Почему стереоскоп считают прародителем устройств виртуальной реальности

Хронология: как развивалась виртуальная, дополненная и смешанная реальности

От стереоскопа для просмотра «объёмных» фотографий до AR-очков Magic Leap.

Последние несколько лет VR и AR применяют не только для игр и развлечений, компании используют её для продвижения своих продуктов. Большую популярность виртуальная реальность получила после фильма «Матрица». Однако появилась она задолго до популяризации в фильмах и книгах.

Концепция виртуальной реальности (VR) — полное погружение и ощущение, что человек находится в другом мире. Поэтому сперва технологию опробовали в видеоиграх, где используются устройства ввода-вывода для глубокого погружения.

В отличие от VR, где пользователь «перемещается» в другое место, дополненная реальность (AR) «расширяет» реальный мир виртуальными объектами. Это и маски в Snapchat, и игра Pokemon Go. Качество технологии в значительной степени зависит от машинного обучения и компьютерного зрения, а не от аппаратного обеспечения.

Смешанная реальность (MR) — это комбинация технологии VR и AR. Она получила популярность после запуска Microsoft HoloLens.

VR-болото. Подробная история виртуальной реальности

Игровое направление VR умерло. Именно такое ощущение возникло у многих игроков после недавней презентации крупнейшего разработчика и продавца шлемов виртуальной реальности. «За такие деньги устройство для игр никто покупать не будет» — говорят игроки. История показывает, что это действительно так. Впрочем, говорить о смерти гейминга в виртуальной реальности пока рано, но симптомы тревожные.

История вопроса

Термин виртуальная реальность (virtual reality, VR) ассоциируется с компьютерными технологиями. Большая российская энциклопедии (БРЭ) определяет термины «виртуальная реальность», «виртуальное окружение» и «киберпространство» как синонимы. По определению БРЭ, виртуальная реальность — иллюзия взаимодействия с динамическим объемным окружением, создаваемая у человека с помощью аппаратно-программных средств, например компьютерной графики, акустических и тактильных средств предъявления информации и сигналов обратной связи о собственных движениях.

Однако при зарождении VR привязки к компьютерным технологиям не было. Первые объемные изображения продемонстрировал Чарльз Уинстон в 1837 году с помощью разработанного им устройства под названием «стереоскоп» .

В стереоскоп помещаются две плоские фотографии, снятые под разным углом (стереопара). При рассматривании стереопары каждый глаз просматривал «свою» фотографию, что создавало трехмерный эффект. Устройство использовалось и используется как в практических целях (например, для дешифрирования аэрофотоснимков земной поверхности), так и для развлечения. Но главное — форм-фактор виртуальных очков и технология формирования в глазах объемного изображения с тех времен не изменились. Чтобы убедиться в этом, достаточно одного взгляда на самый распространенный советский «шлем виртуальной реальности» — стереоскоп Салют-М.

Технология стереоскопа легла в основу стереокинематографа, известного как 3D-кино задолго до премьеры «Аватара» Джеймса Кемерона. Первые патенты, касающиеся 3D-кино, датируются 1890-ми годами, а первый показ такого фильма в России состоялся в начале марта 1911 года в Санкт-Петербурге.

Стереокинематограф также использовался при создании первой VR-подобной системы Sensorama — будка с кинопроекторами, в которую интегрированы стереозвук, виброкресло, установка для имитации запахов и эмулятор погодных явлений (ветер, дождь). Устройство, созданное кинематографистом Мортоном Хейлитом в 1956 году и запатентованным в 1962, должно было стать основой будущего кинематографа, но осталось аттракционом, чьи «7D»-потомки сегодня наводнили парки отдыха по всему миру.

Так что развлекательная функция устройств виртуальной реальности 60-х, что называется «не взлетела». А вот представленное в 1961 году устройство Headsight компании Philco стало первым массовым продуктом VR. Магнитная система отслеживала поворота головы оператора и передавала соответствующие команды на подвижную камеру. Устройство предоставляло наблюдателю свободный обзор опасного для нахождения человека места. Инициатором разработки были военные. Они же обеспечили массовые заказы, внедрив Headsight в качестве охранных систем.

Виртуальная реальность, в современном понимании, т. е. сгенерированная с помощью компьютеров, была описана в 1965 году американским ученым Айвеном Сазерлендом. Согласно концепции, компьютерная модель мира воздействует на пользователя через специальный шлем, который создает иллюзию, неотличимую человеком от реальности. При этом у человека может взаимодействовать с объектами в виртуальной реальности. Последнее — это ключевое отличие виртуальной реальности от 3D-кинематографа. Описанная концепция стала определением VR и целью разработчиков VR-устройств.

В период с 1965 по 1968 год, вместе со своим студентом Бобом Спроулом, создал первый шлем виртуальной и дополненной реальности. Маломощные компьютеры того времени генерировали только примитивные каркасные трехмерные изображения. Шлем и оснастка были такими тяжелыми, что их пришлось подвешивать к потолку. За устрашающий внешний вид, устройство получило название «Дамоклов меч». Устройство было демонстратором технологий и не имело практической ценности, однако военных заинтересовало.

Бурное развитие в 70-е и 80-е годы VR, а в дальнейшем и дополненной реальности, обеспечил военно-промышленный комплекс и, прежде всего, авиакосмическая промышленность. Подготовка пилотов и космонавтов — дорогое удовольствие. Появившиеся уже в то время авиатренажёры представляли собой сложные устройства, так что в использовании технологий виртуальной реальности, разработчики видели способ сократить физические размеры системы моделирования и, соответственно, расходы.

Созданный в 1979 году корпорацией McDonnell Douglas шлем виртуальной реальности VITAL использовал датчик положения головы, два экрана проецировали изображения виртуального мира, сгенерированного компьютером в глаза пилота, позволяя осматривать механические элементы управления в кабине. Эта система VR стала прообразом сегодняшних шлемов виртуальной реальности.

К 70-м также относится разработка первой киберперчатки Sayre Glove. Установленные на перчатки датчики позволяют контролировать движение рук и пальцев. Разработка использовалась для опытов в распознавании жестов.

Облик устройств виртуальной реальности был сформирован энтузиастом носимой электроники Стивом Мэнном. Еще будучи учеником школы в 1981 году, Мэнн создал первый носимый компьютер на базе микропроцессора 6502, собранный в рюкзаке на стальной раме. Дисплей этого компьютера крепился к шлему и выдавал текст с разрешением в 40 колонок. Созданная Стивом технология EyeTap легла в основу сегодняшней технологии дополненной реальности, хотя и создана на принципах, заложенных еще в 60-е в устройстве «Дамоклов меч».

Впервые термин «дополненная реальность» был применен в компании Boeing в 1992 году. Сборщики, при постройке самолетов, носили шлемы дополненной реальности, на экранах которых отображались чертежи и инструкции. Аналогичная современная система используется, в том числе, и при сборке самолетов Су-57 в России. Но еще раньше подобные технологии нашли применение в нашлемных системах целеуказания боевых летательных аппаратов.

Настоящие же энтузиасты виртуальной реальности решили удариться во все тяжкие. Так, Джарон Ланье — автор термина «виртуальная реальность» и мессия этого феномена, а также по совместительству талантливый программист, музыкант и визионер — основал компанию VPL Research, которая выпустила на рынок: сенсорные перчатки DataGlove; сенсорный костюм DataSuit; систему объемного звука AudioSphere; движок виртуальной реальности Isaac и язык программирования для него; очки виртуальной реальности EyePhone.

Комплект VPL EyePhone, выпускавшийся с 1989 года с контроллерами стоил умопомрачительные деньги. За третью модель просили в рознице 49 тысяч долларов. В 1992 году VPL EyePhone снялся в культовом фильме «Газонокосильщик», а в 1999 году компания VPL Research подала на банкротство.

Цену систем виртуальной реальности, созданных в те времена, рядовой массовый потребитель вытянуть не смог. Главным потребителем и заказчиком VR-технологий и технологий дополненной реальности были и, пожалуй, остаются военные.

Но эти разработки позволили довести VR-устройства до стадии, когда они были готовы к применению в игровой индустрии. Этому также помогли снижение цены, улучшение удобства и простоты использования — сравните «Дамоклов меч» и Google Glass. Но главное — появилась готовая к потреблению массовая аудитория, выросшая на игровых устройствах, а также популяризации виртуальной реальности в литературе (жанр «киберпанк» берет начало в 80-х) и кино.

Впрочем, стоит отметить еще один нюанс. Несмотря на относительную простоту, технология формирования объемного изображения, созданная еще в XIX веке, до сих пор занимает только одну из ниш применения в индустрии развлечений. Связано это с доступностью и дешевизной альтернативы. Съемка трехмерного кино дороже, а просмотр в специальных очках менее удобен. При этом, для большинства фильмов, 3D не является необходимостью с художественной точки зрения. И эти два препятствия (цена и комфорт) до сих пор мешают современной игровой VR.

Появление VR в играх

Первопроходцами в VR для игр стали компании SEGA и Nintendo. Представленные в 1987 году очки SegaScope 3-D Glasses, для 8-битной консоли Sega Master System, позволяли насладиться объемным изображением в некоторых играх. И хотя очки не были в полной мере полноценным VR-устройством, иллюзия объемного изображения, создаваемая на телевизорах 1980-х с электронно-лучевой трубкой впечатляла игроков. Но за это приходилось платить низкой частотой кадров и мерцанием изображения.

В 1989 году Nintendo представила Power Glove — перчатку-контроллер для консоли NES (известной в России под брендом Dendy). Система датчиков отслеживала положение руки игрока относительно экрана телевизора и позволяла управлять некоторыми элементами в играх. Созданные для перчатки игры Super Glove Ball и Bad Street Brawler управлялись контроллерами, но при подключении Power Glove игрок задействовал дополнительные движения. Перчатка имела проблемы с точностью позиционирования, стоила 80 долларов США при цене консоли в 299 долларов и поддерживалась всего двумя играми. Это негативно сказалось на популярности устройства.

Но начало VR в игровой индустрии был положено. В 1993 году Sega демонстрирует прототип шлема виртуальной реальности для консолей Sega Genesis (известной в России под названием Mega Drive II) и Saturn. Устройство планировали продавать за 200 долларов США, оно имело два ЖК-дисплея разрешением 300×200 точек, встроенные наушники и датчики отслеживания положения головы.

Одновременно с выходом устройства должны были появится первые четыре игры, созданные для него. Однако шлем виртуальной реальности от Sega так и не появился на прилавках магазинов. Официальная причина отмены — использование VR-гарнитуры вызывало морскую болезнь и головные боли у пользователей. Впрочем, подобные симптомы наблюдаются и у пользователей современных шлемов виртуальной реальности.

