08.10.2018

За последние 10 лет в сфере интерактивных развлечений происходит стремительный взлет технологии виртуальной реальности. Возможность полностью погрузиться в трехмерное пространство, увидеть неизведанные уголки Земли и даже выйти за пределы планеты – для этого достаточно лишь надеть специальный шлем.

Однако мало кто представляет себе, как устроена виртуальная реальность, как электронные сигналы преобразуются в 3D-картинку, к которой буквально можно прикоснуться. Кроме того, не менее интересна и история развития VR, которая насчитывает уже…почти 100 лет!

История виртуальной реальности

Впервые термин «виртуальный» встречается еще в средневековых философских текстах. Тогда этим словом обозначали потенциально возможное существование, недоступное для глаза. Например, дерево всегда виртуально существует в семени – не в будущем, а в самом что ни на есть настоящем времени.

Прадедушкой современного шлема виртуальной реальности можно считать изобретение английского физика Чарльза Уинстона. В 1837 году он создал стереоскопические очки, в которые под разными углами помещались две картинки. Мозг совмещал изображение и делал его объемным.

Первые шаги VR

Начальной же точкой в истории создания виртуальной реальности исследователи технологий называют 1929 год. Тогда для обучения пилотов был создан симулятор самолета Link Trainer. Макет фюзеляжа с креслом и приборной панелью крепился на нескольких шарнирах, а перед симулятором была размещена панель с нарисованным небом. Во время обучения Link Trainer воспроизводил поведение самолета в воздухе, создавая у пилота ощущение полета.

Sensorama Мортона Хейлига

Ключевой этап в истории развития виртуальной реальности – прибор Sensorama профессора Мортона Хейлига, которого называют отцом-основателем технологии VR. В 1956 году он создал аппарат, в котором использовались трехмерный дисплей, подвижное кресло, стереозвук и даже генераторы воздушного потока и запахов для полного погружения в виртуальный мир. Вот что видел человек с помощью «Сенсорамы» более 60 (!) лет назад:

Хейлиг мечтал о создании кинематографа будущего, когда зритель не просто смотрит на изображение перед ним, но сам становится частью сцены. Для «Сенсорамы» изобретатель снял несколько короткометражек, в которых зритель мог почувствовать себя, например, пилотом гоночной машины.

Несколько аппаратов установили в парках аттракционов, однако широкого распространения детище Мортона Хейлига на тот момент не получило. Инвесторы не оценили инновационный подход к развлечениям и отказали профессору в финансировании, так что проект был заморожен.

В 1960 году Хейлиг запатентовал прототип первого полноценного VR-шлема с углами обзора под 140 градусов, однако из-за отсутствия инвестиций проект так и остался в виде чертежей.

Headsight

Пальма первенства по созданию рабочей гарнитуры виртуальной реальности принадлежит инженерам компании Philco. В 1961 году они разработали Headsigh – стереоскопический шлем со встроенным дисплеем, который изначально задумывался для нужд военных ведомств.

Шлем подключался к камере, которая могла перемещаться вслед за движениями головы. Разработкой живо заинтересовались крупные масс-медиа и охранные предприятия. Например, журналист мог оказаться в центре опасных событий, находясь при этом на безопасном расстоянии. Тем не менее, полноценной виртуальной реальностью это еще сложно было назвать, так как дисплеи передавали реальное изображение.

«Дамоклов меч»

В 1968 году американские ученые Айвэн Сазерленд и Боб Спруэлл создали первую версию современного VR-шлема – The Sword of Damocles. В гарнитуру были встроены электронно-лучевые трубки, которые передавали совмещенное изображение из объектов реальных и созданных на компьютере. Название «Дамоклов меч» устройство получило из-за своих солидных габаритов. Шлем и подключаемая к нему аппаратура весили столько, что их приходилось крепить к потолку.

Eye Tap

Пионером в области носимой электроники по праву можно назвать канадского инженера Стива Мэнна. В 1980 году он разработал Eye Tap – шлем с видоискателем, который подключался к компьютеру. Все «железо» для работы с гарнитурой, в том числе и батареи питания, было упаковано в рюкзак за спиной. Своим устройством Мэнн доказал, что аппаратура для погружения в виртуальную реальность может не занимать полкомнаты, но быть вполне компактной.

Первая интерактивная среда

В середине 80-х годов человек, надевший шлем ВР, получил возможность стать не просто наблюдателем, а взаимодействовать с виртуальными объектами. В 1984 году была создана система RB2, которая объединила гарнитуру с перчатками. Несмотря на то, что проект считался полностью коммерческим, большим спросом он не отличался – цена стандартной комплектации составляла 100 000 долларов!

Поэтому на некоторое время технология виртуальной реальности почти полностью перешла в сферу науки и исследований. В 1985 году NASA в сотрудничестве с компаниями LEEP Optics и VPL Research разработало систему VIEW (Virtual Interface Environment Workstation). Устройство состояло из шлема Cyberface с двумя LED-дисплеями и перчаток DataGloves, которые распознавали 256 позиций пальцев.

Виртуальные развлечения

В конце 80-х годов возможности виртуальной реальности оценили и разработчики компьютерных игр. Так, в 1989 году компания Nintendo для своей приставки NES выпустила на рынок перчатку Power Glove на базе DataGloves от НАСА. Однако доступный для массовой публики девайс распознавал только 4 движения в горизонтальной плоскости. Да и мощностей приставки явно не хватало, так что немногочисленные интерактивные игры постоянно зависали.

