Виртуальная реальность — что это такое? Шлем виртуальной реальности это что такое

Что такое виртуальная реальность?

Многие часто путают понятия виртуальной и дополненной реальностей. Оба термина появились примерно в одно и то же время. Однако, означают они совершенно разные вещи. Так в чем же разница между виртуальной и дополненной реальностями?

Что такое виртуальная реальность?

Виртуальная реальность (VR) — это специально созданное компьютерное пространство, которое симулирует реальное окружение человека. Современные технические средства позволяют провести полное погружение пользователя в виртуальный мир. Для этого необходимо наличие специального шлема виртуальной реальности. Если говорить в целом, то VR используют в двух основных целях:

1) Создание реалистичного игрового мира в развлекательных целях

2) Тренировка специалистов в максимально приближенных к реальным условиях

Для создания виртуального пространства используется определенный язык программирования.

Что такое дополненная реальность?

Дополненная реальность (ДР) — это технология, которая лишь изменяет уже существующий реальный мир в глазах пользователя. Технология ДР применяется для повышения удобства использования техники в той или иной сфере деятельности человека. ДР быстро становится популярной. Самый простой пример применения дополненной реальности — отображение информационного табло прямо перед глазами пользователя. В перспективе дальнейшего развития, ДР можно будет использовать для создания голографических изображений.

Технологии дополненной и виртуальной реальностей представляют из себя 2 совершенно разных подхода к применению технологического прогресса. Виртуальная реальность, в большинстве случаев, служит в развлекательных целях. Дополненная реальность немного модифицирует реальный мир в угоду удобства.

В чем же их сходство?

Предназначение:
Обе технологии служат для изменения качества жизни пользователей в лучшую сторону.
Развлечения:
Дополненная и виртуальная реальности в той или иной мере развлекают пользователя. Каждого человека привлекает возможность поучаствовать в процессе, который был лишь фантастикой пару десятков лет назад. Труд ученых и разработчиков обеспечивает постоянное расширение сфер применений ВР и ДР.
Медицина:
Новые технологии могут найти применение и в медицине. Например, проведение дистанционных хирургических операций. Уже сейчас VR и ДР применяют для лечения и профилактики психических недугов.

В чем принципиальные различия виртуальной и дополненной реальностей?

ДР используется для создания дополнительного информационного слоя, который призван облегчить действия пользователя. VR создает совершенно новый компьютерный мир.

Интерфейс взаимодействия с человеком:

Технологии виртуальной реальности используют специальный шлем. В нем может быть установлен экран, на котором транслируются происходящие в виртуальном мире события. Большинство устройств дополненной реальности подключаются к мобильным девайсам (смартфоны, планшеты).

Могут ли эти технологии работать вместе?

Для обеспечения наибольшего погружения в виртуальной мир эти технологии могут работать вместе. Например, одновременное использование манипулятора с тактильной отдачей и информационного экрана. Однако, подобные случаи встречаются на практике крайне редко.

Виртуальная и дополненная реальности являются успешным примером применения высоких технологий в жизни обыкновенного человека. Вместе или раздельно, эти технологии способны изменить представление об электронных развлечениях раз и навсегда.

Список самых популярных устройств виртуальной реальности:

По мнению многих специалистов, Oculus Rift на голову опережает всех своих конкурентов. Проект начался как инициатива небольшой группы разработчиков. После его ждал умопомрачительный успех на Kickstarter (сервис для сбора добровольных пожертвований). Устройство виртуальной реальности состоит из наушников, дополнительной периферии и самого шлема со встроенным дисплеем.

В девайс встроена камера. На момент начала продаж в качестве основного манипулятора для Oculus Rift выступает геймпад от Xbox one. Для комфортный работы с устройством необходимо наличие мощного игрового ПК. Стоимость новинки ~ 500 долларов. Однако, такое удовольствие стоит своих денег. Старт продаж Oculus Rift начался в апреле 2016 года. Данное устройство виртуальной реальности можно смело назвать премиальным.

Как и в случае с предыдущем устройством, для работы с HTC Vive необходимо наличие производительного игрового ПК. На момент написания статьи устройство уже было доступно для покупки в Европе и США.

Главным отличием HTC Vive является уникальная система отслеживания перемещения пользователя. Для этого используется специальный набор оптических сенсоров, которые необходимо разместить рядом с остальным частями устройства виртуальной реальности. Такой свободы перемещения не предлагает ни одно из устройств-конкурентов.

Однако, есть одна особенность использования Vive. Для комфортной работы с устройством необходимо выделять отдельное комнатное пространство. В шлеме устройства спрятано огромное количество сенсоров. Процесс управления осуществляется за счет пары беспроводных джойстиков эргономичной формы. Устройство способно создавать уникальные пейзажи, в которых могут свободно перемещаться пользователи. Как вам возможность посидеть с друзьями у виртуального Ниагарского водопада? HTC Vive полностью поддерживает многие продукты из игрового сервиса Steam. Продажи Vive начались в начале апреля 2016 года. Цена устройства — 689 долларов.

Совместный проект Samsung и Oculus Rift. В качестве экрана и вычислительного элемента Gear VR выступает смартфон от Samsung. Существует несколько разновидностей Gear VR, которые поддерживают разные модели девайсов от южнокорейской компании. Сочетание продвинутой системы линз Gear VR и качественного экрана флагманских моделей Samsung создают по-настоящему приятную глазу картинку. Gear VR выступает в качестве мобильного устройства виртуальной реальности. Его удобно переносить и использовать в дороге или на работе. Стоимость комплекта Gear VR ~ 100. За дополнительные 70 баксов можно купить беспроводной джойстик. Недостатком устройства можно назвать отсутствие совместимости с смартфонами сторонних производителей. Довольно удобное устройство виртуальной реальности.

Новинка от LG, которая подключается к LG G5 через USB Type-C кабель. Устройство имеет отдельные экраны. Внешняя форма LG 360 VR несколько привлекательнее своих главных конкурентов. Новинка больше напоминает очки, нежели массивный шлем виртуальной реальности. Идея использования отдельных экранов гораздо удобнее для пользователей. Вам не нужно постоянно держать смартфон перед глазами. Для каждого глаза пользователя используется небольшой (1.8 дюймов) IPS экран с разрешением 960 на 720 пикселей. Линзы, установленные в устройство, поддаются индивидуальной настройке (расстояние между самими линзами и между экранами). Управление осуществляется при помощи сенсорных кнопок на специальном пульте. В устройство встроен сенсор движения. Специальная система датчиков позволяет контролировать процесс износа LG 360 VR. Для передачи аудио сигнала используется стандартный 3.5мм разъем. Помимо этого, можно использовать сам смартфон как портативный динамик для устройства. Начало продаж планируется в апреле 2016 года. Цена новинки неизвестна.

