Компьютерная реальность


Виртуальная реальность (virtual reality, VR) — компьютерная симуляция некоего пространства, в которое через воздействие на рецепторы (зрение, слух, обоняние, тактильные ощущения) погружается пользователь. Проводником пользователя в виртуальную реальность выступают VR-устройства, ключевыми из которых являются шлем, различные датчики движения и контроллеры.

Виртуальная реальность — один из главных технологических трендов последнего времени. Goldman Sachs в своем тематическом исследовании описывает перспективы этой технологии следующим образом:

«Существует множество примеров того, как VR и AR могут изменить наши жизни — от покупки дома до посещения врача и просмотра футбольного матча.

В то время как технология совершенствуется и становится более доступной, а на рынке появляется множество разнонаправленных приложений, мы уверены, что у VR/AR есть потенциал создать многомиллиардную индустрию и привнести изменения, сравнимые с появлением персональных компьютеров.»


Виртуальной реальности пророчили подобный прорыв еще в 1980-х. Однако тогда не существовало технологий, которые позволили бы массово внедрить VR. В результате о VR забыли более чем на пятнадцать лет.

Сейчас мы наблюдаем вторую волну популярности виртуальной реальности, которая уже затронула больше людей, чем в конце прошлого века. Но успех технологии все еще не гарантирован, и многое зависит как от производителей устройств VR, так и от разработчиков виртуального контента.

Команда DTI решила «погрузиться» в виртуальную реальность. Мы попытались разобраться в эволюции VR и определить, какие выгоды из виртуальной реальности могут извлечь бизнес и потребители уже сегодня.

История VR

Первые прототипы

В 1962 году кинорежиссер Мортон Хейлиг запатентовал Sensorama — «кинематограф будущего», громоздкую машину, напоминающую игровые автоматы 1980-х. На экране Sensorama проецировались короткометражные фильмы, снятые от первого лица, а эффект присутствия достигался за счет одновременного воздействия на несколько органов чувств.

Помимо звуковых эффектов, в камеру поступали запахи, дополняющие изображение, а сиденье вибрировало (например, во время виртуальной езды на велосипеде). Однако Хейлигу не удалось получить необходимое финансирование, и работа над аппаратом была прекращена.


Компьютерная реальность
Sensorama

В 1965 году Айвен Сазерленд, уже известный как создатель инновационного компьютерного интерфейса Sketchpad, описал концепт «ультимативного дисплея» — «комнаты, внутри которой компьютер определяет материю».

Спустя три года он продемонстрировал ранний прототип своего концепта — «Дамоклов меч». Устройство проецировало на стереодисплей примитивную комнату, сгенерированную компьютерной программой. Шлем отслеживал положение головы пользователя и соответствующим образом менял открывающуюся ему перспективу.

Компьютерная реальность
Дамоклов меч (The Sword of Damocles)

Примерно в то же время, в 1966 году, на военно-воздушной базе Райта-Паттерсона в США инженер Томас Фурнес работал над новым поколением летных тренажеров. Проект, на разработку которого ушло несколько десятилетий, увидел свет в 1986 году и получил название Super Cockpit.


Компьютерная реальность
Летный симулятор Super Cockpit Томаса Фурнесса

Начальство не верило в идею Фурнеса, в результате чего ему пришлось покинуть ВВС США. Но они ошибались: Super Cockpit оказался прорывом и был успешно применен во время войны в Персидском заливе.

к оглавлению ↑

Стремительный взлет и падение

В 1985 году Томас Циммерман и Джейрон Ланьер, два бывших сотрудника технологической компании Atari, основали VPL — компанию, специализирующаяся на виртуальной реальности. Главным изобретением VPL стала DataGlove — перчатка, оснащенная сенсорами и отслеживающая движения руки.

Наряду со шлемом, перчатка стала одним из главных атрибутов виртуальной реальности. В основном перчатки виртуальной реальности применяли в качестве контроллера для управления компьютерами и видеоигр, а некоторые команды пытались раскрыть потенциал DataGlove для телехирургии.

Компьютерная реальность
Прототипы DataGlove

Впоследствии VPL разработали костюм, отслеживающий движения всего тела, и собственный шлем Eyephone. Однако широкого успеха эти устройства не обрели, и у компании начались проблемы. Она не смогла расплатиться со своим кредитором, французской оборонной компанией Thomson-CSF, и в 1993 году объявила банкротство. Thomson-CSF достались все патенты VPL.


Несмотря на банкротство VPL, отрасль находилась на подъеме. В 1980-х и начале 1990-х крайне популярны были игровые автоматы, оборудованные шлемами виртуальной реальности. Параллельно в 1994-1995 над VR-устройствами для бизнеса и домашнего пользования работали Atari, Philips и IBM. Массачусетский технологический университет (MIT) начал издавать Presence — журнал, отслеживающий последние открытия в области виртуальной реальности.

Компьютерная реальность
Аркадный автомат, использующий шлем виртуальной реальности

Но в середине 1990-х пузырь виртуальной реальности лопнул. К тому времени активно уже активно развивался Интернет, и, по сравнению с этой «технологией будущего», виртуальная реальность, дорогая и ограниченная технология, уже не так восхищала людей.

Шлемы виртуальной реальности предлагали крайне узкое поле зрения — большего существующие технологии не могли обеспечить. В результате пользователи не погружались в виртуальную реальность, но скорее смотрели на экран посреди темной комнаты. При этом существующие машины стоили $60-$70 тыс., что исключало возможность массового использования.


Многие компании, занимавшиеся виртуальной реальностью, закрылись, а оставшиеся, такие как Fakespace и Silicon Graphics, заметно уменьшились. Atari прекратила исследования в этом направлении и объединилась с компанией, производящей жесткие диски, в 1996 году. В 1997 банкротство объявила Virtuality Group — компания, разрабатывавшая игровые автоматы, основанные на виртуальной реальности. Военные разработки остались практически единственной областью применения VR.