В 1990 году инженер Джонатан Валдерн представил игровой автомат Virtuality 1000CS. Это была комплексная система виртуальной реальности, с помощью которой игрок в шлеме и с джойстиком в руках мог управлять гоночным болидом или истребителем.

Настоящей сенсацией на рынке видеоигр стал появившийся в 1993 году шлем Sega VR для приставки Sega Mega Drive. Стильная гарнитура со встроенными дисплеями и датчиками движения головы должна была стоить всего 200 долларов.

В следующие 5–6 лет свои разработки в сфере виртуальной реальности предлагали Nintendo, Sony и даже Apple. Правда, почти все устройства сталкивались с одними и теми же проблемами. Под гарнитуры создавалось совсем немного игр, к тому же виртуальное изображение в очках было нестабильным и обладало низким разрешением, так что игровой процесс часто вызывал головную боль и тошноту. Поэтому крупные компании сосредоточили свои силы на разработке «железа», игр и ПО под персональные компьютеры.

Пожалуй, самой перспективной разработкой на тот момент можно считать автоматическую виртуальную комнату Cave, в которой одновременно могло находиться несколько пользователей. Данная система применяется по сей день для обучения водителей такси и пилотов авиалайнеров.

Тем не менее, к концу 90-х годов интерес крупных компаний к системам VR стал постепенно спадать ввиду дороговизны разработки и столь же высокой стоимости конечного продукта. Вновь о виртуальной реальности, как о доступной и массовой технологии будущего, заговорили лишь в 2012 году.

Oculus Rift и ренессанс VR

В тот год энтузиаст-самоучка Палмер Лаки вместе с легендарным разработчиком шутера Doom Джоном Кармаком основали компанию Oculus. Запустив на платформе Kickstarter компанию для сбора средств на создание шлема виртуальной реальности, они в считанные месяцы накопили более 2 миллионов долларов.

В первой половине 2013 года публике был представлена гарнитура Oculus Rift, которая отличалась эргономичным дизайном и высоким разрешением картинки. Еще 3 года спустя фирму Лаки и Кармака купил соцсетевой гигант Facebook, что дало разработчикам неограниченную финансовую свободу.

Сейчас рынок VR-индустрии представлен тремя сильнейшими игроками: Oculus Rift, HTC Vive и PlayStation VR. Кроме того, устройства виртуальной и дополненной реальности активно разрабатываются компаниями Microsoft и Google.

VR – как это работает?

Принципы работы виртуальной реальности основаны на взаимодействии трех компонентов с виртуальным пространством:

1. Система в шлеме отслеживает положения головы пользователя и поворачивает изображение в нужную сторону.
2. Если шлем дополняется специальными джойстиками, пользователь может перемещаться в виртуальном мире, брать и двигать предметы.
3. Датчики в шлеме определяют направление взгляда, делая процесс пребывания в виртуальном мире более естественным.

В шлеме VR установлены линзы, разделенные перегородкой. На них подается два изображения под разными ракурсами, которые наш мозг объединяет в одно. Современные модели позволяют передавать изображение с разрешением 1080 х 1200 пикселей. А стереозвучание обеспечивают встроенные наушники.

Существует два основных типа шлемов VR:

1. Полноценные гарнитуры. Такие шлемы снабжены собственным ПО и подключаются к ПК или к игровой приставке.
2. Мобильные гарнитуры. Они снабжены разъемом под смартфон, на который ставится специальное приложение. С его помощью в очках можно запускать игры и смотреть фильмы.

Полноценные шлемы обладают большими возможностями, однако и стоят прилично. Цена за тот же Oculus Rift колеблется в районе 30–33 тысяч рублей. А вот мобильные шлемы обойдутся гораздо дешевле. Например, в нашем каталоге вы найдете продвинутые очки Samsung Gear VR с большими углами обзора и продвинутыми датчиками. А для детей мы можем предложить доступные очки View Master , совместимые с любыми моделями смартфонов.

Перспективы развития виртуальной реальности

По прогнозам технических экспертов, в ближайшие 5 лет устройства виртуальной реальности станут столь же массовыми и популярными, как сейчас смартфоны. Если на данный момент в мире продается около 14 миллионов шлемов, то уже к 2021 году эта цифра вырастет до 70 миллионов.

Технологии виртуальной реальности достигнут такого уровня развития, что обеспечат качество изображения в 4000 × 4000 точек на каждый глаз при 90 fps. Это позволит применять их в самых разнообразных сферах. Конечно, основной упор будет сделан на индустрию развлечений. Шлемы VR обеспечат полное погружение в игровой процесс с максимальным уровнем реалистичности.

Уже сейчас c помощью VR можно, не вставая с дивана, посетить художественные музеи по всему миру, например, лондонскую галерею Курто или Музей Сальвадора Дали в американском Сент-Питерсбурге.

В скором времени точно так же пользователь сможет побывать на концерте любимой группы или посмотреть спортивный матч в прямом эфире. Фильмы и сериалы, снятые панорамными камерами, позволят зрителям буквально попасть в сюжет.

К 2020 году несколько крупных компаний по продаже недвижимости собираются разработать виртуальные каталоги объектов. Вы сможете зайти в дом, который находится в тысячах километров от вас, оценить интерьеры и убранство комнат.