Устройство было представлено широкой публике в 2014 году. По сути, это лишь картонная коробка с набором специальных линз.

Главные особенности Google Cardboard: доступная цена (как для производителей, так и для конечных покупателей), поддержка огромного ряда смартфонов. Cardboard имеет потрясающий успех в категории простейших устройств виртуальной реальности. Статистика говорит сама за себя — с начала продаж было реализовано около 5 миллионов устройств. Разработчики постоянно работают над улучшением ПО для Cardboard. По сути, компания Google разработала целую платформу для VR приложений. Устройство нельзя назвать комфортным для длительного ношения. Однако, оно отлично выполняет свои задачи. Некоторые приложения (Google Street View или Youtube) реализовывают комфортный просмотр панорамных изображений и видеороликов. Отличное техническое решение в своей нише. Подходят для всех новичков, которые хотят прикоснуться к виртуальной реальности.

vrvision.ru

Что такое виртуальная реальность 21 века

Загрузка...

В этой обобщающей статье, я попробую максимально доходчиво разжевать, что такое виртуальная реальность в целом и что подразумевается под ней в наш век информационных технологий. Не удивляйтесь, но это несколько разные вещи. Для начала нам надо ответить на вопрос: «Что такое виртуальная реальность?». Вот как трактует этот термин Википедия:

Виртуа́льная реа́льность, ВР (англ. virtual reality, VR) — созданный техническими средствами мир (объекты и субъекты), передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие. Для создания убедительного комплекса ощущений реальности компьютерный синтез свойств и реакций виртуальной реальности производится в реальном времени.

Понятно? Полагаю, не очень. Да и в целом, современная виртуальная реальность несколько отличается от данного определения. Судите сами, согласно описанию, ВР должна воздействовать на все органы человеческих чувств, что больше подходит для термина «полное погружение в виртуальную реальность». Увы, но до такого наши технологии пока не доросли. Есть лишь некоторые наработки, вроде считывая импульсов мозга и попыток управлять реальностью за счёт этих импульсов. Обратный же процесс, пока невозможен.

Так что такое виртуальная реальность?

Существующая технология виртуальной реальности (для домашнего использования) воздействует только на два человеческих органа чувств — зрение и слух. В более продвинутых коммерческих заведениях, используются запахи, дуновения ветра, вибрации, а многие аттракционы виртуальной реальности используют реальное перемещение объектов, согласно виртуальному движению. Но мы рассматриваем исключительно домашние устройства, и там используется воздействие только на два органа.

Пример аттракциона виртуальной реальности «Полёт орла»

На слух воздействие оказывается наушниками и тут вас нечем удивлять — наушники видели все. Сами по себе они не позволяют «погрузиться в виртуальную реальность», но в комплекте со шлемом виртуальной реальности увеличивают погружение. И вот здесь мы подходим к этим самым шлемам.

Что такое шлем виртуальной реальности?

Шлем виртуальной реальности, если описать его работу очень упрощённо, представляет собой коробку, одеваемую на голову. В коробке стоят увеличивающие линзы, которые направлены на экран (либо несколько экранов). Снаружи шлема и в нём самом, установлены различные датчики, отслеживающие вращение головой и её наклоны. Сам шлем может быть либо автономным, либо подключаться к компьютеру, либо использоваться со смартфоном.

Возможно, вам полезно будет ознакомиться со следующими материалами:Шлем виртуальной реальности для компьютераШлем виртуальной реальности для смартфонаОчки виртуальной реальности для смартфона

Шлем виртуальной реальности для компьютера HTC Vive

Так называемое погружение, происходит благодаря заранее просчитанному и разработанному размещению линз и дисплея, а также ограничивании поля зрения. Иными словами, человек не видит ничего кроме экрана, при этом происходит обман мозга и кажется, будто мы находимся посреди транслируемых событий.

Стоит также упомянуть, что в настоящий момент есть разработки, воздействующие на другие органы чувств, позволяющие усилить ощущение от погружения в виртуальную реальность. К примеру, есть беговая дорожка, перемещающаяся в любом направлении. Или костюм с обратной связью, что способен имитировать попадания пуль или же прикосновения. Но эти разработки пока на стадии прототипов, да и после выхода они будут стоить очень больших денег.

Один из прототипов беговой дорожки для виртуальной реальности — Omni Game

Вредна ли виртуальная реальность для здоровья?

Многих интересует вопрос о вреде виртуальной реальности для здоровья. Должен сказать, что каких-то глобальных исследований не проводилось, но первоначальные выводы уже можно сделать. Поскольку технология находится на начальном этапе развития, она может вызывать неприятные ощущения при первоначальных длительных использованиях. К ним можно отнести тошноту и головокружение. Информации о вреде для здоровья глаз пока особо не много. Да, несомненно какое-то воздействие негативное от виртуальной реальности на глаза оказывается, но при умеренном воздействии оно не велико. Всё хорошо в меру.

comments powered by HyperComments

virt-zona.ru

Что такое виртуальная реальность?

Вопрос о том, что такое виртуальная реальность, рассмотрим, начиная с истории становления этого понятия, затем перейдем к существующему положению дел в этой сфере и, конечно, подведем итоги.

Содержание:1. Предпосылки для создания виртуальной реальности2. Виртуальная реальность в литературе и на телевидении3. О шлеме виртуальной реальности4. В настоящем5. Практическое применение виртуальной реальности

Если говорить простыми словами, то

виртуальная реальность (VR) – это погружение в трехмерное пространство, созданное с помощью современных технологий. Пользователь как бы погружается в смоделированную среду, похожую по своим характеристикам на реальный объект в реальном мире.

Главная идея здесь состоит в попытке заблокировать восприятие окружающей среды с помощью органов чувств, и заменить их на визуальные и слуховые сигналы, получаемые от устройства виртуальной реальности. Звучит теоретически понятно, однако воплощение идеи виртуальной реальности на практике стало непростой задачей даже для современного уровня технического знания.