к оглавлению ↑

Возрождение индустрии

В 2012 году молодой предприниматель Палмер Лаки представил шлем виртуальной реальности Oculus Rift. С детства увлекшись виртуальной реальностью, Лаки коллекционировал различные VR-устройства. Первый прототип Oculus Rift он собрал в гараже своих родителей на деньги, вырученные от ремонта смартфонов Apple.

Устройство, рассчитанное на видеоигры, и стало одним из самых популярных проектов на краудфандинг-платформе Kickstarter и стоило всего $300 для поддержавших проект пользователей. Для массового производства Oculus Rift Лаки планировал привлечь $250 тыс., но в итоге собрал в десять раз больше.

Промо-ролик Oculus Rift на Kickstarter

Развитие технологий позволило решить часть проблем, которые привели к краху VR в 1990-х — например, расширить угол зрения до 110°. Однако отсутствие существенного интереса к виртуальной реальности означало фактическое отсутствие инноваций в этой области.


По словам самого Лаки, все необходимые технологии существовали за несколько лет до создания Rift:

«Проблема, останавливающая людей от создания качественного VR-устройства, не была технической. Кто-то другой за несколько тысяч долларов мог собрать Rift еще в 2007 году, или за $500 в середине 2008. Но никому это не было интересно.»

В 2017 году Oculus Rift была приобретена Facebook за $2 млрд. Это был сильный сигнал к возрождению индустрии виртуальной реальности.

С появлением Oculus Rift началась настоящая гонка за первенство на рынке VR, к которой подключились крупнейшие технологические компании. О том, во что это вылилось, мы расскажем далее.

    VR как рынок Общественный интерес к технологии виртуальной реальности значительно вырос:

  • первая партия Gear VR от Samsung была раскуплена за 48 часов,
  • в сентябре 2015 года в Oculus было зарегистрировано 200 тысяч разработчиков VR-приложений,
  • трансляцию президентских дебатов в США, проведенную CNN в виртуальной реальности, смотрели из 121 страны.

Сейчас на рынке представлено множество конкурирующих устройств, из которых можно выделить пять лидеров: PlayStation VR от Sony, уже упоминавшийся Oculus Rift, HTC Vive, Gear VR и Daydream View от Google.

Компьютерная реальность
Стартовая цена наиболее известных шлемов VR

PlayStation VR, Oculus Rift и HTC Vive позиционируются как high-end устройства: они обеспечивают лучшее качество изображения и позволяют отслеживать не только вращение головы, но и движения тела.

Компьютерная реальность
Цена тех же шлемов, учитывающая стоимость доп. оборудования

Несмотря на то что современные устройства в разы дешевле систем виртуальной реальности 1990-х, их цена все равно высока, поэтому они остаются нишевым продуктом. Со временем эта проблема может исчезнуть: исследовательское отделение Goldman Sachs ожидает, что стоимость устройств будет падать, как это уже происходило со многими технологиями, такими как телевизоры, ноутбуки и планшеты.

Компьютерная реальность
Как дешевела стоимость производства различных технологий

По прогнозу Goldman Sachs Global Investment Research, в 2025 году около 60% рынка виртуальной реальности будет приходиться на видеоигры, телетрансляции и прочие медиаформаты. Но существенную роль также будут играть приложения в медицине, инжиниринге и недвижимости.


Компьютерная реальность
Сегментация рынка VR в 2025 году (прогноз)

Другой прогноз, от компании Greenlight Insights, специализирующейся на исследованиях в области виртуальной и дополненной реальности, отражает возможный рост индустрии VR до $75 млрд к 2021 году.

Компьютерная реальность
Рост объема рынка виртуальной реальности (прогноз)

    По мнению Greenlight, практически две трети выручки обеспечат продажи потребительских шлемов, но в течение следующих пяти лет доля продаж VR-устройств для бизнеса вырастет с 1,2% до 24,2%. #апдейт Пока мы готовили данное исследование, Марк Цукерберг анонсировал новейшую разработку команды Oculus — шлем Oculus Go. Устройство может стать революционным по двум причинам:

  • оно автономно и не требует подключения к компьютеру/игровой консоли/смартфону;
  • шлем стоит всего $199.

По словам Цукерберга, его цель — увеличить аудиторию VR до 1 млрд человек.

Компьютерная реальность
Oculus Go

к оглавлению ↑

Практическое применение VR

Маркетинг

Компании часто используют виртуальную реальность как экзотичную технологию для привлечения внимания. Так, в Швеции McDonaldʼs дал своим покупателям возможность собрать из коробки Happy Meal очки виртуальной реальности, с помощью которых можно было играть в игру, развивающую внимание. Заработанные в игре очки можно было преобразовать в скидку при следующем заказе.

Акция McDonaldʼs

Но нередки и случаи, когда внедрение виртуальной реальности способно улучшить качество предлагаемого компаниями сервиса. Например, IKEA, совместно с агентством Demodern, создали VR-шоурум, где можно поэкспериментировать с интерьером комнаты.

Виртуальный шоурум IKEA

к оглавлению ↑

Образование

Использование виртуальной реальности позволяет разнообразить образовательный процесс, сделать обучение более интерактивным и увлекательным. Исследование, проведенное в Китае, показало, что использование VR в обучении повышает успеваемость на 15-25%.


Чешский разработчик Томас Марчианчик создал World of Comenius — образовательную VR-среду, названную в честь знаменитого чешского педагога Яна Амоса Коменского. World of Comenius помогает школьникам освоить учебный материал — от скелета человека до устройства клетки.

Работа World of Comenius

Московский центр качества образования (МЦКО) работает над внедрением виртуальной реальности для обучения школьников астрономии. С помощью VR школьники смогут перемещаться между планетами и орбитами, изучая их устройство.

Технологии виртуальной реальности применяет также Корпоративный университет Сбербанка — в рамках обучения публичным выступлениям VR используется для симуляции различных нестандартных ситуаций.

к оглавлению ↑

Медицина

VR-тренажеры широко используются для обучения врачей во многих университетах и клиниках по всему миру. Тренировки в виртуальной реальности не только сокращают затраты, но и приводят к снижению количества врачебных ошибок.

