Введение

Aspen Movie Map — гипермедийная система, разработанная в Массачусетском технологическом институте (MIT), которая позволяла пользователям совершать виртуальную экскурсию по городу Аспен, штат Колорадо. Она была разработана командой под руководством Эндрю Липпмана в 1978 году при финансировании ARPA.

Особенности

Карта фильма «Аспен» позволила пользователю совершить виртуальный тур по городу Аспен, штат Колорадо (то есть, форму суррогатного путешествия). Это ранний пример гипермедиа-системы. Гироскопический стабилизатор с четырьмя 16-миллиметровыми камерами покадровой съемки был установлен на крыше автомобиля с энкодером, который активировал камеры каждые три метра. Расстояние измерялось с помощью оптического датчика, прикрепленного к втулке колеса велосипеда, который тянули за автомобилем. Камеры были установлены для съемки переднего, заднего и боковых видов по мере движения автомобиля по городу. Съемки проводились ежедневно с 10:00 до 14:00, чтобы минимизировать различия в освещении. Автомобиль тщательно проезжал по центру каждой улицы в Аспене, чтобы обеспечить возможность создания плавных переходов между кадрами. Отснятый материал был смонтирован в коллекцию разрозненных сцен (один сегмент для каждого вида на квартал города), а затем перенесен на лазерный диск – аналоговый видеоноситель, предшественник современных цифровых оптических дисков, таких как DVD. Была создана база данных, сопоставляющая расположение видео на диске с двухмерной картой города. Благодаря этому пользователь мог выбирать произвольный маршрут по городу, с ограничениями: необходимо было оставаться в центре улицы, перемещаться на три метра между кадрами и просматривать улицу с одного из четырех ортогональных ракурсов. Управление осуществлялось через динамически генерируемое меню, наложенное на видеоизображение: скорость и угол обзора изменялись путем выбора соответствующей иконки через сенсорный экран – предвестника повсеместных интерактивных видеокиосков. Команды отправлялись из клиентского процесса, обрабатывающего ввод пользователя и графику наложения, на сервер, который обращался к базе данных и управлял проигрывателями лазерных дисков. Еще одной особенностью интерфейса была возможность касаться любого здания в текущем поле зрения и, подобно функции ISMAP в веб-браузерах, переходить к его фасаду. Выбранные здания содержали дополнительные данные: например, интерьеры, исторические изображения, меню ресторанов, видеоинтервью с представителями городской администрации и т. д., что позволяло пользователю совершить виртуальный тур по этим зданиям. В более поздней реализации метаданные, которые в значительной степени автоматически извлекались из базы данных анимации, были закодированы в виде цифрового сигнала в аналоговом видео. Данные, закодированные в каждом кадре, содержали всю необходимую информацию для обеспечения полноценного опыта суррогатного путешествия. Еще одной особенностью системы была навигационная карта, наложенная над горизонтом в верхней части кадра; карта служила для указания текущего местоположения пользователя в городе (а также следа ранее исследованных улиц) и позволяла переходить на двухмерную карту города, предоставляя альтернативный способ перемещения. Дополнительные функции интерфейса карты включали возможность переключаться между коррелирующими аэрофотоснимками и мультяшными изображениями с выделенными маршрутами и достопримечательностями, а также масштабировать изображение, как в фильме Чарльза и Рэя Имсов «Силы десяти». Аспен снимали в начале осени и зимой. Пользователь мог в режиме реального времени менять время года, двигаясь по улице или рассматривая фасад здания. Также была создана трехмерная полигональная модель города с использованием системы Quick and Dirty Animation System (QADAS), которая поддерживала трехмерное текстурирование фасадов знаковых зданий с использованием алгоритма, разработанного Полом Гекбертом. Эти компьютерные графические изображения, также сохраненные на лазерном диске, были сопоставлены с видео, что позволяло пользователю просматривать абстрактное изображение города в реальном времени.

