ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ
Виртуа́льная реа́льность (ВР, англ. virtual reality, VR, искусственная действительность) — созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, 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.
Объекты виртуальной реальности обычно ведут себя близко к поведению аналогичных объектов материальной реальности. Пользователь может воздействовать на эти объекты в согласии с реальными законами физики (гравитация, свойства воды, столкновение с предметами, отражение и т. п.). Однако, часто в развлекательных целях пользователям виртуальных миров позволяется больше, чем возможно в реальной жизни (например: летать, создавать любые предметы и т. п.).
Не следует путать виртуальную реальность с дополненной. Их коренное различие в том, что виртуальная конструирует новый искусственный мир, а дополненная реальность лишь вносит отдельные искусственные элементы в восприятие мира реального.
Системами «виртуальной реальности» называются устройства, которые более полно по сравнению с обычными компьютерными системами имитируют взаимодействие с виртуальной средой, путём воздействия на все пять имеющихся у человека органов чувств.
Классификация интерфейсов
Исследователи выделяют четыре группы основных интерфейсов: для моделирования и разработки, графические, интерфейсы, основанные на моторике пользователя и сенсомоторные интерфейсы.
Интерфейсы для моделирования и разработки в свою очередь классифицируются следующим образом:
- на основе оцифровки реальных объектов;
- на основе специального программного обеспечения для моделирования объектов;
- на основе виртуальных конструкторов форм объектов.
Среди сенсорных интерфейсов выделяют:
- графические, то есть, стереоскопические и моноскопические графические интерфейсы;
- голосовые, то есть, на основе распознавания речи и звуков;
- тач-интерфейсы (англ., touch interfaces);
- интерфейсы, построенные на основе обоняния.
Интерфейсы, основанные на моторике пользователя подразделяются на:
- интерфейсы на основе определения местоположения и ориентации пользователя
- интерфейсы на основе технологии обнаружения движений пальцев (обычно с применением перчаток виртуальной реальности)
- интерфейсы на основе технологии анализа ходьбы пользователя
- интерфейсы на основе захвата движения пользователя (англ., motion capture interfaces)
- командные интерфейсы, в которых ведётся управление следующего типа: голосовое, ручное (при помощи компьютерной мыши, джойстика, стилуса), при помощи ног (педальное управление)
- интерфейсы на основе передвижения пользователя, которые построены на основе использования роликовых коньков, мобильных платформ, гироскопов
- интерфейсы, основанные на технологии захвата лица, с отслеживанием мимики, движения глаз и губ.
Сенсомоторные интерфейсы представляют собой командные интерфейсы с обратной связью, в которых для управления используются различного рода манипуляторы, джойстики, перчатки виртуальной реальности, экзоскелеты.
Виртуальная реальность (VR) позволяет перемещаться в полностью вымышленном пространстве — искусственной среде, которая существует в нашем воображении, но не в реальной жизни. Совсем недавно виртуальная реальность использовалась в основном в фантастических фильмах, таких как «Матрица» или «Первому игроку приготовиться», однако сейчас она становится всё более важной частью повседневной жизни и широко применяется в различных сферах — от игр и развлечений до медицины и военного дела.
Желание создавать виртуальную реальность и взаимодействовать с ней появилось намного раньше, чем знаменитая франшиза с участием Киану Ривза. Термин «виртуальная реальность» появился сравнительно недавно, однако самой концепции, возможно, столько же лет, сколько и фотографии. Вскоре после изобретения фотокамеры появились стереоскопы, которые создавали иллюзию трехмерного пространства на основе пары неподвижных изображений. Еще одним ключевым этапом в истории виртуальной реальности стало появление сенсорамы, которую изобрел Мортон Хейлиг (Morton Heilig) в 1962 году. Благодаря тому, как в сенсораме задействовались панорамные проекции, искусственный ветер и запахи, участник зрелища мог испытать ощущения, приближенные к реальным. В первоначальной реализации проекта зрители могли «прокатиться» на велосипеде по улицам Бруклина в Нью-Йорке.
Современная виртуальная реальность становится всё более сложной и впечатляющей. Инженеры и программисты создают реалистичные среды, реагирующие на каждое физическое движение участников, когда они путешествуют по воображаемым мирам, не покидая своей гостиной. Виртуальная реальность — уже не новое явление, а инновационный инструмент, который можно использовать в различных профессиональных сферах.
Виртуальная реальность — это среда, созданная с помощью компьютерного моделирования и требующая специального оборудования. Через гарнитуру виртуальной реальности пользователь получает визуальную и звуковую информацию о виртуальном мире, а множество датчиков и технологий отслеживают его движения и переносят их в виртуальный мир.
Изображения для виртуальной реальности могут создаваться на основе фотографий или видеозаписей реальных мест, а могут полностью моделироваться с использованием компьютерной графики. В обоих случаях виртуальная реальность позволяет испытать всё, что только можно себе представить, — от прогулки по улицам города до путешествия на далекую вымышленную планету.
Важно помнить о различиях между виртуальной и дополненной реальностью. Несмотря на сходство терминов, дополненная реальность не создает полностью цифровую среду для участников, а добавляет дополнительный контент в реальный мир, который они видят перед собой.
Если на вашем смартфоне установлено приложение дополненной реальности, вы можете навести камеру смартфона на объекты, которые находятся перед вами, и увидеть дополнительный контент. Например, некоторые приложения дополненной реальности предоставляют дополнительную информацию о растении, товаре или о других, находящихся рядом с вами, — для этого достаточно навести камеру смартфона на объект. К дополненной реальности также относятся приложения, помещающие мультипликационных персонажей в сцену, которую вы просматриваете с помощью смартфона (самый известный пример — игра Pokémon GO).
Смешанная реальность — это сочетание виртуальной и дополненной реальности. В 1994 году исследователи Пол Милграм (Paul Milgram) и Фумио Кисино (Fumio Kishino) описали континуум — пространство между полностью реальной и полностью виртуальной средами. В настоящее время под смешанной реальностью подразумеваются среды, где реальные и виртуальные объекты взаимодействуют в реальном времени и где пользователь может взаимодействовать как с реальными, так и с виртуальными компонентами.