Компьютерная реальность
Использование VR для тренировки хирургов

VR успешно применяют для реабилитации больных после инсультов, ожогов и травм: платформа MindMaze предлагает пациентам задания, стимулирующие восстановление мозгом нарушенных нейронных связей. При этом движения пациента отслеживаются и отображаются на дисплее.

Стартап MindCotine использует VR для того, чтобы помочь курильщикам отказаться от вредной привычки. Программа воссоздает в виртуальной реальности различные ситуации, создавая у пользователя ощущение того, что он курит. MindCotine доступно по цене $15, что эквивалентно двум пачкам сигарет в США.

Компания Firsthand Technology создает VR-решения для ускорения восстановления пациентов. Их расслабляющая VR-игра SnowWorld справляется с задачей эффективнее, чем стандартные кинофильмы и видеоигры. При этом SnowWorld несет меньше побочных эффектов по сравнению с медицинскими обезболивающими препаратами, которые со временем теряют эффективность и вызывают привыкание.

к оглавлению ↑

Промышленность

В промышленности 3D-моделирование объектов в виртуальной реальности может существенно помочь компаниям на стадии разработки. Инженеры смогут лучше ознакомиться с определенным объектом и, возможно, увидеть в нем критические ошибки.

Базирующийся в Великобритании стартап Virtalis помогает промышленным компаниям внедрять VR для прототипирования производства различных продуктов. В том числе компания создала «коллективное виртуальное пространство», внутри которого различные участники проекта могут взаимодействовать друг с другом.

Пример использования Virtalis

Среди клиентов Virtalis, успешно внедривших решения компании, Rolls Royce, Leyland Trucks и оборонная BAE. VR также используется компанией Balfour Beatty Rail, работающей в железнодорожной инфраструктуре. Виртуальное пространство применяется практически на всех этапах работы компании, от планирования и прототипирования до реализации проекта. Немецкий концерн Siemens использует виртуальную реальность для обучения будущих сотрудников. Для этого моделируется пространство (например, нефтяная платформа), на котором отрабатываются ежедневные процедуры и устранение ошибок.

Компьютерная реальность
Так выглядит виртуальный тренажер Siemens

к оглавлению ↑

Недвижимость

Российская компания GEO CV оцифровывает продающиеся или сдающиеся в аренду помещения. Полученные 3D-модели затем используются для проведения «виртуальных туров» с потенциальными клиентами.

Тур по помещениям GEO CV

Команда Unreal Estate для своего виртуального шоурума смоделировала целый микрорайон:

Виртуальный шоурум Unreal Estate

к оглавлению ↑

Видеоигры

Поскольку на обработку виртуальной реальности требуется значительно больше ресурсов, чем для запуска «классических» видеоигр, VR-игры на данный момент уступают в визуальном плане. Однако они предлагают новый опыт, погружение, которого можно достичь лишь с использованием этой технологии.

Немецкая студия Crytek разработала The Climb — симулятор скалолазания:

Промо The Climb

Под HTC Vive доступна игра Job Simulator, предлагающая войти в роль офисного работника и заняться рутинными делами. Несмотря на отталкивающее описание, Job Simulator продалась тиражом около 150 тыс. копий.

Промо Job Simulator

Собственные VR-версии имеют и знаменитые игры, изначально не имеющие отношения к виртуальной реальности. К ним относятся серии Doom и Fallout.

Промо Doom
Промо Fallout

к оглавлению ↑

Разное

В сентябре в молодежном театральном центре «Космос» в Тюмени поставили первый в России VR-спектакль «В поисках автора». Зрители, погруженные в декорации спектакля, способны выбирать ракурс просмотра и создавать свою «режиссерскую версию» постановки.

Исландский стартап BreakRoom создает виртуальный офис. Рабочее место можно расположить в одной из ряда локаций, снимающих стресс сотрудников.

Офисы BreakRoom

В апреле 2017 года Марк Цукерберг объявил о начале бета-тестирования Facebook Spaces — версии соцсети в виртуальной реальности. Вероятно, именно этим проектом занималась команда Oculus Rift после вхождения в состав Facebook.

VR-версия Facebook

Эксперты из университета Цюриха предложили использовать VR для воссоздания мест преступлений. Визуализация имеющейся информации упростит ее анализ и повысит раскрываемость преступлений.

Для тех, кто хочет овладеть навыками фотографии, но почему-то не готов к съемкам реального окружения, команда Robomodo разработала VR-тренажер для HTC Vive.

Тренажер для фотографов

к оглавлению ↑

Проблемы технологии

Еще во время бума 1990-х годов The New York Times писала, что «психологи волнуются о детях, растворяющихся в виртуальных мирах». Несмотря на громкое заявление газеты, последствия VR для здоровья до сих пор не изучены в полной мере.

Одна из наиболее вероятных и существенных проблем при использовании VR — нарушение системы откликов на информацию, получаемой органами чувств. Это связано с несовершенством технологии на нынешнем этапе.

Марк Мон-Уильямс, профессор когнитивной психологии в Университете Лидса:

«Проблема существующих виртуальных сред в том, что компьютерное изображение транслируется на двухмерном экране, так что глаза должны все время фокусироваться на одном и том же расстоянии. Однако при показе трехмерных бинокулярных изображений глазу приходится менять направление взгляда, как будто дистанция до объектов меняется.»

Подобное расхождение между восприятием и реакцией приводит к «удивлению», которое мозг, подстраиваясь, старается минимизировать. В результате использование шлема виртуальной реальности может вызвать краткосрочную головную боль или резь в глазах.

к оглавлению ↑

Заключение

Исследование востребованности технологий виртуальной реальности (VR) в российской экономике, в ходе которого были опрошены руководители и специалисты более 200 компаний из всех ключевых отраслей экономики, показало, что российские компании хорошо осведомлены о виртуальной реальности. 65% опрошенных знали о возможности применения VR и AR на предприятиях, а 24% планируют или уже внедрили технологии виртуальной реальности.

Подобная поддержка со стороны бизнеса позволяет предполагать, что в этот раз виртуальная реальность сможет совершить прорыв — в первую волну популярности VR технология все же рассматривалась преимущественно как детище индустрии развлечений.

