Виртуальная реальность

1 История развития виртуальной реальности

Уже в Средних веках, в Европе, начали использовать термин “виртуальная реальность”, он обозначал одно из направлений в лингвистике.

То, что сейчас люди называют виртуальной реальностью, появилось относительно недавно. Компьютеризировать этот процесс – значит дать подвижность, звук и само восприятие. Но виртуальная реальность появилась до того, как был изобретен первый компьютер.

Идея погружения человека в искусственный мир принадлежит Мортону Хейлигу. Уже в 1961г. Компания Philco продолжает развивать свои технологии и представляют на головной убор под названием Headsight. Это устройство представляло собой шлем с видеоэкраном и двумя динамиками. Основная его задача состояла в том, чтобы удаленно наблюдать за ситуациями, которые слишком опасны. Позже оно получит повсеместное применение.

        Появление компьютеров позволило создавать трехмерные виртуальные миры. Поэтому в 1959 году на свет появляется первая графическая система DAC-1, созданная компаниями General Motors и IBM. С помощью этой системы можно было задать описание практически любой модели и вращать ее со всех сторон.

Рис.1.5.  Первый шлем виртуальной реальности “Дамоклов меч”

        Айвен пытался создать такое устройство, но он понимал, что с данными технологиями он не сможет этого сделать. В 1966 он начал разработку первого шлема виртуальной реальности при поддержке министерства обороны. В 1968 году Сазерленд  создал головной дисплей, изображение на котором генерировалось с помощью компьютера. Данный шлем был подвешен к потолку, поскольку, он был очень тяжелым. Отсюда и его название “Дамоклов меч” (рис.1.5.).

        Изображения формируемые компьютером отображались на экране в режиме “стерео”,  которое создавало иллюзию глубины. Одновременно с изображением воспроизводился “стерео” звук. При повороте головы менялось изображение на экране дисплея, чему способствовали установленные датчики, которые отслеживали положение головы. Благодаря этому появилась возможность попасть в виртуальный мир не только наблюдателем, но и участником. Данное изобретение дало большой толчок дальнейшему развитию виртуальной реальности

2 Свойства и виды виртуальной реальности

Выделяют четыре свойства виртуальной реальности: порожденность, актуальность, автономность и интерактивность. Российский исследователь виртуальной реальности Николай Александрович Носов открыл эти свойства:

• Порожденность. При помощи другой реальности, порождается виртуальная реальность.
• Актуальность. Виртуальная реальность актуальна “здесь и сейчас”, пока активна порождающая реальность.
• Автономность. В виртуальной реальности свои законы, порядки, пространство и время.
• Интерактивность. Виртуальная реальность может взаимодействовать с другими реальностями, как независимая от них.

Существует три класса виртуальной реальности: условные, прожективные и пограничные.

В условной виртуальной реальности создается искусственный мир при помощи моделей и схем. То есть, здесь нет необходимости в полном создании мира, например “видеопространство” Мирона Крюгера.

Прожектированная виртуальная реальность представляет собой реальности, которая спроектирована на основе каких-либо идей. Это может быть любой придуманный мир.

Пограничная виртуальная реальность состоит из сочетания настоящей реальности с виртуальной.

Виртуальную реальность разделяют на: пассивную, обследуемую и интерактивную.

• Пассивная виртуальная реальность - это графическое воспроизведение с сопровождением звука, которая обходится без управления человеком. Примером данной реальности служит прибор Мортона Хейлига, Sensorama.
• Обследуемая виртуальная реальность - в данной реальности возможен выбор и ограниченное управление сценариев изображения и звука. Примером является, Aspen Movie Map.
• Интерактивная виртуальная реальность – ее реализация выполнена в полном масштабе. Благодаря которой, пользователь имеет неограниченные возможности в управлении. Примером служит, проект The Cave.
• Иммерсионная виртуальная реальность – она может обеспечивать как полное погружение в созданный мир, так и частичное.
• Смешанная виртуальная реальность – реальность, которая состоит из дополненной и дополненной виртуальности.
• Дополненная реальность – она дополнена какими-либо объектами.
• Дополненная виртуальность – это виртуальный мир с объектами из реального.

3 Технологии объемного изображения

        Благодаря бинокулярному зрению, которым обладает человек, он может воспринимать размеры, формы, расстояния до объекта. Мозг человека получает от каждого глаза два изображения, а воспринимает их, как одно трехмерное изображение. Благодаря данному механизму, мы можем воспринимать объемные объекты в пространстве.

То есть, чтобы виртуальную реальность  человек воспринимал  в объемном виде, необходимы два канала изображения и чтобы, обеспечить передачу изображения в каждый глаз. Возможны несколько способов реализации данной технологии: