Виртуальная реальность

Xakep, номер #058, стр. 058-040-3

В 1981 г. впервые появился термин «Виртуальная реальность». До этого чуть ли не каждый исследователь называл плоды своих трудов по-своему. Выражение, предложенное Джейроном Лэньером, пришлось всем по вкусу, и уже вскоре разработки, проекты и идеи, имеющие отношение к попыткам имитации реального мира, объединились под одним названием.

Середина 80-х стала началом развития новой области. В 1985 г. Лэньер вместе с несколькими учеными создал первую в мире компанию, поставляющую коммерческое ВР-оборудование. Сначала основной продукцией VPL Research были простенькие HMD-шлемы, но со временем фирма расширилась и принялась осваивать новые горизонты. В числе основных проектов VPL числились сенсорная перчатка и костюм, позволяющие управлять объектами в виртуальном пространстве (до этого использовались джойстики). Также в 1985 г. NASA закончила разработку своей системы ВР под названием Virtual Visual Environment Display (VIVED). Основанная на ЖК-дисплее и высокочувствительных сенсорах, VIVED позволяла взаимодействовать с виртуальной средой в диапазоне 360 градусов и предназначалась в основном для моделирования телероботов, изучения человеческого фактора и исследования больших трехмерных ландшафтов. Благодаря проектам NASA и VPL, американское правительство, наконец, осознало перспективность новой отрасли и стало щедро финансировать ВР-разработки.

Виртуальная Реальность изнутри

Ученые, которые работают в области Виртуальной Реальности, разделяют ее на две категории: Глубокая (Immersive) и Неглубокая (Non-Immersive). Разница между ними, в основном, состоит в степени погружения в виртуальный мир. С Неглубокой ВР мы сталкиваемся сплошь и рядом. К ней вполне можно отнести компьютерные игры типа Quake и Morrorwind, или интернетовские Virtual Worlds. Здесь ты как бы наблюдаешь за миром со стороны – он развивается на экране монитора, ты с помощью мышки можешь с ним взаимодействовать, но в то же время прекрасно осознаешь, что перед тобой обычная компьютерная программа. В случае с Глубокой ВР человек практически полностью окунается в другой мир. Благодаря стереоскопическому эффекту пространство становится полностью трехмерным и окружает тебя со всех сторон, а трехмерный звук дополняет ощущение реальности. Достигается это благодаря специальным устройствам, воздействующим на органы восприятия.

Шлемы ВР (Head-Mounted Displays)

Большинство людей именно со шлемом связывают понятие Виртуальная Реальность, так как в фильмах и прессе путешественники по виртуальным мирам практически всегда делают это в шлеме.

Любой HMD состоит из 2 мини-дисплеев (CRT или LCD) и оптической системы, которые проецируют стереоизображение. Встроенный сенсор движения все время просчитывает положение головы пользователя, и, если фиксирует какие-либо изменения, посылает графическому процессору сигнал внести поправки в выводимую картинку. Все звуковые операции осуществляет прибор под названием Конвольвотрон, который определяет уровень звука в зависимости от удаленности объекта и просчитывает все дополнительные эффекты (например, эхо).