Похоже, что технологии достигли уровня, необходимого для создания реалистичных виртуальных миров. В таком случае успех VR будет зависеть от того, удастся ли сделать технологию доступной и привлекательной для массового пользователя.

На случай потенциальной VR-революции рекомендуем ознакомиться с представленными ниже дополнительными материалами.

к оглавлению ↑

Источник: blog.dti.team

В последнее время очень часто ведутся споры о том, чем отличается дополненная реальность от виртуальной. Обе технологии постоянно на слуху, о них говорят в СМИ, рассуждают в сети, пишут в книгах и показывают в фильмах. Так в чем разница между виртуальной реальностью и дополненной реальностью?

Компьютерная реальность

Что такое виртуальная реальность?

Понятие искусственной (виртуальной) реальности впервые ввел американский компьютерный художник Майрон Крюгер (Myron Krueger) в конце 60-х.

Виртуальная реальность (virtual reality, VR) — это компьютерная симуляция реальности или воспроизведение какой-то ситуации. Техническими средствами она воспроизводит мир (объекты и субъекты), передаваемый пользователю через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и т.д. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие.
  
Как правило, «погружение» в виртуальную реальность достигается за счет специальных гаджетов. Основные цели:
— создать и улучшить воображаемую реальность игр, развлечений, видео, 3D-фильмов и т.д.;
— улучшить качество жизни, дать возможность подготовиться к определенному событию, создавая имитацию реальности, где люди могут практиковать определенные навыки (например, авиасимулятор для пилотов).

Виртуальная реальность создается с помощью языка кодирования, известного, как VRML (Virtual Reality Modeling Languagе). Его можно использовать для создания серии изображений, а также указать типы взаимодействий между ними.

Что такое дополненная реальность?

Термин «дополненная реальность» был предложен исследователем авиа-космической корпорации Boeing Томом Коделом (Tom Caudell) в 1990 году.

Дополненная реальность (augmented reality, AR) — это технология, накладывающая смоделированные компьютером слои улучшений на существующую реальность. Основная цель — сделать ее более выразительной, многогранной и яркой. Дополненная реальность разработана в приложениях и используется на мобильных устройствах.

Компьютерная реальность

Самые популярные примеры ДП — параллельная лицевой цветная линия, показывающая нахождение ближайшего полевого игрока к воротам при телевизионном показе футбольных матчей, стрелки с указанием расстояния от места штрафного удара до ворот, «нарисованная» траектория полета шайбы во время хоккейного матча и т. п.

Дополненная реальность vs виртуальная реальность

Дополненная реальность и виртуальная реальность — противоположное отображение одного в другом с тем, что каждая из технологий стремится предоставить пользователю. Виртуальная реальность предлагает цифровое воспроизведение реальной обстановки жизни, в то время как дополненная реальность обеспечивает виртуальные элементы в виде наложения слоев на реальный мир.

Компьютерная реальность

Сходство виртуальной реальность и дополненной реальности

Технология. Дополненная и виртуальная реальности задействуют одни и те же типы технологии, и каждая из них существует, чтобы служить на благо пользователям для обогащения и улучшения их жизненного опыта.

Развлечения. Обе технологии способны разнообразить досуг пользователей, делая его ярче и веселее. Еще совсем недавно эти технологии казались вымышленным плодом научной фантастики. Но сейчас новые искусственные миры оживают и раскрываются перед пользователями, которые могут их контролировать. Также становится достижимым и более глубокое взаимодействие с реальным миром. Ведущие магнаты в сфере технологий разрабатывают все новые адаптации, усовершенствования продуктов и приложений, поддерживающих технологии дополненной и виртуальной реальностей.

Наука и медицина. Виртуальная и дополненная реальности имеют большой потенциал в модернизации медицины. С их помощью становятся возможными не только осмотры и консультации, но и более серьезные вещи, вроде дистанционной хирургии. Эти технологии уже использовали для лечения посттравматического стрессового расстройства.

Различия виртуальной реальность и дополненной реальности

Цель. Дополненная реальность увеличивает опыт путем добавления виртуальных компонентов, таких как цифровые изображения, графика или ощущения, как новый слой взаимодействия с реальным миром. В отличие от нее, виртуальная реальность создает свою собственную реальность, которая полностью сгенерирована и управляется компьютером.

Способ передачи. Виртуальная реальность, как правило, подается пользователю через шлем или пульт. Данные оборудования соединяют человека с виртуальной реальностью, позволяют контролировать и управлять своими действиями в рассматриваемой среде, имитируя реальный мир. Дополненная реальность все больше и больше используется в мобильных устройствах, таких как ноутбуки, смартфоны и планшеты, чтобы изменить вид реального мира. Это — взаимодействия цифровых изображений и графики.

Ссылка на оригинал статьи.

Источник: habr.com

Реализация

Системами «виртуальной реальности» называются устройства, которые более полно по сравнению с обычными компьютерными системами имитируют взаимодействие с виртуальной средой, путём воздействия на все пять имеющихся у человека органов чувств.

Изображение

Плоское изображение монитора может обеспечивать небольшой стереоэффект за счёт разной скорости движения частей изображения.[2] Полный стереоэффект обеспечивается предоставлением каждому глазу своей картинки. Изображение может формироваться монитором с цветовым смещением (анаглиф), или с попеременным показыванием каждому глазу своей картинки. Существуют ЖК-мониторы, формирующие объёмное изображение за счёт разного угла обзора.[3]

Для индивидуального погружения в виртуальный мир важен широкий угол обзора и изменение направления взгляда вместе с поворотом головы, так, чтобы оно оставалось перед глазами, что обеспечивает шлем виртуальной реальности со встроеными гироскопами. Также используется виртуальный ретинальный монитор.

На данный момент самыми совершенными системами виртуальной реальности являются проекционные системы, выполненные в компоновке комнаты виртуальной реальности (CAVE)[4]. Такая система представляет собой комнату, на все стены которой проецируется 3D-стереоизображение. Положение пользователя, повороты его головы отслеживаются трекинговыми системами, что позволяет добиться максимального эффекта погружения. Данные системы активно используются в маркетинговых, военных, научных и других целях.