Мониторы, клавиатуры, мыши, джойстики – все это заменят виртуальные элементы управления. Виртуальная реальность позволит создать новые методики образования, расширит возможности медицинского обслуживания, промышленных разработок, общения и взаимодействия пользователей.

Представьте на минуту, что любые расстояния для вас потеряли свою непреодолимость, любые желания получили моментальное исполнение, а все красоты мира стали доступны по простому нажатию кнопки или двух. Куда бы мы ни сунулись, на нас накладываются ограничения: ноют икры от долгой ходьбы, появляется боязнь высоты, не хватает денег на билет в любую точку мира, а диван обладает мощнейшим гравитационным полем. Да, если бы мы жили в ефремовской утопии или были чрезвычайно богаты, жизнь была бы проще, но на достижение этого ушло бы много лет. К счастью, у всемогущества есть рецепт попроще: виртуальная реальность.

Идее виртуальной реальности уже много лет, но только в последние несколько лет мир подобрался настолько близко к этой границе, что вот-вот - и можно будет пощупать. Сам термин «виртуальная реальность» вошёл в употребление только в 1985 году, тридцать лет назад. Первая техническая реализация устройства, которое, по плану разработчика Айвена Сазерленда, должно было погружать людей в вымышленный мир, увидела свет в 1968 году. Из-за огромных размеров и побочных эффектов его назвали «Дамокловым мечом», и на этом идея себя исчерпала. Впрочем, некогда и Билл Гейтс считал, что 640 килобайт должно быть достаточно для каждого.

Именно период до 2000 года отложился в головах людей как «история развития виртуальной реальности». Потому-то сегодня шлемом и виртуальными тренажёрами никого не удивить, и потому-то скептики пожимают плечами и говорят, что «всё это уже было». В воздухе витает неуловимое ощущение того, что виртуальная реальность давно с нами и никуда не уходила. Хвала богам, что есть в этом мире любители разбивать шаблоны.

Герой нашего времени моложе многих из нас. В пятнадцать лет Палмер Лаки стал обладателем самой большой в мире коллекции гарнитур с дисплеями, носимых на голове, благодаря своему хобби. В шестнадцать - собрал первый рабочий прототип в своем гараже. В августе 2012 года кампания, запущенная на Kickstarter, уже поднимает 250 000 долларов всего за несколько часов. В марте 2014 года Oculus VR за 2 миллиарда долларов покупает гигант Facebook. Сегодня 21-летний основатель компании стал чуть ли не иконой подрастающего поколения геймеров, а также одним из главных евангелистов «второй волны» виртуальной реальности. В чём секрет успеха?

Сегодня 21-летний основатель Oculus VR стал чуть ли не иконой подрастающего поколения геймеров, а также одним из главных евангелистов «второй волны» виртуальной реальности

Как работает Oculus Rift

Очки, шлем или гарнитура виртуальной реальности Oculus Rift устроена крайне просто. Версию Oculus Rift DK 2 (комплект для разработчиков) разбирали специалисты портала iFixit и нашли там, в общих чертах, такие детали.

Гораздо интереснее то, как работает это устройство и что в нём такого волшебного, чего не удавалось сделать предыдущие 50 лет. Процесс проникновения в виртуальную реальность происходит весьма просто. Вы надеваете на голову шлем, садитесь поудобнее, подключаетесь к внешнему источнику развлечений (компьютеру, конечно) и погружаетесь. Сейчас это можно опробовать только при наличии одного из комплектов для разработчиков, но Oculus активно готовит всех, от производителей игр до обычных пользователей, к началу продаж. Открытая платформа для разработчиков - один из плюсов Oculus. На старте сразу будет во что поиграть.

На деле же Oculus решила и продолжает решать основные проблемы, с которыми сталкивалась виртуальная реальность все предыдущие годы.

1. В 90-х простенькая гарнитура, во многом благодаря дисплеям и системам отслеживания движений, стоила порядка 15 тысяч долларов. Относительно мощную графическую систему можно было приобрести за 50 тысяч долларов. Разумеется, системы виртуальной реальности доставались только самым богатым учреждениям - научным лабораториям и военным для подготовки. Сегодня благодаря невероятному развитию технологий дисплеи стали стоить сущие копейки.
2. В начале 90-х Virtuality Group выпустила мощные гарнитуры виртуальной реальности с невероятным на то время разрешением - 276x372. Последняя версия Oculus Rift может похвастать разрешением 960х1080, а к её стоимости мы ещё вернемся.
3. Команде Палмера Лаки удалось решить проблемы, связанные с качеством восприятия виртуальной реальности. Решены проблемы укачивания (пользователей постоянно тошнило) из-за размытия движений и недостаточного количества кадров в секунду, а также задержки обновления картинки. Теперь тестеры проводят сутки с гарнитурой на голове и чувствуют себя вымотанными, но счастливыми.
4. Колоссальное падение стоимости процессоров и общее удешевление и миниатюризация сопутствующих технологий (тех же акселерометра и гироскопа) привели к тому, что Oculus Rift можно будет взять в десятки и даже сотни раз дешевле, чем самую лучшую систему виртуальной реальности ещё десять лет назад.

Повышение качества изображения, отслеживание движений пользователя за счёт внешней камеры, а также, что самое важное, увеличение угла обзора до 110 градусов -всё это стало секретом успеха. Стереоскопический трёхмерный обзор в гарнитуре дарит полноценное периферическое зрение и эффект погружения так, будто вы смотрите на окружающий мир своими родными зенками.