Предпосылки для создания виртуальной реальности

Чтобы разобраться в том, что такое виртуальная реальность, начнем издалека. Впервые этот термин был придуман еще в 1930-х годах, и использовался при создании особого «эффекта присутствия» во время театральных постановок.

Уже в 1957 году американским кинематографистом и изобретателем Мортоном Хейлигом было разработано устройство под названием «Сенсорама», а в 1962-ом он получил патент на свое изобретение.

Этот громоздкий аппарат, внешне похожий на игровой автомат, позволил впервые окунуться в виртуальное пространство. С помощью этой машины была дана возможность прокатиться на симуляторе мотоцикла.

При работе на «Сенсораме» использовался специальный экран с видом от первого лица. Получался полноценный 3D-эффект, как будто Вы смотрите фильм в кинотеатре. «Эффект присутствия» дополнялся вибрирующим сиденьем, звуками, характерными для езды по оживленной улице, а также запахами, которые поступали внутрь кабины устройства.

Уже после того как стали появляться современные компьютеры, телевидение и первые 3D-фильмы, в научной фантастике буйно расцвела тема перспективы создания смоделированного мира, который будет выглядеть и ощущаться как реальный.

Виртуальная реальность в литературе и на телевидении

Рассказ известного писателя-фантаста Рея Брэдбери «Вельд» (его первоначальное название «Мир, созданный детьми») был издан в 1950 году. В нем уже прослеживается тема искусственного интеллекта, который порабощает психику человека. В итоге создается ситуация, когда герои рассказа перестают видеть грань между реальным и виртуальным мирами. В общем, кошмар, можете в этом убедиться сами:

Рэй Брэдбери. Вельд (аудиокнига, читает А. Водяной)

Однако вплоть до начала 1980-х годов, употребление термина «виртуальная реальность» в обыденном дискурсе встречалось довольно редко.

Писатель-фантаст Уильм Гиббсон был одним из первых популяризаторов этого понятия в массовой культуре, в особенности благодаря роману «Нейромант» 1984 года.

Уильям Гибсон – Нейромант. Часть 1\4 (аудиокнига, читает А.Чайцын)

На телевидении концепция виртуальной реальности была показана в фантастическом сериале «Star Trek». Здесь она была реализована как «holodeck» – голографическая палуба на борту звездного корабля, позволяющая воссоздавать в моделируемом пространстве всё что угодно: от окружающей среды до персонажей.

Повсеместное развитие компьютерных технологий позволило дизайнерам видеоигр создавать проекты, отличающиеся более высокой реалистичностью. Известный пример – игра «Battlezone», выпущенная Atari в 1980 году для игровых автоматов. Во время игры нужно взаимодействовать с «видео-искателем», который по своему устройству и внешнему виду похож на перископ подводной лодки. Считается, что «Battlezone» – это та игра, в которой можно наблюдать первое использование технологии виртуальной реальности в сфере развлечений.

О шлеме виртуальной реальности

Уже в начале 1990-х повсеместно начали появляться «гарнитуры», позволяющие взаимодействовать с виртуальным миром внутри игры.

В 1993 году Sega представила инновационную разработку – шлем виртуальной реальности «Sega VR». На шлеме были установлены специальные датчики, с помощью которых отслеживается позиция и поворот головы игрока, чтобы в свою очередь на экране устройства менялось направление обзора в самой игре. Однако выпуск был отменен еще на стадии разработки, в связи с чем этому шлему так и не суждено было появиться на рынке.

Естественно, военные всё это время не стояли в стороне, и приняли значительное участие в разработки систем виртуальной реальности. Министерство обороны США пыталось использовать виртуальные симуляторы для обучения пилотов. Но, как оказалось, традиционные тренажеры были намного более эффективны в связи с негативным влиянием долговременного использования VR-шлемов на вестибулярный аппарат пилотов.

В настоящем

Толчком для развития и популяризация современных виртуальных шлемов послужили анонс и выход на рынок двух таких устройств:

«Oculus Rift» и
«HTC Vive».

Связано это в первую очередь с тем, что разработчики добились реалистичной передачи визуальных эффектов, что позволило игроку полноценно окунуться в виртуальное пространство, по крайней мере, в пределах своей комнаты.

Вторая причина, по которой новые устройства отличаются от прошлых разработок – концентрация на двух наиболее важных органах чувств – на слухе и зрении.

Современные шлемы отличаются большей портативностью, хотя ранее тенденция была обратной – устройства обычно предоставлялись как целый костюм, направленный в первую очередь на взаимодействие с тактильными ощущениями человека.

В общем, бОльшая свобода для действий и есть главное отличие современного понимания виртуальной реальности от видеоигр прошлого, которые предоставляли лишь возможность посидеть в кресле симулятора пилота. При этом игрок не мог напрямую взаимодействовать с пространством вокруг себя.

Видео про виртуальные шлемы: «HTC Vive – самая виртуальная реальность от Valve, несовместимая с реальностью. (Steam VR)»

Сегодня создание игр с применением технологии виртуальной реальности (VR) дает разработчикам колоссальную фантазию для творчества.

Так, с помощью датчиков на шлеме можно сфокусировать глаза человека на предмете, тем самым позволив игрокам осуществлять прямой визуальный контакт, например, с глазами виртуального персонажа внутри игры. В будущем это позволит глубже продумать технологию взаимодействия с неигровыми персонажами (NPC).

Практическое применение виртуальной реальности

Не будем останавливаться лишь на сфере развлечений. Да, видеоигры всегда будут отличным примером развития технологии, но виртуальная реальность используется и в более серьезных областях научного знания.

Существует большое количество приложений, получивших распространение в

архитектуре,
медицине,
искусстве.

Взаимодействовать с виртуальной средой можно и нужно в тех случаях, когда в реальности ваши действия могут оказаться опасными, и нужно выверять каждый шаг.

В медицине

Например, для обучения приемам оказания первой медицинской помощи пострадавшим уже достаточно давно сделан макет, полностью имитирующий человека, которому надо сделать, скажем, искусственное дыхание или массаж сердца.

Первый такой макет был назван «Спасенная Анна» по имени средневековой девушки, которую не смогли спасти после того, как она утонула. С ее лица был сделан слепок, что было своего рода традицией в те времена. И именно этот слепок стал основой для образа лица современного манекена для обучения медиков.