Звук

Многоканальная акустическая система, позволяет производить локализацию источника звука, что позволяет пользователю ориентироваться в виртуальном мире с помощью слуха.

Имитация тактильных ощущений

Имитация тактильных или осязательных ощущений уже нашла свое применение в системах виртуальной реальности. Это так называемые устройства с обратной связью.[5] Применяются для решения задач виртуального прототипирования и эргономического проектирования, создания различных тренажеров, медицинских тренажеров, дистанционном управлении роботами, в том числе микро и нано, системах создания виртуальных скульптур.

Управление

С целью наиболее точного воссоздания контакта пользователя с окружением, применяются интерфейсы пользователя, наиболее реалистично соответствующие моделируемым: компьютерный руль с педалями, рукояти управления устройствами, целеуказатель в виде пистолета и т. д.

Для бесконтактного управления объектами используются как перчатки виртуальной реальности, так и отслеживание перемещений рук, осуществляемое с помощью видеокамер. Последнее обычно реализуется в небольшой зоне и не требует от пользователя дополнительного оборудования.[6]

Перчатки виртуальной реальности могут быть составной частью костюма виртуальной реальности, отслеживающего изменение положения всего тела и передающего также тактильные, температурные и вибрационные ощущения.

Устройство для отслеживания перемещений пользователя может представлять собой свободно вращаемый шар, в который помещают пользователя или осуществляться лишь с помощью подвешенного в воздухе или погружённого в жидкость костюма виртуальной реальности. Также разрабатываются технические средства для моделирования запахов.[7]

Прямое подключение к нервной системе

Описанные выше устройства воздействуют на органы чувств человека, но данные могут передаваться и непосредственно нервным окончаниям, и даже напрямую в головной мозг посредством мозговых интерфейсов[8][9] . Подобная технология применяется в медицине для замены утраченных чувствительных способностей[8], но пока она слишком дорога для повседневного применения и не достигает качества передачи данных, приемлемого для передачи виртуальной реальности.

Применение

Компьютерные игры

Интерактивные компьютерные игры основаны на взаимодействии игрока с создаваемым ими виртуальным миром. Многие из них основаны на отождествлении игрока с персонажем игры, видимым или подразумеваемым.

Существует устоявшееся мнение, что качественная трёхмерная графика обязательна для качественного приближения виртуального мира игры к реальности. Если виртуальный мир игры не отличается графической красотой, схематичен и даже двумерен, погружение пользователя в этот мир может происходить за счёт захватывающего игрового процесса (см. поток), характеристики которого индивидуальны для каждого пользователя.

Существует целый класс игр-симуляторов какого-либо рода деятельности. Распространены авиасимуляторы, автосимуляторы, разного рода экономические и спортивные симуляторы, игровой мир которых моделирует важные для данного рода физические законы, создавая приближенную к реальности модель.

Специально оборудованные тренажёры и определённый вид игровых автоматов к выводу изображения и звука компьютерной игры/симулятора добавляют другие ощущения, такие как наклон мотоцикла или тряска кресла автомобиля. Подобные профессиональные тренажёры с соответствующими реальным средствами управления применяются для обучения пилотов.

Несоответствие команд интерфейса пользователя осуществляемым в игре действиям, его сложность могут мешать погружению в мир игры. С целью снять эту проблему используется не только компьютерная клавиатура и мышь, но и компьютерный руль с педалями, целеуказатель в виде пистолета и другие игровые манипуляторы.

Обучение

Виртуальная реальность применяется для обучения профессиям, где эксплуатация реальных устройств и механизмов связана с повышенным риском, либо связано с большими затратами (пилот самолёта, машинист поезда, диспетчер, водитель и т. п.).

История

Слово виртуальный берет свои истоки от слова vir (лат. мужчина). Римляне образовали от него другое слово — virtus, которое использовали для обозначения совокупности всех превосходных качеств, присущих мужчинам (физическая сила, доблестное поведение, моральное достоинство). Такое же имя было у богини Виртус из древнеримской мифологии. Из латинского слово проникает в старофранцузский, а в XIII веке — из французского в английский. В английском слово virtual приобрело дополнительный оттенок «но не существующий в действительности».[источник не указан 187 дней]

Понятие «виртуал» появилось в ранневизантийской философии IV века. Василий Великий в книге «Беседы на шестоднев» написал: «Некая реальность может породить другую реальность, законы существования которой не будут сво­диться к законам порождающей реальности»[10].

Понятие искусственной реальности было впервые введено Майроном Крюгером (англ. Myron Krueger) в конце 1960-х. В 1964 году Станислав Лем в своей книге «Сумма Технологий» под термином «Фантомология» описывает задачи и суть ответа на вопрос «как создать действительность, которая для разумных существ, живущих в ней, ничем не отличалась бы от нормальной действительности, но подчинялась бы другим законам?». Первая система виртуальной реальности появилась в 1962 году, когда Мортон Хейлиг (англ. Morton Heilig) представил первый прототип мультисенсорного симулятора, который он называл «Сенсорама» (Sensorama). Сенсорама погружала зрителя в виртуальную реальность при помощи коротких фильмов, которые сопровождались запахами, ветром (при помощи фена) и шумом мегаполиса с аудиозаписи. В 1967 году Айвен Сазерленд (англ. Ivan Sutherland) описал и сконструировал первый шлем, изображение на который генерировалось при помощи компьютера. Шлем Сазерленда позволял изменять изображения соответственно движениям головы (зрительная обратная связь).

В 1970-х годах компьютерная графика полностью заменила видеосъемку, до того использовавшуюся в симуляторах. Графика была крайне примитивной, однако важным было то, что тренажеры (это были симуляторы полетов) работали в режиме реального времени. Первой реализацией виртуальной реальности считается «Кинокарта Аспена» (Aspen Movie Map), созданная в Массачусетском Технологическом Институте в 1977 году. Эта компьютерная программа симулировала прогулку по городу Аспен, штат Колорадо, давая возможность выбрать между разными способами отображения местности. Летний и зимний варианты были основаны на реальных фотографиях.

