Что такое виртуальная реальность – история, оборудование, применение

Последние три года всё внимание акцентируется на активном развитии виртуальной реальности. О новостях в области VR всё чаще пишут в СМИ, шлемы виртуальной реальности появляются дома, а VR клубы уже не воспринимаются как что-то необычное. А что это – VR? В этой статье мы сделали общий обзор на технологию виртуальной реальности.

Виртуальная реальность – это трехмерный компьютерный мир, созданный искусственно с помощью технических средств. VR-технологии создают иллюзию присутствия человека в цифровой среде, которую он воспринимает через зрение, слух, вестибулярный аппарат и другие органы чувств. При погружении пользователь способен совершать те же действия, как в реальной жизни, взаимодействуя с цифровыми объектами и окружающим миром.

Когда появилась виртуальная реальность?

Технология виртуальной реальности впервые начала обсуждаться в художественных произведениях. Рассказ 1935 года «Очки Пигмалиона» описал принцип современного VR: надевая специальные очки, персонажи становятся участниками фильма, ощущают запахи, прикосновения и даже разговаривают с героями.

Возможно, автор был вдохновлен стереоскопом, созданным в 1838 году Чарльзом Уитстоном. Через стереоскоп зрители смотрели на картинку, которая через зеркала казалась трехмерной. Принципы дизайна стереоскопа используются до сих пор в системах VR-очков для смартфонов.

В 1962 была изобретена машина Sensorama, воспроизводящая короткие фильмы. Зритель вовлекался в действие на экране, так как устройство задействовало органы чувств – зрение, слух, обоняние и осязание. Sensorama имитировала тактильные эффекты, такие, как ветер.

Был еще один значимый прототип современных VR-шлемов в 1968 году – «Дамоклов меч». Помимо погружения, система могла отслеживать взгляд и голову пользователя.

Наконец, в 1980-х термин «VR» создал и популяризировал ученый Джарон Ланье, основавший компанию VPL Research. Его компания создала несколько VR-устройств, таких как VR-перчатки и VR-очки.

В 20-м веке VR претерпел ряд неудач на этапе вывода в массовый рынок, поэтому технология существовала только в образе концептов. Признание она получила лишь в 2010 году, когда Палмер Лаки анонсировал первый потребительский шлем Oculus Rift. Это первая гарнитура, с которой виртуальную реальность начали коммерциализировать, и впоследствии активно развивать технологию.

Типы виртуальной реальности

Погрузиться в виртуальную реальность сейчас можно с помощью двух видов устройств: очков виртуальной реальности или VR-шлемов. В первом варианте в качестве дисплея выступает экран смартфона. Во втором – дисплей встроен в готовую конструкцию.

Современные источники информации создали множество категорий виртуальной реальности – с эффектом полного погружения, без погружения, VR с совместной инфраструктурой и т.п. Поскольку в определении виртуальной реальности фигурируют термины «погружение» и «присутствие», мы бы не стали использовать устаревшие категории «VR без погружения» и глобально разделили VR на интерактивный и неинтерактивный.

Неинтерактивный VR – это просмотр погружающих видеороликов в формате 360. Пользователь воспринимает трехмерный мир только через зрение и слух. В данном случае опыт может ограничиваться исключительно просмотром, либо взаимодействие присутствует, но минимально – выбор видеоролика, телепорт из одной точки в другую и т.п. Пользователь может только осматриваться, не имея возможность передвигаться физически.

Интерактивный VR – пользователь может взаимодействовать с окружающим цифровым миром. При этом он может физически передвигаться в реальной жизни.

VR оборудование

1) VR очки для смартфонов – это коробки, в которые вкладывается смартфон с запущенным приложением виртуальной реальности. Изображение в таком случае делится на две части, чтобы пользователь воспринимал информацию в трехмерном виде.

Пример таких очков – Google Cardboard, Samsung Gear VR, BoboVR Z6. Разница устройств в наличии аудиосистемы, качестве пластика, особенностей эргономики и совместимости со смартфонами. Контент доступен в магазинах Apple Store, Play Market или специализированных магазинах от производителя.

Преимущества VR очков для смартфонов в доступной стоимости (не более 10 тыс. рублей), простоте эксплуатации и мобильности. Из недостатков – практически нет интерактивной составляющей, низкое качество контента.

2) Шлемы для компьютера (PC VR) – устройства работают только при подключении к ПК. Самыми популярными шлемами виртуальной реальности для ПК в 2021 году стали HTC Vive Pro, Oculus Rift S и Valve Index.

Преимущества PC VR гарнитур:

+ Стабильность работы;

+ Большое количество контента на платформах SteamVR;

+ Возможность запуска высокопроизводительных приложений;

+ Интерактивность, возможность ходить в пределах игровой зоны.

