Что такое VR и как она развивалась. Технологии виртуальной реальности в образовании

Что такое VR и AR?

Виртуальная реальность - созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие.

Дополненная реальность (англ. augmented reality, AR - «расширенная реальность») - технологии, которые дополняют реальный мир, добавляя любые сенсорные данные. Несмотря на название, эти технологии могут как привносить в реальный мир виртуальный данные, так и устранять из него объекты. Возможности AR ограничиваются лишь возможностями устройств и программ.

Cтоит сразу прояснить разницу между AR и VR:

VR блокирует реальный мир и погружает пользователя в цифровую вселенную. Если вы надеваете гарнитуру и вместо гостиной вдруг оказываетесь в гуще схватки с зомби, то это VR.

AR добавляет элементы цифрового мира в реальный. Если вы идете по улице и вдруг на тротуаре перед вами появляется покемон Дрэгонайт, то это AR.

Пример дополненной реальности: игра Pokemon GO

История AR/VR

Принято считать, что развитие виртуальной реальности началось в 50-е годы прошлого века. В 1961 году компания Philco Corporation разработала первые шлемы виртуальной реальности Headsight для военных целей, и это стало первым применением технологии в реальной жизни. Но опираясь на сегодняшнюю классификацию, систему, скорее, отнесли бы к AR-технологиям.

Отцом виртуальной реальности по праву считается Мортон Хейлиг. В 1962 он запатентовал первый в мире виртуальный симулятор под названием «Сенсорама». Аппарат представлял собой громоздкое устройство, внешне напоминающее игровые автоматы 80-х, и позволял зрителю испытать опыт погружения в виртуальную реальность, например, прокатиться на мотоцикле по улицам Бруклина. Но изобретение Хейлига вызывало недоверие у инвесторов и учёному пришлось прекратить разработки.

«Сенсорама» Хейлига

Через несколько лет после Хейлига похожее устройство представил профессор Гарварда Айван Сазерленд, который вместе со студентом Бобом Спрауллом создал «Дамоклов меч» - первую систему виртуальной реальности на основе головного дисплея. Очки крепились к потолку, и через компьютер транслировалась картинка. Несмотря на столь громоздкое изобретение, технологией заинтересовались ЦРУ и НАСА.

В 80-е годы компания VPL Research разработала более современное оборудование для виртуальной реальности - очки EyePhone и перчатку DataGlove. Компанию создал Джарон Ланье - талантливый изобретатель, поступивший в университет в 13 лет. Именно он придумал термин «виртуальная реальность».

Дополненная реальность шла рука об руку с виртуальной вплоть до 1990 года, когда учёный Том Коделл впервые предложил термин «дополненная реальность». В 1992 году Льюис Розенберг разработал одну из самых ранних функционирующих систем дополненной реальности для ВВС США. Экзоскелет Розенберга позволял военным виртуально управлять машинами, находясь в удалённом центре управления. А в 1994 году Жюли Мартин создала первую дополненную реальность в театре под названием «Танцы в киберпространстве» – постановку, в которой акробаты танцевали в виртуальном пространстве.

В 90-х были и другие интересные открытия, например, австралийка Джули Мартин соединила виртуальную реальность с телевидением. Тогда же начались разработки игровых платформ с использованием технологий виртуальной реальности. В 1993 году компания Sega разработала консоль Genesis.

На демонстрациях и предварительных показах, однако, всё и закончилось. Игры с Sega VR сопровождали головные боли и тошнота и устройство никогда не вышло в продажу. Высокая стоимость девайсов, скудное техническое оснащение и побочные эффекты вынудили людей на время забыть о технологиях VR и АR.

В 2000 году благодаря дополнению с технологиями AR в игре Quake появилась возможность преследовать чудовищ по настоящим улицам. Правда, играть можно было лишь вооружившись виртуальным шлемом с датчиками и камерами, что не способствовало популярности игры, но стало предпосылкой для появления известной ныне Pokemon Go.

Настоящий бум начался только в 2012 году. 1 августа 2012 года малоизвестный стартап Oculus запустил на платформе Kickstarter кампанию по сбору средств на выпуск шлема виртуальной реальности. Разработчики обещали пользователям «эффект полного погружения» за счет применения дисплеев с разрешением 640 на 800 пикселей для каждого глаза.

Необходимые 250 тысяч долларов были собраны уже за первые четыре часа. Спустя три с половиной года, 6 января 2015 года, начались предпродажи первого серийного потребительского шлема виртуальной реальности Oculus Rift CV1. Сказать, что релиз был ожидаемым - значит не сказать ничего. Вся первая партия шлемов была раскуплена за 14 минут.

Это стало символическим началом бума VR-технологий и взрывного роста инвестиций в эту отрасль. Именно с 2015 года технологии виртуальной реальности стали поистине новым технологическим Клондайком.

Что происходит на рынке виртуальной и дополненной реальности в мире

Хотя возможности виртуальной реальности ещё недоступны массовому потребителю, известные компании вовсю занимаются развитием этих технологий.

