Виртуальная реальность врывается в жизнь современного человека

5 Июля 2019

Как часто в повседневной жизни вы слышите выражения «дополненная реальность» или «виртуальная реальность»? Знаете ли вы, что это такое? Встречался ли вам в парках развлечений такой аттракцион, как «5D-кинотеатр»? Или вы уже успели оценить его возможности? Пресс-служба Роспатриотцентра решила подробно изучить вопрос «других реальностей» и рассказать про их развитие в мире цифровых технологий, а также о том, как они могут улучшить жизнь современного человека.

Для начала немного теории

Виртуальная реальность (VR) — созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие.

Дополненная реальность (AR — «расширенная реальность») — технологии, которые дополняют реальный мир, добавляя любые сенсорные данные. Несмотря на название, эти технологии могут, как привносить в реальный мир виртуальные данные, так и  устранять из него объекты. Возможности AR ограничиваются лишь возможностями устройств и программ.

Стоит сразу прояснить разницу между AR и VR:

  • VR блокирует реальный мир и погружает пользователя в цифровую вселенную. Если вы стояли в своей комнате, а надев специальную гарнитуру, оказались в «другом» мире среди невиданных существ – это VR.
  • AR добавляет элементы цифрового мира в реальный. В основе всемирно известной игры «Pokemon Go» заложены именно AR-технологии, с помощью которых на привычных для вас улицах вы можете ловить тех самых покемонов.

Путь в виртуальность

Свои истоки виртуальная реальность берет в далеком XVIII веке. Именно тогда начали появляться картины-панорамы, которые были вытянуты в замыкающуюся ленту. Для подобных произведений даже строили специальные округлые здания. Примером тому служит музей-панорама «Оборона Севастополя».

Настоящий прообраз современных очков и шлемов виртуальной реальности появился в конце 1830-х годов. Чарльз Уитстон изобрел «стереоскоп», который позволял рассматривать фотографии в объеме. С помощью стереопары — двух слегка отличающихся фото одного и того же объекта (например, снятых с двух точек на небольшом расстоянии друг от друга). Если расположить их так, чтобы каждый глаз человека видел только один снимок, одно изображение «наслаивается» на другое, создавая эффект объема. В то время особенной популярностью пользовался «виртуальный туризм»: люди могли часами рассматривать снимки лесных тропинок и парковых аллей, уходящих куда-то в глубину.

Фото: pixabay.com

В середине ХХ века люди увидели впечатляющую на то время технологию – персональный кинотеатр Sensorama. Мортон Хейлиг изобрел устройство, представляющее собой автомат-симулятор, на экране которого мелькали объемные изображения, сопровождающиеся стереозвуком, а кресло под зрителем вибрировало. Также Stereorama в нужный момент генерировала запахи и дуновение ветра. Стоит отметить, что в то время данное изобретение не пользовалось большим успехом.

 

Фото: ru.wikipedia.org

Дополненная реальность шла рука об руку с виртуальной вплоть до 1990 года, когда учёный Том Коделл впервые предложил термин «дополненная реальность». В 1992 году Льюис Розенберг разработал одну из самых ранних функционирующих систем дополненной реальности для ВВС США. Экзоскелет Розенберга позволял военным виртуально управлять машинами, находясь в удалённом центре управления. А в 1994 году Жюли Мартин создала первую дополненную реальность в театре под названием «Танцы в киберпространстве» – постановку, в которой акробаты танцевали в виртуальном пространстве.

 

Настоящий бум произошел в 2012 году, когда малоизвестный стартап Oculus запустил на платформе Kickstarter кампанию по сбору средств на выпуск шлема виртуальной реальности. Разработчики обещали пользователям «эффект полного погружения» за счет применения дисплеев с разрешением 640 на 800 пикселей для каждого глаза. Необходимые 250 тысяч долларов были собраны уже за первые четыре часа. В 2015 году начались предпродажи первого серийного потребительского шлема виртуальной реальности Oculus Rift CV1. Сказать, что релиз был ожидаемым — значит не сказать ничего. Вся первая партия шлемов была раскуплена за 14 минут. Это стало символическим началом бума VR-технологий и взрывного роста инвестиций в эту отрасль.