На сегодняшний день при обучении студентов медицинских учебных заведений применяется очень много различных симуляторов: для обучения УЗИ-диагностики, для обучения простым и не очень простым медицинским процедурам.

Манекен в медицине для обучения различным процедурам

Даже есть симуляторы родов с моделированием различных непростых или патологических ситуаций.

Используются симуляторы операционных установок, например, лапароскопии, когда студенты могут делать операцию не на реальном пациенте, а на компьютерной модели, но при этом все хирургические инструменты и прочие медицинские приборы у студентов-медиков совершенно неотличимы от реальных инструментов и приборов.

Также в обучении будущих стоматологов широко применяются симуляторы и манекены.

Железная дорога

Для обучения и переподготовки железнодорожников также активно применяется виртуальная реальность.

Есть имитаторы кабины машиниста, когда все органы управления в точности копируют кабину электровоза или тепловоза, а вот управление идет «по картинке» на экране. Таким образом можно как обучать, так и проводить периодическую проверку знаний машинистов и их навыков. Тем самым существенно повышается безопасность движения, которой железнодорожники традиционно придают самое высокое значение и внимание.

Итоги

Подобных симуляторов реальности, образцов виртуальной реальности в сегодняшнем мире много.

И это помогает людям осваивать свои профессии, тренироваться не на реальных ситуациях, а на моделях. То есть, виртуальная реальность, несмотря на предупреждения фантастов, работает на благо, а не во вред, как некоторые из них в свое время предполагали и описывали в своих произведениях.

В завершение хочется отметить, что технологии виртуальной реальности с каждым годом становятся дешевле, поэтому можно ожидать множества инновационных способов применения технологии в будущем и, возможно, это позволит открыть новые коммуникационные каналы для общения, развлечения и работы.

Ближе к нашей реальности:

1. Что такое wi-fi роутер, для чего он нужен и как им пользоваться

2. Как программисты шутят

3. Перевод речи в текст: топ-5 программ

4. Как работает блокчейн и где он может пригодиться

Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик. Уже более 3.000 подписчиков

Важно: необходимо подтвердить свою подписку! В своей почте откройте письмо для активации и кликните по указанной там ссылке. Если письма нет, проверьте папку Спам.

Автор: Надежда

12 июля 2017

www.compgramotnost.ru

Виртуальная реальность — что это такое?

Про виртуальную реальность слышали хоть раз все, кто пользуется Интернетом или играет в компьютерные игры. Но что она представляет собой, какие возможности в себе скрывает?

Виртуальная реальность (ВР, от лат. virtus — возможный, потенциальный и realis — существующий, действительный; англ. virtual reality, VR) — это мир, не существующий на самом деле, созданный с помощью технических средств искусственно. С помощью систем и инструментов виртуальной реальности человек, погружаясь в нее, может совершать те же действия, что и в реальной жизни, взаимодействовать с окружающим миром. Говоря проще, ВР — это смоделированная реальность, в которой создается иллюзия присутствия пользователя в искусственном мире, его взаимодействия с предметами и объектами этого мира с помощью органов чувств — ушей (слух), глаз (зрение), кожи (осязание) и др. Виртуальную реальность еще называют искусственной, электронной, компьютерной реальностью и часто путают с дополненной реальностью. Но дополненная реальность (англ. augmented reality, AR — «расширенная реальность») лишь дополняет реальный мир, внося в него элементы искусственного, в то время как мир виртуальной реальности — полностью искусственно созданный.

Термин «искусственная реальность» впервые появился в конце 1960-х годов. Одна из первых созданных виртуальных реальностей — изобретенная в 1977 году «Кинокарта Аспена». В этой виртуальной реальности можно было прогуляться по городу Аспену, выбирать разные способы отображения объектов, в том числе в этой виртуальной реальности был зимний и летний городской пейзаж. Более известное и распространенное понятие «виртуальная реальность» было введено Яроном Ланьером в 1989 г.

Виртуальная реальность бывает нескольких типов: пассивная ВР — это лишь изображение и его сопровождение звуком, человек в такой ВР ничем не управляет, обследуемая ВР — в такой ВР возможен ограниченный выбор сценариев звука и изображения, а также действий человека, интерактивная ВР — пользователь сам выбирает сценарии, управляет такой ВР.

Устройства виртуальной реальности

Полное погружение в виртуальную реальность и взаимодействие с ее объектами достигается только при использовании специальных устройств. Такие устройства, которые обеспечивают полное погружение в виртуальную реальность и имитируют взаимодействие человека с ней с помощью всех органов чувств (глаза (зрение), уши (слух), язык (вкус), нос (обоняние), кожа (осязание), вестибулярный аппарат (чувство равновесия и положения в пространстве, ускорение, ощущение веса)), называют системами ВР.

К ним относятся:

системы изображения,
системы звука,
системы имитации тактильных ощущений,
системы управления,
системы прямого подключения к нервной системе.

Системы изображения виртуальной реальности

К системам изображения, с помощью которых формируется и выводится изображение в виртуальной реальности, относятся шлемы и очки (что в принципе одно и то же), а также специальные мониторы.

В шлеме виртуальной реальности, больше похожем на очки виртуальной реальности, есть один или несколько дисплеев для вывода изображения, отдельно для левого и правого глаза, система линз, корректирующая геометрию изображения, а также система для отслеживания положения устройства в пространстве.

[1]

Виртуальный ретинальный монитор передает изображение прямо на сетчатку глаза, оно как бы висит перед глазами, в воздухе. Это скорее ближе к дополненной реальности, потому что происходит наложение: элементы виртуальной реальности накладываются на объекты реального мира. Но при соблюдении определенных условий (например, почти полное отсутствие света) возможен эффект присутствия в ВР.

Системы звука виртуальной реальности

Ориентирование пользователя при помощи слуха в виртуальной реальности обеспечивается современными акустическими системами, благодаря которым осуществляется локализация источников звука. Использование различных технологий, которые имитируют звук в реальном мире (отражение звука, прохождение его через препятствия и др.), создает эффект присутствия человека, звук максимально приближен к звукам в реальном мире.

Системы имитации тактильных ощущений и управления виртуальной реальности

К системам имитации тактильных ощущений относятся устройства, называемые Heptics force feedback (устройства с обратной связью).

Управление в ВР происходит контактным и бесконтактным способами. При контактном пользователь использует «заменители» клавиатуры и мыши — руль, педали, пистолет с функцией целеуказателя. При бесконтактном способе управление осуществляется перчатками виртуальной реальности, а также происходит отслеживание положений рук с помощью нескольких видеокамер. Также для управления используют костюм виртуальной реальности, частью которого являются и перчатки, который отслеживает положение тела в пространстве, а может передавать ощущения тактильного контакта, изменения температуры.

Системы прямого подключения к нервной системе

Такие системы (датчики) передают данные непосредственно на нервные окончания и напрямую в мозг. Но они очень дорогостоящие и не в полной мере обеспечивают качество передачи данных для полного погружения в ВР.

Применение виртуальной реальности

Первоначально технологии виртуальной реальности использовались лишь в военных целях — для тренировки солдат, имитации боев, но в последнее время с успехом применяется в различных областях. К примеру, виртуальная 3D-реальность в производстве позволяет обучать таким профессиям, где использование реальных механизмов и устройств рискованно для жизни или очень затратно (например, в машино- и самолетостроении, вождении поездов и др.).

В архитектуре VR (виртуальная реальность) применяется для воссоздания будущих зданий и их элементов, моделирования интерьера.

В медицине VR помогает тренировать навыки врачей-хирургов, также с помощью устройств виртуальной реальности производятся реальные операции.

Возможности ВР в области игр, развлечений и обучения ограничиваются лишь воображением. Наиболее распространены всевозможные аттракционы виртуальной реальности, виртуальная реальность для ПК: 3D-игры и симуляторы (к примеру, авиа- и автосимуляторы, симуляторы реальной жизни).

[2]

Несмотря на уже внушительные достижения в области моделирования виртуальной реальности, еще рано говорить о полном воспроизведении реального мира: полная 3D виртуальная реальность пока невозможна. Даже самые современные устройства ВР, обеспечивающие передачу звуков и изображений, действий и тактильных ощущений, не могут пока обеспечить полного эффекта погружения в ВР, которая полностью бы повторяла действительность. Но прогресс не стоит на месте, с каждым годом появляются новые технологии и совершенствуются устройства для ВР, в том числе появляется виртуальная реальность для смартфона, и, кто знает, возможно, совсем скоро появится виртуальный мир, ничем не отличимый от реального.

В. Г. Супрунова

На странице использованы изображения и (или) видеоматериалы из следующих источников:

http://www.potapkin.ru/news/ID_4600.html
https://donanimgunlugu.com/oculus-rift-ile-dunyadan-kopacaksiniz/

tofar.ru

Виртуальная реальность: куда смотреть, за что держать и чего ждать?

Развитие технологий последних лет расширило реальность вокруг нас. Термин «виртуальная» реальность вошел в обиход, и мы решили разобраться, чего добилась индустрия, и взять интервью у российского разработчика гиперреальности «ThePsycho».

Виртуальная реальность — что это?

Скучное и формальное определение виртуальной реальности звучит так: широкий круг программно-аппаратных комплексов, которые погружают человека в созданные миры через его ощущения. На самом деле все именно так, как себе представляли фантасты XX века. С помощью устройств, уже свободно доступных на рынке, вы можете переместиться в любую точку земного шара или оказаться в игровой реальности.

Своими корнями понятие виртуальной реальности уходит далеко в прошлое. Приятно было узнать, что Россия шла в авангарде технологий и открыла первый стереоскопический кинотеатр уже в 1911 году. Впервые термин «виртуальная реальность» применил французский писатель, драматург и режиссер Антонин Арто в 1933 году в одноименной книге «Виртуальная реальность театра».

Первая система виртуальной реальности была разработана Мортоном Хейлигом в 1962 году и называлась «Сенсорама». По сути, она являлась первым 3D-кинотеатром и показывала короткометражные фильмы. Дальнейшее развитие технологии было привязано к прогрессу в аппаратных разработках, соответственно, рост был плавным и постепенным. Однако в какой-то момент доступная процессорная мощь стала настолько большой, что появление нового поколения виртуальной реальности было лишь вопросом времени.

Поворотным моментом стало создание в 2010 году американским подростком Палмером Лаки прототипа шлема виртуальной реальности Oculus Rift. В марте 2014 года Oculus был выкуплен компанией Facebook за 2,4 миллиарда долларов. Интерес создателя Facebook Марка Цукербегра повернул весь рынок в сторону виртуальных технологий, а после выхода рекомендованной аппаратной части Intel VR Ready технология получила массовое распространение.

Первая система виртуальной реальности и ее создатель Мортон Хейлиг, 1956 год

Виды виртуальной реальности

Очки/шлемы виртуальной реальности — самый распространенный вариант, ставший возможным благодаря совмещению технологий 3D и аппаратной части компьютера с процессором не ниже Intel® Core™ i5. Технически это называется HMD (Head-Mounted Display — дословно «экран, прикрепленный к голове» или «наголовный дисплей»), что отражает смысл технологии. Внутри устройства расположены два дисплея, транслирующие картинку для одного (монокулярные HMD), либо двух глаз (бинокулярные HMD). За счет разницы картинки для каждого глаза обеспечивается 3D-эффект. Наиболее яркими представителями данной категории являются Oculus Rift, HTC Vive и PlayStation VR.

Очки на базе телефона — бюджетный вариант виртуальной реальности. В данном случае телефон, расположенный в непосредственной близости от глаз, сам является экраном и дает эффект погружения в виртуальную реальность. Дополнительные эффекты в виде 3D и управления достигаются с помощью программных продуктов, ограниченных ресурсами телефона. Наиболее популярные на рынке представители — это Samsung Gear VR и Google Cardboard/Daydream. Отдельно стоит рассказать про Google Cardboard, который является картонной коробкой, куда устанавливается телефон. Сам Google представляет несколько вариантов таких коробок и поощряет создание своих собственных, что захватило не одну тысячу умов по всему миру.