В середине 1980-х появились системы, в которых пользователь мог манипулировать с трехмерными объектами на экране благодаря их отклику на движения руки. В 1989 году Джарон Ланьер ввёл более популярный ныне термин «виртуальная реальность». В фантастической литературе поджанра киберпанк виртуальная реальность есть способ общения человека с «киберпространством» — некой средой взаимодействия людей и машин, создаваемой в компьютерных сетях.

В данный момент технологии виртуальной реальности широко применяются в различных областях человеческой деятельности: проектировании и дизайне, добыче полезных ископаемых, военных технологиях, строительстве, тренажерах и симуляторах, маркетинге и рекламе, индустрии развлечений и т. д.[11] Объём рынка технологий виртуальной реальности оценивается в 15 млрд долларов в год.[12]

Философское понятие

Философия абстрагирует идею виртуальной реальности от её технического воплощения. Виртуальную реальность можно толковать как совокупность моделируемых реальными процессами объектов[13], содержание и форма которых не совпадает с этими процессами. Существование моделируемых объектов сопоставимо с реальностью, но рассматривается обособленно от неё — виртуальные объекты существуют, но не как субстанции реального мира. В то же время эти объекты актуальны, а не потенциальны. «Виртуальность» (мнимость, ложная кажимость) реальности устанавливается по отношению к обуславливающей её «основной» реальности. Виртуальные реальности могут быть вложены друг в друга.[14] При завершении моделирующих процессов, идущих в «основной» реальности, виртуальная реальность исчезает.[15]

В этом свете идеальный внутренний мир человека можно считать виртуальной реальностью, моделируемой электрохимическими процессами взаимодействия нейронов. Психологическими проблемами виртуальной реальности занимается виртуальная психология, предметом которой является система «человек-виртуальная реальность».

Дополненная реальность

Дополненная реальность — добавление к поступающим из реального мира ощущениям мнимых объектов, обычно вспомогательно-информативного свойства. В западном научном сообществе данное направление получило устоявшуюся терминологию — англ. Augmented Reality, AR. По своей сути это родственное искусственной реальности явление.

Известным примером дополненной реальности может служить нашлемное целеуказание в самолётах-истребителях (Су-27 и др.), вывод дополнительной информации на ветровое стекло автомобиля.

Известные реализации

  • Second Life — сетевой трехмерный виртуальный мир с элементами социальной сети, который насчитывает свыше 1 млн активных пользователей. Самая популярная на сегодняшний день реализация виртуальной реальности.
  • Active Worlds

В культуре

Фильмы

  • Газонокосильщик; Газонокосильщик 2: За пределами киберпространства
  • Матрица
  • Vr5 (многосерийный фильм)
  • Тринадцатый этаж
  • Virtual Combat
  • Начало
  • Авалон
  • Экзистенция
  • Нирвана
  • Виртуозность
  • Виртуальный кошмар
  • Аватар
  • Соблазн подсознания
  • Трон: Наследие
  • Призрак в машине
  • Мозговой штурм (фильм)
  • Звёздный инспектор
  • Исходный код (фильм)
  • Закрытые пространства

Книги

  • Глубина (Лукьяненко)
  • Донерджек (Желязны)
  • Мультиверсум (Алёхин)
  • Киберпространство (Гибсон)
  • Слепое Пятно (Плеханов)

См. также

  • Виртуальность
  • Аватар
  • Системы трекинга
  • Телеприсутствие
  • Теледильдоника
  • Параллельный мир (фантастика)
  • Вымышленный мир

Литература

  • А. Россохин, В. Измагурова. Виртуальное счастье или виртуальная зависимость // Россохин А. В., Измагурова В. Л. Личность в измененных состояниях сознания. М.: Смысл, 2004, с. 516—523
  • Таратута Е. Е. Философия виртуальной реальности — СПб, СПбГУ, 2007 ISBN 978-5-288-04291-1
  • Myron W. Krueger, Artificial Reality (1983), Artificial Reality II (1991)
  • Wellner, P., Mackay, W. & Gold, R. Eds. Special issue on computer augmented environments: back to the real world. Communications of the ACM, Volume 36, Issue 7 (Июль 1993).
  • Носов Н. Виртуальная психология. — М.,:»Аграф», 2000.
  • Розенсон И. А. Основы теории дизайна. — Питер, 2006. — С. 153-156. — 224 с. — (Учебник для вузов). — ISBN 5-469-01143-9, Происхождение понятия «виртуальная реальность»

Источник: dic.academic.ru

Что такое виртуальная реальность?

Созданный при помощи технических средств мир, который передается от одного человека к другому через зрение, слух, осязание и обоняние называется виртуальная реальность. Она способна имитировать воздействие и реакции на него. Чтобы создать правдивый комплекс ощущений действительности компьютерный синтез свойств и реакций производится в настоящем времени.

Объектам виртуальной реальности присуще вести себя как аналогичным объектам в материальном мире. Каждый пользователь способен оказывать влияние на объекты в плоскости мир виртуальной реальности в соответствии с законами физики, среди которых гравитация, отражение, столкновение с предметами. Иногда пользователи таких нереальных миров могут намного больше, чем в настоящей жизни.

Виртуальная реальность в философии

В современном мире становится актуальным вопрос, не опасна ли жизнь в виртуальной реальности. Когда человек действительно поглощен киберпространством, то есть практически все свое время он находится за компьютером, ноутбуком, планшетом, играя в компьютерные игры, и при этом отказывается от нормального общения и обычной жизни в целом – это и вправду может оказаться небезопасным для здоровья.

Философия отделяет саму идею данного понятия от ее технического воплощения. Ее трактуют в качестве совокупности объектов, что моделируются настоящими процессами. При том ни форма, ни содержание не совпадают с данными процессами. Моделируемые объекты принято сопоставлять с настоящим временем, а рассматривать отдельно от него. Данные объекты являются актуальными, а не потенциальными.

виртуальная реальность что такое

Психология виртуальной реальности

Изучает такое понятие как виртуальная реальность и ее психологическое воздействие на человека психология, у которой есть собственная философская идея и специфические теоретические модели, экспериментальные технологии и своя сфера практики. Древнегреческий термин «виртус» означает «душевный подъем воина». В античные времена под ним понимали наивысшую добродетель, которая доступна только самым мудрым.

