Виртуальная реальность. Как было, как стало

Виртуальная реальность. Как было, как стало
Поделись материалом... или добавь в закладки


 Виртуальная реальность

Вымышленная реальность существует не один век и с каждым десятилетием человечество старается выйти за рамки существующих решений, обманув разум выдав вымышленное за действительное, передав более реалистичную атмосферу происходящего.

Виртуальная реальность - это дальнейшие развитие вымышленной, настоящей реальности, перенесенной в цифровой мир.

Одним из первейших проявлений притворной были постановки, которые зачастую практиковались театрами и подобными заведениями. Для правдоподобности действий и целостности используются декорации, грим, костюмы и освещение.

Главной особенность заключается в участии живых людей и животных.

Имеется иной способ - книги, которые вовсе способны поместить читателя в свой вымышленный мир. Читателю не требуется обращать внимание на всё происходящие вокруг него, все образы воспроизводятся в мыслях. Для такого подхода требуется, только воображение, фантазия и возможно сосредоточенность. Слабая сторона заключается в разном видение ситуаций, персонажей и окружающего пространства разными людьми.

С течением времени появилось кинематография, дающая началу новому витку в погружении в вымышленную атмосферу. Как и в первом случае участие принимают живые люди. Места действий могут быть существующими или вымышленными, созданными с помощью искусственных декораций, либо компьютерной графики в более поздний промежуток времени.

Реалистичность на высоком уровне, если используются по-настоящему существующие места и персонажи, в случае с использованием компьютерной графики и искусственными декорациями, качество будет зависеть от их качества исполнения.  

Изъяны всех способов заключаются в невозможности прямого взаимодействия с объектами, виду от третьего лица в большинстве случаев и невозможности рассмотреть объекты, предметы, персонажей со всех сторон.

Самым близким к виртуальной реальности, доступным каждому человеку будет сон. Точнее так называемое состояние осознанного сновидения. Это измененное состояние сознания, в котором мы способны моделировать события различных ситуаций, с возможностью любого взаимодействия с объектами без каких-либо ограничений.

Существуют техники достижения, которые позволяют человеку подчинять себе свои сны и оставаться в таком состоянии длительное время.

К вымышленной реальности относятся интернет и компьютерные игры. Вы никогда не замечали, что теряете контроль над временем, когда заходите в сеть или начинаете играть? Ощущаемые пять минут в настоящего времени, могут исчисляться часами в иной реальности.


Современные технологии

Технический прогресс никогда не останавливался, он сменялся с более нарастающего, на более замедляющийся.

Предшественником первой цифровой виртуальной реальности, с возможностью взаимодействия были видеоигры для игровых приставок «консолей», персональных компьютеров «пк» и прочих подобных устройств.

Они придали стимул дальнейшему развитию цифровой реальности, которая развивается и по сегодняшний день.

Первые видеоигры использовали одномерное «1D» и двухмерное «2D» пространство, которое актуально по сегодняшний день в различных направлениях.

Все вычисления, как в современных, так и в играх прошлых лет, выполняются с помощью векторного пространства, которое делится на разрядности.


1D

В одномерном пространстве, все вычисления производятся на прямой X. Движения возможны только в ее рамках. Таким образом, имеем путь с начальной точкой A и конечной B в пределах, которых можно совершать движения влево и вправо.

Для наглядности представим человечка, который может двигаться, только влево или вправо, по заданному пути. В компьютерной графике нет понятия одномерного пространства.



2D

В двухмерном пространстве возможностей побольше. Добавляется еще одна ось – Y, вместе с которой получаем высоту, вычисления проводятся по двум осям X и Y. Движение возможно выполнять как влево, вправо «x», так и вверх, вниз «y». Получается система координат.



Человечек, может совершать движения только в ее пределах.

Для примера возьмем только положительные значения X и Y.



Достроим до прямоугольника,по которому можно свободно совершать перемещения в любую из точек. Обладая, только шириной и высотой двухмерное пространство, позволяет создавать иллюзии спомощью масштаба объектов, удаленности, угла наклона, поворота, освещения,затемнения, цвета и прочих техник.

На картинки ниже, приведен пример масштаба и размещения объекта в разных точках.


Все фотографии, картинки, видео и фильмы без пометки 3D, используют два измерения «2D».

Весь текст в книгах, журналах, интернете, не имеющий объема, а это около 98% всего текста, использует данную технологию. Отличить достаточно просто, если текст имеет только ширину и высоту, то это 2D. Картинка с примером текста ниже.



3D

В трехмерном пространстве добавляется понятие глубины, расстояния (объекты обладают толщиной в отличии от 2D). Отвечает за это еще одна ось – Z. Для создания иллюзии используются все те же базовые методы, что и раньше вместе с новыми, которые было невозможно использовать ранее.

Для достижения эффекта объема в видеоиграх не требуются красно-синие очки (Использование возможно, но не многие игры их поддерживают.) так, как всю обработку выполняет графический процессор компьютера или проще говоря видеокарта. Для человека управляющим персонажем все еще не создается желаемого эффекта полного присутствия, при использовании монитора, но и без этого реалистичность сцены и действий достигает достаточно правдоподобного уровня. Качества сходства вымышленных персонажей с реально существующими, предостаточно что бы на мгновение потерять связь с действительностью и «окунуться» в захватывающий недействительный мир.

Чем больше диагональ монитора, тем меньше зритель видит все происходящие вокруг и тем больше теряет связь с реально существующим миром.


4D

Четырехмерная графика наследует все от трехмерной с добавлением понятия времени.

Про данное направление пока, что рано говорить.