Параллельно с Oculus и другие компании начинают постепенно выходить на рынок виртуальной реальности. Sony (далеко не пионер в области игр) анонсировала свою гарнитуру Morpheus; Samsung (при поддержке инженеров Oculus) представила свой шлем виртуальной реальности Gear VR, в котором в качестве основного дисплея выступает Galaxy Note 4. Никто не удивится, если следующий год станет годом гарнитур виртуальной реальности, которые посыпятся отовсюду так же, как некогда посыпались смартфоны.

Oculus Rift стала одной из десяти лучших технологий года , лучшего вуза в мире.

ПОЛ МЛИНЕК

соучредитель Sixense, руководитель отдела разработок в MakeVR

«Ребята в Oculus всё сделали правильно. В 90-х годах компании, делающие головные дисплеи, только оправдывались и говорили: «Нет, на самом деле нужно только вот это маленькое окошко вдалеке, но у него будет большое разрешение». Oculus практически провёл линию на песке, сделав это 110-градусное поле зрения. Как только я его надел… я был очень рад, потому что наконец-то ощутил полное погружение, как никогда прежде».

проект компании Sony по созданию собственного шлема виртуальной реальности для консоли PlayStation 4

Неизбежное будущее виртуальной реальности

В сторону технические детали, давайте лучше поговорим о том, к чему всё это идет. Кому нужна виртуальная реальность? Зачем вообще отгораживаться от мира за выпуклыми линзами? Ответ один на все: это действительно круто.

Как ни крути, виртуальная реальность придёт к нам быстрее, чем мы ожидали, и тренд обещает выстрелить мощнее, чем вышеупомянутые кинотеатры в 3D, санкции или новый iPhone. Геймеры, вооружившись недорогими гарнитурами, обретут второе дыхание и на многие годы пропадут в виртуальной реальности. Люди попроще получат шанс испытать себя гонщиком «Формулы-1», пилотом-истребителя или капитаном «Энтерпрайза». Особые перспективы обещает применение виртуальной реальности в медицине и на поле боя. Обо всём подробнее и понемногу.

Игры

Если говорить об играх, то виртуальная реальность для них - настоящая революция. Теснее общение игрока с вымышленным миром может быть, только если он сам вымышлен. Никакой дистанции от монитора до глаз, стопроцентное погружение и полное отождествление себя с главным героем.

Half-Life 2 c беговой дорожкой Omni

Есть и проблемы - например, сложность соревновательных игр с использованием всенаправленной беговой дорожки Omni от Virtuix в паре с человеком с хорошей физической подготовкой. К вящему сожалению лентяев, если виртуальная реальность интегрируется с реальной, придётся качать мышцы.

глава отдела разработчиков The Creative Assembly

О реакции людей на игру Alien: Isolation в гарнитуре Oculus Rift: «На самом деле, весьма интересно наблюдать за людьми и за их попытками вести себя вполне естественно. Но потом Чужой подходит ближе, и вы видите физическую реакцию их тел. Они напрягаются. Когда же Чужой нападает на них, они физически откидываются в своих креслах».

Симуляторы и архитектура

Виртуальные тренажеры для подготовки будущих пилотов и операторов АЭС существуют уже давно. Но с развитием Oculus Rift и сопутствующих гарнитуре устройств каждый может испытать себя в роли птицы, например. Лётный симулятор для всего тела Birdly, разработанный Максом Райнером, швейцарским художником, буквально превращает людей в птиц. Можно летать над городами, ощущая ветер из вентилятора, который треплет виртуальное оперение. Нет ничего сложного в том, чтобы переместиться из тела птицы в кабину истребителя. Да, авиа- и другие симуляторы давно привлекают геймеров, но, поверьте, в виртуальной реальности всё совсем по-другому.

Другим крайне полезным применением очков виртуальной реальности в будущем станет проектирование и архитектура, наряду с виртуальными экскурсиями и посещениями музеев. Надев очки, человек сможет почувствовать себя в роли творца, даром что ресурсы для его творений будут практически неисчерпаемы - виртуальны. В плане таких применений виртуальной реальности возможности практически безграничны.

Будущее. Каким только не видят его писатели-фантасты , сценаристы, художники и обычные люди. Будущее притягательно для нас тем, что оно пока еще неизведанное и как знать, быть может, в нем хранится много тайн и сюрпризов, которые позволят сделать жизнь человека намного проще и комфортнее. Стараясь хотя бы немного приблизить будущее, многие крупные корпорации и небольшие компании регулярно пытаются воплотить в жизнь серьезные и не очень футуристические проекты.
Ни для кого не секрет, что большая часть созданных на сегодняшний день технологий, изначально предназначалась для использования в игровой сфере геймерами. Разработчики буквально из кожи вон лезут, для того чтобы позволить человеку максимально погрузиться в другую, фантастическую реальность. И сегодня можно с уверенностью говорить о том, что их попытки все же приносят свои плоды, что не может не радовать конечного пользователя.

Будущее за шлемами VR?!

