Мрія або нічний кошмар?
Уявіть собі світ, вільний від обмежень. У ньому ви можете літати, як птах, чаклувати, досліджувати космос, занурюватися на дно океану, спілкуватися з іншими людьми. Навіть створювати власні світи, з власної фізикою, хімією і біологією, власними законами і правилами. Вас не стримують відстані, грошові питання, втома. Всього цього просто не існує. Головне - вчасно заплатити за інтернет. І час від часу оновлювати гаджети.
Як ви вже здогадалися, мова піде про віртуальну реальність. Останнім часом все голосніше звучать тривожні заяви про те, що людство зануриться в вигадані світи і поступово вимре. Історія доводить: немає, нам не варто боятися чергової страшилки на кшталт "Матриці", навпаки, віртуальність - це корисний інструмент, який використовують не тільки геймери, а й вчені, медики і так далі. Цей паралельний світ з'явився відносно недавно, але вже довів свою корисність. А найближчим часом, якщо вірити заявам комп'ютерних гігантів, віртуальна реальність стане доступною і перетвориться в незамінний атрибут життя будь-якої людини. Загалом, вперед за білим кроликом!
СТАРТ: історія з філософією
Почати варто з самого слова. Це зараз воно може мати зневажливий відтінок, мовляв, живеш в своєму вигаданому світі, поки тут буяє реальність. А ось стародавні римляни словом virtus позначали "мужність", якість, властиве справжньому чоловікові і воїну. Пізніше так стали іменувати людську доброчесність, прояв внутрішньої сили і здатність щось робити. Європейські середньовічні філософи називали "віртуальним" особливий вид реальності - не стільки існування, скільки здатність до існування. Загалом, коли ви дивитеся на жолудь, то бачите просто жолудь. Коли на нього дивилися філософ, він бачив цілий дуб, що знаходиться в "віртуальному", згорнутому стані.
До ХХ століття термін закріпився у фізиці - з'явилося поняття "віртуальних частинок", що існували в результаті взаємодії інших частинок і зникаючих, як тільки це взаємодія припиняється. Люди мистецтва називали так театр. Психіатри - певний тип стану людини. Етнографи - міфологічні образи національних традицій.
І тільки в другій половині ХХ століття віртуальність стала синонімом штучної реальності, створеної за допомогою технічних засобів. До цього моменту фантасти вже щосили використовували цей прийом: у Рея Бредбері вже в 1950 році вийшов розповідь "Вельд", а потім - і "451 за Фаренгейтом", де сюжетообразующую прийомами були "Телесте", що створюють уявний світ. А серіал "Зоряний шлях" подарував світові "Холодек" - голографічну палубу, здатну імітувати все що завгодно і що дозволяє команді надаватися в відтвореному минулому.
"Дамоклів меч". Важке пристрій довелося підвісити.
В реальності все йшло тугіше. Піонером того, що можна вважати прообразом віртуальності, називають американського фотографа, кінооператора і режисера Мортона Хейліга. На початку 60-х років він показав публіці пристрій під назвою "Сенсорама". Виглядало, за нинішніми мірками, воно не дуже: незграбний ігровий автомат, який за 25 центів показував глядачеві двохвилинний стереофільм зі стереозвуком, дув феном в голову, імітуючи вітер, вібрував і Шиба в ніс запахами. Але для того часу атракціон здавався небаченої дивиною, що дозволяла простому американцеві відчути політ на вертольоті або поїздку на мотоциклі. На жаль, Хейліг залишився незрозумілим, так що наступні проекти - створення "шолом віртуальної реальності", наприклад - залишилися на папері.
Зате в 1968 році комп'ютерний інженер і вчений-інформатик Айвен Сазерленд в Гарварді таки створює довгоочікуваний шолом. До цього, в 1965-м, займаючись удосконаленням дисплеїв, він сказав безсмертну фразу: "Я думаю, що межею розвитку дисплея буде кімната, в якій комп'ютер може керувати існуванням матерії. Стілець в такій кімнаті цілком згодиться для сидіння на ньому. Наручники, створені в такій кімнаті, будуть сковувати, а куля, створена в такій кімнаті, буде смертельною ". В реальності вийшов "Дамоклів меч" - шолом з модулями для виміру позицій голови виявився настільки важким, що його довелося підвішувати до стелі. Звідси і неофіційну назву приладу, який офіційно називався "надягають на голову тривимірний дисплей". У бинокулярном дисплеї користувач бачив тільки дротяний каркас кімнат, зате в перспективі і з можливістю вертіти головою.