Вероятно, уровень технологий начала 90-х еще не позволял достичь уровня графики, погружающей игроков в виртуальную реальность. Так что инженерам Sega, скорее всего, не удалось преодолеть технические и технологические трудности, да и отзывы пользователей, тестировавших шлем, не вдохновляли.

Это не помешало компании Nintendo попытаться застолбить первенство за собой в 1995 году. Virtual Boy, пожалуй, самая странная VR-игровая система VR. Компания Nintendo умудрилась наступить на все виртуальные грабли. Устройство получилось дорогим, неудобным, с монохромным дисплеем и плохой эргономикой. Virtual Boy — единственная консоль компании, проданная тиражом меньше 1 миллиона экземпляров.

Были попытки выпустить VR-очки и для ПК. Шлем Forte VFX1 работал на MS-DOS, и позволял играть в VR в шутеры того времени: Doom, Quake, Heretic и другие. Разработчикам удалось создать относительно комфортное устройство. Хотя не каждый пользователь был способен носить на себе более килограмма дополнительной массы пару часов, использование Forte VFX1 не превращалось в адские пытки. Впрочем, адские пытки ожидали пользователей при попытке подключения этого устройства к ПК и поиска специальных версий игр. Те, кто застал DOS-гейминг знают, что настройка звуковой карты часто превращалась в танцы с бубном, что уж говорить про VR-шлем. Дополнительным препятствием была цена — 1100 долларов на старте. Конкурент Virtual IO I-glasses был не сильно комфортнее, и стоил почти также — 990 долларов.

Несмотря на доступность технологий и рост производительности ПК и консолей, первые игровые устройства виртуальной реальности так и не получили массового распространения. Главными препятствиями оставались цена и комфорт использования при наличии дешевой альтернативы. VR меняла впечатления от Doom в сторону большей вовлеченности, но какой ценой? Позволить себе подобные устройства ради одной или двух игр позволить себе мог далеко не каждый. А этому устройству требовался еще и производительный ПК.

Когда производители выпускали устройства адекватные по цене, мешал опыт использования шлемов на практике. Неудобства встречали игроков на каждом шагу. Яркий тому пример — Virtual Boy, который не завоевал аудиторию даже после того, как Nintendo снижала на устройство цену.

После успеха в 2009 году 3D-фильма «Аватар» свою минуту славы получили стерео-игры, которые в 80-х пробовала популяризировать Sega. Но, как и в случае с 3D-кино, век таких развлечений оказался недолог. С появлением 4K-телевизоров мода на 3D сошла на нет.

Современность

Игровые VR-устройства так бы и остались уделом отдельных энтузиастов, но в 2012 году неизвестный стартап Oculus VR инициировал кампанию по сбору средств на платформе Kickstarter для выпуска нового шлема виртуальной реальности Rift. Компания по сбору средств была успешной и привлекла 2,4 миллиона долларов США. Общие затраты на проект составили 91 миллион долларов.

Oculus Rift предложил игрокам выдающееся устройство. Версия DK1 2013 года имела разрешение 640×800 пикселей, угол обзора 90 градусов, массу в 380г по цене 300 долларов! Для сравнения: упоминавшаяся выше гарнитура Forte VFX1 имела разрешение 263×230 пикселей, горизонтальный угол обзора 35,5 градусов и массу 1,1 кг при цене под тысячу долларов США на старте.

Потребительская версия гарнитура Oculus Rift уже имела разрешение 1080×1200 пикселей на глаз, частота обновления от 60 до 90 Гц, угол обзора — 110 градусов, массу 450 г, но выросла до 600 долларов и стоимость (на старте продаж). Устройство пользовалось популярностью у энтузиастов. На волне успеха стартап приобретает Facebook (ныне компания Meta, признанная на территории РФ экстремистской и террористической организацией).

Успех Oculus Rift стимулировал других игроков игрового рынка обратиться к теме виртуальной реальности. Valve, совместно с HTC, выпустили гарнитуру HTC Vive (2016), Sony выпустила шлем для консоли PS4 (2016), другие производители также выпустили продукты на рынок, но… чуда не произошло. Ограниченный успех имела только компания Sony со шлемом PS VR для PS4. Остальные вновь наступили на старые грабли. Кто-то смог худо-бедно обеспечить комфортное использование шлемов виртуальной реальности, но практически никто не смог при этом обеспечить вменяемый ценник.

Ярким примером тому служит путь компании Valve на рынке VR. HTC Vive на старте стоила 800 долларов. Полный комплект Valve Index (2019) обойдется игроку в 1000 долларов, если не покупать контроллеры, то за шлем попросят 500 долларов США. Правда сделать с этим шлемом ничего не получится. Без станции отслеживания он просто не работает. Так что вкладываться все равно придется. Но компания Valve живет и действует как энтузиаст, без оглядки на финансовые результаты. Судя по всему, цены установлены такими, чтобы отбивать затраты на производство. Покрыть расходы на НИКОР (научно-исследовательские и конструкторские работы) за счет массового рынка в Valve, похоже, не пытались.

Имея за спиной поддержку от сервиса Steam, в компании могут позволить дорогие эксперименты. Результат, конечно, впечатляет. Пользователи Vale Index во справедливо считали шлем и контроллеры одними из лучших на игровом рынке (до появления Oculus Quest 2). На чистом энтузиазме в Valve разработали и выпустили выдающуюся игру — Half-Life: Alyx, после которой все остальные VR-проекты смотрятся жалкими. Но сколько в мире игроков, позволивших себе это удивительное приключение, стоимостью в пару тысяч долларов (ПК, шлем, контроллеры)? Valve заявляет об успешности проекта, шлем регулярно светится в топе чартов продаж, особенно после релиза Alyx, но точное количество проданных экземпляров Valve не называет.

Хотя, в случае Alyx, разработчики из Valve совершили маленькое чудо оптимизации. VR-игра хорошо работала на средних настройках на видеокарте уровня GTX 1060 и запускалась на шлемах с шестью степенями свободы. Собственно, шлем Valve Index для нее был избыточным.

Естественно, о массовом потреблении при таких ценах говорить не приходится. Для сравнения, комплект PlayStation VR обходился на старте в 399 долларов, при том, что сама консоль широко распространена и имеет адекватный ценник. Но главное, компания Sony приобрела базу пользователей VR, что стимулировало разработку игр для этих устройств. Не таких выдающихся, как HL: Alyx, но вроде Hitman 3.

До появления в 2020 году Oculus Quest 2, шлем PlayStation VR был, пожалуй, лучшим по соотношению цена/качество на рынке. При этом на консоли выходили новые игры для VR. Игроки лелеяли надежду на то, что после приобретения Oculus компанией Facebook, ситуация в VR изменится. Клиенты ждали игры уровня Alyx вовсе не от Valve, а от Facebook, полагая, что богатая компания будет вкладываться в развитие этого направления.

Выпуск гарнитуры Oculus Quest 2 (2020) стал скачком в VR, а игроки полагали, что это шаг в игровом направлении и способ формирования пользовательской базы. Мощная начинка, отличная эргономика, четкое изображение, открытая платформа, автономность работы и подключение к ПК. А главное — цена от 300 долларов. Все это было, с поправкой на время, и в первом Oculus Quest, за исключением низкой цены. А если учесть доступную стоимость шлема, то становится ясно, что для завоевания массового рынка все было сделано правильно. Устройство было и остается популярным — почти 15 миллионов устройств продано. Это больше, чем проданных PlayStation VR.

15 миллионов игроков, с одной стороны, мало. К примеру, Xbox One, не самая популярная консоль на рынке в сравнении с PS4, разошлась тиражом более 40 миллионов экземпляров. Но 15 миллионов VR-игроков — невиданное до Oculus Quest 2 количество. Благодаря этому на рынке VR-игр случился прорыв.

Увы, желания пользователей были обмануты. Возможно, им следовало внимательнее отнестись к словам Марка Цукерберга, который комментируя покупку стартапа Oculus, в 2014 году говорил вовсе не об играх, а о консультациях с врачами, покупках в виртуальном магазине и фокусировании на важной работе по созданию рекламной платформы.

По меткому замечанию George Petrovich, одного из наших авторов: «Half Life: Alyx пришла в болото, показала, как можно, и ушла с короной на голове. Да только вот болото-то никуда не делось». Игровое VR-болото по прежнему с нами и этого не изменили ни PlayStation VR, ни Oculus Quest, хотя шансы были. Возможно, эти устройства появились не в то время и не в том месте.

Нынешнее поколение VR-шлемов уже обеспечивают и должный комфорт, и стоят адекватных денег. После того как два самых главных препятствия были устранены, даже скептики после знакомства с этими устройствами готовы стать новыми адептами VR. Увы, похоже, время не то. В момент триумфа лидер отрасли решил. Застрелиться.

Будущее. Quest 3, PlayStation VR 2, Valve Index 2

За исключением Sony и Valve, игровая виртуальная реальность оказалась никому не интересна. Да и эти две компании «двигаются по инерции».

Представленная система PlayStation VR 2 готовится к выходу в 2023 году. В Sony проделали работу по повышению комфорта в использовании и подключении шлема, доработали контроллеры. PS VR2 выглядит добротной игровой системой виртуальной реальности. Осталось дело за малым: за играми.

Прорывных проектов на платформе Sony VR немного, но если новое поколение станет популярным — успех придёт. Правда, менеджеры Sony в интервью напирают на игры-сервисы, новые рынки на ПК и смартфонах, а не о VR.

Успех Half-Life: Alyx показал, что в Valve не растеряли компетенции в разработке крупнобюджетных и увлекательных игр. Вопрос в мотивации. Valve разрабатывала и выпускала дорогие, качественные игровые устройства, которые были никому не нужны: Steam Controller, Steam Machines, HTC Vive, Valve Index. Успеху этих устройств препятствовала неадекватная цена.

Недавний выход консоли Steam Deck продемонстрировал, что в компании понимают причину неудач и готовы работать над их устранением. При этом, интерес к разработке VR-игр в Valve есть. Возможно, после самоубийства короля VR-гейминга на ПК, в компании взглянут на рынок виртуальной реальности иначе и поднимут упавшее знамя.

Впрочем, рассчитывать ни на Sony, ни на Valve в нынешнее время не стоит. Индустрия буксует, AAA-проекты еще до рождения душат «эффективные» менеджеры, нацеливаясь на массовые рынки — в том числе мобильный. Какие уж тут VR! Что Sony, что Valve могут себе позволить имиджевые проекты, но тащить на себе всю VR-индустрию? Сомнительно.