Все чаще СМИ рассказывают про опасное влияние мнимой действительности. Порой пользователь интернета много времени проводит в сети, в результате чего может перестать видеть черту, которая разделяет два противоположных пространства. Проведенные психологами эксперименты показали, что к жестокости часто склонны дети, которые слишком долго играют в компьютерные игры. Пребывая постоянно в нереальном пространстве, у ребенка пропадают чувства сострадания к другому человеку. В итоге в обычной жизни он запросто может обидеть кого-то, не испытывая при этом ни капли жалости.

Как работает виртуальная реальность?

Многих интересует, так как же в действительности работает все это. Основные технологии виртуальной реальности:

  1. Отслеживание головы. Во время ношения специальной гарнитуры картина впереди способна двигаться в соответствии с тем, в какие стороны человек направляет голову – вверх, вниз или в стороны. Данная система называется «шесть степеней свободы». В гарнитуру встраиваются специальные компоненты, с помощью которых можно заниматься отслеживанием головы.
  2. Отслеживание движений. Такую возможность предоставляют более дорогие модели. Когда человек начинает использовать это устройство, то у него возникает желание сразу же увидеть свои руки.
  3. Отслеживание глаз. Специальный датчик может анализировать, в каком направлении смотрят глаза внутри устройства. Благодаря этому есть такая возможность сделать глубину резкости действительно реалистичной.

технологии виртуальной реальности

Виды виртуальной реальности

Принято различать следующие типы виртуальной реальности:

  • компьютерное моделирование и имитация;
  • сетевая мнимая действительность;
  • аппаратные средства киберпространства;

В современном мире есть множество крупномасштабных установок, которые принято использовать в разных сферах науки и техники, занимаясь решением задач не только фундаментальных, а и научных дисциплин. Многие нереальные окружения собой представляют визуальные ощущения, то есть такие изображения, которые могут выводиться на экран монитора компьютера, либо на специальные стереоскопические дисплеи.

Плюсы и минусы виртуальной реальности

Каждый из нас по-своему относится к киберпространству. Если для одних оно — новый рывок прогресса и что-то интересное, необычное, то для других такие разработки в сфере новых технологий – повод беспокоиться про будущее детей. Погружение в виртуальную реальность имеет свои преимущества и недостатки. Это уникальная возможность на непродолжительное время уйти из обыденного мира и оказаться в ином измерении, где все намного интереснее. Однако с другой стороны чрезмерное увлечение такими путешествиями может оказаться опасным для психики и даже жизни человека.

Минусы виртуальной реальности

Новые технологии – это всегда интересно, а особенно для детей. Однако важно помнить про опасность виртуальной реальности, поскольку на первый взгляд безобидные компьютерные игры могут настолько затянуть человека в свои сети, что появится зависимость, избавиться от которой будет непросто. Особенно такие погружения могут оказаться небезопасными для подрастающего поколения. Картина, в которой школьник часами сидит за компьютерными играми, должна насторожить родителей. В итоге ребенок не только ухудшит свое физическое, а и психическое здоровье.

будущее виртуальной реальности

Плюсы виртуальной реальности

Чем интересен этот мнимый мир для каждого из нас? Прежде всего, это уникальная возможность окунуться в новое интересное измерение и забыть про свои ежедневные проблемы. Человек в виртуальной реальности может получить новые эмоции, а это уже неплохая профилактика стрессов. Имеет свои плюсы виртуальная реальность в образовании, поскольку позволяет:

  • проводить телемосты, видеоконференции;
  • создавать 3-D электронные образовательные ресурсы;
  • создавать 3-D презентационные и информационные материалы;
  • создавать музеи, лаборатории, планетарии;
  • визуализировать более сложные объекты, физические явления.

Будущее виртуальной реальности

Многих интересует, какой будет виртуальная реальность в будущем. Ученые утверждают, что будут улучшены визуальные качества, трекинг и передача данных. Помимо того, по прогнозам ожидается облегчение гарнитур, которые сейчас сложно носить из-за их веса. Станет более гибкой корректировка линз, а шлемы удастся сделать беспроводными. Исследователи говорят про то, что в будущем киберпространство должно стать комфортным до такой степени, что будут заменены такие технологии как мыши, мониторы, клавиатура. Возможности виртуальной реальности могут стать безграничными.

Источник: womanadvice.ru

Доктор Стивен Джуан в книге «Странности нашего тела» раскрывает многочисленные тайны человеческого существа. Сверху донизу, снаружи и изнутри, справа и слева весь наш организм – это сплошная загадка. Рождение и смерть, несчастный и счастливый случай, реальность заболеть и возможность выжить в критической ситуации, то, как мы устроены, – все, что вы хотели бы узнать о своем теле, и даже то, о чем вы и не догадываетесь, и не задумываетесь, он объясняет на страницах своей книги.

Автор то серьезно, то с юмором отвечает на любые вопросы читателей. © Издание на русском языке, перевод на русский язык, оформление ООО Группа Компаний «РИПОЛ классик» Введение. С вами такое бывало? Глава 1. Начало Что делает меня человеком? Когда я впервые осознал, что существую? Когда я впервые начал чувствовать? Когда я начал видеть? Когда я начал слышать? Когда я впервые почувствовал запах? Когда я впервые почувствовал вкус? Когда становится ясно, правша я или левша? Когда я впервые могу зачать? Сколько всего детей я могу иметь? Возможно ли непорочное зачатие? Сколько я весил при рождении? Почему младенцы рождаются без зубов? Каково биологическое сходство между нами и нашими ближайшими родственниками среди нечеловекообразных приматов? Есть ли такое животное, как «хьюманзе»? Если кислород необходим для дыхания, почему новорожденные слепнут, когда его слишком много? Почему недоношенный ребенок не может дышать кислородом или воздухом? Почему младенцы способны выдержать более высокую температуру тела, чем их родители? Правда ли, что при рождении у нас больше костей, чем в старости? Правда ли, что, когда атмосферное давление падает, количество родов увеличивается? Есть ли у нас врожденные страхи? Влияют ли на рождение солнце или луна? Какой дополнительный вес я наберу во время беременности и останется ли он после того, как ребенок родится? Сколько времени я буду рожать своего первого ребенка? Какова длина пуповины, соединяющей меня с матерью до рождения? Правда ли, что ребенок рождается без коленных чашечек? Какова статистическая вероятность того, что я совершу в жизни нечто поистине удивительное? Может ли человеческое тело находиться в невесомости так долго, чтобы пережить межпланетный перелет? Сколько клеток в человеческом организме? Почему организм состоит из воды? Глава 2.

