VR - Общие понятия
Автор: Василий Шушарин
В последние годы развитие информационных технологий
позволило создать технические и психологические феномены, которые
в популярной и научной литературе получили название "виртуальной
реальности" "мнимой реальности" и "ВР-систем". Развитие техники
программирования, быстрый рост производительности
полупроводниковых микросхем, разработка специальных средств
передачи информации человеку, а также обратной связи ( надеваемых
на голову стереоскопических дисплеев - "видеофонов" и
"дейта-глав", и "дейта-сьют", то есть перчаток и костюма, в
которые встроены датчики, передающие на компьютор информацию о
движениях пользователя) - все это создало новое качество восприя-
тия и переживаний, осознанные как виртуальные реальности.
Внешний эффект состоял в том, что человек попадал в мир,
или весьма похожий на настоящий, или предварительно задуманный,
сценированный программистом (например, попадал на Марс,
участвовал в космических путествиях или космических войнах), или,
наконец, получал новые возможности в плане мышления и поведения.
Наиболее впечатляющим достижением новой информационной
технологии, безусловно, является возможность для человека,
попавшего в виртуальный мир, не только наблюдать и переживать, но
действовать самостоятельно. Собственно говоря, человек и раньше
мог, причем достаточно легко, попасть в мир виртуальной
реальности, например, погружаясь в созерцание картины, кинофильма
или просто, увлеченно поглощая книгу. Однако во всех подобных
случаях активность человека была ограничена его позицией зрителя
или читателя, или слушателя, он сам не мог включиться в действие
как активный персонаж. Совершенно иные возможности предосталяют
ВР-системы: самому включиться в действие, причем часто не только
в условном пространстве и мире, но и как бы вполне реальных, во
всяком случае с точки зрения восприятия человека. Все это, судя
по всему, и предопределило бум потребностей на новые
информационные технологии и соответственно, быстрое развитие их.
Профессор Есио Цукио в статье "Состояние и перспектива технологии
мнимой реальности" пишет, что по прогнозам около 2ООО года объем
продаж новой технологии составит 1О трлн. йен и, что даже более
важно, развитие этой технологии способно вызвать настоящую
революцию в самых разных областях человеческой деятельности. В
связи с этим целесообразно сначала рассмотреть
Основные области употребления технологии виртуальной реальности
Первая область уже получила название "Симуляция
реальности". Здесь речь идет разработке программ и технологий
полноценной имитации различных действий или форм поведения (
жизнедеятельности ), внешне, психологически для человека ничем не
отличающихся от соответствующих реальных действий или ситуаций. В
дальнейшем виртуальные реальности, в которых достигается
указанный здесь эффект, мы будем называть "имитационными".
Известно, что первыми разработчиками в этой области были военные,
создававшие имит ации боевых событий и действий, а также
тренажеры для быстрого обучения ведения боя в ситуациях,
создаваемых такими имитациями. В "Бизнес Уик" N1 за 1993 г. мы
читаем: "Итак, представьте себе, что вы находитесь вместе с нами
в просторной, обшитой дере вянными панелями комнате. Полковник
Джек Торп, один из специалистов по компьюторному моделированию
Управления перспективных НИОКР министерства обороны, гасит свет,
включает компьютер - и в комнату с трех полутораметровых экранов,
расположенных прямо п еред вами, врываются грохот и сполохи
танковой атаки. В мгновение ока вы оказываетесь внутри танка,
несущегося по иракским пескам, и отнюдь не в качестве стороннего
наблюдателя - вы выполняете ту же задачу, которая стояла перед
2-м танковым соединение м американской армии в одном из сражений
операции "Буря в пустыне". И хотя качество изображения на экранах
не лучше, чем при просмотре обычного видеофильма, у всех
возникает ощущение абсолютной реальности происходящего: вот один
из летящих прямо в тан к снарядов взрывается с оглушительным
грохотом - и головы зрителей невольно вжимаются в плечи.
Любопытно, что во время подобных тренировок, которые проводились
с военнослужищими, одни солдаты "в ходе боевых действий" нередко
покрывались холодным потом , другие же от нервного напряжения
изрыгали потоки проклятий и ругательств. Но этот результат - не
единственный: после занятий на видеотренажере у членов танковых
экипажей резко повысился уровень боевой подготовки". Естественно,
что имитировать и моде лировать с помощью ВР-систем можно не
только военные действия, но любые, поддающиеся описанию,
операционализации и затем воплощению с помощью новой технологии.
" Имитаторы,- пишет Л.Щекотова в статье "Кибернавты в зазеркалье"
вырвались из-под опеки во енных. Широко известны спортивные
тренажеры ( для лыжников, велосипедистов и проч.), симулирующие
"бегство из помещения": спортсмен передвигается в виртуальном
пространстве, "реалистическом" или "абстрактном" - по желанию.
Музыканты отрабатывают техни ку на виртуальных инструментах, не
беспокоя окружающих. На подходе - хирургический симулятор для
операций на призрачном пациенте призрачными инструментами.
Начинающие врачи смогут отрабатывать технику не в теории и не на
хладном трупе, а на "живом" те ле, кожа и внутренние органы
которого реагируют на каждое движение скальпеля, даже появляется
кровотечение. Инструменты подает виртуальная медсестра, а рядом с
операционным столом стоит не менее виртуальный врач инструктор,
который комментирует ход оп ерации и дает указания и советы".
Однако нельзя и преувеличивать современные возможности симуляции
и имитации, эти технологии по признанию специалистов ( например,
Майрона Крюгера ) находятся пока еще в зачаточном состоянии,
представляют собой главны м образом демонстрационные модели.
Движения симулированных объектов выглядят слегка плоскими и
неравномерными. Тяжелые очки-видеофоны ограничивают движения
головы. Качество изображения оставляет желать лучшего. Между
командами и их исполнением наблюда ются неприятные задержки. "
Проблемы и с перчатками - оптические волокна хрупки и часто
ломаются; перчатки лучше передают взмахи руки, чем более тонкие
движения. Более того, регенерация реалистической компьютерной
графики и полноценных симуляций требу ет огромной компьтерной
мощи: приходиться подключать несколько компьтеров и думать об
оптимальном распределении нагрузки. К тому же написать и
проверить программное обеспечение, необходимое для создания ВР,
весьма сложно - при этом, как выяснилось, пр актически невозможно
избежать ошибок". Но дело не только в качестве облачения и
компьютерной технике программирования. Еще не удалось разработать
и телевизионную камеру, способную оцифровать изображение простой
18 ноября 2006