Про современные и сегодня не слышали разве что самые ленивые и не любопытные пользователи сети Интернет. Бесспорным лидером в этом сегменте является компания Oculus со своим VR шлемом Rift , который может предложить всем поклонникам виртуальной реальности достаточно большой угол обзора и практически полное отсутствие всевозможных зависаний и багов, благодаря чему картинка выглядит максимально реалистично.
Бета-версия шлема уже успешно прошла тестирование и первые модели этого устройства, даже появились в продаже. Гаджет подключается к компьютеру через специальные разъемы DVI или HDMI. Предусмотрена в шлеме и поддержка стандарта USB, который позволяет осуществлять быструю передачу данных с трекера , а в случае необходимости USB — разъем может выступать в качестве дополнительного источника питания.
Главным отличием Oculus Rift от большинства других 3D технологий является тот факт, что разработчики шлема решительно отказались от использования поляризаторов и затворов. Исходная картинка сначала выводится на общий дисплей, после чего корректируется с помощью линз для обоих глаза.

Костюм PrioVR

Еще одним примером развития рынка виртуальной реальности является уникальный костюм, который может иметь от семи до семнадцати сенсоров, улавливающих движение. Эти датчики установлены по всему телу пользователя за исключением ступней ног. Уникальный дизайн костюма и использование самых современных технологий позволяют его владельцу получать полный контроль над своим персонажем в виртуальном мире. Костюм может стать приятным дополнением шлема , вне всяких сомнений, сочетание этих двух гаджетов позволит максимально полно погрузиться в виртуальную реальность.

Бег по виртуальному миру

Сделать погружение в виртуальную реальность более полным позволят специальные беговые дорожки. Наибольшую известность в этом сегменте смогла получить уникальная беговая платформа Virtuix Omni , которое позволяет сделать игровой процесс еще более интересным и увлекательным. Благодаря этому необычному гаджету пользователи смогут полностью контролировать свой игровой персонаж, который будет бежать, прыгать или приседать одновременно с игроком.

Рынок VR гаджетов

Для того чтобы испытать все эти гаджеты в действии пользователям остается лишь дождаться их появления в магазинах. По словам разработчиков, уже к концу текущего года практически любой геймер сможет приобрести для себя полный геймерский набор, для тотального погружения в выдуманный мир.
Справедливости ради, необходимо отметить, что не ограничивается лишь разнообразными девайсами для геймеров. Так, например, год назад очень много шума наделала технология под названием Leap Motion , предназначенная для бесконтактного управления персональными компьютерами. Для тех, кто не в курсе, как работает эта технология нужно пояснить, что в ее основе лежит мощная камера, которая способна захватывать положение руки пользователя, после чего передает данные на компьютер, а тот в свою очередь выполняет необходимые задачи – открывает документы, перелистывает страницы, уменьшает или увеличивает изображение и т.д.
Как отмечает, руководитель компании Leap Motion Michael Buckwald, перед его командой стояла непростая задача – создать приложение, которое способно полностью изменить принцип взаимодействия человека и операционной системы компьютера.
Не менее интересным и перспективным, с точки зрения открывающихся возможностей, стал другой футуристический проект, получивший название NeuroG. Целью этого проекта заявлено создание уникального прибора, который позволит управлять компьютером … силой мысли. Пользователям этого прибора для того чтобы передвинуть курсор или написать реферат на 25 страниц нужно будет лишь мысленно сконцентрироваться на поставленной задаче, а все остальное сделает ПК.
В настоящее время, по словам участников NeuroG уже создан прототип этого устройства, уже известно, что для работы с ним человеку не придется подключать свое тело к приборам или вживлять в него специальные датчики, достаточно будет просто одеть шлем и подумать о работе.
Вне всяких сомнений, разработки в области удаленного управления компьютером продолжатся в ближайшее время и совершенно не известно, до чего еще могут додуматься наши ученые.
Наверняка многие из вас видели фильм Геймер известного режиссера Марка Невелдайна . В основе сценария этого кино лежит идея сочетания технологий реального и виртуального мира для успешного управления сознанием людей. А теперь представьте на минуту, что вы находитесь в небольшой комнате, но мир вокруг вас – это дополненная реальность, игра, которую можно прекратить в любой момент. Представили? А теперь спешим вас порадовать, что нечто подобное станет возможным, как только в продаже появится устройство под названием CAVE, которое представляет собой уникальную проекционную систему дополненной реальности, с визуализацией 3D картинки на специальные сверх четкие экраны. Размеры такого экрана равняются три на три метра, используя от трех до шести таких мониторов, пользователи имеют возможность максимально глубоко погрузиться в выдуманный мир фантазий и грез.
В настоящее время ученые всего мира используют устройство CAVE для проведения различных научных исследований, проектирования виртуального пространства и создания гаджетов и приборов, обладающих сложной конструкцией.
Еще одним интересным проектом, является задумка компании Microsoft , по созданию специальной комнаты, которая будет имитировать виртуальную вселенную. Проект уже получил название IllumiRoom, его целью является разработка динамичного помещения с помощью проектора, возможностью выхода картинки за пределы монитора или экрана телевизора и т.д. Вне всяких сомнений это новшество будет особенно интересно всем владельцам XBOX.
Практически ежедневно в головах людей, возникают все более новые и смелые идеи, при этом часть из них вполне успешно воплощается в жизнь. Вполне вероятно, что уже через несколько десятков лет человек сможет жить в полностью придуманном им мире, делая все, что ему хочется и, реализуя любые мечты и фантазии.
То, что сегодня мы наблюдаем на рынке VR-технологий можно сравнить разве, что с марафонской гонкой, в которой принимают участие энтузиасты-любители и прославленные чемпионы мирового спорта. В этом необычном забеге спортсмены могут поставить подножку своему конкуренту или объединиться со своими соперниками, для того чтобы увеличить свои шансы на победу. Конца этому марафону пока еще не предвидится, и кто дойдет до победного финала — не известно.
Пользовательскую аудиторию еженедельно буквально заваливают громкими анонсами, обнадеживающими обзорами и успешными результатами бета-тестирования различных устройств. Однако, несмотря на это релизы и старты продаж всех этих девайсов чаще всего откладываются производителями на более поздний срок, который вполне вероятно не наступит уже никогда.
Несомненными лидерами рынка являются Oculus Rift и Sony Morpheus , однако даже их позиции в последнее время пошатнулись. Что совершенно неудивительно, ведь на рынке регулярно появляются все более оригинальные и интересные технологии, которые сулят обычному пользователю весьма заманчивые перспективы.