Владелец Universal Studios компания Comcast вложила $6,8 млн в небольшую VR-студию Felix&Paul в Монреале, которая успела поработать с Funny or Die и Белым домом.

В развитие виртуальной реальности инвестирует также издание New York Times. Уже много издание создает 360-градусные видео, которые выигрывают фестиваль « Каннские львы».

Что происходит на рынке виртуальной и дополненной реальности в России

Если по части технологий лидерами чаще всего оказываются зарубежные страны, то по части коммуникаций Россия, пожалуй, обошла иностранных коллег. В июне 2015 года в России Ассоциация дополненной и виртуальной реальности. Информации о деятельности ассоциации мало, но если у вас есть вопросы или вы хотите вступить в ассоциацию, проконсультироваться с экспертами можно на сайте .

Российский рынок виртуальной и дополненной реальностей по большей части представлен небольшими компаниями, которые делают проекты на базе зарубежных разработок (Oculus Rift, HTC Vive). Такой, например, является компания AR Production , которая появилась на рынке в 2011 году и делает проекты под разные компании – в том числе Музей дополненной реальности , буклеты с дополненной реальностью для Газпрома и виртуальную экскурсию для агрохолдинга «Кубань».

Но не все компании хотят строить бизнес, отталкиваясь от разработок западных коллег. Так, российская компания Boxglass не только снимает видео в формате 360 и разрабатывает AR/VR-приложения, но и производит собственные очки виртуальной реальности .

Ещё круче работает компания VE Group - основанная около 10 лет назад, она называет себя системным интегратором в области 3D-визуализации и систем виртуальной реальности. Помимо разработки центров виртуальных исследований и комнат VR, компания делает VR-решения для нефтегазовой отрасли, образования и строительства.

Рынок виртуальной реальности в России также хорошо представлен стартапами, крупными и не очень. Из тех, у кого точно получилось, можно выделить стартап Fibrum, который в прошлом году с немецкими ритейл-сетями Media Markt и Gravis о поставке своих шлемов виртуальной реальности. Еще один интересный проект - мотоциклетный шлем дополненной реальности LiveMap , финальная версия которого будет представлена на CES 2018.

Так выглядит VR-шлем от Fibrum

Подробнее о рынке AR/VR в России читайте в материалах Rusbase:

Инвесторы на рынке VR и AR

Как стартаперу легче всего найти средства для развития проекта? Конечно, привлечь инвестора.

BoostVC - акселератор, ориентированный на технологию блокчейн и виртуальную реальность. Последней проинвестированной Boost компанией является Vizor , основанная на Финляндии платформа для создания контента VR.

Vive X - акселератор от производителя гарнитуры VR HTC. В их последнем акселераторе участвовали стартапы, работающие во всех отраслях: от корпоративных инструментов (Snobal) до футбольного атлетического тренинга (Soccerdream).

В России объем инвестиций в AR/VR в 3,5 раза за прошлый год - с $200 млн в 2015 году до более $700 млн за 2016 год. Карта рынка с основными игроками, подготовленная ассоциацией AVRA, также доступна .

Если вы создали (или только хотите создать) VR-стартап и ищете инвесторов именно в России, то стоит обратить внимание на фонд VRTech , который основан в 2016 году и ориентирован на VR-проекты на начальной стадии из России, Америки, Европы и Азии.

Что инвесторы думают о AR/VR, читайте в материалах Rusbase:

Использование виртуальной и дополненной реальностей

Виртуальная реальность - та отрасль, в которой инфраструктура и технологии развиваются параллельно с развитием контента. Ведь если есть шлем или очки виртуальной реальности -должно быть то, что через них смотреть и делать.

Поэтому можно обозначить несколько основных направлений развития отрасли, в зависимости от контента и сферы применения:

1. кино;
2. трансляции и шоу;
3. маркетинг
4. образование;
5. и недвижимость;
6. и ВПК.

Предметы виртуальной реальности

К предметам VR мы относим все устройства, которые используем для погружения в виртуальный мир. Это могут быть:

Костюм виртуальной реальности

• Перчатки

  Комната VR

Костюм виртуальной реальности - устройство, позволяющее человеку погрузиться в мир виртуальной реальности. Это костюм, полностью изолирующий от внешнего мира, внутри которого находятся видеоэкран, многоканальная акустическая система и электронные устройства, воздействующие на нервные окончания кожи, вызывая иллюзию прикосновений или, например, дующего ветра.

Сейчас изготовление такого костюма нецелесообразно из-за его высокой стоимости, поэтому для частичного погружения в виртуальное пространство обычно используют шлем и перчатки виртуальной реальности.

Впрочем, вполне достоин звания костюма виртуальной реальности гаптический i То есть включающий все виды кожной рецепции, за счет работы которых строится осязательный образ костюм от американского стартапа

Сегодня технология виртуальной реальности помогает музеям перейти на качественно новый уровень взаимодействия с посетителями. С помощью панорамного видео и 3D-графики каждый желающий получает возможность увидеть закрытые для посещения архивы музеев, утерянные экспонаты или реконструированные исторические памятники. Кроме того, виртуальная реальность - это отличный способ посетить удаленные архитектурные объекты и выставочные залы в любой точке земного шара. Наша статья поможет разобраться в устройствах для создания виртуальной реальности, расскажет об истории этой технологии и о применении виртуальной реальности в музеях.