MotionParallax3D дисплеи. В данном случае сам дисплей использует физику зрения, а именно восприятие объема – параллакс движения. Отслеживая положение глаз, дисплей все время перестраивает объект так, что глаз воспринимает его объемным и аналогичным реальному. По многим классификациям технология HDM является подвидом MotionParallax3D, так как активно использует свойства параллакса. Однако сейчас HDM обогнал родоначальную технологию, понизив стоимость устройства и максимально борясь с негативными эффектами в виде головокружения и тошноты. Самые известные представители MotionParallax3D: смартфон Amazon Fire Phone, ZSpace, NettleBox и EON ICube (CAVE). Здесь стоит обратить внимание на CAVE: система проецирует изображение на четыре или шесть стен и погружает пользователя в атмосферную реальность, сочетаясь с самыми разными способами управления — от джойстиков и контроллеров XBOX до перчаток виртуальной реальности.

Гибридные системы. К ним стоит отнести виртуальные ретинальные мониторы, системы, которые отображают изображение непосредственно на сетчатке глаза. А также разнообразные подвиды HMD дисплеев, которые накладывают изображение либо на непосредственную реальность, либо на изображение с камер. Наиболее интересной в этом сегменте является разработка Project Alloy от компании Intel — прототип шлема совмещенной реальности. Во-первых, шлем не подключается к компьютеру, а сам содержит в себе всю аппаратную часть, то есть является полностью автономным. Во-вторых, с помощью технологии Intel® RealSense™ виртуальная реальность накладывается на реальные объекты, руки игрока оцифровываются и выглядят как настоящие внутри виртуального пространства. Возможность удариться о предмет или человека исключается, так как все отображается в виртуальной реальности. Как результат, у нас появится безграничный виртуальный мир! В следующем году Intel пообещала выпустить схемы аппаратной части в качестве эталонных для производителей, так что ждем нового поворотного момента в 2018 году.

За что здесь браться?

Технологии виртуальной реальности переживают период бурного роста, поэтому каждый производитель старается внедрить свою инновацию, в том числе в средствах управления. Давайте попробуем разобраться с основными видами управления.

Геймпады, джойстики и другие манипуляторы — самый простой и эффективный способ управления, внедренный в первую очередь. В ваших руках может оказаться контроллер Vive, Oculus Touch или PlayStation Move, и вы интуитивно начнете нажимать на кнопки, двигать пальцем по сенсору или просто перемещать джойстик.

Отслеживание положений головы также применяется практически во всех очках виртуальной реальности и совмещается с перемещением контроллеров.

Отслеживание положения тела (Motion Capture) — технология, изначально подхваченная киноиндустрией и давшая толчок к применению компьютерной графики в фильмах. Отслеживание положения достигается за счет многочисленных датчиков на теле и внешних камер, считывающих его перемещение. Технология отлично работает, однако имеет высокую стоимость и плохо масштабируется. Обратить внимание в этой категории стоит на компанию «долгострой» The Void.

Перчатки виртуальной реальности — метод управления, пришедший от фантастов. «Виртуальные руки» считались трендом, но были вытеснены более совершенными технологиями.

Системы отслеживания глаз — активно развивающаяся технология, которая претендует на полный или частичный отказ от манипуляторов в руках. Обратить внимание стоит на гарнитуру FOVE 0, которая на данный момент является наиболее совершенной системой так называемого «айтрекинга».

Аппаратные комплексы — цельные аппараты для управления реальностью. Для примера стоит упомянуть устройство Birdly — роботизированный симулятор полета, на который ты полностью ложишься и испытываешь ощущения «свободного полета».

Кроме того, в разных видах виртуальной реальности используются звуковые эффекты, управление голосом, запахи, тактильные и даже вкусовые ощущения.

Это у них там виртуальная, а у нас реальность!

Одним из интересных проектов с VR является разработка российской компании ThePsycho. На первый взгляд это квест в виртуальной реальности. Но при более детальном рассмотрении нам открывается программно-аппаратный комплекс на базе ноутбуков MSI с процессорами Intel® Core™ i7, VR-очки Oculus Rift, связанные с аппаратной частью и обрабатывающие данные с датчиков на специальном костюме, а также разработанный «с нуля» виртуальный мир, управление в виртуальной реальности без проводов (только движениями тела, рук, ног и головы) и огромный потенциал.

Бушуев Владимир, CEO The Psycho:

«Сначала мы создали свой рюкзак виртуальной реальности. После успешного тестирования прототипа мы пригласили компанию MSI к сотрудничеству. Они были очень удивлены, поскольку наш рюкзак опередил их аналогичную разработку. Несмотря на это, было принято решение работать на их аппаратной части, которая себя великолепно зарекомендовала, а также просто отлично выглядит и крайне компактна при идентичной стоимости. Позже MSI приезжала к нам, чтобы собрать обратную связь и посмотреть на свои рюкзаки в действии».

Петербургские разработчики долгое время работали на энтузиазме, пока не привлекли нужные для старта бизнеса инвестиции, но и энтузиазм остался на месте.

Гливенко Юрий, COO The Psycho:

«Мы сами неоднократно пользовались VR-устройствами и думали: “Как было бы круто, если бы не было ограничений: ни проводов, ни привязки к компьютеру. Надел что-нибудь и пошел взаимодействовать с виртуальной реальностью, окунулся в нее еще глубже”».

Благодаря совмещению трендовых технологий и авторским разработкам, ThePsycho выбилась из конкуренции с мировыми лидерами в области виртуальной реальности и приблизилась к понятию «совмещенной реальности» (Merged reality), где объекты виртуального мира накладываются на реальные. Там, где ты должен открыть дверь, ты открываешь реальную дверь, но с наложенными виртуальными эффектами.

Дударев Дмитрий, CTO, lead engineer:

«Мы постоянно мониторим рынок в поисках отечественных разработок, но часто красивые слоганы оказываются оберткой без уникального контента. Просто купленные игры на тех же HTC Vive и Oculus».

В разговоре мы выделили отдельную точку роста для виртуальной реальности — масштабирование в пространстве и взаимодействие с другими пользователями. На данный момент 90% очков VR — это опыт одного игрока. И уже сейчас идут разговоры о возможном разрушительном эффекте от виртуальных миров для социума. Максимум на широком рынке устройств — это два игрока в PlayStation VR, что возможно с помощью дополнительной камеры. Прелесть разработки ThePsycho — возможность включать в игру до 20 пользователей в одном помещении и расширять зону действия реальности до разумной бесконечности при многократно меньшей стоимости в сравнении с любыми конкурентами.

