Browse By

Эволюция VR и AR: вехи развития

Кто мог однажды подумать, что человечество сможет покорить космос? А представить, что существуют частицы, которые меньше атомов, подумать о высокоскоростной связи с любым человеком по всему земному шару? Мы живем в веке бурно развивающихся технологий. Причем настолько, что уже зачастую не успеваем уследить за всеми новинками в технологической сфере. Однако никто не будет отрицать, что одним из главных изобретений человечества является создание компьютера. Но мы не будем рассматривать их историю развития, как они из гигантских машин, занимающих практически пять или шесть комнат, превратились в элегантные персональные устройства. Мы затронем одну из революционных вех в развитии информационных технологий. Речь пойдёт о технологиях виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR). Эти технологии достаточно молоды, но уже есть немало работ, исследований и разработок.

Для начала. Давайте проясним, что же такое VR и AR. Небольшая вводная. VR — это полное погружение человека в окружение, смоделированное компьютером. Воссозданный мир передаётся человеку через органы чувств. В свою очередь AR — это технология сочетания объектов виртуального мира с реальным. При этом, в отличие от VR человек всё также воспринимает реальный мир, пусть и в видоизмененном состоянии. Выходит, что VR взаимодействует лишь с пользователями, а AR — со всем внешним миром.

Позднее был введен термин MR (Mixed Reality). Суть этой технологии состоит в привнесении виртуальных объектов в реальный мир, где виртуальный объект невозможно отличить от реального. Однако о них позже. Сейчас предлагаю окунуться в историю развития данных технологий и определить, с какими трудностями сталкивались разработчики, инженеры, как эти проблемы решались, а также проследить эволюцию развития данных технологий от громоздкого, дорогого, недоступного, до практичного и легкого использования.

История развития технологий VR и AR берет своё начало с… 1837 года. Неожиданно, да? Именно в том году появился прародитель всех стереоскопических (3D) очков. Изобретателем стал английский физик Чарльз Уинстон. Его устройство работало достаточно просто: помещались два одинаковых плоских изображения под разными углами, благодаря чему мозг мог воспринимать изображение как объемную картинку.

А далее… Данная идея канула в небытие. Пока спустя 119 лет мир не узнал об американском режиссёре Мортоне Хейлиге. Он также известен как «отец виртуальной реальности». В августе 1962 года он запатентовал свой симулятор «Sensorama», который сам Хейлиг называл еще «театром погружения». Изобретен он был в 1957 году. «Сегодня постоянно растёт спрос на методы обучения и тренировки людей таким способом, чтобы исключить риски и опасность реальных ситуаций», — говорится в том патенте. Машина из себя представляла громоздкий аппарат, похожий на устройство для исследования глазного дна или на большой игровой автомат. В патенте также описывалась виртуальная технология, в которой визуальные образы дополнялись движениями воздуха и вибрацией.

Устройство использовалось, в основном, в парках развлечений, где можно было почувствовать себя байкером или героем какого-нибудь фильма. Однако проект Sensorama не получил должной поддержки инвесторов, так как он был достаточно дорогим и очень рисковым. Это привело к приостановке работы над симуляторами.

Однако в 1961 году инженерами компании «Philco» была предпринята попытка создания первого массового продукта в VR сфере. Шлем являлся первой стереоскопической гарнитурой, или как тогда было принято называть подобные гаджеты — первым «головным дисплеем» (HMD (англ. Head-mounted display)). Особенностью данного шлема было то, что в нужном месте была установлена камера, благодаря которой оператор в шлеме мог наблюдать за происходящим вокруг нее. Также шлем был оснащён магнитной системой слежения. Он передавал камере информацию о каждом движении, что изменяло ракурс обзора в соответствии с поворотом головы. Интересный факт: этот шлем достаточно успешно использовали военные журналисты. Они могли наблюдать за происходящим в горячих точках, что называется «вокруг себя», без малейшей угрозы для собственного здоровья.

Следующей точкой обзора будет проект «Sword of Damocles» (или с англ. «Домоклов меч»). Система была разработана сотрудниками Линкольновской лаборатории Массачусетского технологического университета. Устройство имело отличительную черту: разработчики смогли научить девайс накладывать компьютерную графику на вид реального мира. По сути, мир получил первый шлем дополненной реальности.

Реализация проекции 3D-объектов на линзы осуществлялась с помощью специальной программы на компьютере. В ней хранилось множество двумерных картинок 3D-объекта с разных ракурсов, которые демонстрировались зрителю в определенной последовательности исходя из положения головы. Однако проблемы оставались нерешенными: громоздкость и немобильность. Позже, конечно, сделали вторую версию – более компактную, легую, мобильную с ультразвуковыми датчиками. Однако…

1980 год… Мир знакомится с прародителем всей носимой электроники Стивом Мэнном. Он, будучи школьником, смог собрать свой первый переносной компьютер для работы со съемочной техникой. Мэн также является разработчиков AR очков «Eye Tap».

Стив смог улучшить разработку «Домоклова меча». Ему удалось максимально успешно применить возможности расщепителя луча на шлем-камере. Это дало возможность показать окружение не только для обычного пользователя через видоискатель, но и для системы, работающей с камерой на шлеме для наложения виртуальных объектов на сцену в реальном времени. Самое главное, Стив смог доказать, что технологии VR и AR должны быть удобными и мобильными. Все вычисления производились с помощью небольшого компьютера, помещенного в рюкзак.

Далее встал вопрос о том, как же взаимодействовать с виртуальной и дополненной реальностью? Ведь мы могли только лишь наблюдать объемную картинку. В 1984 году была предпринята первая попытка. Благодаря наличию специальных перчаток, выступающих в роли контроллера, игроки вдвоем могли полностью погрузиться в искусственную реальность. Однако цена одного комплекта (шлем, перчатки) была чудовищно огромной: 100 тысяч долларов. Затем в 1990 году появилась одна из первых систем VR для игр, 1992 стал годом рождения первой комнаты виртуальной реальности. Для возможности ощутить эффект присутствия было необходимо надеть специальные очки со стереоскопом. Как и было положено, система имела контроллер для взаимодействия с VR-объектами и технологию отслеживания рук и головы пользователя. Причем стоит отметить, что некоторые компании до сих пор используют эту систему.

У всех вышеперечисленных технологий осталась одна нерешенная проблема: их нельзя было назвать домашними, так как они являлись очень дорогими, плюс ко всему было необходимо огромное пространство. И тут на рынок выходят SEGA, NINTENDO… Что из этого вышло, вы узнаете далее.

Автор: Данила Михайловский

Источники:

1. https://trashbox.ru/topics/118301/istoriya-razvitiya-virtualnoj-realnosti

2. Холопова Л. А., Поткина Е. С. Развитие информационных технологий // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2014. – № S9. – С. 21–25. – URL: http://e-koncept.ru/2014/14612.htm.

3. Дополненная реальность: с чего всё начиналось// сайт ARNEXT//https://arnext.ru/articles/dopolnennaya-realnost-s-chego-vsyo-nachinalos-530 (Дата обращение 20.05.2019)

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *