21 марта 2022 года международная исследовательская и консалтинговая компания International Data Corporation обнародовала данные, согласно которым объем мирового рынка гарнитур для виртуальной и дополненной реальности в 2021 году достиг 11,2 млн штук. Это на 92,1% (!) выше, чем в 2020 году. Очевидно, эти факты говорят о невероятном скачке интереса потребителей к данным цифровым технологиям, которые в настоящее время становятся неотъемлемой частью нашей жизни.
Технологии виртуальной и дополненной реальности – ключ к принципиально новому уровню взаимодействия человека с цифровым миром. Широкое внедрение данных технологий способствует развитию экономики страны, существенному повышению производительности и эффективности на промышленных предприятиях в рамках Индустрии 4.0, формированию новых подходов к процессу обучения и повышению уровня образования, качественному повышению уровня здравоохранения и доступности медицинской помощи за счет удаленного присутствия врача. Вместе с этим технологии виртуальной и дополненной реальности создают новейшие способы коммуникаций и потребительских сервисов, формируют массовые медиа для современного поколения.
Какие виды реальности существуют и какова их взаимосвязь?
Виртуальный континуум
Для понимания взаимосвязи между видами реальности познакомимся с понятием виртуальный континуум, концепция которого впервые была представлена в статье Пола Милграма (Paul Milgram) и Фумио Кисино (Fumio Kishino) «Таксономия визуальных отображений смешанной реальности» в 1994.
Виртуальный континуум (virtuality continuum) - непрерывная шкала, лежащая между полностью виртуальным и полностью реальным окружением. Континуум реальности–виртуальности охватывает все возможные комбинации реальных и виртуальных объектов.
Дополненная реальность
AR (англ. augmented reality, дополненная реальность) – технология дополнения изображения реальности виртуальными объектами. Другими словами, когда человек видит что-то в AR, он видит что-то виртуальное в реальном мире. Например, приложение «Банкноты 2020» позволяет увидеть трехмерную модель Русского моста во Владивостоке и информацию о нем на банкноте достоинством 2000 рублей.
В роли дополняющей информации может выступать текст, изображения, видео, звук или трёхмерные объекты, статичные или анимированные – фактически, абсолютно любые цифровые данные.
Дополненная виртуальность
AV (англ. augmented virtuality, дополненная виртуальность) — это виртуальная реальность, в которой присутствуют объекты из настоящего мира. К понятию AV относится виртуальное пространство, в которое интегрированы физические элементы, объекты или люди, с возможностью взаимодействия с виртуальным миром в режиме реального времени.
Виртуальная реальность
VR (англ. virtual reality, виртуальная реальность) – совокупность технологий, с помощью которых можно создать искусственный мир, физически не существующий, но ощущаемый органами чувств в реальном времени в соответствии с законами физики. Виртуальные объекты и субъекты, созданные техническими средствами, влияют на человека через его ощущения: обоняние, чувство равновесия и положения в пространстве, осязание, зрение, вкус, слух.
Смешанная реальность
MR (mixed reality, смешанная реальность) позволяет видеть взаимодействие реальных и виртуальных объектов. Человек уже может оценить передний и задний план, как объекты расположены относительно друг друга и, самое важное — появляется точка соприкосновения реальных и виртуальных объектов. Визуально можно представить смешанную реальность как творческое пространство, существующее между полюсами физического и цифрового мира. Возможности этого пространства практически безграничны — от наложения виртуального контента на объекты в физическом мире, как в приложениях дополненной реальности, до полного эффекта погружения, когда пользователь не получает никаких данных из реального мира, как в среде виртуальной реальности.
Как появились эти реальности?
В 1838 году английский физик Чарльз Уитстоун выявил особенность человеческого мозга анализировать окружающую среду в виде двухмерных изображений. Эти изображения улавливаются каждым глазом по отдельности и затем мозг преобразует их в трехмерные изображения. Это открытие легло в основу изобретения стереоскопа, состоявшего из двух зеркал, закрепленных под углом, в которых отражались размещенные по бокам картинки. Однако такое устройство показалось пользователям неудобным.
