Алексей Поляков, преподаватель компьютерной графики, 20 лет назад придумал программное обеспечение для создания 3D-изображений и основал в Томске компанию Triaxes. Сейчас у Triaxes клиенты более чем в 70 странах мира, команда продолжает разрабатывать программы, оказывает услуги конвертации фото и видео в 3D, а также делает голографические инсталляции для музеев и галерей.

15 декабря 2020
Ирина Бризетко
Алексей Поляков
Преподаватель компьютерной графики, 20 лет назад придумал программное обеспечение для создания 3D-изображений и основал в Томске компанию Triaxes.

Школьный фотокружок и голографические эксперименты 

Мой интерес к объёмным изображениям возник ещё в школе. В седьмом классе я заинтересовался фотографией и на фотоаппарат отца делал снимки своих одноклассников. Через какое-то время моё увлечение поддержали товарищи, в результате образовался неформальный фотокружок. В школе нам выделили заброшенное помещение, мы в нём своими силами сделали ремонт и поставили фотооборудование. Экспериментировали с фотоматериалами, снимали на цветные слайды, печатали на фототкани.

Однажды наш учитель по физике Лидия Петровна предложила нам сделать голограмму. У неё были знакомые в институте, которые одолжили для экспериментов большой лазер. Мы попробовали сделать классическую голограмму, основанную на интерференции света. Это довольно сложный процесс, и с первого раза у нас ничего не получилось. Но идея создания объёмных изображений увлекла меня. 

Предпринимательские эксперименты 

После школы я поступил в институт радиоэлектроники в Томске. Мой первый бизнес был связан с фотографией. Летом 1991 года, после первого курса, мы с товарищами ездили по турбазам, фотографировали отдыхающих и делали цветные слайды. В то время это была, можно сказать, инновация. 

Позже я подрабатывал фотокорреспондентом в нескольких изданиях Томска. У меня был и другой опыт работы: землекоп в электросетях, агент по продаже офисной мебели, артист в бродячем кукольном театре.

Идея объёмных изображений

Учась в институте, я подумал, что голограмму можно сделать цифровым способом. Изучил литературу на эту тему. Оказалось, что в 1970-е годы уже активно развивалась тема цифрового синтеза голографических изображений. При этом техника печати оставалась довольно примитивной и не позволяла тогда делать 3D-изображения быстро, на должном уровне и в произвольных условиях. Я же хотел  построить бизнес на технологии создания 3D-фотографий, поэтому мне нужно было найти способ попроще.

В конце 90-х, учась в аспирантуре, я создал программное обеспечение для математического моделирования и проектирования. Мой научный руководитель тогда разработал основные идеи. Мы занимались построением проекций многомерных областей в математических пространствах на наш трёхмерный мир. 

Чтобы углубиться в тему программирования, я взялся преподавать курс компьютерной графики в Томском университете систем управления и радиоэлектроники. Материалы этой работы я собрал в книге по программированию графики, которую трижды издавали в России и один раз – в США.

Первые 3D-фотографии

В конце 90-х я подумал, что пора начать зарабатывать основной профессией и стал просматривать вакансии в газетах. Я наткнулся на объявление о поиске программиста в компанию «Прогресс» для решения задач цифровой обработки изображений. Как выяснилось позже, изобретатель Владимир Ильич Семёнов предложил «Прогрессу» коммерциализировать технологию создания анимационных изображений с помощью микролинзовых прозрачных структур. При взгляде на такое изображение с разных углов можно было видеть разные картинки. Изготавливались такие картинки фотографическим способом. Директор компании Александр Суворов понял, что  технологию надо перевести на цифровые рельсы. Я посмотрел на используемый материал и за два дня написал программу, которая делала  «переливные» картинки. Меня взяли на работу.

Через некоторое время я понял, что микролинзовый материал можно использовать для создания 3D-изображений. Поместил камеру на сканер и сделал серию кадров с проездом. Потом закодировал изображение программой и получил свою первую фотографию в 3D, на которой объём был виден невооруженным глазом. Спустя три месяца на выставке в Москве мы продали первую копию программы для создания «переливных» и объёмных 3D-фотографий. Позже я узнал, что методика использования микролинзовых структур для создания объёмных изображений не нова, она была предложена более ста лет назад профессором Сорбонны Габриэлем Липпманом.