Носков Степан, lead developer:

«Виртуальная реальность идет в сторону масштабирования, и мы надеемся стать первыми в этой сфере, заявить о себе крупным проектом».

Примечательно, что наложение виртуальной картинки на реальный предметный мир свело к минимуму ощущения дискомфорта, так как мозг не испытывает конфликта «изображение-реальность».

Дударев Дмитрий, CTO, lead engineer:

«Травм у нас на проекте нет, травмы пока получает только наше оборудование».

И в тот самый момент, когда ты готов махнуть рукой и сказать: «Это все игрушки», — оказывается, что команда готовит к выходу медицинский тренажер, обучающий тур для детей, а также целый воз самых разных применений своей разработки.

Носков Степан, lead developer:

«Сфера применения виртуальной реальности ограничена только фантазией разработчика».

Одна из интересных мыслей, почерпнутых в интервью, не нова по сути, но новая по форме. Виртуальная реальность — как метод увлекательного обучения. Аппаратные части стремительно дешевеют, и близок день, когда такие устройства станут доступны школам и университетам.

Гливенко Юрий, COO The Psycho:

«Представьте себе, что на уроке биологии учительница не просто показывает картинку млекопитающего, а приглашает детей в виртуальный мир, демонстрируя его в реальной среде обитания. Дети вообще забудут, что такое прогуливать уроки!»

Видение будущего технологии у создателей «гиперреальности» совпадает с большинством экспертов: усиленное развитие аппаратной части, перенос аппаратных мощностей из рюкзаков в очки, уменьшение энергопотребления, а затем внедрение в повседневную жизнь.

Бушуев Владимир, CEO The Psycho:

«Хочется верить, что дальше виртуальная реальность будет все менее обременительна — трансляция изображения на линзы, прямые нейроинтерфейсы. Но пока до этого далеко, поэтому мы стараемся улучшить тот опыт, который можно получить сейчас».

Остается пожелать ThePsycho большой удачи и надеяться, что данный проект займет свое место на мировой арене виртуальной реальности, за которой мы будем внимательно следить.

Автор статьи: Виктор Аудрен

iq.intel.ru

Что такое виртуальная реальность?

Виртуальная реальность — это интерактивное трёхмерное пространство, созданное с помощью мультимедиа технологии, объединяющей в себе такие формы кодирования информации: вербальная, иконографическая, фонографическая. Эта технология даёт возможность моделировать объекты и процессы реальной среды и помещать пользователя в условия и события, созданные информационной системой. Другими словами, после нажатия нескольких кнопок эта технология позволяет переместить пользователя в любую местность, но не физически. При этом все эмоции возникают согласно ситуации.

Сесть в спорткар, мчаться до ближайшего аэродрома, чтобы пересесть в истребитель и улететь в Мексику. Звучит нереально, правда? Скоро это станет доступно каждому, даже не выходя из квартиры, благодаря стремительно развивающейся технологии виртуальной реальности. Сегодня расскажем о перспективах интеграции в нашу жизнь.

Виртуальная реальность как термин получил известность тридцать лет назад, а первая техническая разработка устройства, которая позволила бы перемещаться в удивительный вымышленный мир, состоялась и того ранее — в 1968 году. Устройство, разработанное Айвеном Сазерлендом, получило порцию критики из-за больших размеров и побочных эффектов, вызывающих тошноту.

Шлем Сазерленда перестал быть интересен аудитории и исчерпал себя как идея, способная совершить техническую революцию. За все эти годы было много попыток перенести человека в виртуальный мир и наука с этим справлялась, но использовались эти изобретения в специфических сферах. Например, в 90-х устройство виртуальной реальности с достаточно сильным графическим транслятором стоило порядка 15 тысяч долларов. Его использовали в исследовательских лабораториях или в военных целях, хотя состоятельные люди тоже могли позволить купить эту “игрушку” своим чадам. Но уже сегодня мир находится настолько близко к виртуальной реальности, что стоит совершить еще полшага и каждый из нас сможет её «потрогать».

А всё благодаря юному изобретателю из Калифорнии Лаки Палмеру, который уже в 18 лет собрал первый шлем виртуальной реальности в своём гараже и назвал его CR 1, имеющий угол обзора 90°. В течение следующего года Палмер усовершенствовал своё устройство, повысив угол обзора до 270 градусов, уменьшил вес и размер, добавил функцию 3D и возможность беспроводного подключения к консоли.

Отчёт о своих достижениях он регулярно выкладывал на специализированном ресурсе MTBS3D, который часто посещал разработчик известных игр Джон Кармак. Под впечатлением от результатов юного гения, Кармак попросил Палмера доработать дисплей от Sony, но тот отказался и взамен предложил свою последнюю версию. Устройство получило название Rift и было представлено на одной из выставок. Результат был впечатляющим — 2,5 млн. долларов это устройство собрало на Kickstarter для дальнейшего производства. В компанию Палмера Oculus VR было инвестировано 16 миллионов долларов. Уже в 2014 году Марк Цукерберг приобрёл его за 2,4 млрд. долларов.

Виртуальная реальность начинает массово применяться во многих сферах жизни и производства. Её стали широко использовать в создании видеоигр. Мы опишем процесс создания одной из таких игр на примере The Gallery: Call of the Starseed.

Суть заключается в том, что роль персонажа играет актёр, который надевает на себя очки виртуальной реальности и воссоздаёт все движения. В них он видит игровые декорации, с которыми сталкивается персонаж, и полностью взаимодействует с окружающей средой. Эта гарнитура легко позволяет справиться с ролью, а сама технология не дорогая и эффективная. В видео ниже вы можете посмотреть как это работает.

Гарнитуру виртуальной реальности стали использовать в проведении социальных экспериментов. В рамках одного из проектов участников разделили на несколько групп. Первой группе дали роль и возможности супер-героя, которые открывались с помощью очков виртуальной реальности, а затем попросили разнести лекарства для больных детей, используя способность летать. Второй группе довелось сесть в виртуальный самолёт, чтобы пролететь над городом. Далее в гарнитурах испытуемых появлялся реальный тест, где человек случайно рассыпает какие-то предметы. Испытуемые, побывавшие в теле супермена, были более склонны к помощи человеку. Также был проведён опыт, где светлокожих мужчин поместили в тело темнокожей женщины, а далее с помощью виртуального человека подвергли их ругательству и дискриминации. В конце опыта испытуемые утверждали, что станут относиться более толерантно к другим людям.