Как попасть в виртуальную реальность


Виртуальная реальность не возможна без использования 3D технологии.

Системы виртуальной реальности имитируют виртуальный мир, который взаимодействует с человеком, с помощью его органов чувств.

Самыми доступными на сегодняшний день являются взаимодействия, со зрением, слухом и вестибулярным аппаратом человека.

Существует несколько основных видов систем реальности.

Шлем или очки виртуальной реальности

Что выбрать шлем или очки виртуальной реальности? Эта путаница, возникла от того, что одни производители позиционируют свой продукт, как шлем, а другие, как очки из-за отличающихся размеров. Все это одно и то же и разницы никакой нет.

 Это не новое изобретение, но считается одним из самых технологичных на сегодняшний день.

Шлем или очки состоят из 2 отдельных экранов или 1 разделенного на две равные части, которые показывают индивидуальное изображение для каждого глаза. Это необходимо для создания эффекта объема и присутствия. Помимо экранов, оснащаются встроенной акустической системой или разъемом для наушников, а также дополнительно гироскопическим, либо инфракрасным датчиком положения головы и ориентации в пространстве. Погружение в несуществующую «явь» будет частичным. С появления первой модели, они дешевеют и в скором времени станут неотъемлемым аксессуаром, таким как геймпад, мышка или наушники для просмотра фильмом и игр. Побочными эффектами могут быть: головокружение, тошнота и так далее, но большинство из них пройдет по мере привыкания.

Самыми знаменитыми решениями для пк являются: Oculus rift и HTC Vive, но даже на данный момент не многие могут позволить их себе. Помимо очков для обработки игровых сцен требуются высокопроизводительные графические процессоры с поддержкой VR.


Oculus Rift


Разработка от компании Oculus VR, потребительская версия продукта (consumer version), была выпущена в первом квартале 2016 года.

Пользователь может поворачиваться на 360 градусов, благодаря наличию ик-светодиодов на передней и задней части устройства. Присутствует регулировка расстояния линз между глазами, датчик освещенности. За демонстрацию изображения отвечают два дисплея 1080X1200 каждый с частотой в 90гц (401ppi). В качестве геймпада будет выступать стандартный контроллер от Xbox, также имеются специально разработанные манипуляторы для рук. Подсоединяется с помощью HDMI и USB.


HTC Vive

 

Разрабатывался двумя компаниями HTC и Valve, начало продаж 2015 год. Помимо самих очков в комплект входит два манипулятора для рук и две базовые станции, которые требуется повесить по диагонали под потолком в помещении. Два дисплея имеют разрешение 1080X1090 каждый 90гц. Впадины на очках принимают сигнал с базовых станций и корректируют положение в пространстве. Передвижения пользователя, может ограничивать длина провода и размер помещения, в котором установлены приемники сигнала.

Шлем подсоединяется к HDMI, USB и питанию, а также к манипуляторам и базовым станциям.


OSVR – Open Source Virtual Reality

 

Шлем виртуальной реальности разработанный Sensics и Razer. Особенность проекта заключается в разработке устройства виртуальной реальности с открытым аппаратным и программным обеспечением, что дает разработчикам, почти полную свободу для своих творений.

Далее речь пойдет о VR для игровых приставок, мобильных устройств.


Samsung Gear VR

 

Разработаны инженерами Samsung и Oculus VR. В отличие от Oculus полностью автономно и не требует наличия пк или подключения к нему. Отличительной особенностью является - отсутствие встроенного дисплея, роль которого выполняет Samsung Galaxy Note 4 или другая модель, заявленная производителем. Смартфон крепится перед линзами устройства выполняя функции дисплея. Присутствует регулятор фокусного расстояния, сенсорная область управления и навигации, регулятор уровня громкости, датчики положения головы в пространстве.


vrAse

 

Владельцы смартфонов со средней и большой диагональю, могут превратить их в шлемы виртуальной реальности с помощью vrAse. VrAse представляет собой «чехол» с линзами и перегородкой, которая разделяет экран на две части. Создатели продукта обещают выпустить, как универсальный чехол, подходящий под большинство популярных размеров дисплеев, так и специальные модели, разработанные под размеры популярных смартфонов.


PlayStation VR или Project Morpheus VR

 

Проект от компании Sony, по создания виртуальной реальности с помощью консоли PlayStation 4.

PlayStation VR обладает 5.7” дисплеем Full HD 1080p, с углом обзора в 100 градусов.

Работает вместе с PlayStation Camera, DualShock 4.

Выход проекта запланирован на 2016 год.


Комнаты виртуальной реальности

Помимо очков и шлемов, существуют комнаты ВР (VR), но это уже не тот продукт, который доступен и рассчитан на массовое приобретение. Имеется множество различных вариаций реализации таких комнат, но принцип работы остается примерно один и тот же – обмануть наш мозг и зрение, заставив их воспринимать картинку, как можно более объемной.

В большинстве случаев представляет из себя проекционную систему, в которой визуализация осуществляется при помощи специальных экранов, расположенных в виде комнаты. Экранов может быть от двух до шести штук, при максимально доступном количестве, происходит более полное погружение, размеры системы обычно начинаются с 3 на 3 метра. Внутри помещения расположено все необходимое оборудование для отслеживания положения человека, движения глаз и аксессуары для взаимодействия с окружающий реальностью.


Выводы

Виртуальная реальность или VR, все больше просачивается в нашу жизнь и повлиять на это мы не в силах. С одной стороны, она делает нашу жизнь проще, разнообразнее и легче, а с другой более зависимой от еще одной технологии.  


Понравилась статья? Выдели текст и выбери поделиться.    

---