 

Невозможные возможности

Если с функциями дополненной реальности (AR) все предельно понятно, так как действие происходит в «нашем» пространстве, то виртуальная реальность (VR) может вызывать непонимание и опасение у людей, ни разу не сталкивавшихся с такими технологиями. Могли ли вы предположить, что VR способна оказывать обезболивающий эффект или влиять на вкус пищи?

Американские специалисты из Корнеллского университета провели исследование, в котором решили определить, может ли виртуальная реальность улучшить вкус некоторых блюд, а также, как обстановка влияет на восприятие вкуса.

«Когда мы едим, мы воспринимаем не только вкус и аромат пищи. Мы также получаем информацию и от нашего окружения — уши, глаза и даже воспоминания могут существенно повлиять на восприятие», — поясняют ученые.

Для эксперимента ученые набрали группу из 50 добровольцев, которым предлагалось побывать в двух виртуальных локациях — скамейка в тихом парке и грязный коровник, а также в обычном закрытом помещении, например кабинке.

После погружения в VR-пространство людям предложили голубой сыр. Добровольцам сказали, что все сорта сыра разные, хотя это был один и тот же продукт.

Эксперимент показал, что сыр, съеденный в приятной обстановке VR, вкуснее, чем тот же сыр, съеденный в обычной будке без виртуальной реальности. Коровник, естественно, занял последнее место.

Авторы исследования пришли к выводу, что виртуальную реальность можно использовать для тестирования различных продуктов.

А в ожоговом отделении больницы Университета Лойолы в Иллинойсе VR уже несколько лет используют наряду с обезболивающими препаратами. Во время болезненных процедур пациенты играют в симулятор SnowWorld. Это виртуальная игра в снежки на фоне полуфантастического зимнего пейзажа с замерзшими реками, снеговиками и пингвинами. Игроку нужно сконцентрироваться на выполнении заданий, поэтому он поневоле отвлекается от физических ощущений. МРТ-исследования подтвердили, что во время игры боль действительно воспринимается слабее.

Еще один симулятор, Virtual Meditative Walk, помогает справляться с хроническим болевым синдромом. Сеанс выглядит так: пациент медленно идет по беговой дорожке, наблюдая за постепенно меняющимся пейзажем вокруг. Виртуальная прогулка дополняет так называемую «медитацию осознанности», во время которой человек полностью сосредотачивается на своем состоянии в данный момент, не думая ни о прошлом, ни о будущем.

Физическое состояние и реакции пациента постоянно отслеживают мониторы. Они измеряют показатели, указывающие на уровень стресса — например, температуру тела и пульс. В начале «прогулки» виртуальные горы вокруг окутаны туманом, но по мере того, как больной сосредотачивается и успокаивается, туман рассеивается. Это позволяет пациентам легче концентрироваться и, как следствие, обращать меньше внимания на боль.

Сегодня виртуальная реальность также позволяет справляться со многими расстройствами психики. Она дополняет экспозиционную терапию при лечении фобий: например, те, кто панически боится высоты, могут «побывать» на крыше небоскреба, при этом зная, что на самом деле они в полной безопасности.

Также VR помогает людям, страдающим паранойей и схожими расстройствами. Недавнее исследование ученых Оксфордского университета показало, что репетиция пугающих ситуаций в виртуальной среде значительно снижает страх в реальности. В ходе эксперимента 30 человек с острым бредом преследования «общались» с виртуальными собеседниками в нескольких смоделированных ситуациях — в лифте или вагоне метро. Людей разделили на две группы: в первой участники использовали при «общении» привычные защитные приемы, во второй отказались от них. Тренировки в VR-среде помогли: значительное снижение тревоги почувствовали 20% участников в первой группе и больше 50% во второй.

Технологии виртуальной реальности способны не только лечить, им под силу восстановить многие функции организма после тяжелой болезни. Основное направление подобных разработок — реабилитация после инсульта. VR становится важной частью физиотерапии, она помогает вернуть утраченную свободу движений.

В 2015 году такую методику успешно протестировали в госпитале Валь д’Эброн в Барселоне. Одной из участниц исследования стала Глория Боу Феррейро, пережившая инсульт сразу после родов. Женщина оказалась практически парализована: тело не слушалось ее, она едва могла говорить. Несколько месяцев Глория участвовала в программе реабилитации, куда входила и недавно разработанная VR-игра.