Вконтакте

Одноклассники

Технология видео 360° позволяет создавать панорамные фильмы с различной степенью интерактивности, где зритель по своему желанию управляет ракурсом просмотра. Такое видео можно посмотреть в шлеме виртуальной реальности, с помощью специального приложения на смартфоне или на дисплее персонального компьютера.

Опыт туристов, совершивших экскурсию в древнюю пирамиду или посетивших выставку в Лувре, который раньше был доступен немногим, теперь сможет разделить каждый желающий за счет полного погружения в виртуальную реальность.

Виртуальная реальность (virtual reality,VR) – это компьютерная имитация реального или вымышленного мира, в который погружается и с которым взаимодействует человек. Не просто искусственный мир, а сложная и отлаженная система устройств, способных синхронно воздействовать на органы чувств.

Кажется, что виртуальная реальность была придумана и создана лишь в последние десятилетия. Однако эту идею начали воплощать в жизнь почти 100 лет назад.

История виртуальной реальности

Link Trainer во время его использования на станции Британской авиации и флота в 1943 году

В 1956 году кинематографист Мортон Хейлиг, которого позже назвали «отцом виртуальной реальности», взялся за разработку непростого механизма, способного имитировать поездку на мотоцикле по улицам Бруклина. Он хотел создать «кино будущего», главная идея которого заключалась в полном погружении человека в специально подготовленный фильм при помощи тряски, шума, ветра и запахов. Проект получил название «Sensorama» и был запатентован. Принцип этого устройства стал основой для создания современных 4D-кинотеатров.

Следующий важнейший рывок в области VR-технологий и создании той виртуальной реальности, которую мы с вами знаем, произошел в 1977 году. Первой современной VR-системой стала «Кинокарта Аспена», разработанная в Массачусетском Технологическом Институте. Эта компьютерная программа симулировала прогулку по городу штата Колорадо, давая возможность выбрать между разными способами отображения местности: летний и зимний варианты виртуальной прогулки по Аспену были основаны на реальных фотографиях.

Демонстрация работы «Кинокарты Аспена»

До конца восьмидесятых технология виртуальной реальности считалась перспективной, но вскоре из-за сложности реализации и дороговизны оборудования интерес к ней угас. Снова о виртуальной реальности заговорили только в 2012 году, когда появились устройства для погружения в виртуальную реальность, доступные широкому кругу людей.

Технологии виртуальной реальности

Камеры для съемки видео 360°

Камеры для съемки видео 360°

Бинауральный звук

В компьютерных играх эта проблема решена с помощью специальных программных средств, задающих расположение источников звука в виртуальном пространстве. Однако с появлением формата «Видео 360°» возникла необходимость записывать звук предельно точно – так, как его слышит человек, стоящий в определенной точке.

Для этой цели используется так называемый бинауральный звук – он записывается на специальные микрофоны, по форме повторяющие ушную раковину человека.

Устройства для записи бинаурального звука

Шлемы виртуальной реальности

Gear VR - шлем виртуальной реальности от Samsung

Существует два вида шлемов виртуальной реальности: полноценные, имеющие свой процессор и подключающиеся к компьютеру, а также мобильные, в которые вставляется смартфон со специальным приложением.

В полноценных шлемах (например, Oculus Rift, HTC Vive и Sony PlayStation VR) есть два встроенных дисплея - когда вы надеваете устройство, они находятся в нескольких сантиметрах от глаз. На дисплеи передается одна и та же картинка, но с небольшим смещением. Перед дисплеями находятся две искривляющие изображение линзы, которые создают эффект объемного изображения. Чтобы в виртуальном мире можно было смотреть по сторонам при повороте головы, в шлеме имеется несколько датчиков: магнитометр, гироскоп и акселерометр. Еще один - трекер с инфракрасными светодиодами - должен стоять на столе, смотреть на человека и фиксировать его положение в пространстве. Он требуется для игр, где допускается свобода передвижения. К устройству также подсоединяется USB-кабель для передачи данных и питания.

Шлем виртуальной реальности Oculus Rift

Самым современным шлемом виртуальной реальности на сегодняшний день является Oculus Rift. Отличительной особенностью Oculus Rift является линзовый способ построения изображения – зритель, надевший шлем, смотрит на стереоизображение не напрямую, а через специальные асферические линзы. С помощью линз удалось существенно расширить угол обзора, сделав его близким к биологическому зрению человека, благодаря чему шлем обеспечивает необыкновенно глубокое погружение в виртуальную реальность. Данная особенность определила дальнейшую судьбу очков – проект стал одним из самых динамично развивающихся в индустрии, по всему миру стали создаваться экспериментальные приложения для Oculus Rift, а в 2014 году произошла одна из рекордных сделок в индустрии – Facebook осуществил покупку компании Oculus за $2 млрд.

Пока Oculus Rift не поступили в розничную продажу, их можно заказать на сайте разработчика за 599 долларов.