В «Прогрессе» я проработал полтора-два года: мы сделали программный продукт, довели его до «товарного» вида, разработали методику работы. Программу потом дорабатывали и продавали ещё несколько лет.

Компания по видеообработке,  но пока не своя 

В начале 2000-х у меня появилась идея создания 3D-дисплеев. В 2001 году я связался с американской компанией Microlens, производителем микролинзовых материалов, и получил необходимые для тестов линзы. Затем написал программу, которая формировала 3D-изображения уже на экране дисплея, снабжённого линзовым слоем. На следующее место работы, в компанию «Элекард», разрабатывающую видеокодеки, я пришёл уже со своим предложением: «Давайте делать 3D-дисплей и разрабатывать софт». Позже я узнал, что подобные идеи были и у Philips, и у французской компании Alioscopy. Тогда уже появлялись плоские ЖК-дисплеи. Их-то я и соединял с микролинзовым материалом для создания 3D-изображения.

В компании с интересом отнеслись к идее, однако дисплеи были ещё не на том уровне, чтобы обеспечить достойное качество 3D эффекта. Я подключился к разработке программ для видеокомпрессии. Это был прекрасный опыт, я наслаждался работой, компания в то время активно росла – в ней работали профессиональные ребята, благодаря которым мои кругозор и профессиональные навыки заметно выросли. 

В этот же период ко мне обращались люди, в том числе из-за границы, для того чтобы вместе найти какие-то решения в области 3D-фотографии. Тогда ко мне пришло понимание, какой должна быть программа для создания 3D-изображений. В свободное от работы время я написал эту программу. 

Открытие своей компании

В 2004 году мы с женой Мариной основали бренд Triaxes. Кстати, слово придумала она. Название Triaxes – это акроним из Tri (Three) – три и Axes  – координатные оси. В том же году мы с моим товарищем из Польши, опытным полиграфистом, создали набор 3DMasterKit для конвертации изображений, чтобы любой желающий мог сделать объёмные картинки у себя дома. Мы включили в набор несколько компонентов, необходимых для производства: линзовые материалы, инструкцию, анаглифные 3D-очки, слайдер для многоракурсной съёмки, образцы и программу под брендом Triaxes. Попытались вывести продукт на массовый потребительский рынок.

Набор был доступным по цене – 100-120 долларов. При хорошем тираже продукт мог стать прибыльным. Я отправил несколько образцов клиентам в Штаты, они были в восторге от такого уровня изделия. Но массовость продукт не приобрёл. Думаю, потому, что он был непонятен, требовалось много усилий, чтобы вникнуть в тему. В итоге мы тогда продали, может быть, тысячу штук. Отправил я такой набор и своей учительнице физики. Она позже сообщила, что школьники с ним работали, выступали на конференциях, побеждали в конкурсах.

В это же время в вузе, где я преподавал, организовали «группу проектного обучения», студентов которой я привлёк к развитию программ из пакета 3DMasterKit и к новым разработкам. Ребята стали зарабатывать деньги, были устроены в нашу компанию программистами, дизайнерами, ездили на выставки и конференции, работали с клиентами. Это было обучение, максимально приближённое к практике. Из этой группы впоследствии двое ребят стали кандидатами наук. Выпускниками группы в Томске были основаны две динамично развивающиеся IT-компании, которые продают свои продукты по всему миру. Фамилии этих ребят и сейчас можно найти в списке авторов-разработчиков наших программ, а я до сих пор помню, кто какой блок делал. 

Коллаборация 

К 2007 году разрешение дисплеев выросло до FHD, что позволило создавать 3D-эффект «товарного» качества. Компания Philips выпустила первые массовые 3D-дисплеи, не требующие очков для наблюдения объемного эффекта. Я вернулся к этой теме, придумал, как телевизионную приставку, выпускаемую «Элекардом», научить работать с 3DTV, чтобы можно было смотреть в объёме и без очков, предложил компании усилить разработки в этом направлении.