А что с бывшим стартапом Oculus? На недавнем Meta Connect 2022 глава компании Meta Марк Цукерберг представил шлем Oculus Quest Pro стоимостью… 1500 долларов. Не сказав ни слова о Quest 3. Новое устройство предназначается для профессионального использования в корпоративной среде. Цукерберг предлагает не играть в классном и недорогом шлеме VR, а жить и работать в шикарном шлеме с технологиями дополненной реальности. Шок? Да как сказать. Марк Цукерберг еще в 2014 году об этом говорил с планеты Фейсбук. С тех пор планета разрослась до целой «метавселенной».

Конечно, на конференции много говорилось о виртуальной реальности, и что в компании заинтересованы в развитии этих технологий. Но направление этого развития в представлении руководства отличается от того, что ждут фанаты виртуальной реальности. На полтора часа болтовни о метавселенной и сказочных перспективах пришлось только два анонса новых игр для Oculus Quest 2. Ранее обещанных игр на презентации пользователи не увидели, зато похвастались статистикой доходов. А в Meta вообще понимают почему Quest 2 стал популярным? Дело ведь в цене и комфорте, а вовсе не в метавселенной Цукерберга. И, конечно, огромную роль на уже сформированном рынке играет контент.

В реальности не виртуальной, в игровой индустрии метавселенными стали Roblox и Fortnite, которые обеспечивают контентом миллионы игроков. Перспективы же Quest Pro выглядят в вышей степени сомнительно. Вы же помните, цена, комфорт и доступная альтернатива. Цена в полторы тысячи долларов для устройства конференций выглядит завышенной даже по корпоративным меркам. Комфорт? Насколько готовы члены совета директоров надевать шлем виртуальной реальности, чтобы провести переговоры с коллегами? Доступные альтернативы? Сервисы видеоконференций доступны и распространены с 2000-ых годов.

В Horizon Worlds, метавселенной Цукерберга, создано около 10 тысяч миров. Но лишь одна тысяча миров имеет посещаемость более 50 пользователей, а большинство пользователей не возвращаются после одного месяца использования платформы.

Diagnosis

К сожалению, будущее VR-игр туманно. Крупные игроки на этом рынке либо осторожничают, либо оставляют болото VR-игр, устремившись покорять метавселенную — какой бы она ни была.

Возникает ощущение, что игровую VR-индустрию сбили на взлете. Преодолев проблемы с удобством использования и ценовые барьеры, устройства устремились к первым массовым потребителям. В этот момент крупнейший на рынке игрок решил отказаться от него. И ладно дело было бы только в новой модели. Кажется, шлем Quest 2 стал не интересен компании-производителю. Будет ли он интересен независимым разработчикам?

Представленный недавно Oculus Quest Pro, решил повторить историю VR-устройств и убиться об массовый рынок и, возможно, похоронить VR-подразделение материнской компании. История VPL EyePhone, Forte VFX1, 3D-кинематографа ничему, похоже, не научили Цукерберга и его команду. Впрочем, есть один клиент, который заплатит указанную цену и воспользуется этим устройством по назначению — военно-промышленный комплекс.

Так что игрокам остается уповать на Sony да Valve. Впрочем, надежды немного. В нынешней ситуации скорее поверишь в инопланетян или… Новый стартап.

Прошлое и будущее VR-индустрии

Рассказ об истории, современном положении и перспективах молодой индустрии.

Сегодня VR-индустрия развивается быстрыми темпами, каждый день предлагается все больше интересных идей, но не все из них доходят до внедрения. В данной статье я предлагаю вам познакомится с VR-индустрией: узнать её историю, взглянуть на современные предложения, изучить принципы работы VR-систем и проанализировать положение дел на рынке.

Первый прототип VR-очков появился ещё в 1837 году. Называлось это устройство — стереоскоп. Правда стереоскоп работал исключительно со статическими изображениями, но внешне он очень похож на современные очки виртуальной реальности. Работа стереоскопа проста, но для тех времён удивительна: в аппарат устанавливались два, казалось бы, одинаковых изображения, но сделанных под разным углом, таким образом создавался эффект объёмного изображения.

Это были лишь первые и не менее важные шаги на пути к современным VR шлемам. Стереоскопов людям было недостаточно. Всё развивалось, и для погружения в иную реальность на помощь картинам пришли фотографии, а после появились кинофильмы.

История популярных ныне 4D-кинотеатров началась с 1956 года! Тогда Мортон Хейлиг придумал как можно максимально погрузить зрителя в происходящее на экране. Придуманный им аппарат назывался Sensorama, из новшеств было подвижное сиденье с вибрацией, имитация ветра и запахов, поддержка цветной картинки со стерео звуком.

Вполне ожидаемо, что столь интересный и в то же время дорогой проект в полном объеме реализоваться не смог. И все же, данное изобретение не только дало Мортону Хейлигу звание «отца виртуальной реальности», но и сделало большой вклад в VR индустрию. Скотт Фишер, будучи руководителем проекта виртуальной среды VIEW от NASA, говорил о большом вкладе Sensorama в его проект. К разработкам NASA вернёмся чуть позже.

Поэтому перенесемся в 60-е годы в лабораторию компании Philco. В 1961 году Philco Company представила проект первого HMT шлема — Headsight. HMT (head motion tracking) — система, которая регистрировала повороты устройства в пространстве в соответствии с тремя углами Эйлера. Это значит, что с помощью данной системы у «зрителя» появлялась возможно осмотреться по сторонам, вращая головой. К сожалению, шлем не покинул пределы лаборатории Philco.

Более удачным проектом оказался The Sword of Damocle’s. С 1965 по 1968 в Гарвардсокм университете шла разработка Айвена Сазерленда и Боба Спроула. Шлем также был оснащен системой HMT. Устройство было больших габаритов и не позволяло свободно передвигаться. Данный проект считается первым шлемом дополненной реальности. К слову, Айвен сделал довольно большой вклад в развитие трехмерной графики и графики в целом.

Первые коммерческие устройства виртуальной реальности появились только в начале 90-ых. Компания VPL Research в 1989 представила рынку свою новую систему — EyePhone. Устройство состояло из очков виртуальной реальности и специальных перчаток (DataGloves). Цена этой «игрушки» была немаленькая — $250,000, в комплекте шли компьютеры для работы системы. Цена была не единственной проблемой, в то время «EyePhone» мог воспроизводить только 7 кадров в секунду, в отличие от телевизоров с их тридцатью кадрами.

По вышеуказанным причинам система не получила широкого распространения, зато какой вклад она внесла в дальнейшее развитие виртуальной индустрии! Компанией VPL Research были разработаны очки, перчатки, а также целый костюм для виртуальной реальности. Для разработчиков был создан графический движок Isaac и новый язык визуального программирования Body Electric.

Интересно, что NASA работала совместно с VPL Research по вышеупомянутому проекту VIEW. Калифорнийский отдел NASA работал над устройством шлема, а VPL в первую очередь над программной составляющей.

Проект, основанный небезызвестной компанией SEGA в 1993 году, оказался в итоге так и нереализованным. Шлем должен был стать дополнением к Sega Mega Drive. Он представлял из себя уже известную HMT систему, LCD экран и стерео наушники. Первый прототип был показан в 1993 году на Summer CES специально для журналистов. Цена гаджета была всего 200$, по сравнению с предшественниками — это значительный прогресс: вес очков был небольшой, голова чувствовала себя комфортно и не болела после длительного ношения. Тогда что же привело к закрытию этот перспективный проект?

Британская газета The Independent on Sunday после Summer CES напишет статью, где заявит о небезопасном ношении очков, после чего Стэнфордский научно-исследовательский институт заявил о возможном вреде для глаз. После этих заявлений релизы по всему миру были отменены. В октябре 1994 представитель SEGA заявил о продолжении работы над SEGA VR. Но после о проекте новостей не поступало, он был тихо закрыт, так и не дойдя до рынка потребителей.

В 1995 году на прилавках Японии и США появляется неожиданный для фанатов Nintendo аппарат — Virtual Boy. Стоимость составляла около 180$. Экран шлема был монохромный, что снизило его цену и уменьшило в размере, наушников не было, для перемещения в трехмерном пространстве использовался контроллер формы «M».

Однако Nintendo ждал крупный провал, не помогло и снижение цены на шлем. Одна из ошибок — сырость проекта. Его старались сделать быстро, так как весь мир был в ожидании нового Nintendo 64. Из-за этого проект показался людям проходным, да и от Nintendo не получил должного внимания. Ещё одной ошибкой было позиционирование проекта как портативного. Добавим малое количество игр, отголоски прошлого о вреде для зрения, а также монохромных черно-красный экран, — всё это негативно повлияло на продажи Virtual Boy.

В том же 1995 году выходит более успешный продукт — VFX1 Headgear. Стартовая цена составила около 695$, но позже снизилась до 599$. Данный шлем уже больше похож на современные девайсы. Он состоял из LCD дисплея разрешением 263×230, отображал 256 цветов, в шлем был встроен микрофон и стерео наушники.

Самое интересное в этом комплекте — контроллер Cyberpuck. Он включал в себя 3 кнопки, а внутри находился гироскоп, с помощью которого осуществлялось передвижение. Персонаж игрока двигался в ту сторону, в которую был наклонён манипулятор. И это один из первых и весьма интересных способов передвижения в игре, проблема которого до сих пор полностью не решена.

Как видим, VR индустрия делала очень большие шаги в нужном направлении. За 20 лет инженеры смогли прийти от лабораторных экземпляров до коммерческой продукции. Уже в 95-ом в магазинах имелся доступный продукт, крайне схожий с современными прототипами.

Сегодня VR индустрия делает большие шаги в распространении данной технологии как в сфере развлечений, так и в сферах труда и образования. С каждым днём виртуальная реальность находит себе новое применение и уже всё меньше выглядит как обычное развлечение, она привлекает новых инвесторов и потребителей. С ростом популярности растёт и качество, а вместе с качеством и цена. Помимо роста качества, в VR пришло множество инноваций, давайте пожалуй поговорим о них, посмотрим, что нового появилось на рынке VR за последние годы.

Ниже я составил вам небольшую таблицу с основными характеристиками последних новинок среди VR шлемов. Сверху вниз шлемы идут по новизне, но я предложил вам далеко не все варианты, только те, что могут нас заинтересовать. Здесь вы можете сравнить цены, увидеть прогресс за годы разработок, поискать разницу между профессиональными и «игровыми» VR устройствами. Если вам что-то неясно из представленных характеристик — не беда, ниже мы рассмотрим их подробнее.