Дослідник Майрон Крюгер почав експериментувати з системами взаємодії людини і комп'ютера приблизно в той же час в університеті штату Вісконсін. Але громіздкі дисплеї, що надягають на голову, його Не надихнуло. "Будь-яка користь, - писав він, - яку дисплеї приносили в плані візуального залучення, зводилася нанівець громіздким обладнанням, яке захищає учасників від світу, в який вони залучаються ... Я вирішив, що цей досвід повинен бути не відрізняється від реального досвіду. Його не можна відокремлювати від дійсності процесом надягання костюма, носіння пристроїв та підключенням до комп'ютера. Замість чужої планети, куди потрібно проникати через шлюз, він буде схожий на двері в світ фантазії, куди можна увійти, просто займаючись своєю справою ".
Все сімдесяті і восьмидесяті Майрон Крюгер створював "ВідеоМесто" (VideoPlace), кілька пов'язаних між собою по мережі кімнат, у кожній з яких знаходився великий екран і відеопроектор. Людина, заходячи в кімнату, бачив на екрані власне примітивне зображення і силуети людей в інших кімнатах. Він міг взаємодіяти з ними за допомогою свого "аватара", використовувати віртуальні об'єкти і так далі. Загалом, те саме, що зараз дозволяють робити приставки Nintendo Wii і Microsoft Kinect.
Далі за розробки взялися ігрові гіганти. І прогоріли - в 1991 році пролетів повз користувача шолом від SEGA. Більш-менш життєздатною виявилася система "Віртуаліті" - нагадує "Сенсораму" ігровий автомат за нечувані 73 тисячі доларів, що дозволяє грати в ігри для декількох гравців. Зате новин про нові шоломах було так само багато, як і зараз. Але жоден з них так і не дістався до користувача.
"Сенсорама" показувала двохвилинний стереофільм зі стереозвуком і дула феном, імітуючи вітер.
ЯК ПРАЦЮЄ: окуляри і рукавички
Як ви вже зрозуміли з історії, то, що відбувається зараз - далеко не нове. Подібно 3D-відео, ідея віртуальної реальності зародилася десятки років назад, але лише в наш час, схоже, знайшла технологічну базу, на яку можна спертися. Залишилося розібратися, як це виглядає в наш час.
Почнемо з зображення. Віртуальний світ можна відвідувати трьома різними способами. Перший і самий розпіарений з усіх - шоломи та окуляри. Всі вони приблизно однакові: містять один або кілька дисплеїв, систему лінз для коригування геометрії зображення і систему трекінгу для відстеження орієнтації в просторі (гіроскопи, акселерометри і магнітометри). Загалом, все те, що заповідали нам Хейліг і Сазерленд.
Другий спосіб передачі зображення - MotionParallax3D дисплеї, створені за Його заповідями Крюгера. Так працюють деякі смартфони і кімнати віртуальної реальності - вони формують ілюзію обсягу за рахунок виведення на дисплеї спеціально сформованих проекцій віртуальних об'єктів. Простіше кажучи, вони відстежують, куди ви дивитеся і де перебуваєте, і "надувають" зображення.
І, нарешті, третій спосіб - ретинальний монітор, що дозволяє сформувати зображення прямо на сітківці ока, в результаті чого ви бачите повноцінного дракона, що летить над робочим столом. Строго кажучи, це не вирт, подібні системи використовуються у створенні "доповненої реальності". Різниця в тому, що в повноцінному Вірт ви перебуваєте в повністю штучному світі, а в "доповненої" бачите проекцію створених об'єктів на реальність.
У загальному і цілому, зображення - це наше все, тому що всю можливу потужність занурення в вигаданий світ забезпечує саме воно. Що стосується звуку, то це стандартні навіть для домашніх кінотеатрів багатоканальні акустичні системи. А тактильні відчуття забезпечують пристрої зі зворотним зв'язком, які в даний час щосили застосовуються в тренажерах, дистанційному управлінні роботами і так далі.