Наиболее простые мобильные шлемы виртуальной реальности представляют собой кусок картона, пару пластиковых линз и смартфон в качестве экрана.

Google Cardboard (в переводе с английского - картон ) - эксперимент компании Google в области виртуальной реальности, в основе которого лежит картонный шлем, в который вставляется Android-смартфон. Смартфон разделяет картинку на стереопару и даже отслеживает положение головы.

Google Cardboard

Шлем можно собрать самому или купить за 15 долларов. На сегодня это самый распространенный шлем в мире, который был выпущен тиражом около пяти миллионов экземпляров.

Другие мобильные шлемы Cardboard в большинстве случаев производят из картона и из металла, чтобы устройство служило как можно дольше.

Кроме того, существуют мобильные шлемы виртуальной реальности из пластика с возможностью регулировать положение линз, встроенным вентилятором, кнопкой регулировки громкости и аккумулятором для подзарядки смартфона (например, Homido, Durovis Dive, Gear VR и другие).

Бинокуляры

Бинокуляр виртуальной реальности, разработанный Лабораторией мультимедийных решений

С помощью бинокуляра можно переместиться на сотни лет и увидеть реконструкции исторических объектов и событий своими глазами с эффектом полного погружения.

Интерактивность в виртуальной реальности

3D графика в виртуальной реальности

Такими элементами могут выступать:

Внедрение в видео 360° различного дополнительного контента (изображения, видео, гиперссылки и т.д.) – функция «картинка в картинке»

Переход из видеоизображения в формате видео 360° в смоделированное 3D-пространство реконструированной реальности.

Интерактивное взаимодействие дает возможность выбора пути следования: пользователю, в определенных точках видео (развилках), можно выбрать желаемое продолжение экскурсии, либо вернуться назад. Наведение на элемент осуществляется поворотом головы, которое отслеживается с помощью шлема виртуальной реальности. При удержании прицела на выбранном элементе в течение нескольких секунд происходит активация элемента и запускается следующий сегмент видео 360°, например, появляется видео следующего выставочного зала.

На проходах «вперед» может присутствовать экскурсовод в виде трехмерной анимации, рассказывающий об экспонатах. При желании, пользователь может пропустить просмотр отрезка видео нажатием клавиши на клавиатуре или с помощью интерактивного элемента.

Вторая форма интерактивного взаимодействия – возможность перейти из видео 360° в виртуальную трехмерную реконструкцию. В определенных точках видео-экскурсии появляется элемент, активировав который пользователь перемещается в 3D-реконструкцию с возможностью свободного перемещения в виртуальном пространстве и возможностью вернуться в исходное видео.

Примеры использования технологий виртуальной реальности в музеях

Для создания VR-версии картины было привлечено агентство Goodby Silverstein & Partners. Художники кропотливо исследовали полотно и воссоздали его 3D-версию в мельчайших подробностях. В проекте также активно участвовали художники студии Disney, которые ранее уже сотрудничали с музеем при создании анимационного фильма Destino. Результатом их совместной работы стал проект для виртуального шлема Oculus Rift, при помощи которого любой желающий сможет оказаться внутри знаменитого полотна.

Виртуальная реальность в Музее Сальвадора Дали

С помощью приложение WoofbertVR для очков виртуальной реальности Samsung Gear VR можно посещать самые известные художественные музеи мира, не выходя из дома. На сегодняшний день доступен тур по лондонской галерее Курто. Виртуальная прогулка сопровождается комментариями известного британского писателя, автора графических романов Нила Геймана. Идея создать такое приложение пришла в голову исполнительному директору компании Woofbert Роберту Хамви, который не смог попасть в Национальную галерею во время своего визита в Вашингтон.

Приложение WoofbertVR для очков виртуальной реальности Samsung Gear VR

В 2016 году Лаборатория мультимедийных решений создала панорамную экскурсию для посетителей Музея истории города Мончегорска. Гости музея смогут совершить виртуальную экскурсию по цехам Кольской горно-металлургической компании и увидеть весь цикл производства цветных металлов, надев шлем виртуальной реальности и запустив специальное приложение на смартфоне.

Съемки виртуальной экскурсии по цехам Кольской ГМК

Существует множество вариантов применения виртуальной реальности в выставочной деятельности. Наша команда специалистов поможет вам в выборе лучшего решения
именно для вашего музея и поможет реализовать проект на самом высоком уровне.

Хотите проект с виртуальной реальностью?

Напишите нам!

Вконтакте

Последние несколько лет постоянно на слуху у тех, кто интересуется технологиями и современной электроникой, находится аббревиатура VR. Под нее разрабатываются гарнитуры, создаются мощные компьютеры и смартфоны. О том, как развивалась эта технология, расскажет наша статья.

VR - это аббревиатура, которая происходит от английского словосочетания virtual reality, то есть, виртуальная реальность. Под этим термином принято понимать искусственно созданный, с помощью компьютерных технологий, мир, который воспринимается человеком, как настоящий. Ощущения могут передаваться с помощью зрения, слуха, осязания, обоняния и т.д. Идея воссоздать виртуальную реальность далеко не нова, о создании искусственной среды, воспринимаемой как действительность, задумывались с древнейших времен.