Среди VR-шлемов уже как пару лет существует дешёвый аналог для тех, кто хочет прикоснуться к данному развлечению, но отдать полную стоимость не готов.

В таблице выше, как и далее в статье, данные модели VR-шлемов рассматриваться не будут, так как являются малоинтересными, но не упомянуть их нельзя было. Подобные устройства состоят из корпуса, разъема под телефон, двух линз, которые иногда можно настроить, и ремешка для крепления. Трекинг головы осуществляется за счёт электронного гироскопа в вашем смартфоне, а сами шлемы не содержат электроники.

Данные очки годятся для просмотра видео в 360° и мобильных игр. Однако нельзя не отметить их растущий потенциал на рынке.

Далее рассмотрим основные характеристики для VR-шлемов, которые были указаны в таблице. Попробуем разобраться подробнее что и как работает.

Field of view (в переводе: поле зрения) показывает угол обзора, который передаёт устройство для нас. В профессиональном оборудовании, таком как VRgineers XTAL или Pimax Vision 8K, угол обзора достигает 170º-180º, а где-то, например StarVR One, угол обзора составляет 210º.

Зрение у здорового человека охватывает примерно 220º. Из них 120º является бинокулярным зрением, то есть используется для поглощения основной информации. Для того, чтобы обеспечить наилучшее погружение, значение FOV шлема должно стремиться к человеческому. Но также не стоит забывать, что это лишь средние значения, а истинный угол обзора зависит от персональных характеристик, и это относится в том числе к FOV в VR-шлемах. FOV зависит от положения шлема на голове, расстояния от глаз до линз, бинокулярного зрения, расстояние между зрачками. В действительности невозможно абсолютно точно указать FOV для модели шлема.

В попытке добиться наилучшего результата, инженеры каждый раз балансируют между эргономичностью, угловым разрешением частотой и четкостью картинки. Как раз с этой целью современные модели шлемов вы можете комфортно настроить под себя, закрепив шлем посильнее, изменив eye-relief (расстояние от линзы до глаза) и IPD (расстояние между зрачками).

Скорее всего большинство из читателей и без меня знают, что такое частота обновления экрана, как она связаны с количеством FPS (кадров в секунду) и на что она влияет. Но всё же я проведу небольшое пояснение, ведь принцип работы частоты обновления, что в мониторах, что в VR-шлемах идентичен.

Собственно ничего сложного в понятии частоты обновления нет, ведь принцип её работы раскрыт в самом названии. Значение частоты обновления показывает количество обновлений экрана в секунду. Чаще всего частоту измеряют в Hz (Герцах). Чем большее значение — тем большее количество FPS будет показывать ваш монитор. Ниже я привёл наглядное gif-изображение, которое показывает разницу между различной частотой обновления экрана.

Как я уже говорил, ситуация с VR обстоит так же, как и с мониторами. Средней частотой обновления у шлемов является значение в 90Hz. Рекордсмен на данный момент — Valve Index, частота которого достигает 144Hz. Разница между 90Hz и 144Hz чувствуется не только в плавности картинки, но и в уровне погружения, а это самое главное для VR-шлемов.

Вот мы и подбираемся к более интересным для VR темам. Поговорим же о track-системах. Как понятно из названия, система отвечает за отслеживания действий игрока в пространстве. Но какие же tacking-системы используются VR-устройствами на данным момент?

Eye-tracking система впервые была использована в шлеме Fove 0 ещё в 2017 году, с того момента технология ушла далеко, но всё ещё не привлекла достаточно внимания со стороны инженеров. Доказательством тому является то, что сейчас данная технология имеется далеко не во всех шлемах и скорее направлена на самые дорогие и профессиональные модели. К сожалению, игр, которые бы поддерживали eye-tracking, не так много.

Ниже я вновь изготовил вам наглядную таблицу, по которой вы можете сравнить различные модели шлемов, даты их выходов, наличие eye-tracking системы, их FOV и ценник (в основном представлена стоимость не отдельного шлема, а целого комплекта, потому как зачастую шлемы отдельно не продаются).

Принцип работы eye-tracker’a основан на инфракрасных(ИК) лучах и ИК датчиках. Устройство посылает на глазное яблоко лучи, после чего они отражаются, а датчик фиксирует изменение бликов от глаза. Главное, что данная технология является абсолютно безвредной для зрения человека.

На сегодня eye-tracking выполнять несколько функций:

• Лучшее погружение. В разделе о FOV мы уже обсуждали с вами, как работает зрение человека: оба глаза охватывают

Мы видим, что интерес к eye-tracking системе только растёт и, надеюсь, спадать не будет. Кто знает, может и Sony вскоре порадуют нас шлемом с eye-tracking’ом, а значит и играми для него.

Самым простым примером positional tracking’а является HMT (head motion tracking) и на данный момент она является неотъемлемой частью любого VR-шлема. Но HMT обеспечивает лишь 3DoF (degrees of freedom), то есть 3 степени свободы, в соответствии с углами Эйлера, позволяя игроку «осматриваться».

Ещё три степени свободы даёт возможность перемещения в пространстве, однако если для обеспечения 3DoF хватает электронных гироскопов, встроенных в шлем или мобильное устройство, то с 6DoF дела обстоят немного сложнее. По методу трекинга все 6DoF системы делятся на Inside-out и Outside-in. Давайте же рассмотрим их.

Впервые 6DoF был достигнут при помощи метода Inside-out. Суть данного метода заключается в использовании камер или датчиков непосредственно на VR-устройстве, которые будут помогать определять местоположения игрока в пространстве. Если углы Эйлера определялись с помощью гироскопа, то для определения положения решили использовать акселерометр. Однако данная система positional tracking’а не может существовать самостоятельно.

В 2016 году на рынке появляется Oculus Rift с уникальной системой под названием Constellation. На помощь к акселерометру пришли ИК светодиоды и специальные датчики, которые подключались через USB-порт напрямую к компьютеру. Специальное ПО обрабатывало данные, получаемые от гироскопа, акселерометра и датчиков, на выходе получая изменение положения игрока в пространстве.

Благодаря нововведениям, инженерам удалось снизить стоимость товара (на выходе: $599) и обеспечить высокое качество track-системы, которое работает практически в любой среде. Однако из-за большой нагрузки на материнскую плату, от данной системы в будущем отказались.

Не пройдёт и года, как Sony представит нам PS VR. 2 камеры, идущие в комплекте, отслеживают синие полосы, на шлеме, и цветные сферы, на контроллерах, после передают данные на Playstation. Как вы могли уже догадаться, PS VR использует видимый световой диапазон, в отличие от Oculus Rift и его ИК светодиодов, что не позволяет устройству корректно работать в условиях темноты.

Valve и HTC же пошли немного другим путём. Разрабатывая HTC VIVE они решили прибегнуть к тому же ИК излучению, но теперь датчики находятся не на отдельной камере, а прямо на шлеме и контроллерах. Lighthouse, а именно такое название получила новая разработка, работает следующим образом.

• «Маяки» посылают ИК вспышку, которая попадает на фотодиоды, встроенные в VR-шлем и контроллеры, и задаёт отсчёт до начала сканирования.
• После чего, те же «маяки» начинают сканировать область, посылая ИК лучи.
• Датчики фиксируют ИК лучи. Запоминают время между началом отсчёта и приёмом лучей. После происходит повторная вспышка со сканированием и приёмом ИК лучей. На основе изменения времени, которое обрабатывает микроконтроллер, на выходе мы и получаем изменение положения в пространстве.

Новый метод разгрузил систему, ведь «маяки» не требуют подключения к компьютеру для обработки данных. Качество tracking системы значительно улучшилось, а главное — расширилась зона действия. Более того, теперь вас предупредят о столкновении со стеной или другим объектом в комнате. Однако блестящие поверхности могут вызывать сбои в работе системы.

Учёные и инженеры стараются сделать всё лучше, быстрее и проще, и VR не исключение. Не все были в восторге от новых «устройств слежения», поэтому некоторые компании решили вернуться к истокам и вернуть все датчики на шлем. В итоге был разработан алгоритм SLAM (Simultaneous Location And Mapping), который, благодаря камерам установленным на самом шлеме, собирает данные из окружения и, на основе относительного позиционирования, определяет ваше местоположение в реальном времени. Контроллеры также связаны со шлемом, а точнее с камерами на них, так же через ИК или через видимый свет. В этом и кроется одна из проблем современных Inside-out систем — они не работают в условиях плохой видимости.

Какие-бы варианты positional tracking’а нам не предлагали, все они неидеальны, все имеют свои плюсы и минусы, но вдобавок не всегда решают вопроса с передвижением в самих играх. Давайте же поговорим о способах передвижения и различных контроллерах.

Одним из нерешённых вопросов в VR на данный момент является вопрос передвижения. Проблематика заключается в том, что использование обычных контроллеров не является выходом, ведь это не только мешает погружению в игровой процесс, но и негативно сказывается на ощущениях игрока, потому как диссонанс, возникающий, когда игрок в виртуальном мире движется, а в реальном стоит, вызывает укачивание и тошноту. В поисках выхода разработчики и инженеры придумывают всё новые способы решения данной проблемы.

Если геймплей игры завязан на механике управления транспортом — то ничего нового выдумывать не нужно. Игроки прекрасно чувствуют себя как за геймпадом, так и за игровым штурвалом. Полный набор из штурвала и кресла с обратной совместимостью, а также VR-очков подарит вам полное погружение в игровой процесс.

Данный способ перемещения по миру представляет собой заранее созданный маршрут на который игрок никак повлиять не может. Движение происходит от триггера А к триггеру В. По пути следования вам попадаются различные неприятности для решения которых в ход идут контроллеры.

Благодаря tracking системам, которые фиксируют ваше передвижение, у вас появляется возможность самостоятельно исследовать виртуальный мир, перемещаясь по просторам собственной комнаты. Хотя придётся немного попотеть, ведь для спринта теперь недостаточно нажать одну кнопку — надо будет бежать на месте. Направление движения задаётся направлением взгляда. Возможно это не всегда будет удобно, однако теперь вы можете ещё сильнее вжиться в роль главного героя.

Скорее всего вы сталкивались с видео или гифками, где демонстрировались данные беговые платформы. Главные плюсы данного устройства — безопасность и удобство. Они занимают меньше пространства, вы не боитесь столкнуться с объектами в вашем доме, для использования не нужны никакие «маяки».

Первый минус кроется в компактности, ведь если маяки занимают совсем маленький уголок квартиры и могут быть вписаны в интерьер, то для подобной платформы придётся поискать отдельное место. Второй минус — это цена, а иногда и вовсе невозможность купить данный аппарат, ведь сегодня крайне сложно отыскать продавцов подобных платформ. И завершая данную тему, отмечу, что уже имеющиеся на рынке технологии, такие как Lighthouse и иные трекеры, превосходят подобные treadmill’ы, не говоря о том, что будет в недалеком будущем.

