Виртуальная реальность — это симуляция, генерируемая компьютером, воспроизводится в трехмерной среде или изображении, с которым пользователь может взаимодействовать, физическим или реальным способом с помощью специального электронного устройства. Пользователь виртуальной реальности может использовать пару сенсорных перчаток или шлем со специальным экраном внутри.
Если рассматривать все в контексте, виртуальная реальность означает, что вещи создаются искусственно, чтобы пользователь мог испытать нечто, максимально приближенное к реальности.
Виртуальная реальность отличается от дополненной реальности (AR). В последнем случае некоторые цифровые элементы добавляются к просмотру в реальном времени с помощью устройства, например смартфона. Хорошие примеры дополненной реальности — Pokemon Go! и Snapchat линзы или новые смартфоны Android с настольным AR.
Ранние попытки
Виртуальная реальность не появилась недавно. Были попытки в конце 17 и 18 веков. Они не были технологическими по своей природе. Например, в 18 веке несколько художников создали реалистичные произведения искусства, такие как великолепные панорамные изображения батальных сцен и пейзажей. Картины были больше по размеру и создавались в 360-градусном стиле, так что поле зрения наблюдателей было заполнено пейзажами, заставляя их чувствовать себя частью ландшафта перед ними.
View-Master
Почти в то же время, ближе к 1838 году, английский изобретатель и ученый Чарльз Уитстон исследовал, как мозг может обрабатывать два разных изображения, видимых каждым глазом, и превращать их в одно составное изображение в уме человека.
Когда два изображения для каждого глаза были объединены, стало возможным воспроизвести ощущение глубины в двух измерениях (2D). Исследование Уитстона привело к созданию стереоскопа View-Master. Это стало очень популярным продуктом, и в 1939 году создатели запатентовали его.
Технология все еще используется сегодня, особенно в Google Cardboard и некоторых более дешевых гарнитурах VR.
Link Trainer
Link Trainerбыл разработан Эдвардом Линком в 1929 году и запатентован в 1931 году. Link Trainer является лучшим симулятором полета. У него были моторы, которые имитировали ощущение управления. Тренажер был способен моделировать движения во время турбулентности и других атмосферных помех.
Очки Пигмалиона
Богатое и причудливое воображение писателей может быть использовано для предсказания будущего. Например, «Очки Пигмалиона» были вымышленной историей, написанной Стенли Г. Вайнбаумом в 1930-х годах. По сюжету, у главного героя была пара защитных очков. Нося их, он мог испытать другую среду — виртуальный мир с другим ощущением, вкусом, запахом и голограммами.
Первые устройства виртуальной реальности
Sensorama
Мортон Хейлиг, провидец и кинематографист, считается «отцом виртуальной реальности». В середине 1950-х он разработал Sensorama, театральный кабинет, напоминающий консоль в аркадном стиле. Представленная в 1962 году, Sensorama обладала способностью имитировать погружение в иную реальность во время просмотра фильма для человека, который садился на вибрирующее кресло. Это достигалось при помощи показа стереоскопического фильма в 3D, а благодаря различным генераторам запаха и вентиляторам машина позволяла пользователю чувствовать ветер или запахи во время просмотра фильма.
Telesphere Mask
Позднее Хейлиг разработал Telesphere Mask, запатентован в 1957 году. Это был дисплей, демонстрирующий не интерактивные фильмы. Не было отслеживания движения, но пользователь мог наслаждаться стереозвуком, широким обзором и стереоскопическим 3D-изображением.
Headsight
Брайан и Комо были двумя инженерами, работавшими в корпорации Philco. В начале 1960-х годов они разработали первый современный дисплей (HMD), который получил название Headsight . Это было устройство отслеживания движения, которое имело отдельные видеоэкраны для каждого глаза. Угол наклона камеры можно менять, когда пользователь двигает головой. Он был создан для того, чтобы пользователи могли наблюдать за опасными ситуациями издалека, например, при испытаниях взрыва бомбы.
Ultimate Display
Иван Сазерленд, провозглашенный отцом графики, создал концепцию будущего развития VRеще в 1965 году благодаря Ultimate Display. Он предполагал потенциал симуляции реальности, когда пользователь не сможет определить разницу между реальным и виртуальным. По его замыслу, виртуальный мир можно было увидеть через установленный на голове дисплей с тактильной обратной связью и трехмерным звуком.
Поскольку он был подключен к компьютеру, симуляция могла выполняться в режиме реального времени, позволяя пользователю реально взаимодействовать с компьютерной графикой.