Почему будущее дистанционного общения не за VR-системами, а за смешанной реальностью? Своим видением коммуникационных систем будущего поделился AR-эксперт Марк Биллингхерст.

Летом 1995 мне повезло поучаствовать в удивительном событии, которые изменило мою жизнь навсегда. Я надел шлем виртуальной реальности в университете Вашингтона и переместился из Сиэтла в маленькую чайную комнату в Японии. Я мог поговорить с другими людьми в комнате, повернуться к ним своим виртуальным лицом и помахать им своей виртуальной рукой. Это был проект Greenspace, и это было первым опытом создания общего виртуального мира.

В то время оборудование стоило больше миллиона долларов, а счет за связь превысил десятки тысяч долларов. Двадцать лет спустя проведение VR-конференций становится все более распространенным. Совместные виртуальный пространства разрабатывают High Fidelity , Sansar и Facebook . Altspace VR регулярно пользуются более 30 тысяч людей в месяц, а совместные VR-приложения, вроде Rec Room и Big Screen , набирают популярность.

Одно из самых больших преимуществ VR-конференций заключается в том, что они позволяют людям использовать некоторые коммуникационные сигналы, которые они используют при личном общении. Они могут не только разговаривать друг с другом – у них есть виртуальные тела, которые позволяют им поворачиваться друг к другу, пожимать руки и использовать широкий ряд невербальных жестов. В конце концов, они могут взаимодействовать с виртуальной средой вокруг них, показывая на объекты или играя в игры вместе. В Rec Room пользователи могут играть в теннис, а в Facebook Spaces создавать совместные 3D-эскизы. Всё это позволяет достигнуть большей степени социального присутствия, чем в традиционной аудио- или видеоконференции.

Совместная смешанная реальность – это следующий телефон?

У VR-конференций большой потенциал, и компании инвестируют десятки миллионов долларов в создание соответствующих платформ. Но конференции в смешанной реальности (MR) могут иметь даже большее влияние из-за своей связи с реальным миром.

Смешанная реальность определяется как технология, которая смешивает реальный и виртуальный миры. VR отделяет людей от реального мира, а MR пытается расширить взаимодействия реального мира или добавить элементы окружающего мира в среду VR.

Преимущества использования смешанной реальности для удаленного взаимодействия:

• люди могут получать помощь в выполнении задач реального мира от удаленных пользователей;
• виртуальные люди будут помещены в реальное пространство;
• поддержка перехода от совместного AR к VR;
• использование MR-изображений для расширения сигналов удаленной коммуникации;
• предоставление пользователям возможности делиться своей точкой зрения и видеть всё взглядом другого человека;
• налаживание связи между пространством задачи и пространством общения;
• поддержка естественных пространственных сигналов для удаленной коммуникации.

Возможно, самое большое преимущество MR-конференций – это их фокус на совместном взгляде на рабочее пространство. Для многих задач реального мира, например, удаленного техобслуживания, гораздо важнее увидеть то, над чем работает человек, а не его лицо. Эту возможность можно применить во множестве областей, от удаленного ассистирования до медицинской поддержки в операционной или совместных игр.

Первые системы MR-коллаборации

Почти двадцать лет назад я помогал разрабатывать одну из первых MR-систем. Это было приложение для AR-конференций, которое помещало виртуальные аватары людей в реальную среду пользователей. Они могли переворачивать карточки с именами, и эти люди появлялись перед ними. Всё это происходило при помощи шлема виртуальной реальности. Главным преимуществом системы было то, что она переместила конференции с экрана компьютера в реальный мир. Мы обнаружили, что видеоаватар собеседника в реальной среде обеспечивал большую степень социального присутствия, чем его изображение на экране компьютера.

AR-конференция 1998 года

Я особенно запомнил одно исследование, в котором мы сравнивали AR-конференции с видеоконференциями на компьютере. Один человек, использующий систему видеоконференции, сильно приближался к монитору, предполагая, что так собеседник услышит его лучше. Но когда он использовал AR-систему, он сразу отодвинулся назад, давая собеседнику личное пространство, как и в реальном разговоре. Это подсознательное действие показало, насколько социальное присутствие повышается при использовании AR-приложения.

Примерно в то же время мы показали возможность использования пространственных сигналов при разработке WearCom. Она представляла собой носимую AR-систему, которая позволяла виртуальным людям появляться вокруг человека, который использовал небольшой компьютер и носил на голове экран. В этом случае мы применяли пространственную ориентацию аудио для того, чтобы голоса людей шли от их виртуальных аватаров. Мы обнаружили, что, как и в личном разговоре в большой толпе людей, люди легко могли разделить речь разных людей, даже когда они говорили практически одновременно.