Два этих типа передвижения крайне похожи между собой: игрок с помощью контроллера выбирает место, куда хочет переместиться, при способе shift перемещение происходит плавно, а при teleport — резко, мгновенно перенося игрока в необходимую ему точку. Главное достоинство данного способа в том, что он не вызывает головокружения и для него нужны только очки и геймпад. И всё же назвать данный способ идеальным нельзя.

В комплекте с современными VR-шлемами зачастую идут также и контроллеры. Давайте вновь попытаемся проследить историю развития, но на этот раз не VR-шлемов, а контроллеров.

Первый коммерческий контроллер был связан с проектом EyePhone 1989 года, о котором мы вели речь вначале. Но сами DataGloves (также называются: Wired Glove или же CyberGlove) были разработаны ещё в 1977 лабораторией Electronic Visualization Laboratory.

Наряду с компанией VPL Research, разработкой перчаток занималась небезызвестная компания Nintendo. Их попытка во внедрении перчаток называлась — Power Glove. На территории США они были анонсированы в октябре 1989. Перчатки постигла та же судьба, что и VR-очки — технология была слишком сыра, работала плохо, а поддерживаемые игры были выпущены с опозданием.

К сожалению, в сети сейчас больше обещаний и свёрнутых краудфандинговых проектов, чем реальных продукций. Обычным hand-tracking’ом мало кого удивишь, ведь подобные модели существуют уже давно, поэтому многие из энтузиастов предлагают проекты с тактильной отдачей и передачей жёсткости объектов. Кто знает, может когда-нибудь старые сайты, собирающие заказы, и краудфандинговые страницы проснутся вновь, чтобы запустить продажи.

И хоть на рынке присутствует целый ряд перчаток от разных компаний, но так как спрос на данный вид контроллеров крайне мал — значит и цена будет высокой, в среднем это 530$. К высокой цене добавляется ещё малое количество игр с поддержкой данной технологии, а свежий Hand Tracking от Oculus Quest и вовсе убирает необходимость в подобном гаджете.

Как вы уже знаете, первопроходцем среди кнопочных контроллеров стал Cyberpuck, входивший в комплект VR-очков VFX-1. Компактный контроллер, состоящий из трёх кнопок и гироскопа, отвечал за взаимодействие игрока с виртуальным миром и за передвижение персонажа.

Более продвинутые контроллеры для VR были выпущены в декабре 2016 — это были Oculus Touch. Мы можем видеть, что модель состоит из курка, кнопки захвата, трёх кнопок, джойстика и специальной зоны для отслеживания жестов большим пальцем. Для отслеживания контроллеров в пространстве используются ИК светодиоды, расположенные в «кольце» контроллера, а датчики, по системе Constellation, находятся в «маяках».

В марте 2019 года были выпущенные новые контроллеры с изменённым дизайном под новую систему Inside-out tracking’а, которая определяла контроллеры в пространстве благодаря камере, установленной на шлеме. Вторая версия Oculus Touch всё также работала на АА батарейках и существенных изменений не получила.

В том же 2016 году компания HTC совместно с Valve представляют HTC VIVE, в комплект которого входили Vive Controllers. Помимо привычных кнопок захвата и курков, Vive Controllers имеют тачпад, который одновременно является и кнопками ко всем четырём направлениям. Как бы идея с тачпадом не смотрелась интересно и удобно, на самом деле это не так. поскольку при использовании тачпадов в качестве контроллера передвижения, у игроков появлялись типичные для VR-игр проблемы: тошнота и головокружение.

Ещё на презентации HTC VIVE в 2016 году Valve заявила о создании собственного VR-комплекта, но представила его только в 2019. Valve Index Controllers стали следующим шагом в развитии VR-контроллеров, потому как предыдущие модели от различных производителей не отличались оригинальностью.

На контроллере мы видим привычные джойстики, две кнопки, тачпад, а вот кнопки захвата были заменены датчиками давления, то есть теперь, во-первых, не нужно зажимать курки для взаимодействия с предмета, а во-вторых, система понимает разницу в силе сдавливания предмета. Ещё одной более интересной инновацией стал knuckles-tracker, который регистрирует движение всех пальцев.

В мае 2019 компания Oculus представила свою новую продукцию — Oculus Quest. Что касается контроллеров, то Oculus Quest по-прежнему использует Oculus Touch. Но в мае 2020 года Oculus официально представили систему hand tracking’а. Благодаря машинному обучению система научилась определять положение рук в пространстве и распознавать жесты.

Вот мы и просмотрели весь путь развития контроллеров, который ещё далеко не закончен, а скорее только начинается. Мы видим, как старые и дорогие перчатки сменились на камеры и алгоритмы. Но перед тем, как перейти к другой теме, всё же стоит рассказать о некоторых контроллерах, которые мы пропустили, чтобы не нарушать целостности картины.

Контроллеры PlayStation VR. Принцип их действия основан на считывании данных в видимом световом диапазоне, мы уже обсуждали эту тему выше. Конечно, технология устарела с 2016 года и требует доработок в ряде аспектов. Однако Aim Controller мог бы получить более широкое распространение, если бы не его эксклюзивность. К 2017 году продажи достигли 2 млн, и в целом компания не ожидала подобного спроса на товар, а это значит, что возможно Sony порадуют нас VR-продукцией для консолей нового поколения

Контроллеры от Lenovo, Samsung, HP. Все эти компании делали свои попытки в производстве VR-шлемов и комплектующих к ним. Однако ни сами шлемы, ни контроллеры не отличались новыми идеями, в основном они представляют собой редизайн контроллеров от HTC, так как работают по той же системе Inside-out.

VIVE Tracker. Ещё одно устройство от HTC, которое занимается отслеживанием положения объекта в пространстве. Устройство крепится на необходимый специальный объект — это могут быть те же перчатки, ракетки или оружие. Примерная ценна VIVE Tracker’а без подходящих для него устройств — 145$.

Контроллеры-оружие. Более дорогой и редкий вид контроллеров, большая часть которых базируется на VIVE Tracker’е. Стоимость подобного вооружения варьируется от 300$ до 1000$. Разработчики стараются подарить ощущение взаимодействия с настоящим оружием, создавая искусственную отдачу, утяжеляя, добавляя режимы стрельбы, но у крупных компаний данные идеи интереса пока не вызвали. Зато привлекли внимание различных развлекательных центров по всему миру.

Первый в мире VR парк был открыт в декабре 2016 года в Токио. С тех пор новое направление в индустрии развлечений только набирает свои обороты, с каждым днём по всему миру становится всё больше подобных заведений, аркадных автоматов 21 века.

Не стоит воспринимать VR-парки как какие-то уличные аттракционы, которые всего-лишь прокатят вас по американским гонкам. В современных VR парках находятся дорогие устройства, которые обычно не доступны из-за своей цены, а иногда и вовсе из-за уникальности. Некоторые аттракционы создаются по заказу парка. У всех этих симуляторов одна цель — обеспечить игроку максимальное погружение.

Один из примеров уникальных устройств на изображении ниже. Площадка предназначена для игры «Ковёр Соломона», в которой вам нужно будет держать равновесие при полёте, а специально созданная платформа отлично справляется с симуляцией ковра-самолёта, благодаря наклонам в разные стороны.

Конечно у VR есть перспективное будущее не только в игровой индустрии. Уже сегодня возможности виртуальной реальности используют в обучении и повседневной работе. VR-технологии применяются в архитектуре, дизайне и градостроении. Компания IKEA уже использует возможности дополненной реальности, помогая определиться с выбором мебели специально для вашего декора. Помимо помощи в создании недвижимости, VR также помогает эту недвижимость продать. Это значительно сократит расходы времени и средств на осмотр помещений. Виртуальные магазины тоже не являются чем-то за гранью фантастики. В разделе про eye-tracking мы упоминали, что компании могут перенести свои магазины в виртуальный мир, благодаря чему их продукцию можно будет как следует изучить.

Рано или поздно VR найдет своё место и в индустрии кино, а пока реализацию лишь получили некоторые промо-ролики и видеоклипы на youtube. NextVR, одна из крупнейших компаний, которая занимается созданием онлайн трансляций спортивных мероприятий в 360°.

Использование очков виртуальной реальности быстро нашло своё место в образовании. Здесь речь не только о лётных симуляторах, но и о медицинском образовании. VR/AR позволяет ученикам максимально приблизиться к реальным условиям, проводя опыты, исследования, практикуясь в навыках и обретая больше уверенности.

Виртуальный туризм позволяет попасть на закрытые или уже несуществующие локации. Кроме того, благодаря VR туризму вы можете свободно осмотреть достопримечательности со всего мира, не выходя из дома, при этом вам не будут мешать толпы туристов или плохая погода.

Взгляд на финансовое будущее VR/AR разнится: от самых оптимистичных, до более приземлённых. Инвестиционный банк Goldman Sachs прогнозирует, что к 2025 году объем продаж XR (VR, AR, AV) превысит $100 млрд. Аналитическая компания IDC заявляет о повышении прибыли от $32 млрд. к 2023 году. Наибольший интерес к VR-технологиям проявляет Китай. Ниже я привёл вам прогнозы разных лет от нескольких аналитических компаний.

Благодаря этой статье мы смогли проследить тернистый путь зарождения VR-индустрии. VR-технологии развиваются с каждым годом и на сегодня представляются весьма перспективным направлением как развлекательной, так и профессиональной сферы. Как когда-то аркадные автоматы вышли за пределы клубов, так вскоре и VR-аттракционы смогут заменить привычные нам игровые консоли. Учитывая снижение цен и популяризацию виртуальной реальности — это больше не выглядит как несбыточные мечты. Громоздкие устройства для отслеживания движений сменяются парой камер и искусственным интеллектом, графика улучшается, с каждым днём ещё больше разработчиков портируют свои игры для VR — всё это лишь положительно влияет на молодую индустрию.

Надеюсь из этой статьи вы узнали что-то новое и интересное, мне было приятно стараться для вас! Отдельно выражаю благодарность Алексею Ивановичу за редактирование статьи.

ИСТОРИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ: ОТ ЗЕРКАЛЬНОГО СТЕРЕОСКОПА УИТСОНА ДО ШЛЕМА "OCULUS RIFT" Текст научной статьи по специальности «Прочие социальные науки»

Аннотация научной статьи по прочим социальным наукам, автор научной работы — Цуканова Алиса Олеговна

С конца ХХ — начала XXI века в условиях активного распространения различных технологий: компьютеров, гаджетов, компьютерных игр и т. д., — начал интенсивно возрастать интерес к феномену компьютерной виртуальной реальности. Популярным термины « виртуального » и « виртуальной реальности» сделали именно технологии . Задача данной статьи заключается в кратком обзоре истории генезиса понятия «техническая (компьютерная) виртуальная реальность».

Похожие темы научных работ по прочим социальным наукам , автор научной работы — Цуканова Алиса Олеговна

HISTORY OF TECHNICAL VIRTUAL REALITY: FROM WHEATSTONE MIRROR STEREOSCOPE TO HEAD-MOUNTED DISPLAY "OCULUS RIFT"

From the end of the 20-th — the beginning of the 21-st century, in the context of active spread of various technologies: computers, gadgets, computer games, etc., — interest in the phenomenon of computer reality has begun to grow intensively. The terms «virtual» and «virtual reality» have been made popular with the help of technologies. The aim of the given article is to review briefly the history of the genesis of the concept of «technical (computer) virtual reality».

Текст научной работы на тему «ИСТОРИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ: ОТ ЗЕРКАЛЬНОГО СТЕРЕОСКОПА УИТСОНА ДО ШЛЕМА "OCULUS RIFT"»

горизонтального бурения скважин при примере Туркменистана.// Актуальные исследования №52 (79) — Белгород: Издательство "Агентство перспективных научных исследований". 2021. -с. 13-19

5. Ангелопуло О.К., Подгорнов В.М., Авахов В.Э., Буровые растворы для осложненных условий, — М.: Недра, 2001.

1. Демихов В.И., Средства измерения параметров бурения скважин, — М.: Недра, 1990.

2. Тагиров К.М., Нефантов В.И., Бурение скважин и вскрытие нефтегазовых пластов на депрессии, — М.: Недра, 2003.

3. Гауф В.А., Программа по буровым растворам для бурения вторых стволов и вскрытие продуктивного пласта Федоровского УПНПиКРС ОАО Сургутнефтегаз, — Волгоград 1998.

4. Пеньков А.И., Проскурин Л.П., Лукьянов В.А. Разработка методов и средств химической обработки буровых растворов для бурения глубоких скважин в условиях высоких температур и минерализации на площадях Туркмении, отчет по теме 39/67, Небит-Даг, 1969.

5. Рябоконь С.И., Пеньков А.И. Восстановление стабильности нефтеэмульсионных буровых растворов, обработанных поверхностно-активными веществами. «РНТС. Бурение», 1974., №5.

6. Тагиров К.М., Нефантов В.И., Бурение скважин и вскрытие нефтегазовых пластов на депрессии, — М.: Недра, 2003.

7. Деряев А.Р., Гулатаров Х., Мантрова С.В. Рекомендации по буровым растворам для одновременно -раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов на месторождении Северный Готурдепе, Сборник института нефти и газа, выпуск 8, Ашгабат, Туркменская служба издания 2014.

8. Аветисян Н.Г., Шеметов В.Ю. Выбор водоотдачи бурового раствора при разбуривании глинистых отложений. РНТС «Бурение» 1980., №1 с.15-17.

9. Лисов С.И. Опыт строительства горизонтальных скважин на нефтяных и газовых месторождениях. Информ.Сборник «Научно-технические достижения и передовой опыт, рекомендуемые для внедрения в нефтяной промышленности», вып.№5, 1991.

10. Левик Н.П., Пеньков А.И. и др. Эффективность применения алюмокалиевых растворов при разбуривании неустойчивых глинистых отложений. Нефтяная промышленность, серия Нефтегазовая геология, геофизика и бурение. Москва,1985., выпуск №7.

Tsukanova Alisa Olegovna

Candidate of Physics and Mathematics Department of Mathematical Physics and Differential Equations National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kiev Polytechnic Institute» PobedyAvenue, 37, 03056, Kiev, Ukraine ORCID: https://orcid. org/0000-0003-0049-3 733

HISTORY OF TECHNICAL VIRTUAL REALITY: FROM WHEATSTONE MIRROR STEREOSCOPE TO HEAD-MOUNTED DISPLAY «OCULUS RIFT»

Цуканова Алиса Олеговна

кандидат физико-математических наук кафедра математической физики и дифференциальных уравнений Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского» проспект Победы, 37, 03056, Киев, Украина ORCID: https://orcid. org/0000-0003-0049-3 733

ИСТОРИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ: ОТ ЗЕРКАЛЬНОГО СТЕРЕОСКОПА УИТСОНА ДО ШЛЕМА «OCULUS RIFT»

DOI: 10.31618/ESSA.2782-1994.2022.1.81.283 Abstract. From the end of the 20-th — the beginning of the 21-st century, in the context of active spread of various technologies: computers, gadgets, computer games, etc., — interest in the phenomenon of computer reality has begun to grow intensively. The terms «virtual» and «virtual reality» have been made popular with the help of technologies. The aim of the given article is to review briefly the history of the genesis of the concept of «technical (computer) virtual reality».

Аннотация. С конца ХХ — начала XXI века в условиях активного распространения различных технологий: компьютеров, гаджетов, компьютерных игр и т. д., — начал интенсивно возрастать интерес к феномену компьютерной виртуальной реальности. Популярным термины «виртуального» и «виртуальной реальности» сделали именно технологии. Задача данной статьи заключается в кратком обзоре истории генезиса понятия «техническая (компьютерная) виртуальная реальность».

Key words and phrases: virtuality, virtual reality, cyberspace, computer virtual reality, simulator, technologies.

Ключевые слова: виртуальность, виртуальная реальность, киберпространство, компьютерная виртуальная реальность, симулятор, технологии.

Введение. Внешний эффект виртуальной реальности в обычном ее понимании состоит в том, что человек попадает в мир, или весьма похожий на настоящий, или задуманный, инсценированный программистом (например, путешествует на Марс, участвует в межгалактических путешествиях или космических войнах, спасает человечество от катастрофы вселенского масштаба и т. п.), получив новые возможности в плане поведения и мышления. В свое время популярными термины «виртуального» и «виртуальной реальности» сделали именно технологии.

Цель работы. Задача статьи заключается в кратком обзоре истории генезиса понятия «техническая (компьютерная) виртуальная реальность».

Основная часть. За несколько последних десятилетий окружающий нас мир кардинально поменялся. Если раньше человеческая жизнь протекала в трехмерной системе координат, то сейчас пространство как минимум пятимерно, и к системе координат добавилась новая координата, которая отмеряет биты. Именно развитие информационных технологий позволило создать феномен, который получил название «виртуальной реальности». Какие ассоциации возникают у человека с этими словами? Еще не так давно они были для нас не проще расшифровки замысловатых египетских иероглифов. Однако сейчас мы представляем человека в шлеме на голове и с контроллерами в руках, вспоминаем о Нео и Морфеусе, путешествующих по Матрице, или о героях С. Лукьяненка. Термин связывают именно с современными технологиями: компьютерами, мультимедийными играми, программным обеспечением и т. п. Как бы удивительно это не прозвучало, но первым устройством, которое приблизило нас к погружению в виртуальную реальность, был первый в мире зеркальный стереоскоп, который был выпущен в 1838 году

известным английским физиком сэром Ч. Уитсоном. Внешне он был похож на современные «Google Cardboard» и представлял собой бинокулярный оптический прибор для просмотра объемных изображений, в котором зеркала были закреплены под углом в 45° для отображения боковых картинок. Стереоскоп объединял два плоских двумерных изображения с каждого глаза зрителя в одно глубокое трехмерное и позволял как бы погрузиться в созерцаемое. Данные очки, позволявшие увидеть трехмерное изображение, даже невзирая на их неудобство, были очень популярны среди обеспеченных людей того времени и стали наиболее простым прообразом современных устройств виртуальной реальности.

В целом технологии виртуальной реальности начались с попытки соединить визуальное восприятие с восприятием движения и звука. Их применение предшествует изобретению компьютера и реализовано в пилотажном симуляторе-тренажере — виртуальной кабине самолета. Во все времена обучение реальному пилотированию было очень дорогим, сильно затратным по времени и безумно опасным. Задача, поставленная перед инженерами, звучала следующим образом: ощущения курсанта, работающего на тренажере, не должны ничем отличаться от ощущений летчика, пилотирующего самолет вживую. Рычажный авиатренажер «Link Trainer» (рис. 1) (еще известный как «Blue Box» и «Pilot Trainer»), созданный американцем Э. Линком, мастером по изготовлению роялей и органов, для военного ведомства США и запатентованный в 1929 году, заставлял моделирующее устройство двигаться в трех осях, крениться, вращаться, входить в пике и выходить из него, падать, изменять курс, набирать высоту, тем самым создавая более чем удовлетворительное ощущение движения.

Рис. 1. Рычажный самолет марки «Link Trainer»

Действия человека на таком летном симуляторе были во всем похожи на действия настоящего пилота, за исключением одного: симулятор не летал, а лишь создавал иллюзию полета, не отрываясь при этом от земли. Этот авиасимулятор стал средством обучения пилотов в условиях, максимально приближенных к реальным, но не предоставляющих никакой опасности для жизни будущих летчиков. Такой тренажер стал прообразом совершенно новой для тех времен технологии — технологии виртуальной реальности.

В конце пятидесятых годов минувшего века американский кинематографист и талантливый изобретатель М. Хейлиг решил создать нечто, что поразило бы аудиторию. В 1957 году он создал и в 1962 году запатентовал экспериментальное устройство «Sensorama» (рис. 2), у которого был управляемый стереоскопический дисплей, напоминающий контроллер советского игрового автомата «Морской бой», вибрирующее посадочное место, стереодинамики, эмулятор атмосферных явлений, генератор запахов.