В 2008 «Triaxes» и «Элекард» создали совместную компанию «Triaxes Vision» для разработок технологий и продуктов для 3DTV. Разработка была поддержана грантом Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Я помню, как отправился тогда на машине зимой в ночь из Томска в новосибирский Академгородок, через метель по тайге, рассказал про проект и получил финансирование на начало работ. 

Эти деньги позволили собрать команду программистов и начать активную работу. Но через полгода финансирование от фонда на время прервалось, потому что наш отчёт, отправленный по почте, пришел с опозданием. В этот момент, чтобы поддержать команду, я пустил на зарплату сотрудникам деньги, вырученные от продажи своего автомобиля.

Важным этапом развития компании стало сотрудничество с Московским телевизионным институтом, начавшееся после моего доклада о принципах построения 3DTV на конференции NATEXPO. Результатом стали совместные разработки и эффектные демонстрации возможностей вещания универсального 3DTV формата с приёмом на всех типах телевизоров. За это мы получили золотую медаль Николы Тесла на выставке в Малайзии. 

В 2009 году произошел всплеск интереса к 3D. Тогда вышел фильм «Аватар» Джеймса Кэмерона. Активно рекламировались 3D-телевизоры, в кинотеатрах оборудовали 3D-кинозалы с использованием специальных очков. Мы же в тот период разрабатывали технологию следующего этапа – 3D без очков. 

Нам стали поступать заказы, появились средства. Мы предложили итальянской компании Sisvel Technology усовершенствовать разработанный ими формат для 3DTV вещания, что расширило его применение и для 3D без специальных очков. Предварительно мы подали документы на патент в России, и это оказалось правильным. Итальянцы заплатили нам за патент, дальнейшую разработку и поддержку. Этот формат под названием 3DZ Tile сейчас запатентован во многих странах (Россия, США, Китай, Германия, Италия и др.).

3D-шоу на Выставке вооружений  в Нижнем Тагиле

Тогда у нас было очень много выставок. Первый международный дебют наших разработок мы сделали в Лас-Вегасе на профессиональной TV-выставке NAB-2011. На эту выставку, среди прочего, я потратил и средства, полученные в виде гранта от американского фонда CRDF. 

Пожалуй, самой эффектной демонстрацией и практическим использованием наших разработок стала выставка вооружений в Нижнем Тагиле в 2013 году. Московские коллеги пригласили нас обеспечить 3D-показ видеотрансляции на этом мероприятии. На полигоне протяжённостью в несколько километров демонстрировалась военная техника: ездили танки, взрывались снаряды, летали ракеты. Нужно было показать это в объёме зрителям на трибунах и в павильонах выставки. Это был сложный по многим параметрам проект. В том месяце у нас была выставка в Амстердаме и параллельно в Москве. Потребовалось решить логистические задачи с доставкой оборудования в Нижний Тагил, распределить силы команды, развернуть и подключить оборудование в прямом смысле в полевых условиях. 

Команда из Москвы под руководством режиссера и продюсера Юрия Гусакова установила на полигоне шесть стереоскопических камер, видео с камер поступало на режиссерский пульт, а оттуда на наши конвертёры, которые рассчитывали данные о пространственном расположении объектов и выводили на автостереоскопические 3D-дисплеи в пресс-центр, VIP-трибуны и павильоны. Делегации иностранных офицеров замирали у дисплеев и с восхищением фотографировали. Журналисты говорили: «О, какой уровень, как они всё это так сделали?!».

Мы продали два демонстрационных стенда для 3D-показа в «Уралвагонзавод», и они повезли записи 3D-трансляций на выставки в Индию и Малайзию. Не обошлось без курьёза: звонят с завода и просят прислать инженера. Мол, система работает, но «на всякий случай». А мы в этот момент в Лас-Вегасе на очередной выставке. Пришлось прямо оттуда отправлять сотрудника в Индию, затем в Малайзию. В общем, совершил он кругосветное путешествие – вернулся в томский офис из Вьетнама.