Предшественники VR

Виртуальная реальность корнями уходит к кинематографу, еще в начало 20 столетия. Тогда инженеры задумались, как добиться эффекта более полного погружения человека в происходящее на экране, с помощью технических средств.

Наиболее простым в реализации оказалось внедрение многоканального стереозвука в 40-х гг ХХ в. Несколько динамиков, установленных в зале кинотеатра в разных местах, воспроизводили звук с параллельных независимых каналов, придавая ему объемности. Однако с виртуальной реальностью этот прием имел мало общего. Несмотря на то, что звук стал восприниматься реалистично, картинка на дисплее по-прежнему оставалась плоской, к тому же, нередко, черно-белой.

Следующим шагом к виртуальной реальности стало стереокино, которое начало популяризоваться в 50-х годах. Наиболее распространенным стал анаглифный метод, использующий эффект цветового смещения. В специальных очках объекты на экране принимали объемные формы и становились ближе к зрителю. Позже были изобретены и более продвинутые методы 3D-кинематографа (вроде IMAX), которые хоть и приблизились к виртуальной реальности, но таковой не являются.

Недостатки предшественников ВР

В условиях технологий середины 20 века предшественники ВР могли воздействовать только на зрение и слух человека. Передача тактильных, обонятельных, вкусовых сигналов, обеспечивающих полное погружение, была невозможной. Да и изображение передавалось на громоздкое статичное оборудование (экраны), ни о какой свободе перемещения речи не шло.

«Истинная» VR

«Истинная» виртуальная реальность стала активно развиваться лишь в 21 веке. Появление мощных компьютеров и улучшение качества компактных дисплеев позволило сделать передовые технологии доступными рядовым пользователям. Использование специальных кресел, рулей и других органов управления в 1990-х годах открыло путь к созданию реалистичных симуляторов транспортных средств, где создаются не только зрительные и звуковые эффекты, но и тактильные.

Первым методом определения положения тела пользователя стало использование специальных плащей, накидок, перчаток, оснащенных датчиками и средствами передачи тактильных ощущений.

Однако для смартфонов и VR-гарнитур, подключаемых к компактным устройствам, они не подходят. Решением стало применение камер, которые отслеживают положение рук пользователя и улавливают движения его пальцев. Ориентация в пространстве и отрисовка правильной картинки производятся с помощью данных датчиков – акселерометров, гироскопов, компасов.

Из первых прототипов, представлявших собой громоздкий шлем, ВР-гарнитуры превратились в относительно компактные очки, которые можно подключить к компьютеру. Первые массовые устройства, вроде Oculus Rift, оснащены двумя дисплеями, картинка с которых проецируется на глаз с помощью системы линз. Технология виртуального 3D-звука позволяет ограничиться всего двумя динамиками наушников, вместо 6, 8 или 10 колонок в кинотеатрах.

VR для смартфонов

Большим прорывом, сделавшим виртуальную реальность доступной каждому, стал выход очков Google CardBoard в 2014 году. Разработанные в качестве эксперимента, они обрели большую популярность, так как позволили лично узнать, что такое VR и как она работает, любому обладателю смартфона. Пассивное устройство, стоимостью около 10 долларов, оснащено лишь ремнем крепления и простой системой линз, а основным источником виртуальной реальности выступает сам мобильный девайс.

На дисплее мобильного устройства вставленного в гарнитуру, в специальном приложении отображается стереоскопическая картинка, разделенная на части для левого и правого глаза. Она проецируется через линзы на глаза, создавая эффект погружения. При просмотре объектов ВР смартфон отслеживает положение с помощью акселерометра и гироскопа, и меняет картинку на экране. Таким образом достигается эффект присутствия. С помощью изображения с камеры становится возможным создание дополненной реальности: объединение реального мира с объектами на дисплее.

Более дорогим приспособлением для VR является гарнитура Samsung Gear VR. Она работает по тому же принципу, что продукт Google, но также оснащена сенсорной панелью для управления, регуляторами фокусировки и громкости, а также собственными датчиками, повышающими точность работы. Есть варианты устройства для многих флагманов Samsung. Подключение к смартфону производится по USB OTG. О некоторых очках виртуальной реальности мы писали в этой подборке .

А ниже демо-ролик возможностей Oculus совместно с Facebook

О том, на какие тенденции в мире IT стоит обратить внимание в будущем 2017 году. Одним из пунктов обозначили виртуальную реальность, и не зря. Интерес к VR сильно вырос за последние 2–3 года и продолжает расти, появляется всё больше различного оборудования и технологий, а главное - новых идей, для реализации которых нужны разработчики.

В этой вводной статье мы поговорим о свойствах, типах и областях применения VR - это поможет лучше сориентироваться тем, кто хочет начать свой путь в развивающейся и актуальной сфере.

Виртуальная реальность - это генерируемая с помощью компьютера трехмерная среда, с которой пользователь может взаимодействовать, полностью или частично в неё погружаясь.

