Виртуальная

реальность (VR)

Виртуальная реальность — технология, которая позволяет погрузиться в удивительные миры. Современная техника опирается не только на зрение или слух — сейчас можно имитировать даже тактильные и обонятельные ощущения. Порой сложно найти разницу между реальным миром и искусственным.
Как это работает
Виртуальная реальность создается при помощи специального оборудования, которое оказывает воздействие на органы чувств человека, позволяя ему отгородиться от того, что происходит вокруг. Он может передвигаться по придуманному миру, всесторонне его изучать, слушать.
Современные VR-технологии предполагают применение очков или шлемов. Они отвечают в первую очередь за визуализацию. Сейчас распространены модели, в которых для большего погружения есть разъемы для наушников. Дополнительно могут использоваться датчики, следящие за движением, что адаптирует картинку под действия.
К VR-оборудованию относят и различные манипуляторы, которые берутся в руки или надеваются на манер перчаток. С их помощью можно определенным образом взаимодействовать с предметами виртуального мира. Раньше такие технологии поддерживались смартфонами, но сейчас они уже не используются.
К моделированию искусственного мира предъявляют определенные требования. Самые важные из них:
  1. Натуральность и убедительность. Пользователь должен верить, что он видит нечто реальное.
  2. Интерактивность или возможность взаимодействовать с окружающим миром. Особое внимание следует уделять навигации. Хорошая виртуальная реальность будет реагировать на действия пользователя таким образом, что это реально имеет смысл в рамках конкретной среды.
  3. Эффект присутствия. Пользователь должен выступать не в роли наблюдателя, а быть непосредственным участником событий. При этом высокая детализация сейчас не так важна. Самое главное, чтобы человеку было интересно изучать окружение. Тогда невысокое качество текстур простительно.
Качественная симуляция вызовет у человека ощущение, что он реально находится в этом мире.
Чем виртуальная реальность отличается от дополненной
Виртуальная реальность создается при помощи специального оборудования, которое оказывает воздействие на органы чувств человека, позволяя ему отгородиться от того, что происходит вокруг. Он может передвигаться по придуманному миру, всесторонне его изучать, слушать.
Современные VR-технологии предполагают применение очков или шлемов. Они отвечают в первую очередь за визуализацию. Сейчас распространены модели, в которых для большего погружения есть разъемы для наушников. Дополнительно могут использоваться датчики, следящие за движением, что адаптирует картинку под действия.
К VR-оборудованию относят и различные манипуляторы, которые берутся в руки или надеваются на манер перчаток. С их помощью можно определенным образом взаимодействовать с предметами виртуального мира. Раньше такие технологии поддерживались смартфонами, но сейчас они уже не используются.
Типы виртуальной реальности
У виртуальной реальности есть несколько типов. У каждого из них свои особенности, о которых необходимо знать:
1. Пассивная виртуальная реальность. Это простое изображение, на которое пользователь повлиять не может. Оно автономно, дополняется звуковым сопровождением.
2. Обследуемая виртуальная реальность. Человек имеет возможность выбрать подходящий ему сценарий картинки и звука. Набор ограничен разработчиком.
3. Интерактивная виртуальная реальность. Ею пользователь может управлять самостоятельно. Манипуляция окружением подчиняется законам синтезированного мира. Для этого используется специализированное оборудование с функцией отслеживания. Этот тип позволяет полностью погрузиться в процесс погружения.
Отдельно нужно сказать о трекинге в виртуальной реальности. Эта технология позволяет человеку взаимодействовать с тем, что он видит вокруг. Оборудование определяет координаты руки, головы или устройства, затем отмечает его расположение и ориентацию в пространстве. Она считается самой захватывающей и интересной.
Какие устройства используются для создания виртуальной реальности
Для создания виртуальных миров используется много разных устройств. Они позволяют практически полноценно ощутить особенности такого окружения. За создание визуальных ощущений отвечают гарнитуры. Они содержат дисплеи, на которые выводятся картинки: их чаще всего два или один, разделенный напополам. Визуально многие устройства напоминают очки.
Сейчас есть два класса оборудования — мобильное и связанное с внешним компьютером. Второй вариант больше подходит тем, кто хочет глубже погрузиться в придуманные миры. Пользоваться таким оборудованием можно преимущественно в помещении, хотя есть и беспроводные модели. Мобильные же устройства помогают сэкономить бюджет, они портативны и позволяют пользоваться технологиями в любом удобном месте. Они нередко применяются для организации виртуальных путешествий.
За звук отвечает отдельная техника. Она должна помогать пользователю ориентироваться в созданном мире при помощи слуха. Это чаще всего многоканальные акустические системы. Иногда их встраивают в шлемы.
Тактильные ощущения тоже имеют значение. За них отвечают такие устройства:
  1. Перчатки. Они оснащены датчиками, которые отслеживают движения кистей и пальцев рук. Передают физические ощущения от взаимодействия с виртуальными объектами. Устройство от Dexmo, к примеру, следит за 11 степенями свободы движения рук пользователя, а также действует на каждый палец в момент прикосновения к предмету. Например, если взять в руку камень, не получится сжать руку сильнее, чем если бы предмет был реально в ней.
  2. Костюмы. Изделия следят за изменениями положения тела, а также передают тактильные, температурные и вибрационные ощущения. Вместе со шлемом они позволяют полностью погрузиться в виртуальный мир. Их изготавливают очень редко, так как в плане цены они дорогие. Зато костюм может заставить человека почувствовать, например, легкий ветерок на коже.
Что касается запахов и вкусов, пока специальных устройств для этого нет. Сейчас ведутся активные работы в этой сфере, но пока ничего для широкого применения на рынке не представлено. Тем не менее, обоняние уже начинают задействовать.