Популярность стереоскопы завоевали позднее, когда другой английский ученый Дэвид Брюстэра в 1851 году оснастил модель оптическими линзами на расстоянии 2,5 дюйма (примерно 6,3 см) друг от друга, а стереопару изображений вставил в слот спереди конструкции. Принцип работы стереоскопа был положен в основу многих популярных сегодня очков виртуальной реальности, поэтому его рассматривают как первый прототип VR-гарнитуры.
Отцом виртуальной реальности по праву считается Мортон Хейлиг. В 1957 году на базе Анненбергской школы Университета штата Пенсильвания Мортон Хейлиг создал первый в мире виртуальный симулятор «Сенсорама». Внешне он напоминал игровой автомат с ограждающим куполом. Пользователь мог совершить виртуальную поездку на мотоцикле по улицам Бруклина. Эффект присутствия достигался путем воздействия на все основные органы чувств одновременно: экран демонстрировал запись «от первого лица», снятую одновременно тремя кинокамерами, сиденье вибрировало, вентиляторы создавали ощущение встречного ветра, стереодинамики транслировали звуки оживленной улицы, в камеру поступали соответствующие запахи.
Настоящий бум виртуальной реальности начался только в 2012 году, когда 1 августа малоизвестный стартап Oculus запустил на платформе Kickstarter кампанию по сбору средств на выпуск шлема виртуальной реальности. 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. 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.
Компания Gartner, являющаяся одним из главных игроков на рынке аналитики информационных технологий, ежегодно составляет график цикла технологий. График цикла зрелости технологий показывает технологии в соответствии с их текущим положением во времени и уровнем ожиданий пользователей. Как можно заметить, технология дополненной реальности находится почти на самом дне «пропасти разочарования». Это можно объяснить несоответствием ожиданий по итогам тестирования поступивших в массовую продажу устройств и программных продуктов для дополненной реальности. На данном этапе обычно выявляются недостатки технологии. Виртуальная реальность успела пройти «пропасть разочарования» и находится на стадии «склон просвещения». У нее формируется стабильная аудитория, разработчики приступают к коммерческому внедрению и активно ищут решения существующих проблем. Согласно прогнозам, технология виртуальной реальности будет внедрена повсеместно приблизительно через 2–5 лет, дополненная реальность – через 5–10 лет.
За VR/AR-технологиями будущее?
VR платформы используются большей частью в игровой сфере, хотя специалисты прогнозируют массовое применение и в других направлениях: обучение, тактическая симуляция и т.д. Сегодня уже запускаются проекты для помощи в борьбе с лишним весом. Технологии виртуальной реальности активно используется в военных целях — для тренировки солдат, имитации боев. Виртуальная 3D-реальность в производстве позволяет обучать таким профессиям, где использование реальных механизмов и устройств рискованно для жизни или очень затратно (например, в машино- и самолетостроении, вождении поездов и др.).
Сегодня мы находимся на начальной стадии внедрения VR/AR-технологий в повседневную жизнь, но темпы развития велики. Немалую роль в этом сыграла и эпидемия коронавируса. В ближайшие несколько лет ожидаются существенные подвижки в распространении технологий как в бытовой сфере, так и в области таких отраслей, как медицина, образование, торговля, строительство и другие.
Надевание гарнитуры виртуальной реальности - это фантастический опыт. Это настолько реалистично, что вы почти чувствуете, как будто посещаете то или иное место или участвуете в мероприятии. Однако ключевое слово здесь - “почти”. Помните, что виртуальная реальность предназначена не для замены реальной жизни, а для ее улучшения.
Климентина Круподерова, старший преподаватель Мининского университета
#мининский #mininuniver #десятилетиенауки #МинобрнаукиРоссии #популяризациянауки #научныйфорсайт