Недостатки:

— Дороговизна (диапазон стоимости в РФ от 45 до 150 тыс. рублей);

— Необходимость наличия игрового ПК;

— Снижение иммерсивности из-за провода.

3) Автономные VR шлемы – это гарнитуры, работающие на собственной операционной системе, без ПК и без кабеля.

Первым таким шлемом стал Oculus Go. В основном он предназначен для просмотра контента или запуска приложений, в которых отслеживается только голова пользователя. Взаимодействие с цифровым миром происходит с помощью одного пульта управления. В отличии от очков для смартфонов, Oculus Go оснащен собственным экраном.

Самые популярные автономные VR шлемы сейчас – Oculus Quest 2 и линейка Pico Neo.

Преимущества:

+ Доступная стоимость (В РФ – от 30 до 50 тыс. рублей);

+ Интерактивность;

+ Отсутствие провода;

+ Полноценный VR опыт с передвижением и взаимодействием;

+ Не требуется связка с ПК.

Недостатки:

— Для автономного режима контент оптимизируют под мощность устройства, снижая качество изображения и убирая некоторые взаимодействия;

— Ограниченное время аккумулятора – обычно до 3 часов.

4) Шлемы для консолей – представлены только одним PlayStation VR. Работают по принципу гарнитур для ПК.

VR периферия

В дополнение к виртуальным системам, разрабатываются периферийные устройства. С помощью них можно добиться новых взаимодействий в VR, либо добавить тактильные ощущения и задействовать остальные органы чувств.

· VR перчатки – создают тактильные ощущения в пальцах рук и ладонях от прикосновения к виртуальному окружению. Позволяют полностью заменить контроллеры, чтобы взаимодействовать более естественно.

· Трекеры – отслеживают любой объект в VR, например, ноги, руки или ракетку для тенниса. Пример: HTC Vive Tracker.

· Модули – опциональные приспособления разной направленности. Некоторые гарнитуры обладают встроенным модулем отслеживания взгляда. Также есть ароматические модули для имитации запахов – правда, в виде прототипов.

· Жилеты – создают тактильные ощущения всего тела.

· VR дорожки – предназначены для передвижения в виртуальной реальности. Работают по принципу беговых дорожек.

· Джойстики (геймпады) – предназначены для смартфонных VR очков в поддерживаемых играх.

Области применения VR

Самая большая доля применения VR-технологий приходится на сферу развлечений. Постепенно этот разрыв уменьшается, открывая поразительные способы. Вот некоторые сферы применения:

Обучение. VR технологии в образовании позволяют создать дополнительную визуализацию в образовательных учреждениях и при организации тренингов. Различные исследования показывают, что увеличивается вовлеченность обучающихся, а как следствие – успеваемость и эффективность VR в обучении.

Наука. Создаются реалистичные симуляторы, в которых ученые смогут визуализировать данные, обмениваться ими и работать вместе в одном пространстве, даже если участники находятся на разных концах Земли. Например, в Кембриджском университете было создано ПО, в котором исследователи могут «ходить» внутри и анализировать отдельные клетки. Это может помочь в понимании фундаментальных проблем биологии и разработки новых методов лечения болезней.

Медицина. Студенты-хирурги могут предварительно отрабатывать практику хирургии на виртуальных пациентах, прежде чем перейти к настоящей практике. VR технологии в медицине реалистично имитируют весь процесс.

Промышленный дизайн и архитектура. Виар в данных областях даст возможность просмотреть модель здания или проектируемого объекта до этапа его изготовления в масштабе 1:1. Это позволит избежать ошибок и детальнее оценить проект.

Игры и развлечения. Сфера развлечений предлагает массу вариантов для отдыха: аттракционы, виртуальные PvP арены, квесты, игры. Преимущество VR-развлечений в универсальности для любого возраста и любой степени подготовки, даже если Вы никогда не играли ПК игры.

Где и как познакомиться с VR

Мы не рекомендуем приобретать полноценную систему виртуальной реальности домой, если Вы никогда не держали ее в руках. Чтобы познакомиться с виртуальной реальностью, самый простой способ – посетить клуб виртуальной реальности. Клубы Portal VR находятся в 20 локациях по всей России.

Что предлагается?

— Более 50 VR игр на выбор в шлемах Oculus Quest 2 и HP Reverb G2;

— VR Квесты;

— Гонки на автосимуляторах;

— VR Арена;

— Развлечения для взрослых и детей от 8 лет;

— VR игры вдвоем, для компаний и одиночные;

— Организация мероприятий и праздников.

Подробнее о клубах, ценах и играх на нашем сайте Portal VR.