После демонстрации в Нижнем Тагиле возникло ощущение, что вот оно, сейчас пойдёт настоящее дело. Технология работает, проверено в «боевых» условиях. В заказчиках – «Уралвагонзавод», в партнёрах – Московский телевизионный институт, формат 3DTV патентуется во всех странах крупнейшей в этом деле интернациональной компанией. К нам на стенд на всех выставках приходили сотрудники Samsung, LG, Philips, Dolby. Хвалили, рассматривали, вникали в детали. Мы замечали, что другие уважаемые компании стали показывать подобные решения. Однако качество и технологическая проработка у нас была по-прежнему лучше. Кроме того, у нас уже были годные к использованию продукты. Здесь удачно работало сочетание компетенций Elecard в области видеокодирования и Triaxes – в 3D.

Весной 2013 в Лас-Вегас компании Dolby, Philips и Джеймс Кэмерон (Cameron Pace Group) образовали консорциум для разработки автостереоскопического 3DTV, можно сказать, в моём присутствии, и намеревались выпустить «Аватар-2» в формате «3D без очков».  

Между тем, уже в конце 2013- начале 2014 глобальный рынок 3DTV начал стремительно схлопываться. Тот хайп, как сейчас говорят, который подняли вокруг 3D технологические гиганты, предлагая решения с очками, с одной стороны, работал и на нас. Однако на рынок поступило много кинопродукции, в которой качество 3D было низким, и это дискредитировало идею для зрителей. Посмотрев один-два раза кино или 3DTV, люди теряли интерес. Это косвенно сказалось и на нас. Спрос на 3D перестал быть массовым. Это направление стало более профессиональным, начался период разработки следующего этапа. 

Продукты

У нас есть два направления разработок: программные инструменты для печати 3D-фото и продукты для 3D-видео конвертации в автостереоскопические форматы. 

В основном, мы работаем для B2B-сектора по всему миру. 3D – это специфическая отрасль. Многие инновационные компании ушли с рынка, но нам удаётся держаться на плаву за счёт глобальности продукта. В мире находятся компании, которые нуждаются в наших программах: в США, Китае, России, странах Европы и Юго-Восточной Азии.  

Спектр услуг 

В области 3DTV мы делаем программные системы, компрессии, передачи данных, конвертации в 3D. Это сложные, дорогие системы, требующие специальной установки и обслуживания, как, например, на выставке в Нижнем Тагиле, где мы всё установили и контролировали. Однако клиентам, помимо инструмента, требуется готовое решение. Например, в «Уралвагонзавод» мы продали системы с «одной кнопкой» – нажал и заработало. Было и ещё несколько подобных поставок в другие компании. Однако ситуации и задачи у клиентов разные. Поэтому мы также оказываем услуги проектирования и разработки систем под задачи клиента. 

Также к нам периодически поступают запросы на производство видеоматериала, поэтому мы создали студию видеообработки. Эта студия участвовала в конвертации нескольких фильмов, которые вышли в широкий российский прокат. Например, мультфильм «Иван Царевич и серый волк-2 в 3D», «Вий в 3D». 

Какие-то материалы мы продолжаем делать для иностранных компаний, но количество заказов существенно сократилось вместе с интересом к теме 3DTV. При этом интерес к теме печати больших 3D-фотографий по-прежнему сохраняется. Мы переводим любые изображения нашими программами в 3D и печатаем работы до двух метров в высоту. Отправляем заказы и за границу – Литва, Латвия, Германия, США. Сейчас, правда, в связи с коронавирусом усложнилась международная логистика, никак не можем отправить выполненный заказ в Египет.

Голографические инсталляции для музеев и галерей

Мы также создаём экспозиции для музейных выставок в формате 3D. После переезда компании в Калининград неожиданно возник интерес по этому направлению.

Началось всё с выставки 3D-фотографий нашего клиента, фотохудожника из Франции Гийома Юбера, который принял участие в калининградском фотофестивале в 2015 году. Мы со студентами БФУ им. И. Канта сделали интерактивную презентацию его снимков на 3D-дисплее. С этой выставки пошло знакомство с музейным сообществом Калининграда. 

Затем мы работали над несколькими проектами для музея «Фридландские ворота», в том числе разработали сферический 3D-тур для VR просмотра. Хорошее сотрудничество у нас сложилось с Музеем Мирового океана, для них мы сделали 3D-фильм «Россия на Балтике». Этот фильм занял первое место в конкурсе Русского географического общества и получил приз «Хрустальный Компас». 