Пациентка должна была взаимодействовать с предметами на экране, перемещая ладони с закрепленными на них датчиками. Поначалу задача казалась невыполнимой, но со временем Глория освоила множество уровней игры, включая виртуальный аналог боулинга. «Программа реабилитации оказалась по-настоящему мотивирующей. Я могла совершенствовать движения рук, сама того не осознавая, абсолютно естественным путем», — говорит женщина. Самостоятельные занятия дома после возвращения из больницы необыкновенно важны для тех, кто перенес инсульт. Теперь, когда программа доказала свою эффективность, ее планируют использовать.

VR в России

Около 500 команд в России экспериментируют с проектами в сфере конструирования интерактивного параллельного пространства. Один из самых молодых медиарынков завоевывает не только игровую индустрию, с которой изначально ассоциировался, но и другие отрасли экономики. Сейчас для деятельности VR-компаний наступает удачное время. 

Образование

Виртуальная реальность сегодня – один из приоритетных векторов развития образования как в мире, так и в России. Причем речь идёт не только о детском, но и о корпоративном обучении. Технологии позволяют «перемещать» обучаемых в реалистичную иммерсивную среду, наглядно демонстрировать сложные процессы, опасные явления, знакомить с героями и событиями давно ушедших времён, а самое главное – дают возможность неопытному специалисту проделать действия самостоятельно.

Кстати, VR приходит и к российским школьникам. Московский институт открытого образования (МИОО) передал в этом году  в школу №1788 очки виртуальной реальности и видеоконтент для работы. В качестве плюса новых технологий учителя отмечают междисциплинарность:  «Это в школьном расписании литература, история, физика, география — отдельные предметы, а в жизни все темы и науки взаимодействуют друг с другом».

Пилотный проект по использованию VR  на уроках физики и биологии запущен также в московской школе № 627 и дает детям возможность пользоваться приборами, которые невозможно воспроизвести в реальности из-за масштаба или специфики, например счетчиком Гейгера для измерения радиоактивного излучения урана. Ученики также могут «завести» двигатель внутреннего сгорания и наблюдать за его действием в разрезе.

Искусство

VR технологии постепенно внедряют в искусство. Например, в Новой Третьяковке до 20 декабря можно посетить выставку «VR: Наталия Гончарова, Казимир Малевич, Иван Шишкин, Эдвард Мунк» и прогуляться по мастерским знаменитых художников, а также внимательно изучить, как они писали свои полотна. Из бонусов — возможность составить собственный виртуальный натюрморт и выстроить для него композицию и цвет.

Российская государственная библиотека тоже идет в ногу со временем. На официальном сайте пользователи могут ближе познакомиться с историческими событиями, посетив виртуальные выставки.

Военная отрасль

Новые разработки не обошли стороной и военную отрасль. У российских военных появятся первые отечественные очки виртуальной реальности. С их помощью они будут обучаться работе в боевых условиях.

Гарнитуру разработал холдинг «Росэлектроника», входящий в состав госкорпорации «Ростех». Виртуальные очки позволят военным работать в пространстве с 3D-моделями и фотореалистичными панорамами. Работает гарнитура на отечественном программном обеспечении и может воссоздавать как полностью виртуальную, так и смешанную, и дополненную реальность.

Применять разработку будут при обучении военных. Они смогут оттачивать навыки для дальнейшей работы с настоящей техникой. Программа будет связывать радиосети, в которых работают военнослужащие на реальных станциях, с теми, которые находятся в учебном классе.

Развлечения

Стоит отметить, что виртуальная и дополненная реальность широко используется в сфере развлечений. 3D-рисование, кинотеатры, квесты, скалодромы, аттракционы и многое другое перенесли в виртуальное пространство, теперь полетать на параплане или прокатиться на гоночном автомобиле может каждый желающий. Слетать в космос? Легко! Оказаться в условиях зомби-апокалипсиса? Запросто!

 

Используйте открывающиеся перед вами возможности с умом!

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский центр гражданского и патриотического воспитания детей и молодежи» (Роспатриотцентр) является подведомственным учреждением Федерального агентства по делам молодежи, оператором Государственной программы «Патриотическое воспитание граждан Российской Федерации на 2016-2020 годы» и участником Федерального проекта «Социальная активность» Национального проекта «Образование».