie i zoptymalizowanie gogli HoloLens 2 pod potrzeby wojska. Projekt nazwano IVAS (Integrated Visual Augmentation System). Wyprodukowano 50 zestawów i skierowano je do testów w Forcie Moor w stanie Georgia oraz Forcie Pickett w stanie Virginia, gdzie żołnierze 82nd Airborne Division dokonali sprawdzenia ich możliwości.
IVAS dawał możliwość planowania misji w pełnym środowisku 3D i dostarczania niezbędnych informacji dla poszczególnych żołnierzy. Zapewniał bezpośrednie śledzenie pozycji swoich ludzi w czasie rzeczywistym. Umożliwiał wyświetlanie wirtualnego asystenta i pomagał w cyklu szkolenia. Samym użytkownikom na polu walki pomagał widzieć w gorszym oświetleniu, pokazywał kierunek ataku i swoich towarzyszy broni oraz na bieżąco dostarczał informacje niezbędne do wykonania misji. W połączeniu z sensorami pojazdu, pozwalał widzieć wszystko co znajdowało się poza nim w zakresie 360 stopni.
Testy systemu obejmowały strzelanie na strzelnicy z broni pododdziału, planowanie misji, orientację w terenie, działanie w dzień i w nocy oraz wykorzystanie czujników pojazdów opancerzonych (BWP Bradley) do szerszego zrozumienia przestrzeni wokół niego i zaplanowania bezpieczniejszego opuszczenia oraz wejścia do akcji. Wyniki były zachęcające, aczkolwiek sprzęt wymagał poprawy w wielu aspektach.
W trakcie testów żołnierze ustalili, że:
- kabel łączący zestaw z terminalem był zbyt gruby i przeszkadzał w swobodnym poruszaniu głową;
- wielkość gogli powodowała drobne problemy przy strzelaniu i “złożeniu się do broni”;
- brak prostego zdjęcia bądź opuszczenia gogli, powodował duże zmęczenie wzroku;
- sensor do pracy w słabym oświetleniu i wyświetlacz się nie sprawdził;
- wyniki strzelań były gorsze niż te wykonywane na standardowych przyrządach celowniczych;
- wystąpiły objawy “cyberchoroby”, a mianowicie zawroty i bóle głowy, dezorientacja, zmęczenie oczu, choroba lokomocyjna, nudności, nadwerężenie szyi oraz widzenie tunelowe.
Doprowadziło to niemal do zamknięcia projektu i wycofania funduszy na dalszy rozwój. Jednak Microsoft nie dawał za wygraną.
IVAS 1.2
W roku 2023 wyszła na światło dzienne wersja 1.2. Co się w niej zmieniło? Najwyraźniej na tyle dużo, by znów pobudzić projekt do życia. Do wojska dostarczono 20 szt. nowych systemów. Firma Microsoft zainwestowała 95 milionów dolarów w następny etap programu, który zawierał dostawę 280 szt. z preprodukcji do testów w roku fiskalnym 2024 oraz przygotowanie poprawionej wersji w roku 2025. Jakie nastąpiły zmiany?:
- zminimalizowano wpływ kabla łączącego z terminalem odpowiednio go zmniejszając i przenosząc na tył hełmu;
- zmniejszono wielkość samego wyświetlacza, zapewniając komfort użytkownikowi;
- zmniejszono kąt widzenia na wyświetlaczu z 70 stopni do 60 stopni;
- wymieniono wyświetlacz na bardziej płaski i przeźroczysty z możliwością odchylenia, co znacząco wpłynęło na komfort użytkowania oraz zmniejszyło męczenie się wzroku;
- zmieniono rozmieszczenie elementów systemu na hełmie, co spowodowało polepszenie wyważenia i środka ciężkości;
- wymieniono sensor optyczny do pracy w słabym oświetleniu na dużo czulszy firmy Canon;
- usprawniono komunikację, oprogramowanie i dołożono nowe sensory umożliwiającą widzenie w bardzo słabym oświetleniu, deszczu i mgle.
Produkt jest wciąż ulepszany i poprawiany zgodnie z uwagami żołnierzy, a dowództwo wypowiada się znacznie lepiej niż przy pierwowzorze, co daje nadzieje na przyszłość projektu.
Przyszłość
Microsoft wycenia sam program na 21,9 miliarda dolarów, czyli niemałe pieniądze do zarobienia. Armia USA natomiast bynajmniej nie czeka z założonymi rękoma, ale próbuje aktywizować również inne firmy z zakresu elektroniki i oprogramowania AR (Augmented reality). Ma nadzieję, że w niedalekiej przyszłości uda się uzyskać znacznie lepsze efekty i dać nowe możliwości dla projektów pokroju IVAS, tym bardziej że mamy na rynku znacznie więcej niż wcześniej producentów gogli rozszerzonej rzeczywistości (AR).
Jak może w przyszłości wyglądać ten system? Cóż… Można napisać, że dążymy do pewnego rodzaju “cyborgizacji” żołnierzy. Udostępniamy im coraz więcej danych, które muszą być odpowiednio przetworzone i wyświetlone w sposób maksymalnie przejrzysty. Czy da to przewagę na polu walki? Oczywiście, że tak! Przy założeniu, że przeciwnik nie dysponuje podobnym systemem, bądź żołnierz nie występuje przeciwko zrobotyzowanym jednostkom (o których szerzej tutaj). W niedalekiej przyszłości zapewne zobaczymy to, co niedawno oglądaliśmy na filmach sci-fi. Czy człowiek wygra w walce z robotem? Hmmm…. To już pozostawię na inny artykuł. Tak, czy owak szykują się ciekawe czasy. Zobaczymy co nadejdzie, a tymczasem…
Do następnego…