Мозг Что же такое мозг? Сможем ли мы нормально жить, лишившись одного полушария? Почему большинство людей – правши? Есть ли у животных «доминирующая лапа»? Существует ли разница между левым и правым полушариями мозга? Почему «вода в мозге» – это болезнь, если мозг окружен водой? Могу ли я повредить мозг, если выпью слишком много воды? Могу ли я просунуть палец через родничок младенца и дотронуться до мозга? Можно ли в человеческий мозг вставить имплантат, чтобы напрямую зайти в компьютерную базу данных? Смогу ли я выжить, если кто-то проткнет мне мозг ножом? Сколько людей психически больны? Каков самый простой тест на психическое здоровье? Могут ли клетки мозга восстанавливаться? Чем мозг мужчины отличается от мозга женщины? Что такое плацебо и насколько действенным оно является в «борьбе сознания и материи»? Кто наиболее податлив воздействию плацебо? Каков самый точный признак шизофрении? Какова причина утреннего головокружения? Чем пахнет мозг? Насколько быстро протекают процессы мышления? Может ли мозг уменьшиться? Что такое «кратковременная общая амнезия»? Работает ли сыворотка правды? Правда ли, что если заснуть, размышляя о какой-то проблеме, то наутро ее можно легко решить? Глава 3.

Голова Правда ли, что чем больше череп, тем умнее человек? Может ли жить отрезанная голова? Почему головы младенцев шимпанзе так напоминают головы человеческих младенцев, а головы взрослых шимпанзе значительно отличаются от голов взрослых людей? Что вызывает головную боль? Сколько видов головной боли существует? Передается ли головная боль по наследству? Почему не рекомендуется запивать аспирин апельсиновым соком? Что такое «синдром взрывающейся головы»? Если человеку отрезать голову, сколько времени может функционировать мозг? Можно ли пересадить человеческую голову? Если бы человеческую голову можно было пересадить и мы бы с моим другом обменялись головами, кем бы я стал после этого? Что такое ямочки и почему они бывают? Может ли ямочка исчезнуть? Почему морщины возникают в основном на лице? Глава 4.

Глаза Могут ли люди «выводить» свои глаза наружу из глазниц? Почему я плачу? Правда ли, что женщины плачут чаще мужчин? Откуда берутся слезы? Куда еще могут попасть слезы, кроме того что они стекают по лицу? Почему иногда я плачу, глядя на счастливый конец? Почему я моргаю? Правда ли, что чем реже я моргаю, тем я счастливее? Отчего образуются мешки под глазами? Что вызывает темные круги под глазами? Почему я щурюсь? Почему я иногда вижу перед глазами пятна? Что придает глазам цвет? Почему цвет глаз может меняться с возрастом? Может ли морковь улучшить мое зрение? Может ли с глазом случиться удар? Правда ли, что телевизор вредит глазам? Что такое дальтонизм? Что такое катаракта? Может ли туго затянутый галстук повлиять на мое зрение? Бывает ли у человека один глаз голубой, а другой карий? Что происходит со светом после того, как он поглощается глазом? Правда ли, что сетчатка «вывернута наизнанку»? Почему глазные яблоки не замерзают в холодную погоду? Как быстро моргает глаз? Глава 5.

Нос Может ли мой нос вырасти еще больше? Как долго запах остается в носу? Зачем нам в носу волосы? Зачем нам 2 ноздри? Почему я закрываю глаза, когда чихаю? Почему мы не чувствуем запаха собственного тела? Есть ли у меня в носу «компас», помогающий найти правильное направление? Какова скорость чихания? Вредно ли подавлять чихание? Могу ли я остановить чихание? Правда ли, что аллергию (сенную лихорадку) можно вылечить, съев местный мед? Почему астронавты не храпят? Как можно узнать, гнусавлю я или нет? Какой запах для человека самый привлекательный? Существуют ли запахи, которые действительно являются афродизиаками? Глава 6.

Уши Как глухие от рождения люди формулируют свои мысли? Правда ли, что люди формируют мнение обо мне на основе размера, формы и положения моих ушей? Почему у пожилых людей волосатые уши? Почему у некоторых людей абсолютный слух? Почему у некоторых людей вообще нет слуха? Что такое головокружение и как оно связано с ушами? Почему люди – единственные животные, которым не надо поворачиваться на звук, чтобы его услышать? Почему, когда я схожу на берег после морской прогулки, то все еще продолжаю чувствовать покачивание? Есть ли способ обмануть страховую компанию, притворясь глухим? Почему Бетховен потерял слух? Хорошо ли слышно на полюсе? Почему люди слышат мой голос не таким, каким слышу его я? Что такое ушная сера? Глава 7.

Рот Почему я зеваю? Могу ли я навсегда изменить звучание собственного голоса? Что такое икота? Как мы глотаем? Останавливается ли мое сердце, когда я чихаю? Почему у некоторых людей заметно адамово яблоко? Почему голос бывает низким или высоким? Что за странное ощущение я испытываю, когда кусаю алюминиевую фольгу? Какая кость в человеческом организме не связана ни с одной из соседних костей? Что за кусочек кожи висит в задней части неба у самого горла и для чего он нужен? Что такое миндалевидные железы и для чего они нужны? Почему я открываю рот, когда крашу веки? Есть ли механизм, останавливающий икоту? Почему ментол охлаждает мое горло? Сколько вкусовых сосочков на моем языке?

Источник: bookash.pro


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.