Кредиты

Студент MIT Питер Клей с помощью Боба Мола и Майкла Наймарка снял коридоры MIT с помощью камеры, установленной на тележку. Фильм был перенесен на лазерный диск в рамках коллекции проектов, выполняемых в Architecture Machine Group (ArcMac). Съёмки Aspen Movie Map велись осенью 1978 года, зимой 1979 года и повторно (с активным гиростабилизатором) осенью 1979 года. Первая версия была запущена в начале весны 1979 года. В создании фильма участвовало множество людей, наиболее значимыми из которых были: Николас Негропонте, основатель и директор Architecture Machine Group, который получил поддержку для проекта от Cybernetics Technology Office DARPA; Эндрю Липпман, главный исследователь; Боб Моль, который разработал систему наложения карт и провёл исследования эффективности системы для своей докторской диссертации; Ричард Ликок (Рикки), возглавлявший секцию MIT Film/Video и вместе со студентом магистратуры Мареком Залевски снимавший интервью в стиле «синема верите», размещённые за фасадами ключевых зданий; Джон Борден из Peace River Films в Кембридже, штат Массачусетс, разработавший систему стабилизации; Кристина Хупер Вулси из UCSC; Ребекка Аллен; Скотт Фишер, сопоставивший фотографии Аспена времён серебряной лихорадки из исторического общества с теми же сценами в Аспене в 1978 году и экспериментировавший с анаморфной съёмкой города (используя объектив Volpe); Уолтер Бендер, разработавший и построивший интерфейс, клиент-серверную модель и систему анимации; Стив Грегори; Стен Сасаки, построивший большую часть электроники; Стив Йелик, работавший над интерфейсом для лазерного диска и анаморфным рендерингом; Эрик "Смоукхаус" Браун, разработавший кодировщик/декодировщик метаданных; Пол Хекберт, работавший над системой анимации; Марк Ширли и Пол Тревитик, также работавшие над анимацией; Кен Карсон; Ховард Эглоустейн; и Майкл Наймарк, работавший в Центре передовых визуальных исследований и отвечавший за дизайн и производство кинематографии. Для этого проекта использовалась система отображения изображений Ramtek 9000 серии. Ramtek создала 32-битный интерфейс для Interdata специально для этой цели. Ramtek поставляла системы отображения изображений, обеспечивающие как квадратные дисплеи (256x256 или 512x512), как и её конкуренты, так и различные разрешения экрана, такие как 320x240, 640x512 и 1280x1024. Оригинальные сканеры GE CAT использовали дисплей Ramtek 320x240. Некоторые цены того времени могут представлять интерес. Клавиатура, джойстик или трекбол стоили около 1200 долларов. 19-дюймовый ЭЛТ-монитор имел OEM-цену около 5000 долларов и приобретался у Igagami в Японии. Производство одного мастер-диска (около 13 дюймов) стоило 300 000 долларов.

Цель и применения

Финансирование ARPA в конце 1970-х годов подчинялось требованиям военного применения поправки Мансфилда, предложенной Майком Мансфилдом (которая серьезно ограничила финансирование исследователей гипертекста, таких как Дуглас Энгельбарт). Военное применение "Карты кинофильмов Аспен" заключалось в решении задачи быстрого ознакомления солдат с незнакомой местностью. Министерство обороны было глубоко впечатлено успехом операции "Энтеббе" в 1976 году, когда израильские коммандос быстро построили грубую копию аэропорта и провели тренировки на ней перед атакой на настоящий объект. Министерство обороны надеялось, что "Карта кинофильмов" укажет путь к будущему, в котором компьютеры смогут мгновенно создавать трехмерную симуляцию враждебной среды с гораздо меньшими затратами и в более короткие сроки (см. виртуальную реальность). Хотя "Карту кинофильмов" часто называют ранним примером интерактивного видео, возможно, точнее будет описать её как пионерский пример интерактивных вычислений. Видео, аудио, статичные изображения и метаданные извлекались из базы данных и собирались компьютером "на лету" (мини-компьютером Interdata, работающим под управлением операционной системы MagicSix), перенаправляя свои действия в зависимости от ввода пользователя; видео было основным, но не единственным способом взаимодействия.