TEL. (213) 459—2162

Рис. 2. Плакат, рекламирующий «Sensorama»

Этот довольно громоздкий аппарат был первым прототипом мультисенсорного симулятора, который внешне чем-то напоминал игровой автомат 80-х годов прошлого века или медицинский офтальмологический аппарат для исследования глазного дна. В специальную нишу этой вместительной будки, словно в театр для одного зрителя, помещалось лицо наблюдателя. К его услугам были шесть коротких двухминутных мультикамерных трехмерных фильмов о движении, в сюжет которых он вовлекался: эти фильмы сопровождались имитацией тряски, вибрацией двигающегося крайне неудобного сиденья, порывами встречного ветра и пыли в лицо, запахами дыма или уличной кухни, из стереодинамиков доносились звуки природы или оживленного мегаполиса. То есть что-то сродни тому, что можно ощутить, посетив современный 5D-кинотеатр и простимулировав все чувства, включая обоняние и тактильные ощущения, а не только зрение и слух. Суть одной из игр для «Sensorama» заключалась в поездке на мотоцикле по улицам ночного виртуального Бруклина, ездить по которому в реальности небезопасно. Съемка демонстрировалась под таким углом, что зрителю казалось, что он сам несется по дороге на мотоцикле. В других играх можно было ездить по

пустыне на багги, кататься на велосипеде по побережью, летать на вертолете над Лос-Анджелесом, смотреть на танец живота. Так как Хейлиг был кинематографистом, свое устройство он создавал в первую очередь с целью получения нового опыта от фильмов: он мечтал создать так называемое «кино будущего». Никакой интерактивности в «Sensorama» не было, эти ее мультисенсорные экскурсии являлись пассивным переживанием, но в своем формате похожем на виртуальную реальность без компьютера: она формировалась при помощи фильмов, звукозаписей, запахов и имитации ветра с помощью фена, — которая, даже невзирая на такую примитивность, очень нравилась зрителям. Впоследствии Хейлигом была разработана модель «Театра ощущений», делающего возможным коллективное погружение целого зала в виртуальную среду по принципу «Sensorama». К сожалению, потенциальные инвесторы выразили недоверие к этим двум, бесспорно, революционным проектам, желающих рискнуть профинансировать производство дорогих аппаратов в промышленных масштабах не нашлось. Поэтому модели так и остались моделями, яркими новаторскими аттракционами, которые опередили свое время. Тем не менее,

именно «Sensorama» стала отправной точкой для развития современных симуляторов виртуальной реальности: смелые идеи Хейлига повлияли на становление широкого сегмента виртуальных видеоигр.

Следующей важнейшей вехой для совершенствования виртуальной реальности стал

1961 год, когда два инженера радио- и телекомпании «Philco Corporation», американцы Ч. Комо и Д. Брайан, разработали очки «Headsight» (рис. 3), изображение в которых выдавалось на два экрана, со встроенной системой слежения за движениями и управления с помощью головы.

Рис. 3. Очки «Headsight»

Система состояла из магнитных датчиков отслеживания положения головы пользователя, шлема с дисплеем и трансляционных камер. Это были первые очки виртуальной реальности, изображение в которых выводилось на два раздельных экрана, что спустя несколько десятилетий стало стандартом для привычных для нас устройств виртуальной реальности. Основная цель «Headsight» состояла в том, чтобы удаленно следить за событиями, например, военного или техногенного характера, которые очень опасны или вообще невозможны для нахождения в непосредственной близости от них.

Были и другие попытки разработки средств имитации, при помощи которых человек мог получить ощущение псевдореальности. Так, с начала 60-х годов минувшего века разработкой технических устройств в области виртуальной реальности занимался американский ученый в

области информатики и пионер интернета А. Сазерленд. В середине 60-х годов прошлого столетия он открыл в университете штата Юта, США, первую кафедру компьютерной графики. Если учесть, что компьютер в те времена занимал целую комнату, можно представить, насколько смелым было это начинание. Сазерленд, будучи отцом компьютерной графики, а именно дизайн-программы «SketehPad», позволявшей создавать несложные трехмерные объекты, ввел близкий по смыслу к виртуальной реальности термин «виртуальный мир», под которым понимались проекции на экране компьютера как изображение искусственной реальности. В 1965 году под эгидой Сазерленда и его ученика и коллеги Б. Спроулла в Гарвардском университете появился «Дамоклов меч» (рис. 4) — стереоскопический шлем примитивной виртуальной реальности на основе головного дисплея.

Рис. 4. «Дамоклов меч» — первая система виртуальной реальности

Это было очень громоздкое, массивное и довольно опасное изобретение — его приходилось крепить к потолку (отсюда и произошло название -легенда) на особый механический кронштейн-манипулятор, а затем — ремнями к голове

пользователя, чтобы ему было удобно его надевать. Эта разработка стала прототипом современных шлемов виртуальной реальности. Свое устройство Сазерленд подключал к компьютеру, который формировал изображение и отображал его на

дисплее шлема. Чтобы усилить пространственную иллюзию, ученый добавил в шлем стереоколонки. Чуть позже ученый создал вторую модель, меньшую по весу, которая отслеживала движения ультразвуковыми датчиками. Концепция Сазерленда такова: виртуальный мир, воспроизводимый через шлем, должен казаться реальным наблюдателю. В нем наблюдаемые вещи оказались в поле зрения испытуемого в полном подобии с ощущением в реальном мире. В следующем, 1966, году Т. Фернессом для военных летчиков США были созданы визуальные системы, на которые выводилась краткая информация о полете в упрощенной форме. В 1982 году он представил их модификацию — систему «Super Cockpit» или «Visually Coupled Airborne Systems Simulator» (более известную как «Шлем Дарта Вайдера» из-за его сильного сходства с маской знаменитого Лорда ситхов), — для упрощения пилотирования боевых самолетов-истребителей.

Следующим этапом развития технологии принято считать 1974 год, когда американский компьютерный художник М. Крюгер разработал лабораторию искусственной реальности «Videoplace». Она представляла из себя несколько связанных по сети комнат, в каждой из которых находился большой экран с расположенным позади него видеопроектором. Когда человек заходил в комнату, он видел на экране свой силуэт, а также очертания людей из соседних комнат, которыми можно было управлять: менять их цвет, размер либо присоединять к ним визуальные объекты [0, 0].

К теме виртуальной реальности обратилась также научная фантастика. Еще в 1935 году американский писатель-фантаст С. Вейнбаум написал рассказ «Очки Пигмалиона» [0], где профессор изобрел устройство, которое надевалось на голову пользователя, заполнялось особой жидкостью и позволяло погрузиться в мир оптической, слуховой, вкусовой, кинестетической и обонятельной иллюзий. Это устройство было вариацией очков виртуальной реальности. В 1942 году Р. А. Хайнлайн написал повесть «Уолдо» [0] о тяжело больном чудаковатом гении, чьими разработками пользуется вся планета. Он живет на орбите и использует телеуправляемые манипуляторы. В 1950 году Р. Брэдбери написал произведение «Вельд» («Мир, созданный детьми») [0]. В нем описывалась семья, живущая в доме с детской комнатой, в которой за счет специального оборудования и телевизионных стен достигалась отличная имитация другой реальности. В какой-то момент родители начинают подозревать, что эта комната воспитывает жестокость в их детях: они вызывают реальность африканского льва, поедающего тушу, предположительно, животного. Удивленные, почему их дети настолько увлечены сценами смерти, родители решают выключить комнату. В отместку за это разгневанные дети, которые очень любили эту детскую комнату, запирают в ней родителей, где

материализовавшиеся из виртуальной реальности львы съедают реальных родителей. То есть родители погибли от рук детей, которые настолько часто и красочно представляли хищников, поедающих их родителей, что это стало страшной реальностью. Подобная система с отображением на стены была создана позже, в 1992 году, в Чикагской лаборатории электронной

визуализации университета штата Иллинойс, США, и называлась «Computer Assisted Virtual Environment».

В 1964 году вышел философско-футурологический трактат польского писателя С. Лема «Сумма технологии» [0], в котором целая глава посвящена фантомологии. По Лему «фантоматика» — это «область знаний, решающая проблему, как создать действительность, которая для разумных существ, живущих в ней, ничем не отличалась бы от нормальной действительности, но подчинялась другим законам. Фантоматика предполагает создание ситуации, когда выходов из созданного фиктивного мира в реальную действительность попросту нет. Фантоматизация -это процесс подключения человека к машине -генератору, фальсифицирующей действительность и изолирующей его от внешней среды. Подключившись к ней, человек получит ощущение присутствия в заданных потоках событий и реальности переживаемых впечатлений». Эта формулировка представляет собой прообраз современного технологического определения виртуальной реальности.

В 1984 году американо-канадский писатель-фантаст У. Гибсон в своем романе «Нейромант» («Нейромантик») [0] впервые ввел понятие «киберпространства» для обозначения

совокупности информации, содержащейся в компьютерных сетях: «Киберпространство — это единая согласованная галлюцинация, которую ежедневно испытывают миллиарды . во всем мире . Это графическое представление . данных, хранящееся в общемировой сети компьютеров, подключенных к мозгу каждого человека .» [0, 0] Киберпространство по Гибсону — это сеть, в которой как бы свернуты виртуальные реальности, это среда взаимодействия людей и машин, а виртуальная реальность — это своеобразный способ общения человека с киберпространством. Киберпространство — это сфера информации, полученной с помощью различных электронных средств. После выхода этого классового бестселлера о мире высоких технологий киберпространством стали называть пространство, которое создается с помощью компьютерных систем связи и телекоммуникаций, немного позже этот термин стал синонимом компьютерной виртуальной реальности.

С появлением нового поколения компьютеров в конце 70-х — начале 80-х годов прошлого столетия произошел большой прорыв в разработке систем-прообразов виртуальной реальности. Тогда же официально вошел в обиход популярный нынче

термин. По утверждению американского журналиста Ф. Хэмита, он был предложен в Массачусетском технологическом институте в конце 70-х годов минувшего века для обозначения трехмерных моделей реальности, создаваемых при помощи компьютера и передающих эффект присутствия человека в них. Тогда же, в 1977 году,

в этом институте была создана первая официальная интерактивная система виртуальной реальности, «Aspen Movie Map» (рис. 5), — компьютерная программа для симуляции автомобильной прогулки по улицам города Аспен, штат Колорадо, США.