Свойства VR

Полный набор встретить можно редко, но ниже перечислены те особенности, на которые нужно ориентироваться при создании виртуальной реальности.

• Правдоподобная - поддерживает у пользователя ощущение реальности происходящего.
• Интерактивная - обеспечивает взаимодействие со средой.
• Машинно-генерируемая - базируется на мощном аппаратном обеспечении.
• Доступная для изучения - предоставляет возможность исследовать большой детализированный мир.
• Создающая эффект присутствия - вовлекает в процесс как мозг, так и тело пользователя, воздействуя на максимально возможное число органов чувств.

Типы VR

VR с эффектом полного погружения

Этот тип подразумевает наличие трех факторов:

1. Правдоподобная симуляция мира с высокой степенью детализации.
2. Высокопроизводительный компьютер, способный распознавать действия пользователя и реагировать на них в режиме реального времени.
3. Специальное оборудование, соединенное с компьютером, которое обеспечивает эффект погружения в процессе исследования среды. О нём мы чуть позже поговорим более подробно.

VR без погружения

Не каждому и не всегда необходимо полное погружение в альтернативную реальность. К типу «без погружения» относятся симуляции с качественным изображением, звуком и контроллерами, в идеале транслируемые на широкоформатный экран. Также в эту категорию попадают такие проекты, как археологические 3D-реконструкции древних поселений или модели зданий, которые архитекторы создают для демонстрации своей работы клиенту. Все перечисленные выше примеры не отвечают стандартам VR в полной мере, но позволяют прочувствовать моделируемый мир на несколько уровней глубже, чем другие средства мультимедиа, а потому причисляются к виртуальной реальности.

VR с совместной инфраструктурой

Сюда можно отнести «виртуальные миры» вроде Second Life и Minecraft . Единственное свойство из перечисленного выше, которого им не хватает для полного комплекта - создание эффекта присутствия: такие миры не обеспечивают полного погружения (в случае с Minecraft это касается только стандартного управления - у игры уже существует версия для виртуальной реальности , поддерживающая шлемы Oculus Rift и Gear VR). Тем не менее, в виртуальных мирах хорошо прописано взаимодействие с другими пользователями, чего часто не хватает продуктам «настоящей» виртуальной реальности.

Виртуальные миры используются не только в игровой индустрии: благодаря таким платформам, как 3D Immersive Collaboration и Open Cobalt можно организовывать рабочие и учебные 3D-пространства - это называется «совместная работа с эффектом присутствия».

Создание возможности одновременного взаимодействия в сообществе и полного погружения сейчас является одним из важных направлений развития VR (вспомним тот же Minecraft).

VR на базе интернет-технологий

Специалисты в области компьютерных наук разработали способ создания виртуальных миров в Интернете, используя технологию Virtual Reality Markup Language , аналогичную HTML. Она на какое-то время была обделена вниманием и сейчас считается устаревшей, но учитывая возрастающий интерес Facebook к VR, в будущем виртуальная реальность обещает основываться не только на взаимодействии, но и на интернет-технологиях.

Еще есть AR, не путать с VR

AR (augmented reality) - это дополненная реальность. Да, PokemonGo (про который, кстати, все уже забыли), относится именно к этой категории, хотя и является несколько упрощенным примером. В отличие от VR, в которой мы намеренно отгораживаемся от окружающей среды, дополненная реальность позволяет создать наложение виртуального мира на реальный в поле восприятия пользователя. Таким образом мы можем одновременно получать информацию из двух источников.

Технически, AR - это не виртуальная реальность, но вопросы, возникающие при её создании сходны с теми, что возникают при создании VR (например, как заставить устройство вычислять своё точное расположение и подстраиваться под мельчайшие изменения, вносимые пользователем в реальном времени). Поэтому технологии AR и VR считают довольно тесно связанными.

1. Для компьютера - работают в связке с ПК или консолями: Oculus Rift , HTC Vive, Playstation VR.
2. Для мобильных устройств - называются гарнитурами и работают в связке со смартфонами, представляют из себя держатель с линзами: Google Cardboard, Samsung Gear VR, YesVR.
3. Независимые очки виртуальной реальности - самостоятельные устройства, работают под управлением специальных или адаптированных ОС: Sulon Q, DeePoon, AuraVisor.

Альтернатива для тех, кто не хочет испортить прическу - изображения в данном случае транслируются не в шлем, а на стены помещения, часто представляющие собой дисплеи MotionParallax3D (хотя для более полного UX в некоторых таких комнатах нужно надевать 3D-очки или даже комбинировать CAVE и HMD). Есть мнение , что VR-комнаты гораздо лучше VR-шлемов: более высокое разрешение, нет необходимости таскать на себе громоздкое устройство, в котором некоторых даже укачивает, и самоидентификация происходит проще благодаря тому, что пользователь имеет возможность постоянно себя видеть. Тем не менее, приобретение такой комнаты, понятное дело, выйдет гораздо дороже, чем покупка шлема.