Помимо прочего, виртуальную реальность используют для обучения пилотов, машинистов и спасателей. В сфере медицины её применяют для обучения студентов на примере виртуальной операции. Можно уже точно утверждать, что виртуальная реальность от нас никуда не денется.

hsl.guru

Шлемы виртуальной реальности | Виртуальная реальность

Виртуальная реальность – одна из наиболее волнующих тем для человечества. Еще несколько лет назад возможность «погружения» и участия в события виртуального мира была исключительно прерогативой героев блокбастеров. Но, появившийся несколько лет назад шлем виртуальной реальности сегодня становится все более доступным для массового покупателя (в том числе и благодаря приемлемой стоимости).

Что такое шлем виртуальной реальности

По логике для того, чтобы погрузиться в манящий виртуальный мир необходимо иметь специальные приспособления – гарнитуры виртуальной реальности. Одним из таких устройств, которые все в более широком ассортименте появляются в продаже, является шлем виртуальной реальности. Это оборудование сконструировано таким образом, чтобы создать визуальный и слуховой эффект присутствия. Это создает эффект частичного погружения в виртуальную реальность. Для решения таких задач VR шлем снабжается видеомонитором и качественной акустикой. При этом само название шлем в большинстве случаев является слишком пафосным, если оценивать внешний вид таких гаджетов. Скорее всего, их следовало назвать «очки виртуальной реальности». Изображение в таких устройствах демонстрируется отдельно для каждого глаза, что и создает эффект 3d видео.В этой области уже обозначились явные лидеры, как примеру Okulus rift или Sony Morpheus, но в тоже время, появляется все больше новых моделей от других разработчиков. Лучшие разработки таких устройств могут использоваться не только для игр и развлечений. Они находят свое применение в военной сфере, в медицине и авиации. К примеру, их можно использовать, как оборудование для ориентирования в условиях плохой видимости.

На что обратить внимание

При выборе такого устройства следует обратить внимание на наличие трекера для отслеживания позиции головы. Многие бюджетные шлемы не снабжены гигроскопическими или инфракрасными датчиками, что снижает их возможности.Следующий вопрос, которому нужно уделить внимание это разрешение дисплея, а также наличие дополнительных зеркал, нескольких микродисплеев для расширения поля зрения и возможности комбинирования реального и искусственного изображения. Большинство моделей виртуальных гаджетов рассчитаны на отображение искусственно созданной картинки, но есть и такие продвинутые устройства, которые обеспечивают «совмещение реального и виртуального изображения. Это становится возможным за счет применения полупрозрачных зеркал, или за счет использования камер, осуществляющих съемку реального мира и дальнейшего использовании реального видеопотока при выводе картинки.

Шлем виртуальной реальности Okulus rift

Как, мы уже отмечали выше, Окулус это безусловный лидер среди «проводников виртуальной реальности». И, несмотря на то, что финальная потребительская версия этого устройства еще пока не выпущена уже довольно много любителей виртуальных игр и передовых технологий смогли купить за 300% плюс доставка этот интересный девайс. По оценке большинства обладателей Okulus rift и экспертов в данной области, виртуальный шлем Okulus даже превосходит ожидания. Единственные нарекания вызывает не очень высокое качество картинки, но зато эффект присутствия просто потрясающий. Кроме того, поражают функциональные возможности этого устройства. Как отметил Марк Цукерберг, Okulus rift станет прекрасной альтернативой самым продвинутым смартфонам.Габариты этого устройства нельзя назвать компактными, но оно его небольшой вес, эргономичность и удобный верхний ремень на липучке позволяют не уставать даже в течение нескольких часов эксплуатации. Вторая девелоперская версия Oculus Rift DK2 оснащена камерой, которая отслеживает положение головы и позволяет разглядывать предметы, наклонившись над ними. К особенностям шлема Окулус можно отнести и самый большой среди конкурентов обзор 110, в остальных моделях этот параметр составляет, как правило 100, градусов.

Homido VR

Мобильный шлем от компании Хомидо, во многих аспектах похож на более знаменитый Окулус. Здесь также есть возможность для регулировки межзрачкового расстояния. К тому же можно менять и расстояние до глаз, что снижает утомляемость пользователя. Homido VR работает на платформе Андроид, либо iOS. По внешнему виду этот гаджет больше напоминает Google Cardboard, только в отличие от последнего материалом корпуса служит не картон, а пластик. Удобнее всего использовать Хомидо со смартфонами с диагональю экранов от 4 до 5,7 дюймов. Для обладателей этого устройства доступно большое количество разнообразнейшего контента через приложение Homido Center.

Baofeng Mojing III Plus

Еще один хорошего качества виртуальный шлем по достаточно приятной цене. Он имеет хорошо собранный эргономичный корпус и не создает особых неудобств при эксплуатации. Правда, некоторые пользователи отмечают, что после установки смартфона, для этого в Baofeng Mojing III Plus используются пластиковые уголки зажимы, конструкция становится несколько тяжеловатой. Оптимальный вариант использовать Baofeng Mojing III со смартфонами, у которых шестидюймовый дисплей. В противном случая возможны искажения картинки, к примеру, при 5 дюймовом мониторе картинка будет размазана по краям. По дизайну и внешнему исполнению эта модель китайских разработчиков виртуального шлема напоминает Samsung Gear VR. Для удобства использования этого гаджета понадобится полноценный функциональный джойстик. Купить его придется отдельно.

VR Box

Один из самых недорогих гаджетов для погружения в виртуальную реальность – очки VR Box. Но следует отметить, что просмотр видеоизображений на этом устройстве достаточно комфортен и по качеству может быть сравним с более дорогими модификациями виртуальных шлемов. Из недостатков можно отметить достаточно большой вес (около 400 гр), что создает определенные неудобства при просмотре, и нагружает мышцы шеи. К тому же, небольшое расстояние в углублении для носа может создавать давление на переносицу. Многие любители современных устройств считают, что при такой доступной цене виртуальный шлем VR Box можно рекомендовать в качестве достаточно качественного устройства.Следите за нашими обзорами, и мы с удовольствием поделимся с вами информацией о самых современных устройствах виртуального погружения.

vinicom.ru