В 2010 г. камеры ToF были еще весьма дорогими. Одна из первых таких, SwissRanger, стоила более $6000 и имела очень ограниченное разрешение, примерно 160 на 120 пикселей, что позволяло лишь грубо определять размеры и формы объектов. Наша лаборатория закупила несколько подобных камер, и я увлеченно экспериментировал с ними. Если объект вроде складской упаковки был удален от камеры на несколько метров, его покрывали всего лишь несколько пикселей – точек для измерения расстояний. Чтобы определить размеры с необходимой точностью (в несколько миллиметров), все равно нужно было прибегать к сложным алгоритмам. Но все же видеть на мониторе компьютера трехмерную форму объекта, измеренную дистанционно, но напрямую, даже с таким плохим разрешением, было почти волшебством. Сложные вычисления по стереоизображению, с которыми можно было легко попасть «в молоко» и полностью потерять форму объекта, не давали такого эффекта по сравнению с прямыми измерениями.
Лидары, основанные на принципе Time-of-Flight, давали довольно хорошую точность измерения расстояний (до 2–3 мм) на матовых картонных поверхностях. Хуже они работали на глянцевых упаковках и совсем плохо – на прозрачных пластмассовых или стеклянных бутылках, обернутых полиэтиленовой пленкой, а таких на типичном складе было немало. Измеренная форма подобных упаковок, отображенная на экране компьютера, напоминала беспорядочный лес: расстояние до точек, представляющих соседние пиксели, могло отличаться на 10 и более сантиметров, хотя в реальности они представляли собой достаточно гладкую поверхность, а значит, эта разница должна была быть значительно меньше. «Кинект» давал похожую картину, даже с еще меньшей точностью, зато с хорошим разрешением – 640 на 480 пикселей. В придачу он давал цветное изображение, синхронное с данными по расстоянию до тех же точек, то есть в одном кадре для каждого пикселя было четыре числа – RGB (насыщенность красным, зеленым и синим цветами) и расстояние в миллиметрах до поверхности, отображающейся на данном пикселе. Это было очень удобно для обработки сигналов и извлечения информации о форме и местоположении объектов, находящихся перед камерой. Неудивительно, что «Кинект» в начале 2011 г. почти мгновенно стал фаворитом научных работ в робототехнике и измерительных системах. Но к концу 2010-х камеры, основанные на принципе ToF, снова доминировали среди технологий прямого дистанционного измерения расстояний. Они становились дешевле, уменьшались в размерах и весе, увеличиваясь при этом в разрешении. Самые дешевые из них уже можно было купить примерно за $500. К 2020 г. они получили широкое распространение в мобильных роботах и многих промышленных системах.
Тогда же, в районе 2010 г., произошла еще одна революция в роботах – наверху, в воздухе. Впервые массовой публике явили дроны, ставшие через несколько лет недорогими и вездесущими. Авиамоделизм и радиоуправляемые вертолеты существовали, конечно, задолго до этого, но они оставались уделом немногочисленных любителей. Эти модели нужно было собирать из набора деталей, и лишь у немногих хватало на это терпения. Управление ими требовало долгих тренировок. И вот на рубеже нулевых и десятых произошел взрывной, скачкообразный прогресс нового типа дронов – квадрокоптеров и, реже, гексакоптеров, не сильно изменившихся за десять прошедших с тех пор лет. Упавшая цена на микроконтроллеры, а также легкость программирования их нового поколения дали важнейший эффект. Теперь управлять дроном стало намного легче. В небе тут и там можно было услышать появившееся будто из ниоткуда характерное жужжание. К дронам почти всегда привешивали камеры, все более компактные и с постоянно улучшающимся разрешением.
Дроны стали снимать воздушные селфи, туристические достопримечательности, строящиеся объекты для определения их соответствия архитектурным планам, борта кораблей для оценки качества покраски и повреждений после очередных рейсов, государственные границы для выявления нарушителей. А также массовые демонстрации и рок-фестивали, позы красоток на пляжах, дома и дворцы знаменитостей и плутократов. Все это произошло примерно за два-три года после 2010-го, вскоре достигло насыщения и уже мало менялось до сегодняшнего дня (если не считать военного применения, в полную силу проявившегося с 2022 г. в ходе СВО).