Рис. 5. Интерактивная система «Aspen Movie Map»

В отличие от предыдущей системы бывший хакер, в то время — бизнесмен,

погружения «Sensorama», пользователь стал не талантливый изобретатель, писатель, художник и

только сторонним пассивным наблюдателем владелец фирмы, которая первая начала выпускать

виртуального мира, но и его активным участником. компьютеры, способные создавать

Он мог свободно перемещаться по улицам города и стереоскопическое изображение. Он предложил

выбирать летний или зимний вид местности, применять словосочетание «виртуальная созданный с помощью компьютерной графики на реальность» для обозначения способности

основе реальных фотографий местности. Это была компьютера давать стереоскопическое

ранняя версия того, что сейчас предлагает изображение. Его фирма, первая виртуальная

приложение «Google Street View». лаборатория «Visual Programming Language

Несмотря на то, что еще в 1938 году Research Corporation» в городе Фостер, штат

французский писатель, поэт, драматург, актер, Калифорния, США, разработала сенсорную

режиссер и искусствовед А. Арто использовал перчатку «DataGlove» для тактильного

термин «виртуальная реальность» в своем сборнике взаимодействия со средой, моделируемой с

эссе «Театр и его двойник» [0], считается, что этот помощью компьютерных технологий, а также

термин сформулировал намного позже, в конце 80- цветной шлем «EyePhone» (рис. 6). х годов прошлого века, американец Д. Ланье,

Рис. 6. Сенсорная перчатка «DataGlove» и шлем «EyePhone»

Наряду со шлемом, эта перчатка стала одним из главных атрибутов виртуальной реальности. В основном перчатки виртуальной реальности применяли в качестве контроллера для управления

компьютерами и для прохождения видеоигр. Пытались также раскрыть потенциал «DataGlove» для применения в телехирургии. Ланье расширил концепцию Сазерленда, предполагая, что

существует интерактивность индивида с моделью реальности, тем самым обозначив взаимодействие между индивидом и виртуальностью. С тех пор виртуальная реальность отождествляется с более глубоким подходом. Для нее нужны головной дисплей для шлема или маски и рука-перчатка. Головной дисплей — это маленькие видеомониторы, на которые смотрят через особые линзы. Размещение этих устройств в маске или шлеме таково, что глаза принимают изображение, которое человеческий мозг идентифицирует как трехмерное. Другие методы, например, специальные очки, позволяют работать в реальной среде, обращаясь к одновременно к среде виртуальной. Эти методы позволяют входить в киберпространство и манипулировать различными виртуальными объектами.

Впоследствии «Visual Programming Language Research Corporation» разработала также костюм, отслеживающий движения всего тела. Однако успеха он не приобрел. Вскоре у компании начались большие финансовые проблемы. В 1993 году она была вынуждена объявить о своем банкротстве. Несмотря на банкротство этой компании, ее детище еще какое-то время находилась на подъеме. В 1980-х и начале 1990-х годов минувшего века были популярны игровые автоматы, оборудованные шлемами виртуальной реальности. Параллельно в 1994 — 1995 годах над устройствами виртуальной реальности для бизнеса и домашнего использования работали такие компании, как «Atari», «Sega», «Nintendo», «Philips» и «International Business Machines». Но в середине 1990-х пузырь виртуальной реальности все-таки лопнул. К тому времени активно развивался Интернет, и, по сравнению с этой «технологией будущего», виртуальная реальность, безумно дорогая и во многом ограниченная технология, уже не восхищала людей так, как раньше. Шлемы виртуальной реальности представляли собой примитивные приспособления и предлагали наблюдателю узкое поле зрения -большего существующие на тот момент технологии просто не могли позволить. Даже продвинутые модели столкнулись с трудностями, связанными с размытием изображения во время движения. В результате пользователи не погружались в виртуальную реальность, а смотрели на экран посреди темной комнаты. При этом даже при кратковременном использовании устройств виртуальной реальности появлялся сильный физический дискомфорт, связанный с громоздкостью приспособления. При всем этом, существующие устройства стоили шестьдесят -семьдесят тысяч долларов США, что исключало возможность их массового использования. Многие компании, занимавшиеся виртуальной

реальностью, закрылись. Военные разработки остались единственной областью применения технологий виртуальной реальности.

Спустя много лет, в 2012 году молодой американский предприниматель и геймер-

энтузиаст из пригорода Лос-Анджелеса, штат Калифорния, США, будущий основатель компании «Oculus VR» П. Лаки представил шлем виртуальной реальности «Oculus Rift». Первый прототип «Oculus Rift» он собрал в гараже своих родителей на деньги, которые заработал на ремонте телефонов «iPhone». Устройство, создаваемое для видеоигр, стало одним из самых популярных проектов виртуальной реальности и в те времена стоило всего лишь триста долларов США. Для массового производства «Oculus Rift» Лаки планировал привлечь двести пятьдесят тысяч долларов США, но в итоге собрал в десять раз больше. Возрождение технологий виртуальной реальности позволило решить проблемы, из-за которых эти технологии потерпели фиаско в 1990-х годах минувшего века, — например, расширить угол зрения до 110°, увеличить контрастность видеоизображения, уменьшить время задержки сигнала, а также — габариты, вес и стоимость оборудования. В 2014 году «Oculus VR» была приобретена корпорацией «Facebook». Это был толчок к возрождению индустрии виртуальной реальности [0, 0].

Выводы. Вышеприведенное относится к истории виртуальной реальности в ее наиболее распространенном понимании компьютерной виртуальной реальности, то есть нового бытийного измерения, созданного с помощью компьютерных технологий. Эта мнимая среда кажется реальной благодаря специальной графике и стереозвуку. За этим миром и закрепилось когда-то «виртуальная реальность». Каждый, кто сталкивался с компьютером, может сказать, что знаком с виртуальной реальностью в вышеприведенном смысле. «Виртуальный» в его употреблении в словосочетании «виртуальная реальность» берет начало в вышеизложенной компьютерной технологии. Технологическая направленность термина «виртуальная реальность» долгое время определяла его. Будучи впервые использованными в ходе исследования сред, имитированных с применением техники, понятие виртуальной реальности рассматривается в контексте компьютерно-смоделированных миров, которые ощущаются так, будто существуют реально. С точки зрения органов чувств и восприятия, эти мнимые миры настолько же реальны, а по силе переживаний даже более чувственны, чем существующие. Например, сидящий на берегу реки в компьютерной виртуальной реальности рыбак может ощущать тяжесть удочки в руках, слышать журчание и плеск воды, чувствовать запах тины или горящего неподалеку костра. С помощью виртуальной реальности можно спокойно побродить по виртуальным залам Эрмитажа, Государственной Третьяковской галереи, Лувра или других известнейших музеев мира, можно попасть в виртуальную галерею и рассмотреть картину или инсталляцию не хуже, а иногда даже лучше, чем находясь рядом с ней. Можно лично познакомиться с персонажами разных игровых

вселенных или почувствовать себя главным героем невероятной истории. Наконец, можно стать свидетелем рождения Вселенной и присутствовать при Большом Взрыве, как это позволяет сделать проект «Computer Assisted Virtual Environment», где в небольшой комнате наблюдателю пытаются представить эволюции Вселенной, от точки сингулярности и до самого момента зарождения жизни.

Arto A. Theater and its Counterpart / A. Arto. -Saint Petersburg, Symposium. — 2000. — 448 p.

Bradbury R. The Smile: Classic Short Stories Series / R. Bradbury. — Creative Education Inc., U. S.; Library Binding edition. — 1991. — 32 p.

Gibson W. Neuromancer / W. Gibson. — Moscow-Saint Petersburg, AST & Terra Fantastica. — 1997. -576 p.

Heinlein R. A. Waldo / R. A. Heinlein. — Kiev, A.S.K — 1993. — 412 p.

Kirik T. A. Virtual Reality and its Ontological Prototypes / T. A. Kirik. — Kurgan State University. -2007. — 134 p.

Lem S. Summa Technologiae / S. Lem. -Moscow, AST. — 2002. — 668 p.

Weinbaum S. Pygmalion's Spectacles / S. Weinbaum. — Minsk, EksKIZ, CVL Books. — 1993. -P. 217 — 238.

Yakimenko K. N. Virtual Reality / K. N. Yakimenko. — Center for Humanitarian Education of the National Academy of Sciences of Ukraine. Access mode: https://cyberpsy.ru/articles/yakimenko-virtual-reality/.

Арто A. Театр и его двойник / A. Арто. — Санкт Петербург, Симпозиум. — 2000. — 448 с.

Bradbury R. The Smile: Classic Short Stories Series / R. Bradbury. — Creative Education Inc., U. S.; Library Binding edition. — 1991. — 32 p.

Гибсон В. Нейромант / В. Гибсон. — Москва-Санкт Петербург, ACT & Terra Fantastica. — 1997. -576 с.

Хайнлайн Р. A. Waldo / Р. A. Хайнлайн. — Киев, А.С.К. — 1993. — 412 с.

Кирик T. A. Виртуальная реальность и ее онтологические прототипы / T. A. Кирик. -Курганский государственный университет. — 2007.

Лем С. Сумма технологии / С. Лем. — Москва, ACT. — 2002. — 668 с.

Вейнбаум С. Очки Пигмалиона / С. Вейнбаум.

— Минск, ЭксКИЗ, СВЛ Букс. — 1993. — С. 217 — 238.

Якименко K. Н. Виртуальная реальность / K. Н. Якименко. — Центр гуманитарного образования Национальной академии наук Украины. Режим доступа: https://cvberpsv.ru/articles/vakimenko-virtual-reality/.

Ширинова Д. Б., Гусейнова М. А., Багирова Н. Н.

Доценты, кафедры нефтехимической технологии и промышленной экологии, Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, химия — технологический факультет г. Баку,

ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДЕЙ, ОБРАЗОВАВШИХСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПОНИЖЕНИЯ УРОВНЯ КАСПИЙСКОГО МОРЯ

Shirinova D. B., Huseynova M. A., Bagirova N. N.

Associate Professors, Department of Petrochemical Technology and Industrial Ecology, Azerbaijan State University of Oil and Industry, Faculty of Chemical Technology Baku, Republic of Azerbaijan,

EFFICIENT USE OF LAND AREAS GENERATED AS A RESULT OF LOWERING

THE CASPIAN SEA LEVEL

DOI: 10.31618/ESSA.2782-1994.2022.1.81.281 Аннотация: В работе описаны причины изменения уровня Каспийского моря, прогнозы изменения уровня, сравнения, анализ проб грунта, взятых с прибрежного участка в 35 м от моря для использования земель в результате понижения уровня моря для выращивания. Опыты проводились в двух населенных пунктах, расположенных вдоль побережья. Выделенные участки промывались смешанной пропорцией хозяйственно-бытовых стоков, морской воды + хозяйственно-бытовых стоков и морской воды + хозяйственно-бытовых стоков + обычной (пресной) воды. После промывки на этих участках изучали солесодержание почвы. На обоих участках были высажены одноименные растения и политы указанными промывными водами. Установлено, что площадь, орошаемая смесью хозяйственно-бытовых стоков + обычная вода (1:1), может быть более продуктивной.

Abstract: The paper describes the causes of changes in the level of the Caspian Sea, forecasts of changes in the level, comparisons, analysis of soil samples taken from a coastal area 35 m from the sea for land use as a result of a decrease in sea level for cultivation. The experiments were carried out in two settlements located along the coast. Selected areas were washed with a mixed proportion of household waste, sea water + household waste and sea water + household waste + ordinary (fresh) water. After washing in these areas, the salinity of the soil was studied. On both sites, plants of the same name were planted and watered with the indicated washing waters. It has