Ну і, нарешті, взаємодія. Сюди входять цілком реалістичні контролери на кшталт керма з педалями, джойстика, целеуказателя-пістолета і так далі. Якщо ваші інтереси в віртуальності виходять за межі ігор, використовуються рукавички, що дозволяють управляти об'єктами, або відеокамери, які відстежують переміщення рук. А ось костюма віртуальної реальності поки немає - у всякому разі, у вільному доступі. Надто вже дорого створювати повноцінний кокон, передає шкірним сенсорам тактильні, температурні і вібраційні відчуття. З запахами поки теж проблема.
ПОПЕРЕДУ: корисний "запасний світ"
Найголовніший бонус віртуальності саме в тому, що вона - нереальна. В реальності не можна двадцять разів провести одну і ту ж надскладну операцію, домагаючись ідеального результату. В реальності не можна підривати АЕС, не можна неправильно садити літаки, не можна увірватися на закриту базу і вбити лідера терористів. Загалом, дуже багато заборон, ціна яким - життя реальних людей, екологічні проблеми і банальна дорожнеча навчання.
Віртуальність всі ці заборони знімає. Саме тому існують повноцінні симулятори, що дозволяють навчитися пілотування літаків (такий коштує навіть на київському заводі "Антонов"), авіадиспетчерську справі (подібний симулятор є в тренажерному центрі "Украероруху"). На тренажерах навчаються машиністи поїздів, рятувальники, медики і т. Д. Навіть звичайне водіння машини давно можна вивчити завдяки сучасним технологіям - досить завантажити правильну програму. Що стосується військових, то, відверто кажучи, саме завдяки спочатку величезним бюджетам оборонки ми граємо в стрілялки.
Зараз орієнтуються на створення недорогих і функціональних пристроїв. В першу чергу - для геймерів. Це і Oculus Rift, і Sony Morpheus і багато інших. Google навіть розповів, як робити окуляри з картону, в які можна вставити смартфон і насолоджуватися створеними світами. Чим доступніше це буде, тим більше заробить ігрова промисловість - навіть якщо ви не хочете розмахувати мечем, косячи орків, навряд чи відмовитеся від шансу відчути себе гонщиком "Формули", пілотом винищувача або капітаном космічного корабля.
Система Da Vinci дозволяє хірургам бачити пацієнта зсередини.
Втім, з гравцями є одна проблема: поки немає можливості повного занурення (скажімо, через нейроинтерфейс, як в тій же "Матриці"), доведеться качати м'язи. Просто тому, що багато систем орієнтовані на рух - скажімо, використовуючи в грі всеспрямовану бігову доріжку на кшталт Omni, геймеру доведеться реально бігати від монстрів. Я вже мовчу про всілякі бойових симуляторах на кшталт Mortal Combat, заради яких, можливо, доведеться вивчити карате.
Але все це дрібниці в порівнянні із задоволенням, яке можуть подарувати шоломи та окуляри. Скажімо, на основі Oculus Rift розроблений симулятор Birdly: надівши окуляри, ви лягаєте на спеціальний пристрій з вентиляторами і просто парите над намальованим містом, перетворившись на птаха. Можете пікірувати, виконувати фігури вищого пілотажу, посилено махати крилами - або використовувати повітряні потоки. І все це не якась фантастика, а реально існуюча річ.
А ще в віртуальності можна будувати будівлі, міста і світи. Але робота творця - це одне. Зовсім інша річ - порятунок життів. Медикам необхідні віртуальні операції на віртуальних пацієнтах - вони безпечні і дозволяють відточити майстерність і підготуватися до будь-якої надзвичайної ситуації. Так, наприклад, система "Да Вінчі" дозволяє хірургу за допомогою 3D-камер побачити тіло пацієнта зсередини і передати руху на інструменти, що знаходяться всередині людини.
Крім цього, віртуальність дозволяє лікувати фобії і допомагає реабілітації пацієнтів. Тут варто згадати програму SnowWorld. Пацієнти з тяжкими опіками поміщалися в віртуальну реальність, де могли гуляти по засніженій чудовій країні і грати у віртуальні сніжки. Здавалося б, іграшка, але програма реально допомагає полегшити біль без використання медикаментів. А програма SpiderWorld, де люди взаємодіють з павуками, допомагає лікувати Арахнофобія.
Симулятор птиці. Можна кружляти над містом, махаючи крильми.
Читайте найважливіші новини в Telegram , А також дивіться цікаві інтерв'ю на нашому YouTube-каналі .
джерело: сьогодні Мрія або нічний кошмар?