Информационные перчатки / Datagloves

Для удовлетворения инстинктивной потребности пользователя потрогать руками то, что он находит для себя интересным в процессе изучения среды, были созданы перчатки с сенсорами для захвата движений кистей и пальцев рук. Техническое обеспечение такого процесса варьируется - возможно использование оптоволоконных кабелей, тензометрических или пьезоэлектрических датчиков, а также электромеханических приспособлений (таких как потенциометры).

Джойстики (геймпады) / Wands

Специальные устройства для взаимодействия с виртуальной средой, содержащие встроенные датчики положения и движения, а также кнопки и колеса прокрутки, как у мыши. Сейчас их все все чаще делают беспроводными, чтобы избежать неудобств и нагромождений при подсоединении к компьютеру.

Области применения VR

Обучение

VR используется для моделирования среды тренировок в тех занятиях, в которых необходима предварительная подготовка: например, управление самолетом, прыжки с парашютом и даже операции на мозге.

Наука

VR позволяет улучшить и ускорить исследование молекулярного и атомного мира: погружаясь в виртуальную среду, ученый может обращаться с частицами так, будто это кубики LEGO.

Медицина

Кроме помощи в обучении хирургов, технология VR оказывается полезной и на самих операциях: врач, используя специальное оборудование, может управлять движениями робота, получая при этом возможность лучше контролировать процесс.

Промышленный дизайн и архитектура

Вместо того, чтобы строить дорогостоящие модели машин, самолетов или зданий, можно создать виртуальную модель, позволяющую не только исследовать проект изнутри, но и проводить тестирование его технических характеристик.

Игры и развлечения

На данный момент это самая известная и самая широкая область использования VR: сюда входят как игры, так и кино, виртуальный туризм и посещение различных мероприятий.

Как мы уже говорили, VR продолжает интегрироваться с разными сферами нашей жизни и из мифа научной фантастики она превратилась в (виртуальную) реальность, так что выбирайте область для разработки, и - вперед. Стандартизацией технологий VR сейчас занимается международная организация

Материал подготовлен совместно с Директором образовательных программ по игровой индустрии в Высшей школе бизнес-информатики НИУ ВШЭ Уточкиным Вячеславом, Исполнительным директором Ассоциации дополненной и виртуальной реальности Филатовой Екатериной и участницей образовательной программы ВШБИ « Менеджмент игровых интернет-проектов » Наумовой Ольгой.

Новинки в сфере потребительской электроники, концептуальных технологий и IТ выпускаются и анонсируются с поразительной скоростью и периодичностью, разнообразие и количество новых устройств увеличивается в экспоненциальной прогрессии. Прогресс не остановить, и не за горами то время, когда инновационный тип устройств, потрясающих воображение, станет частью повседневной жизни, покорив умы и опустошив кошельки покупателей.

Одной из точек пристального внимания являются три смежные между собой технологии: Virtual reality - VR (виртуальная реальность), Augmented Reality - AR (дополненная реальность), и Mixed reality, MR (смешанная реальность).

Отличительными характеристиками, по которым выделяются разные типы «реальностей», является уровень или глубина погружения в виртуальное пространство, реальность отображаемых виртуальных объектов и своеобразный способ взаимодействия с ними.

Следует отметить, что терминологические границы размыты, и ту же смешанную реальность иногда называют «Гибридной реальностью», а есть еще такие термины как «программируемая реальность» или «виртуальная реальность с полным погружением (immersive vr) и др. Но мы остановимся на трех видах реальности.

Д ополненная реальность не меняет человеческого виденья окружающего мира и его восприятия, а лишь дополняет реальный мир искусственными элементами и новой информацией. Каким образом осуществляется этот синтез, мы видим на примере таких компаний, стремящихся к созданию флагмановских очков дополненной реальности как Google Glass, Epson Moverio, Toshiba Glass и др. Дополненная реальность позволяет пользователю получить информацию без использования рук и не отвлекаясь от процесса.

Виртуальная реальность полностью погружает пользователя в заранее смоделированный мир и изолирует от реального. Человек погружается в виртуальную среду, одевая шлемы виртуальной реальности и используя другие специальные устройства. Эта технология в настоящее время обладает наиболее мощным WOW-эффектом, понятна и доступна пользователям. Важным является эффект присутствия и ощущения погружения в иное пространство, будь то гонки, пустыни или все то, что может воплотить фантазии сценариста, дизайнера и разработчика. Пользователи ощущают скорость автомобиля, боятся упасть с раскачивающихся качелей и пробуют погладить котенка в том самом вымышленном мире, воспринимая его как реальный. Но для «обмана» мозга требуется приложить множество усилий и учесть принципы его работы. В виртуальном мире разработчики стремятся имитировать взаимодействие с создаваемой средой путём воздействия на имеющиеся у человека органы чувств . Пока успешно освоено воздействие на зрение и слух, но все впереди.

В этом материале я рассмотрю Виртуальной реальность, которая сегодня чаще всего «на слуху». Эта технология в настоящий момент наиболее доступна для потребителей и обладает крутым WoW-эффектом. Зрелищность, которую дает использование VR-устройств, становится возможной благодаря эффекту полного визуального погружения, что вызывает у пользователя невообразимую гамму ощущений. Появляется возможность посмотреть то, что не доступно в реальном пространстве, к примеру оказаться внутри мозга человека или визуально очутиться в космосе!