Отдельно можно выделить комнаты с несколькими мониторами MotionParallax3D. Они имеют высокое разрешение, не приходится использовать громоздкие шлемы, в которых некоторые люди могут почувствовать motion sickness. Изображение транслируется на дисплеи, создавая эффект погружения в искусственный мир.
Сферы применения VR-технологий
Технологии виртуальной реальности используются в самых разных сферах. Они могут применяться для обучения или развлечения, некоторых видов терапевтических воздействий. Качество изображений, выводимых на дисплеи, с каждым годом становится все лучше, что помогает погрузиться в виртуальную реальность еще глубже. Например, некоторые фильмы адаптированы под эти технологии, что позволяет рассмотреть события со всех сторон.

В первую очередь можно выделить использование VR-технологий в игровой индустрии. Разработчики предлагают все больше проектов, которые позволяют геймеру погрузиться в процесс прохождения. Степень детализации окружения может быть разной. При этом стоимость разработки продуктов высока. Интересно, что наиболее востребованы симуляторы — особенно в режиме онлайн. Там люди могут общаться с другими игроками и определенным образом с ними взаимодействовать. Еще популярны аттракционы, которые нравятся любителям экстремальных ощущений.


Кстати, виртуальная реальность используется и в аквапарках. Такой отдых доступен даже людям с ОВЗ, поскольку он абсолютно безопасен и даже полезен. Маска с водонепроницаемыми наушниками перенесет пользователя в любую локацию — например, в океан. При этом специальная система предотвращает столкновение пловца со стенками бассейна.

В образовании VR-технологии тоже нашли свое применение. Вскоре электронные доски и онлайн-презентации уйдут в прошлое. Смоделированные миры помогают лучше усвоить новые материалы. Это очень полезно в сфере вождения или медицины.

В сфере здравоохранения эта техника тоже активно используется. Специальные камеры и датчики помогают точно отследить все, что происходит в организме человека. Например, хирург надевает очки и держит в руках специальные джойстики, чтобы управлять механическими устройствами. То есть вмешательство будет проводить робот под чутким руководством доктора. Это обеспечивает большую точность и эффективность воздействия.
Отмечено использование VR в медицине. Виртуальная реальность рекомендуется людям с фобиями, паническими атаками, тревожными расстройствами и бессонницами.

Интересная технология — гидрореабилитация с использованием смоделированных миров. Система подойдет для любых бассейнов и сделает занятие более увлекательным как для ребенка, так и для взрослого. Это абсолютно безопасно и эффективно.
Проектирование тоже хорошо сочетается с виртуальной реальностью. Например, такая ситуация: проект выглядит хорошо на экране, но непонятно, каким на практике будет результат. В таком случае и приходит на помощь VR-моделирование. Заказчик может увидеть конечный результат еще до старта стройки. Некоторые детали, конечно, будут отличаться, зато получится пройтись по будущей квартире или торговому центру.

В военной промышленности виртуальная реальность также нашла применение. Она позволяет отработать определенные стратегии и способы реагирования на разные ситуации. Это уже используется армиями нескольких стран.

Интересно применение VR в промышленности. Например, в автомобилестроении с помощью виртуальной реальности проводят краш-тесты, оценивают эргономику салона и так далее. Специалисты могут более эффективно обрабатывать процессы сборки и изучать взаимозаменяемость деталей. Судостроители тоже активно реализуют эти системы. Это удобный способ узнать о сложностях монтажных работ, изучать особенности функционирования техники, исправлять ошибки.

Удобно использовать технологии виртуальной реальности и для проведения массовых мероприятий. Сидя дома, человек может посетить концерт любимой группы, посетить музейный зал. То же самое касается и туристической отрасли — доступны всевозможные достопримечательности и городские улочки. Виртуальный гид расскажет интересные факты и покажет исторические памятники.

Сферы маркетинга и продаж тоже активно используют VR-технологии. Они дают возможность познакомить клиентов с товарами и услугами, дать их осмотреть во всех подробностях. Контент можно быстро менять, адаптируя под предпочтения каждого пользователя. Специалисты утверждают, что такой подход значительно увеличивает продажи.
Перспективы технологий виртуальной реальности
Люди, разбирающиеся в компьютерных технологиях, утверждают, что в течение ближайших лет виртуальная и дополненная реальность будут набирать обороты. Технологии становятся очень востребованными, наравне со смартфонами. Программное обеспечение постоянно совершенствуются, что позволяет получить детализированную и четкую картинку. Утверждается, что наибольшая востребованность будет в сфере гейминга, так как там важно погружение в процесс.