Хотя это исследование было многообещающим, проблема заключалась в том, что видеоаватары людей были плоскими прямоугольниками. Если вы смотрели на них с другой стороны, они исчезали, что точно не происходит с трехмерными людьми. Эта проблема была решена пару лет спустя с помощью 3D Live System, где мы использовали несколько камер для записи людей. Это создавало иллюзию, что настоящий человек стоит в вашем реальном пространстве. Виртуальную копию человека можно было показывать в VR и в AR-среде. Это позволило пользователям использовать движения и жесты, как и в разговоре лицом к лицу.

3D Live, 2002 год

Термин “смешанная реальность” описывает пространство от технологий интерфейса реального мира до полностью виртуальной среды. Многие системы коллаборации существуют в конкретных точках этого пространства, например, общение лицом к лицу в реальном мире или конференции в виртуальном пространстве. MR-конференции предоставляют людям возможность перемещаться по MR-пространству. Например, проект MagicBook – это интерфейс, который поддерживал общение лицом к лицу, AR или VR-вид, а также смесь этих видов. Используя эту систему, люди могли читать книгу и смотреть на страницы через дисплей, при этом на экране появлялся AR-контент. Когда пользователь видел интересную AR-сцену, он мог переключиться на полноценный VR-опыт. В этой VR-сцене один из людей мог видеть собеседника из реального мира как гигантскую голову, парящую в небе. Так MagicBook поддерживал бесшовные переходы между реальным миром, AR и VR.

Эти прототипы показали, что технологию MR можно использовать для встраивания виртуальных собеседников в реальную среду пользователя. В отличие от VR-конференций, MR-интерфейс расширяет общение в реальном мире и позволяет пользователям получать помощь с любыми заданиями.

Текущее состояние MR-конференций

Развитие нового поколения AR и VR-дисплеев привело к созданию новых MR-систем. Microsoft представил MR-версию Skype при помощи своего шлема HoloLens. Пользователь может поместить окно Skype в любое место в пространстве и увидеть видео от собеседника. В то же время камера HoloLens может передавать видео удаленному пользователю, и они могут увидеть окружение собеседника и добавить в него AR-аннотации для помощи с выполнением задач. Удаленный пользователь при этом видит окружающую действительность глазами пользователя HoloLens.

Как и приложения для AR-конференций двадцатилетней давности, Skype для HoloLens помещает видео в виртуальный прямоугольник. Проект Microsoft Holoportation решает эту проблему, используя камеру глубины для записи и трансляции трехмерной виртуальной модели удаленного пользователя в реальный мир. В сочетании с HoloLens локальный пользователь может видеть копию удаленного пользователя в реальном мире.

В этой области существует также большое количество начинающих стартапов. Mimesys позиционируют себя как первую голографическую платформу для общения, которая может записывать образ людей и помещать их вместе в виртуальное пространство. Holoportal DoubleMe предоставляет облегченную версию Holoportation для общения. Обе компании фокусируются на сборе данных о людях, а Envisage AR захватывает окружение пользователя и делится им с удаленными собеседниками. В следующие несколько лет мы увидим намного больше активности в этой сфере.

Эти системы показывают, что опыт MR-конференций можно создать на существующих AR и VR-коммерческих платформах.

Что дальше?

Существует ряд разработок, который продолжит совершенствовать MR-конференции и позволит людям общаться эффективнее, чем раньше. В частности, сейчас существует три важных тренда:

• Естественное общение: С ростом скорости связи становится возможно расширить опыт коммуникации (не только аудиосигналы, но и жесты), что приведет к более естественному общению.
• Запись опыта: Развивается технология, которая позволит людям захватывать свое окружение и опыт, то есть происходит переход от фотографии к записи трехмерных сцен.
• Скрытое понимание: Компьютеры начнут больше понимать о пользователях и их окружении. Это позволит им понимать скрытое поведение, например, направление взгляда человека.

Все эти тренды объединяются в направление, которое стремится к созданию систем, позволяющих нам делиться тем, что мы видим, слышим и чувствуем. В отличие от традиционных инструментов общения, эмпатические системы созданы, чтобы позволить вам более глубоко понимать точку зрения собеседника, видеть его глазами, слышать то, что слышат он.

Примером такого типа взаимодействия являются наши Empathy Glasses. Это AR-дисплей, который может распознавать выражение лица и отслеживать направление взгляда. Удаленный собеседник видит не только окружающую обстановку, но и выражение лица и информацию о направлении взгляда человека в очках. Это одна из первых систем, которая делится информацией о направлении взгляда, и это только начало изучения эмпатической технологии удаленного общения.

Прощай, телефон…

Через двадцать лет использование мобильного телефона для общения с друзьями будет таким же устаревшим способом, как использование стационарного телефона сейчас. К тому времени технология смешанной реальности позволит людям видеть виртуальные копии своих друзей в реальном мире, а также видеть мир глазами друзей и помогать им в выполнении реальных задач.

Сегодняшние VR и AR-системы показывают лишь часть того, что возможно со смешанной реальностью. MR-системы могут делиться большим количеством коммуникационных сигналов и позволяют людям общаться так, как было невозможно до этого. При следующем звонке представьте, что вы можете видеть, слышать и чувствовать то, что видят, слышат и чувствуют ваши друзья.