В то же время есть ряд факторов, которые сейчас сдерживают повсеместное использование технологии. Это и техническое несовершенство устройств, и физиолого-психологические аспекты, включая привычки людей и страх вреда для здоровья, цена, которая сейчас очень высока для большинства устройств, и недостаточное количество качественного контента. Однако со временем все эти проблемы решаются, а аналитики с оптимизмом смотрят в будущее и предсказывают быстрый рост VR-рынка. К примеру, вот какие оптимистичные прогнозы для одного только рынка контента дает Goldman Sachs:

По их мнению, три ключевые сферы применения будут видеоигры, трансляции массовых мероприятий, кино и сериалы. Именно это три сферы к 2025 году будут приносить до 60% от доходов рынка. Другими сферами станут рынок недвижимости, продажи, образование, здравоохранение, проектирование и военная промышленность

Устройства

Для погружения в виртуальную реальность используют VR шлемы и другие устройства: системы трекинга головы, глаз, движений тела; перчатки, 3D контроллеры, устройства с обратной связью, платформы, датчики, способствующие созданию ощущений реалистичности нахождения в цифровом пространстве.

Ключевым устройством для погружения в виртуальную реальность служит VR-шлем (aka Head Mounted Display).

В зависимости от типа дисплея шлемы подразделяются на:

Мобильные («картонные» и премиум класса)

К «картонным» мобильным шлемам в первую очередь относят самый распространенный шлем в мире - Google Cardboard . Его отечественный «импортозаместитель» Boxglass стоимостью 700 рублей.

К шлемам «премиум» класса относятся такие популярные устройства как Samsung Gear VR стоимостью $99, самый известный российский шлем Fibrum за 7995 руб. и многие-многие другие шлемы. Их сейчас на рынке представлено больше всего.

Для персональных компьютеров

Самый популярный и продвинутый PC-шлем, без сомнений, Oculus Rift . Именно ему предрекают возможность осуществить революцию в технологии. К Oculus Rift прилагаются специально разработанные контроллеры, которые позволят управлять погружением в виртуальную реальность без использования традиционных клавиатуры и мыши. Цена предзаказа шлема кусается ($599), как впрочем и цена компьютера, который «потянет» использование Окулуса.

Консольные

Консольные шлемы виртуальной реальности сражаются за аудиторию в привычных весовых категориях. К примеру, у Sony PlayStation это Project Morpheus .

Вот как прогнозируют распределение пользователей между разными типами устройств специалисты аналитической компании Superdata:

ИГРЫ

Согласно прогнозу Goldman Sachs, игровая индустрия получит треть объема всего рынка дополненной и виртуальной реальности к 2025 году.

Первостепенное отличие VR от других платформ, с точки зрения игровой индустрии, это получаемый в результате игровой опыт и погружение в новый мир, которые не могут быть воссозданы ни на одной другой платформе.

В настоящее время доступнее всего являются игры мобильного VR, поэтому поговорим про них. Стоит обратить внимание на отечественные разработки игровой индустрии, которые уже зарекомендовали себя за рубежом и на российском рынке.

Игры Roller Coaster VR , Crazy Swing и Zombie Shooter , разработанные Fibrum являются наиболее популярными из российских разработок. Вообще в магазине VR приложений Fibrum Store 25 игр. По данным компании, их приложения установили более 5 000 000 пользователей из России, США, Англии, Германии, Южной Кореи.

В образовательном сегменте интересны игры InMind и inCell , разработанные компанией Nival, и подходящие и для мобильного VR, и для Oculus. Особой популярностью игры пользуются в США.

Популярным стал игровой сервис Cerevrum Game , разрабатываемый Российско-Американской компанией Cerevrum Inc. Задача Cerevrum Game - развивать интеллектуальные способности в веселой игровой форме. Проект состоит из нескольких миниигр, в первой из них игроку для победы над ордами космических кораблей противника нужно использовать в качестве оружия свои интеллектуальные умения: память, внимание или пространственное мышление. Скачать игру можно в Samsung Gear VR Store.

Компания Great Gonzo недавно представила на суд игроманов необычную игру VRaccoon , где игрок может побродить в облике енота, собирая и лакомясь сладостями. Увлекательная и очень красочная игра, где передвижение в игровом мире доставляет наслаждение процессом без отвлечения на дискомфорт.

Для тех, кто интересуется технологией, или кому грустно играть одному – можно прийти в Клуб виртуальной реальности Virtuality Club , где можно прийти и поиграть в сотни компьютерных VR-игр и аттракционов.

Безусловно, игровая индустрия - это еще не всё. Пользователи хотят использовать VR в телевидении, видео, фильмах. Безусловно, это новая форма передачи, восприятия и взаимодействия с информацией, которая притягивает внимание пользователей и вызывает трепетное ожидание анонсируемых новшеств.

Уже сейчас мы можем видеть съемки в формате 360, использовать тренажеры на подобии Speech Center VR и общаться в VR-платформе TimVi.

Подробнее об этом мы расскажем в следующих статьях.