Российский рынок виртуальной и дополненной реальностей по большей мере представлен совсем небольшими компаниями, которые базируют свои наработки на проектах зарубежных компаний. Но некоторые фирмы используют и собственные задумки. Также рынок хорошо представлен различными стартапами.

Уже сейчас возможности VR-технологий феноменальны. Сидя дома, человек может сходить в музей, посетить концерт или ознакомиться с улицами далекого города. Многие агентства недвижимости собираются в 2023 году создать каталоги, в которых виртуально будут показывать квартиры и дома — людям станет удобнее знакомиться с планировками и интерьерами.

Утверждается, что и медицина будет развиваться благодаря VR. Особенно это касается хирургии, где важна высокая точность. Обучение специалистов также станет более эффективным, поскольку теория будет интересно переплетена с практикой.
В целом, можно сказать, что перспективы у технологий впечатляющие. Поэтому большой популярностью пользуются инвестиции в VR. Эксперты утверждают, что со временем стоимость отрасли будет только расти. Многие стартапы активно ищут инвесторов, и если проект реально интересный, вложение средств будет многообещающим.
Какие есть риски
Современные технологии виртуальной реальности во многом находятся на стадии разработки, но уже сейчас следует задуматься о вопросе безопасности. Стоит знать об определенных рисках:
  1. Хищение персональной информации. Эта проблема может стать следствием хакерских атак. Злоумышленники могут используют чужие данные в своих целях — и вряд ли они невинны. В редких случаях мошенники даже присваивают себе личности других людей.
  2. Искажение реальности. Хакеры, вполне возможно, научатся менять смоделированные реальности под свои нужды. Это негативно скажется на репутации всей компании, распространяющей оборудования.
  3. Атака на гарнитуры. Бывают ситуации, когда злоумышленник блокирует доступ к виртуальной среде и требует плату за восстановление.
  4. Виртуальные кражи. К сожалению, с таким тоже можно столкнуться.
  5. Негативное воздействие на психику. Сложно сказать, как виртуальная реальность повлияет на каждого конкретного человека. Эти технологии направлены на улучшение качества жизни, но все-таки может выработаться зависимость. Так что подходить к VR следует с осторожностью.
Далеко не факт, что каждый пользователь столкнется с такими рисками, но определенная вероятность все же имеется.
Преимущества и недостатки виртуальной реальности
Разумеется, у виртуальной реальности есть свои плюсы и минусы. О них необходимо знать, прежде чем начать пользоваться технологиями. Для начала можно рассмотреть плюсы:
  1. Широкая сфера применения. Виртуальная реальность используется не только для развлечений, но и для работы или обучения. В медицине технология помогает снизить болевые ощущения пациента, учит его преодолевать страхи и тревожные состояния. Если говорить об обучении, то необычный подход заинтересует даже не самых прилежных студентов.
  2. Большие возможности. Технология позволяет погрузиться в любимую игру, посмотреть фильм, отправиться в путешествие в любую страну. И ему не придется тратить на это много денег.
  3. Расслабление после тяжелого рабочего дня. Действительно, смоделированный мир поможет забыть о проблемах и сложностях. Это отличный способ отдыха.
  4. Возможность научиться мыслить нестандартно. Пользователю нужно быстро реагировать на новые ситуации, принимать оперативные решения. Порой полученный опыт будет ему помогать и в реальности.
Недостатки у виртуальных технологий следующие:
  1. Полный отрыв от реальности. Человек может не заметить, как за игрой или путешествием прошел целый день. Это сбивает организм с природных ритмов.
  2. Опасность для глаз. Очки могут негативно влиять на зрение. Дело в том, что мониторы находятся очень близко к глазам. При неправильном использовании есть вероятность заработать заболевание.
  3. Нагрузка на нервную систему. Особенно актуально это для игр или фильмов. Некоторые люди склонны слишком сильно переживать за своих персонажей, а если они сами принимают прямое участие в событиях, это не лучшим образом скажется на психике.
Разумеется, все минусы индивидуальны для каждого человека. Отдельно необходимо сказать о том, что оборудование имеет немалую стоимость. Позволить себе такую технику может не каждый. Обеспечение высокой реалистичности требует использования датчиков движения. В редких ситуациях у людей формируется зависимость, с которой сложно бороться. Некоторые просто не умеют вовремя останавливаться, забывая о еде и питье. Это, конечно, не лучшим образом сказывается на здоровье.
Тем не менее, глобальных исследований о вреде VR нет. Ученые отмечают лишь то, что некоторые особо восприимчивые люди могут страдать от дискомфорта при продолжительном использовании шлемов. Например, пользователи жалуются на тошноту или головокружение.
Подводя итог, можно сказать, что виртуальная реальность — это один из главных трендов современности. Ее перспективы впечатляют. Она может перевернуть всю жизнь людей, облегчить процесс обучения и работы, лечения и так далее. Эксперты говорят, что вскоре наступит настоящий прорыв, так что определенно стоит обратить внимание на эту сферу.