Что такое виртуальная реальность – история, оборудование, применение

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.