Технологический предприниматель и публицист Шон Ронкен (Shaun Roncken) написал статью о том, как виртуальная реальность изменит наше восприятие технологий, пространства и общения с другими людьми. Мы выбрали самые интересные тезисы.

Как мы взаимодействуем с технологиями

На экранах ноутбуков и смартфонов мы привыкли видеть то, что называется графическим интерфейсом пользователя (Graphical User Interface). Ещё в 80-е годы его популяризовали такие компании, как Xerox, Apple и Microsoft.

Сначала взаимодействие с компьютером представляло собой сложный процесс, требующий специальных навыков, и заключалось в ручном наборе команд на зловещем чёрном экране.

Со временем Стив Джобс, Билл Гейтс и другие инноваторы сделали интерфейс простым и интуитивным. На смену набираемых инструкций пришли символические значки, которые можно было активировать и перемещать с помощью курсора мыши. Теперь всё это само собой разумеющиеся вещи, но в своё время они были прорывными.

Сегодня графические интерфейсы стали почти естественным продолжением нас самих.

Браузеры предугадывают слова, которые мы пишем. А мобильные устройства позволяют всячески взаимодействовать с элементами с помощью нажатий и жестов. После 30–35 лет существования персональных компьютеров мы пришли к моменту, когда гаджеты может освоить каждый, включая вашу бабушку.

Но едва мы успели постичь одну технологическую эру, как ей на смену уже идёт другая. И привычные для современных разработчиков и пользователей интерфейсы тем и другим придётся полностью пересмотреть.

VR уже меняет наше восприятие пространства. Что дальше?

Возьмём для примера простейший в использовании видеосервис Netflix . Чтобы включить сериал, достаточно зайти на сайт, пробежаться по каталогу и кликнуть на нужное видео. Но как изменится этот процесс, если интерфейс не будет размещаться в плоскости экрана? Внезапно возникает множество нюансов, которые следует учесть.

Прежде всего, меняется восприятие пространства. Как пользователи мы даже не задумывались о подобных вещах раньше, но виртуальная реальность - это совершенно новый опыт. Представьте, что надеваете очки, включаете Netflix и обнаруживаете себя в деревянном доме. Вы сидите на красном диване рядом с огромным 60-дюймовым экраном и начинаете осознавать весь потенциал VR. После этого физический телевизор больше не кажется такой необходимостью, как раньше.

Вы погружаетесь в новое пространство ещё до перехода к основным функциям программы. Уже только этот факт может вызвать ряд вопросов к Netflix и множеству других хорошо нам знакомых цифровых платформ. Подумайте о Google, YouTube, Facebook.

Как в будущем мы будем управлять элементами меню, которые сейчас представлены в 2D-формате?

Можно понять, какие новые способы управления нам предстоит освоить. То, что раньше работало по принципу «укажи и кликни», теперь отличается в зависимости от конкретного устройства. Некоторые шлемы отображают перед глазами цель, которой можно управлять движениями головы, вместо курсора мыши. В этом случае, чтобы выделить фрагмент текста, иконку или прочий объект, мы нажимаем по кнопке на шлеме.

Кроме того, можно задействовать специальные перчатки, позволяющие выбирать пункты меню и манипулировать другими элементами виртуального пространства. И, наконец, спустя долгие годы голосовое управление выходит на передний план.

Как мы будем взаимодействовать друг с другом в виртуальном пространстве

Несмотря на растущий страх перед изоляцией, многие эксперты обнадёживают верой в то, что VR на самом деле сделает нас ближе друг к другу. Выступая на конференции Talks, виртуальный дизайнер и VR-пионер Крис Милк (Chris Milk) назвал виртуальную реальность машиной сопереживаний. Ведь эта технология способна переносить нас в окружение других людей и даёт возможность разделять их личный опыт.

Представьте, что с помощью виртуальной реальности вы оказались на отдалённом пляже. Там, где сейчас проводят время ваши друзья. Все их эмоции теперь перед вами. Вместо того чтобы представлять чужой опыт по словесному описанию, вы можете погружаться в него сами.

Эти социальные и пространственные инновации не просто изменят жизни отдельных людей, они окажут огромное влияние на технологические компании.

Несложно догадаться, что конторы вроде Spotify уже начинают думать о том, как озвучить наши виртуальные миры. К примеру, микс с воздушной меланхолической музыкой подойдёт для закатов на пляже. Другой вариант - динамический плейлист, который синхронизируется с эмоциями большинства посетителей общественного пространства.

Влияние компаний распространится и на другие аспекты виртуальных миров. Сейчас Google предлагает варианты поиска на основе истории запросов. Например, мы можем увидеть пространства, стилизованные в духе любимых фильмов, взятых из истории просмотров Netflix.

В будущем посещаемые нами места в VR тоже будут подстраиваться под наши индивидуальные предпочтения.

Facebook делает первые шаги в сторону виртуальной реальности. Марк Цукерберг уже обсуждал возможность этой технологии сохранять дорогие нам моменты, будь то дни рождения или предложения руки и сердца. Мы сможем приглашать друзей и родственников разделить эти события с нами. И в будущем Facebook может стать машиной времени, которая позволит погружаться в виртуальные воспоминания.

Конечно, нам понадобилось несколько поколений, чтобы реализовать менее впечатляющие возможности персональных компьютеров, в частности, интерфейсов. И чтобы поднять их на ожидаемый уровень, потребуется ещё не один год.