Когда это началось и почему это полезно помимо игр

Цель этой статьи - познакомить с виртуальной реальностью (VR), описав и объяснив историю вокруг нее. Будут рассмотрены примеры аппаратного и периферийного оборудования, а также приложения виртуальной реальности в различных условиях помимо игр. К концу у каждого будет четкое представление об этой технологии, необходимых для нее инструментах и ​​многих преимуществах использования виртуальной реальности в различных средах и настройках.

Определение и история виртуальной реальности

Виртуальную реальность можно описать как виртуальный мир, созданный компьютером, который является трехмерным и может быть исследован пользователем. Пользователь может касаться и перемещать объекты в этом виртуальном мире и настолько погружаться в него, что он ощущается как реальная жизнь.

Виртуальная реальность впервые стала возможной в 1950-х годах благодаря оператору Мортону Хейлигу, который построил однопользовательскую консоль под названием Sensorama. По сути, это было первое трехмерное телевидение. К 1960-м годам компьютерные ученые, такие как Джарон Ланье, Дуглас Энгельбарт, и Иван Сазерленд, были взволнованы и стремились исследовать и экспериментировать с новыми формами технологий, такими как устройства ввода, пользовательские интерфейсы, мультимедиа и пользовательский интерфейс на 360 градусов.

В связи с повышенным интересом к виртуальным мирам, с течением времени в виртуальной реальности были сделаны дальнейшие разработки, объединившие улучшения, такие как увеличение скорости обработки, улучшенные графические карты, достижения в интерактивных технологиях и веб 2.0. Улучшения в кино- и телеиндустрии также способствовали развитию виртуальной реальности. Теперь стали возможны виртуальные миры, такие как «Вторая жизнь», позволяющие пользователю полностью взаимодействовать с этими средами способами, которые мы раньше никогда не рассматривали.

В течение 1990-х годов Nintendo вложила большие средства в оборудование виртуальной реальности. Они работали над передачей изображений игрокам через головные уборы виртуальной реальности, и цель заключалась в том, чтобы предоставить доступную игровую консоль. Nintendo Virtual Boy был выпущен в 1995 году по цене 180 долларов. Это было неудачно, и в следующем году его сняли с производства из-за используемого оборудования высокого класса.

Итак, Nintendo вернулась к чертежной доске, чтобы изобрести новое поколение игр, и в 2006 году они выпустили Wii. Nintendo утверждала, что это были:

Представляя новое поколение игр, Wii подарит вам беспрецедентный игровой процесс, выводящий удовольствие на совершенно новый уровень. - Нинтендо

Nintendo Wii использует портативный контроллер, чтобы игрок мог взаимодействовать с объектами в игре перед ним и, как следствие, изменять взаимодействие.

Оборудование и периферия

Основное различие между инструментами виртуальной реальности прошлого и настоящего заключается в том, что громоздкое на вид оборудование, которое было неудобно и дорого, стало более доступным, меньшим, легким и, следовательно, более удобным и простым в использовании. На смену громоздкому головному дисплею (HMD) пришли более легкие модели, которые более удобно закрывают глаза и лицо.

Новое начало потребительской виртуальной реальности и компьютерных игр

Oculus rift оказал большое влияние с тех пор, как в 2015 году была выпущена потребительская версия. За несколько коротких лет он набирал силу в своем развитии. Благодаря недавнему приобретению компании Марком Цукербергом за 2 миллиарда долларов, все готово для великих вещей в форме виртуальной реальности в фильмах и играх.

Эта технология может и, вероятно, будет использоваться в широком спектре отраслей с другими компаниями, такими как Sony, с ее версией под названием «Morpheus», которая в настоящее время находится в разработке. Этап виртуальной реальности будет создан для современного потребителя. Разработка Oculus началась как краудфандинговая кампания на Kickstarter, где они смогли собрать более 2 миллионов долларов. Затем деньги были потрачены на разработку и производство «Комплект разработчика 1». Комплект был нацелен на разработчиков программного обеспечения, которые создают игры для виртуальной реальности или включают ее в существующие программные решения.

В 2014 году был выпущен «Комплект разработчика 2» с расширенными функциями, такими как «позиционное отслеживание» и «OLED-дисплей с низким постоянством». Предыдущие воплощения виртуальной реальности имели множество ошибок в системе и вызывали у потребителей тошноту. Визуального качества было недостаточно для того, чтобы технология достигла ожидаемого уровня продаж. Кажется, что сейчас самое подходящее время для потребительской виртуальной реальности.

Игровая индустрия сыграет большую роль в успехе этой технологии виртуальной реальности, и, к счастью, сейчас разрабатывается много крупных игр, совместимых с Oculus Rift. Oculus будет ведущим поставщиком технологии виртуальной реальности, а разработчики игр, такие как «Frontier Developments» Дэвида Брабена и «Cloud Imperium Games» Криса Робертса, работают над большими космическими симуляторами под названием «Elite Dangerous» и «Star Citizen». В этих играх игрок помещается в кабину космических кораблей Starfighter, поэтому с включением технологии виртуальной реальности, такой как Oculus Rift, игрок сможет иметь полный диапазон движений головы вокруг кабины, что даст эффект реального Будучи там.