Экспонат, сделанный с нашим участием, можно встретить и в музее «Королевские Ворота» – это стереоскоп с фотографиями старого города, преобразованными в 3D. Проект, который лично мне понравился – перевод и печать в 3D серии из 42 красочных фотографий живности подводного мира. 

Из недавно реализованных – в августе этого года мы сделали интересный проект для Кафедрального собора: установили систему голографической проекции с 3D-изображением Собора и сенсорный дисплей с информацией об объекте.

Структура компании 

Сейчас компания имеет распределённую структуру. Наш системный администратор находится в Юго-Восточной Азии, часть сотрудников – в Томске, часть в Калининграде, один из разработчиков за границей, сейчас в Англии. Люди путешествуют – веяние времени, средства связи позволяют быть в контакте. Это оказалось очень удобно: когда началась глобальная эпидемия, в нашей работе практически ничего не изменилось. Также есть специалисты, которых мы подтягиваем удалённо под проекты. 

У нас сложилось хорошее сотрудничество с Балтийским федеральным университетом им. И. Канта. По моей инициативе в БФУ создана лаборатория «виртуальной реальности и иммерсивных технологий». Triaxes поставил в лабораторию часть оборудования для 3DTV (дисплеи, сенсоры, камеры, ТВ-декодеры). Я занимаюсь со студентами, веду дипломные проекты. Пишем иногда статьи, ездим на конференции. Некоторые студенты и выпускники принимают участие в наших коммерческих проектах. 

Особенности индустрии 

У нас весьма специфическая область и сложная индустриально. Мало придумать идею и получить патент, нужно, чтобы его начали использовать. В мире существует масса патентов, самых разнообразных, которые никому не нужны. Масса технологий, разработанных даже весьма значительными компаниями с миллионными инвестициями, просто не используются. 

Чтобы что-то было принято в этой области, надо, чтобы вся цепочка приняла это: производители камер, производители средств трансляций доставки, производители программных продуктов, производители дисплеев и т.д. Это та область, в которой решения порой принимаются на правительственном уровне. 

В нашем конкретном случае то, что мы продаём и продукт, и услуги, позволяет нам держаться на плаву. Программный продукт – это технология, которая лежит в основе, а сервис, в том числе музейные инсталляции, – это уже применение этих технологий в различных реализациях. 

Планы

Мы активно продолжаем разработку программных продуктов. В этом году вышло несколько обновлений наших основных программ: для печати 3D фото – 3DMasterKit (для струйных принтеров), Legend (для UV-плоттеров) и программа DepthGate для конвертации видео в «безочковый» формат. В первую очередь мы выпустили релизы на китайском языке для продаж через наших партнёров в Китай.

Мы развиваем и регулярно обновляем наше программное обеспечение, оно до сих пор считается «золотым стандартом» в области цифровой обработки именно для решения задач 3D-печати. Прямо сейчас мы работаем над новой версией продукта для перевода видео в «безочковый» формат 3D. Например, мы сделали конвертацию части видеоматериалов для больших автостерео-3D-дисплеев в аэропортах и станциях метро в Китае, открывшихся в этом году. Затем продали китайским коллегам лицензии на ПО. Наше намерение – более широко быть представленными на рынке Китая.

Сейчас мы смотрим в сторону алгоритмов обученных нейронных сетей, того, что называют искусственным интеллектом. Архитектура наших программ хорошо подходит для подключения этих алгоритмов, мы активно работаем в этом направлении. Я впечатлён теми результатами, которые мы получаем пока в лаборатории. Так мы по-прежнему идём чуть впереди технологий, которые присутствуют на потребительском рынке. Развитие дисплейной техники, а именно количественное повышение разрешения до 4К и 8К, – это база и для качественного перехода в новые свойства объёмного показа изображений. Кто знает, может, из тайных лабораторий Джеймс Кэмерон выпустит «Аватар-2», и пойдёт очередная волна интереса к 3D уже на голографических технологиях. А мы уже работаем над тем, чтобы были инструменты для такого перехода и имеем соответствующие продукты. 

Напишите что-нибудь и нажмите Enter