СЕТЬ ЦЕНТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙУченик 11 класса школы № 1449 Валентин Абакумов спроектировал на базе «Физтех-лэнда» устройство дополненной реальности. Работа школьника заняла призовые места в нескольких конкурсах, в том числе на конференциях «Курчатовский проект — от знаний к практике, от практики к результату» и «Наука о жизни».
О концепции устройства и планах по развитию проекта — в нашем интервью с Валентином.
— Мой проект — это очки дополненной реальности, то есть устройство для вывода какой-либо информации перед человеком посредством построения мнимого изображения, — объясняет школьник. — Мы с наставником проанализировали рынок и пришли к выводу, что все девайсы используют в своей конструкции либо системы линз, либо микро OLED-дисплеи, либо даже голографические фильтры. Их стоимость довольно высока, поэтому цель нашего проекта — создание недорогой альтернативы.
По словам разработчика, устройство можно будет применять в сфере научного просвещения, в музеях и даже в промышленности — например, очки могут упростить переход предприятий на электронный документооборот.
— При конвертации электронных документов в бумажные часть информации теряется. Исполнение носимого устройства в виде очков дополненной реальности позволяет всегда держать перед глазами необходимую полную рабочую документацию, не стесняя пользователя в движениях и удобстве использования, — рассказывает Валентин.
Проект выполнялся под руководством сотрудника ЦТПО МФТИ, студента магистратуры Физтеха Александра Залесского. В основе своей технологии школьник вместе с наставником использовали HUD — частичное отражение света от прозрачной поверхности. В ходе работы команда столкнулась с рядом трудностей.
— Сложным моментом был расчет кривизны такой поверхности. Первый прототип поверхности был изготовлен из двух сферических стекол, без учета искажения. Естественно, получившееся изображение нас не удовлетворило. Прототип послужил лишь демонстрацией построения мнимого изображения в принципе. При этом точные расчеты для каждой точки отражающей поверхности сделать было невозможно, — поделился Валентин.
Авторы работы приняли решение поделить всю поверхность на небольшие участки, для которых необходимо вычислить координаты. По ним можно будет воссоздать отражающий элемент в среде 3D-моделирования. По словам Валентина, для всех расчетов достаточно было знание обычной школьной оптики и геометрии, а для оптимизации всех вычислений он использовал программу наставника.
— Построение поверхности в среде Solid Edge позволило в дальнейшем изготовить ее путем горячей формовки из полиметилметакрилата (оргстекла) с применением напечатанных на 3D-принтере форм. Получившееся мнимое изображение уже получилось довольно четким, но все еще присутствуют некоторые искажения из-за повторного отражения света внутри самой поверхности. Их можно убрать либо утоньшением самой поверхности, либо более точным расчетом с нанесением дополнительного отражающего слоя, — продолжает школьник.
Кроме того, сейчас Валентин разбирается с проработкой ПО и контроллеров, которые они вместе с наставником планируют использовать с микрокомпьютером Radxa Zero. Сейчас в работе — перепрошивка платы китайского контроллера для стабильной работы под управлением Linux.
Валентин уже выступил с проектом на ежегодном открытом городском конкурсе научно-технических проектов «Инженерный Старт — 2022» и занял первое место в секции «Проектирование», на открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни — 2023» и стал победителем в секции «Оптика. Лазерные технологии», а также на открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект — от знаний к практике, от практики к результату — 2023», где стал призером в секции «Идея».
— Публичные выступления всегда довольно волнительны для меня, поэтому я хотел не только представить проект, но и отточить ораторские навыки, которые обязательно пригодятся в будущем. Меня уже радуют достигнутые результаты, но эти конференции — лишь начало пути.
В планах у школьника — усовершенствование отражающей поверхности и внедрение дополнительных датчиков, например, гироскопа для ориентирования очков в пространстве, для реализации AR-интерфейса.