Космические симы идеально подходят для виртуальной реальности, поскольку игрок сидит за своим столом и играет на компьютере, управляя персонажем, который также сидит в кабине. Это придаст эффект реализма и еще больше погрузит игрока в игру и сделает весь игровой процесс более правдоподобным.

Star Citizen - крупнейший краудфандинговый проект компьютерных игр в истории, который на данный момент собрал более 300 миллионов долларов и продолжает расти. Эта игра будет совместима с Rift и станет демонстрационным примером того, как виртуальная реальность может быть использована в компьютерной игре. Крис Робертс, разработчик Star Citizen, всегда создавал игры, которые доводили компьютерные технологии до предела их возможностей. Поэтому его игры всегда впечатляют визуально. Совместите это со свободой передвижения, которую может дать виртуальная реальность, и результат будет впечатляющим и увлекательным опытом для потребителя. Эта игра также позволит ходить вокруг звездолетов и ангаров, что также должно хорошо использовать технологию VR.

Будем надеяться, что разработка будет продолжаться, и для Oculus и его конкурентов будет разрабатываться все больше и больше игр и программного обеспечения, так что технология виртуальной реальности наконец-то займет постоянное место в жизни современного среднего потребителя, а не фальстартов, которые случились. в прошлом.

Данные перчатки

Перчатки всегда были частью оборудования виртуальной реальности с самого начала, хотя изначально они не были разработаны для этого. Однако можно сказать, что перчатки для работы с данными теперь можно использовать во многих рабочих средах, а также в играх. Компания AnthroTronix, например, совместно с Министерством обороны США разработала перчатку для управления роботами.

Однако принципы работы информационных перчаток могут отличаться. Некоторые перчатки измеряют разгибание пальцев с помощью оптоволоконных кабелей и света, который проходит через кабели к датчику. В зависимости от того, как пользователь двигается, держит и изгибает пальцы, определяется количество света, попадающего на датчик. Например, если пользователь сжал кулак, меньше света попадет на датчик, который, в свою очередь, отправит данные в блок обработки виртуальной реальности.

Более дешевым вариантом являются перчатки, в которых используются полоски гибкого материала, покрытые электропроводными чернилами, для измерения положения рук и пальцев пользователя. Когда пользователь перемещает пальцы, он соответственно изменяет электрическое сопротивление вдоль полосок. Хотя эти перчатки не так точны, как волоконно-оптические, они по-прежнему очень эффективны и намного более доступны.

Если пользователю нужны самые точные и надежные перчатки из представленных на рынке, лучше всего будет рекомендован ловкий ручной мастер (DHM). Эта информационная перчатка прикрепляется к суставам пальцев пользователя с помощью механических звеньев, как эндоскелет. К каждому из этих звеньев прикреплены датчики, измеряющие движение сустава каждого пальца. Эти перчатки громоздкие и громоздкие, однако они более точны, чем перчатки с оптоволоконным кабелем или перчатки из электропроводящего материала.

Тактильные ощущения

Технология Haptics определяется как:

Наука о применении ощущений прикосновения и управления к взаимодействию с компьютерными приложениями. Используя определенные устройства (например, джойстики, информационные перчатки), пользователи могут получать обратную связь от компьютерных приложений в виде ощущений в руке или других частях тела - WhatIs.com

В сочетании со сценой виртуальной реальности технология тактильных ощущений может использоваться для обучения людей задачам, требующим точной зрительно-моторной координации, таких как хирургия и обучение, чтобы стать летчиком-истребителем. Его также можно использовать для игр, в которых вы чувствуете взаимодействие с изображениями.

Многие из самых первых устройств тактильной обратной связи, представленных на рынке, использовали электромагнитные технологии, такие как вибрационные двигатели. Виброзвонок в мобильном телефоне или звуковая катушка в динамике являются примером того, что центральная масса перемещается под действием приложенного магнитного поля. Сейчас, в четвертом поколении тактильных устройств, многие технологические компании исследуют технологии, чувствительные к давлению.

Очки Гугл

Несколько лет назад Google выпустила Google Glass. Цель Google Glass - расширить вашу реальность, но по мере того, как Google экспериментирует и исследует свой новый продукт, существует большая вероятность того, что контактные линзы виртуальной реальности могут быть изобретены.

Google Glass - это кусок стекла в форме призмы, который может проецировать изображения поверх вашего существующего видения. Он управляется голосовыми командами, сенсорным экраном и движениями головы. Он прикреплен к гарнитуре, похожей на оправу для очков, только квадратное стекло, расположенное перед одним глазом.

