Технология мультивебкамеры и её применения

Приходовский Михаил Анатольевич (Томск)

Сейчас во многих крупных городах используются веб-камеры, установленные на улицах, транслирующие изображение в интернет в реальном режиме времени. Однако пока эта технология слаба и не может предоставить многих возможностей, отчасти из-за медлительности каналов передачи информации. Представим некоторые дальнейшие пути развития технологии.

Регулирование шкалы времени. Если информация сохраняется на жёстком диске на сервере, то можно ввести временную шкалу и тогда пользователь сможет выбрать исходный момент времени, с которого начать просмотр. Можно «промотать» вперёд или назад, а также вести просмотр с любой заданной скоростью, ускоренно или замедленно, в обратной последовательности. А также сохранять просматриваемую картинку в виде фото (jpg) или видео-файла. Несомненно, использование звука для передачи одновременно с изображением.
Регулирование угла обзора. Допустим, что некоторыми командами с компьютера можно регулировать поворот веб-камеры. Технически это легко осуществимо. Однако если несколько пользователей одновременно будут просматривать изображение? Здесь требуется уже совершенно иное техническое решение. Веб-камера должна состоять из неподвижных частей. Несколько камер вместе покрывают полный угол обзора. Вся информация передаётся на сервер. Пользователь, управляя со своего компьютера, задаёт лишь информацию, определяющую виртуальный угол поворота. Из нескольких частей на сервере генерируется необходимое изображение, которое и передаётся на экран. Таким образом, несколько человек могут одновременно смотреть с разным углом зрения. Это уже МУЛЬТИВЕБКАМЕРА, возможности которой огромны. Добавьте сюда функцию Zoom, причём регулирование увеличения можно сделать непрерывным а не дискретным. Представьте что такая камера установлена над футбольным полем или ещё где-то в местах массовых зрелищных мероприятий. Пользователь может регулировать угол поворота и Zoom. Серверу с такими возможностями всегда будет обеспечена популярность и посещаемость даже если он будет платным.
Регулирование диапазона. Можно просматривать в любом диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового. Данные мультивебкамер установленных на вокзалах и в прочих общественных местах, в инфракрасном диапазоне поступают в пожарную службу или МЧС и сервер, обрабатывая эти данные в реальном режиме времени, является сигнализацией. Использование в медицине для проведения операций без вскрытия: врач может управлять зондом с миниатюрным роботом мультивебкамерой, что даёт полный круговой обзор, причём использование инфракрасного диапазона также важно.
«Виртуальная веб-камера». Если в некотором объёме установлено несколько камер, полностью покрывающих обзор, так что многие точки просматриваются с разных сторон, то можно задавать произвольные координаты нахождения, получать изображение из той точки, где веб-камера реально не установлена. Специальная программа на сервере интерполирует данные с разных камер, распознаёт пространственные координаты объектов и даёт целостное изображение, возможно даже стереометрическое. То есть, пользователь сможет двигаться по реальному пространству например, своего города в реальном режиме времени, так как в компьютерных играх. Это приведёт к такому явлению как «компьютерные реалити-игры» и во многом изменит реальность. Масса приложений для зрителей спортивных мероприятий: во время игры можно на экране компьютера двигаться по полю и выбирать наиболее удобный угол зрения. Развитие виртуального интернет-туризма: Вы можете прогуляться по историческому центру города на экране компьютера, самостоятельно выбирая маршрут. И ещё множество приложений которые сейчас трудно даже представить.

Впрочем, возможности как процессоров, так и каналов связи на сегодняшний день ограничены. Сервер с виртуальной мультивебкамерой будет всегда перегружен даже при подключении нескольких пользователей, не говоря уже о нескольких тысячах. Скорость работы программы для обработки пространственной графики не позволит получать качественное непрерывное изображение с необходимым количеством кадров в секунду. Есть ещё множество других причин, делающих эту технологию возможной лишь с большими ограничениями. Существующее поколение компьютеров не рассчитано на такие задачи реального моделирования. Однако через десятилетие, с появлением молекулярно-оптических процессоров и носителей информации, ситуация изменится и такие системы будут свободно доступны в интернете.