Виртуальная реальность

Xakep, номер #058, стр. 058-040-4

Первые шлемы ВР были громоздкими и напоминали те, которые носят мотоциклисты. В последние годы разработчики подобных девайсов значительно их уменьшили, и high-end экземпляры больше похожи на хай-тековые очки. Многие HMD можно подключить к PC и играть через них в трехмерные игры. Если, конечно, семейный бюджет позволяет выделить от одной до пяти тысяч на покупку такой вещицы.

Виртуальные манипуляторы

Долгое время единственным манипулятором виртуальной реальности был обыкновенный джойстик. Со временем ученые разработали более сложные устройства, такие, как сенсорная перчатка, но до сих пор джойстик является самым доступным и популярным средством управления. Большинство джойстиков ВР позволяют пользователю взаимодействовать с виртуальным миром во всех доступных измерениях. Есть отдельные кнопки для передвижения в каждой из осей координат (X, Y, Z), а также отвечающие за вращения. Основным недостатком джойстиков, виртуальных трекболов и им подобных аксессуаров (включая обычную мышь) является необходимость держать их в руках и нажимать на кнопки, что снижает интерактивность.

Такого недостатка лишена сенсорная перчатка. Это устройство более профессиональное и используется скорее в научных лабораториях, чем в квартирах. С виду перчатка ВР напоминает обычную, отличие только в том, что по всей ее поверхности закреплены сенсорные датчики (оптоволоконные, магнитные или ультразвуковые), отслеживающие любые действия рукой. И каждое, даже самое легкое движение, отразится на виртуальном мире. Помимо простых команд – взять и переместить предмет или, например, ухватиться за виртуальный поручень, можно запрограммировать комбинации движений пальцами на выполнение сложных действий. Отличным дополнением к перчатке ВР является Haptics – девайс, позволяющий человеку ощущать предметы, которыми он манипулирует в виртуальности. Если ты поднимешь камень, информация о его физических свойствах поступит в Haptics, и устройство автоматически деформирует перчатку, как если бы у тебя в руках был настоящий камень.

Для более глубокого взаимодействия с виртуальным миром используются сенсорные костюмы. Принцип действия тут аналогичен перчатке ВР, но сенсоры отслеживают уже положение всего тела. Подобная технология широко используются в системах Motion Capture для создания моделей движения трехмерных персонажей. Результаты этого можно увидеть в фильмах и последних трехмерных компьютерных играх.

Самый сложный манипулятор ВР изобрели в Университете штата Юта. Эксоскелетрон представляет собой роботизированную руку, закрепляемую на руке настоящей, и позволяет работать в 10 измерениях! Несмотря на большой вес такого устройства, оно совершенно не чувствуется из-за равномерно распределяемой нагрузки по стыкам крепления. Тем не менее, Эксоскелетрон тщательно просчитывает физические свойства всех объектов, которыми пользователь манипулирует в виртуальном пространстве, и с помощью давления создает ощущение их реальности. Например, если человек подойдет к виртуальной стене и положит на нее руку, он почувствует ее твердость и сопротивление.