Приложения виртуальной реальности

Список приложений для виртуальной реальности бесконечен, и они доказывают свою полезность способами, которые никогда не считались возможными. Виртуальная реальность дает нам огромные преимущества. Они могут включать, например:

  • Медицина
  • Военный
  • Архитектура
  • Искусство и дизайн
  • Индустрия развлечений
  • Образование и обучение
  • Бизнес и финансы
  • СМИ
  • Спорт
  • Лечение и изучение фобий
  • Визуализации, например астрономия
  • Изучение и лечение зависимостей
  • Прогноз погоды
  • Исторические, например воссоздание древних цивилизаций
  • Анализ данных

Виртуальная реальность в армии

В Форт-Брэгге использовалась успешная программа обучения на виртуальном симуляторе с полным погружением для американских солдат. Система обучения спешенных солдат по-прежнему доступна для военных, чтобы практиковать и улучшать подготовку своих солдат в полностью иммерсивной среде виртуальной реальности. Эта система позволяет пользователям выполнять опасные военные задачи своевременно, безопасно и с меньшими затратами.

Я вижу, что в будущем мы будем использовать эту систему для проведения репетиций, - сказал сержант. Чарльз Хейвуд, командир группы 1-го батальона 505-го парашютно-пехотного полка боевой группы 3-й бригады 82-й воздушно-десантной дивизии.

Британские военные (армия, флот и военно-воздушные силы) также считают, что обучение в виртуальной реальности приносит большую пользу. Он используется в целях обучения опасным боевым действиям, имитации полета и других областях боевой подготовки без риска смерти или ранения людей. Солдаты могут практиковать такие сцены, как сражение с противником в определенной среде, что позволяет им стать более точными и уверенными. Еще одним дополнительным преимуществом обучения виртуальной реальности является то, что это гораздо более дешевый метод, позволяющий высвободить средства для других областей военного бюджета.

Виртуальная реальность в здравоохранении

Виртуальная реальность в здравоохранении - самый увлекательный и полезный инструмент во всех областях медицины, хирургии и психиатрии. Хирургическое моделирование может позволить хирургу-стажеру обучаться и практиковать хирургию в безопасной среде. Виртуальную реальность можно использовать также для лечения психологических заболеваний, таких как посттравматическое стрессовое расстройство и фобии. Человек, страдающий агорафобией, может научиться справляться со своими симптомами в менее опасной среде. Процедура виртуальной реальности выявляет факторы стресса, влияющие на их состояние, которое постепенно ухудшается. Это увеличивает их способность справляться с новыми или неожиданными ситуациями.

Медицинские эксперты в Великобритании и США поддерживают использование технологий виртуальной реальности, и это использование было разделено на четыре области применения:

  • Хирургия, включая хирургическую навигацию и роботизированную хирургию.
  • Визуализация медицинских данных, включая расширенную реконструкцию изображений (в 2 и 4 измерениях). Предоперационное планирование и передовые аналитические программные инструменты
  • Обучение и тренинги, включая виртуальные хирургические симуляторы и симуляторы для медицинских процедур.
  • Реабилитация и терапия, включая обезболивание, поведенческую терапию, психологическую терапию, физическую реабилитацию и развитие двигательных навыков.

Клинические преимущества использования технологии виртуальной реальности для всех областей здравоохранения многочисленны. Они могут включать улучшение результатов лечения пациентов за счет уменьшения числа врачебных ошибок, усовершенствования с помощью малоинвазивной хирургической техники (MIS), улучшенной диагностики и значительных улучшений с помощью психологической и двигательной реабилитации.

Еще примеры виртуальной реальности и здравоохранения

  • Виртуальная реальность в стоматологии
  • Виртуальная реальность в сестринском деле
  • Виртуальная реальность
  • Лечение аутизма виртуальной реальностью
  • Виртуальная реальность для инвалидов
  • Система HumanSim
  • Диагностика виртуальной реальности

Виртуальная реальность и астрономия

Использование виртуальной реальности в обучении студентов-астрономов бесценно. В прошлом астрономы изо всех сил пытались выяснить трехмерный характер Вселенной, и, вероятно, величайшая ценность виртуальной реальности в астрономии заключается в том, что она позволяет пользователям визуализировать ее. Астрономы могут физически взаимодействовать с Солнечной системой, перемещать планеты, касаться звезд, наблюдать кометы и вообще экспериментировать с Млечным путем. Таким образом, они могут получить более глубокое понимание того, как существует Солнечная система и как управлять катастрофами, такими как комета, летящая к Земле.

Заключение

С момента самых первых изобретений в 1950-х годах виртуальная реальность позволила нам раздвинуть границы во многих областях повседневной жизни. После более чем 60-летнего развития в таких областях, как компьютерные процессоры, графические карты, Web 2.0, фильмы, телевидение и средства массовой информации, виртуальная реальность становится гораздо более реалистичной, а оборудование становится меньше и доступнее. Виртуальная реальность теперь может обеспечить безопасную среду для обучения и лечения персонала, что может сократить человеческие жизни и финансовые бюджеты.

Это также помогает нам лучше, чем когда-либо, улучшить наше обучение в таких областях, как астрономия. Персональные компьютеры и консольные игры быстро улучшаются и предлагают геймерам отличное развлечение, близкое к реальному. По мере того, как ученые и изобретатели продолжают работать с этой наукой (например, Oculus в Калифорнии, США), есть надежда, что оборудование и возможности виртуальной реальности могут стать еще более доступными, поскольку оборудование становится все дешевле и меньше. Кто знает, как эта технология изменит нашу любовь в течение следующего десятилетия, но она определенно будет к лучшему.