Sword of Damocles
Иван Сазерленд воплотил свой замысел в жизнь с созданием Дамоклова меча (Sword of Damocles) в 1968 году с помощью Боба Спроулла, одного из его учеников. Это была не сложная часть оборудования. Название произошло от того, что гарнитура была подвешена к потолку. Пользователь был привязан к устройству, но компьютерная графика была довольно примитивной. Каркасные помещения обеспечили окружающую среду.
В 1987 году термин виртуальная реальность появился впервые. Он был придуман основателем VPL (Лаборатория визуального программирования) Джароном Ланье.
Джарон Ланье разработал различные типы устройств виртуальной реальности, такие как EyePhone HMD, Dataglobe и виртуальные очки Google для коммерческого использования.
Продолжая график развития VR
Военный инженер Томас А. Фернесс III создал тренажер полета в 1966 году. Он был первым в своем роде и создан специально для ВВС США.
В 1972 году корпорация General Electric создала компьютерный симулятор полета. С тремя экранами в кабине, устройство было в состоянии предоставить пользователю угол обзора в 180 градусов.
Корпорация McDonnell-Douglasиспользовала виртуальную реальность, когда в 1979 году компания разработала VITAL, шлем HMD для военных. У шлема был трекер, который следил за движением глаз пилота. Трекер совпал с изображениями, созданными компьютером.
Сандин и Дефанти разработали перчатки Sayre. Это были первые перчатки с проводным креплением, которые стали предшественником распознавания жестов. Движения рук пользователя контролировались с помощью фотоэлементов и излучателей света, расположенных на пальцах перчаток. Движения пальцев и количество света, попадающего в перчатки, превратились в электрические сигналы.
В том же году Томас Фернесс создал еще один виртуальный авиационный симулятор для военного использования — симулятор визуально связанных воздушных систем.
Между 1986-1989, Фернесс разработал еще один симулятор полета — Super Cockpit, ставший учебным, который включал передовые РЛС и ИК — изображения и 3D-карты, созданные с помощью компьютера. Пилот в учебной кабине мог слышать и видеть в режиме реального времени. Пилот мог управлять самолетом с помощью движений глаз, речи и жестов, отслеживаемых датчиками шлема и системой слежения.
Virtual Cockpit, версия HMD, созданная British Aerospace в 1987 году, использовала технологию Super Cockpit. Распознавание речи было добавлено в их версии.
Crystal River Engineering, Inc. была основана в 1989 году Скоттом Форстером после получения контракта от НАСА. Ему было поручено разработать аудио элемент виртуального учебного симулятора под названием «Проект виртуальной рабочей станции». Его использовали для подготовки космонавтов.
1991 — введение виртуальности игровых автоматов от Virtuality Group. Игроки носили очки VR, чтобы они могли играть и погружаться в виртуальность в режиме реального времени, имея стереоскопические 3D-изображения. Они также смогли насладиться многопользовательской игрой на сетевых компьютерах.
Очки VR было представлены Sega в 1993 году. Они были сделаны для консоли Sega Genesis. Гарнитура имела ЖК-экран, стереозвук и функции отслеживания головы. Но технические трудности не позволили очкам VR выйти из фазы прототипа.
VR-32 или Nintendo Virtual Boy игровая консоль в 3D была введена Nintendo в 1995 году. Это первая консоль в 3D, которая была портативной, хотя и провалилась, потому что графика была только в красном и черном цветах. Устройство было неудобно в использовании, и его программное обеспечение не поддерживалось.
В последующие годы все больше развивалось использование технологии VR для различных приложений. Одна игровая индустрия выпустила так много продуктов, интегрирующих виртуальную реальность для своего игрового оборудования. Производители смартфонов также интегрировали VR в новые модели телефонов, делая технологию более доступной. Даже платформы социальных сетей присоединились к этому. Facebook является одним из первых, когда был куплен Oculus Rift в 2014 году.
Виртуальная реальность имеет различные приложения. Помимо захватывающего игрового опыта, предоставляемого технологией, VR нашла много применений в обучении и образовании в различных областях. Это может быть использовано для помощи пациентам с психологическими расстройствами. Может научить новым навыкам молодых и пожилых людей. Можно использовать для виртуальных путешествий людей с неизлечимыми заболеваниями. Виртуальная реальность является очень перспективным вариантом для обучения хирургов, а также приложений в других областях, таких как бизнес и управление.