Виртуальная реальность и ее психологическое воздействие. Компьютерная реальность

все, что вам нужно знать

Реклама

Сегодня прогресс достиг действительно небывалых высот, а новое поколение способно использовать такие возможности, о которых еще 10-15 лет назад люди лишь мечтали. То, что было мистикой и волшебством, сегодня стало техническим прогрессом. Один из таких моментов – это виртуальная реальность. Сегодня мы поговорим о том, что такое VR и как ее используют в различных сферах.

Определение виртуальной реальности

Виртуальная реальность – это созданный с помощью технического и программного обеспечения виртуальный мир, передающийся человеку через осязание, слух, а также зрение и, в некоторых случаях, обоняние. Именно объединение всех этих воздействий на чувства человека в сумме носит название интерактивного мира

Она, VR, способна с высокой точностью имитировать воздействия окружающей виртуальной действительности на человека, но для того, чтобы создать действительно правдоподобный компьютерный синтез из реакций и свойств в рамках интерактивного мира, все процессы синтеза просчитываются, анализируются и выводятся в качестве поведения в реальном времени.

Использование виртуальной реальности многогранно: в 99 процентах случаев одушевленным и неодушевленным предметам, созданным при помощи такой технологии, присущи точно такие свойства, поведение и движение, какие есть у их настоящих прототипов. При этом пользователь в состоянии оказывать на все одушевленные и неодушевленные объекты влияние согласно реальным законам физики (если игровым процессом не предусмотрены другие законы физики, что случается крайне редко).

Принцип работы

Многим интересно, как именно действует технология. Вот три главных компонента, которые используются практически при любом взаимодействии с виртуальной средой:

1. Голова. Виртуальная среда внимательно, при помощи специализированной гарнитуры, отслеживает положение головы. Так, гарнитура двигает картинку согласно тому, в какие из сторон и когда пользователь поворачивает свою голову – в бок, вниз или вверх. Такая система официально называется шестью степенями свободы.
2. Движения. В более дорогих модификациях технического обеспечения отслеживаются и движения пользователя, при этом виртуальная картинка будет двигаться согласно им. Речь идет здесь не об играх, в которых пользователь просто находится на месте и взаимодействует с окружением, но о тех, где он перемещается в виртуальном пространстве.
3. Глаза. Еще один основополагающий в реальности датчик анализирует то направление, в котором смотрят глаза. Благодаря этому игра позволяет пользователю погрузиться в интерактивную реальность более глубоко.

Эффект полного присутствия

Уже по термину полного присутствия понятно, о чем именно идет речь: мир – это виртуальная реальность. Это значит, что пользователь будет ощущать себя именно там, где находится игра, и он может взаимодействовать с ней. Пользователь поворачивает голову – персонаж тоже поворачивает голову, человек шагает в своей комнате – игрок движется в интерактивной реальности. До сих пор идут споры — возможно ли полное погружение в виртуальную реальность?

The Leap – отслеживание пальцев и кистей

Эффект от полного присутствия достигается за счет устройства The Leap. Это устройство, использующее сложную систему отслеживания каждого движения, все еще остается частью очень дорогих и ТОПовых шлемов. Однако алгоритм работы достаточно прост, и он присутствует в немного измененном виде в другом устройстве, а именно в шлеме HTC Vive.

Как контроллер, так и шлем в HTC Vive, оснащены множеством фотодиодов – небольших приборов, преобразовывающих световую энергию в электрическую.

Важный момент! Вообще человек ежедневно сталкивается с фотодиодами и их работой. Как пример, это фотодиод, отвечающий за освещение смартфона. Фотодиод определяет, сколько именно освещения падает на него, и, на основе этих данных, регулирует уровень яркости

Такой же принцип полного присутствия используется и в шлеме. В комплекте со стандартным ВР-шлемом идут две станции, которые через временные интервалы пускают пару лучей – это горизонтальный и вертикальный лучи. Они пронизывают комнату и добираются до фотодиодов на устройстве шлема и контроллера. После этого фотодиоды начинают свою работу, и за несколько секунд происходит обмен информационными данными, в ходе которого датчики передают положение контроллеров и шлема.

В этом заключается алгоритм создания полного присутствия.

Какие существует разновидности VR

Официально сейчас существует три разновидности виртуальной реальности:

1. Имитация и компьютерное моделирование.
2. Мнимая деятельность.
3. Киберпространство и аппаратные средства.

VR шлемы

Стартом интерактивной реальности можно считать создание трех шлемов:

1. HTC Vive
2. Oculus Rift
3. Samsung Gear VR

Главная разница между этими тремя гаджетами заключается лишь в компаниях-производителях. В остальном же они похожи. Все три шлема отличаются портативностью и обеспечением полного погружения в игровой процесс.

Плюсы и минусы виртуальной реальности

Плюсы:

1. Возможность полностью окунуться в интерактивное измерение.
2. Получение новых эмоций.
3. Профилактика стресса.
4. Создание электронных информационных и обучающих ресурсов.
5. Проведение конференций.
6. Создание объектов культурного наследия.
7. Возможность визуализации различных объектов и физических явлений.
8. Возможность для каждого перейти на новый уровень развлечений.

Минусы:

К минусам можно отнести следующие моменты:

1. Зависимость.
2. Еще один явный минус: виртуальная реальность и ее психологическое воздействие на человека – оно далеко не всегда бывает позитивным, так как есть риск слишком сильно погрузиться в виртуальным мир, что иногда влечет за собой проблемы в социальной и других сферах жизни.
3. Высокая стоимость устройств.

Применение виртуальной реальности

VR можно использовать в таких сферах, как:

1. Обучение. Сегодня интерактивная реальность позволяет смоделировать тренировочную среду в тех сферах и для тех занятий, для которых необходимой и важной является предварительная подготовка. Как пример, это может быть операция, управление техникой и другие сферы.
2. Наука. VR дает возможность значительно ускорить исследования как атомного, так и молекулярного мира. В мире компьютерной реальности человек способен манипулировать даже атомами так, словно это конструктор.
3. Медицина. Как и было отмечено, при помощи VR можно тренировать и обучать медицинских специалистов: проводить операции, изучать оборудование, улучшать профессиональные навыки.
4. Архитектура и дизайн. Что может быть лучше, чем показать заказчику макет нового дома или любого другого строительного объекта при помощи такой реальности? Именно она позволяет создавать эти объекты в виртуальном пространстве, в полном размере, для демонстрации, тогда как раньше использовались ручные макеты и воображение. Это касается не только строительных объектов, но и техники.
5. Развлечение. VR безумно популярен в игровой среде. Причем, спросом пользуются как игры, так и культурные мероприятия и туризм.

VR – вредно это или нет?

Пока что можно отметить, что никаких глобальных исследований в этой области не проводилось, однако первые выводы сделать уже можно. Так как VR еще только-только разрабатывается (и это действительно так), у многих могут появляться неприятные ощущения при продолжительном использовании этой технологии. В частности, человек будет ощущать головокружение и тошноту.

Пока что нет никаких доказательств того, что VR отрицательно действует на зрение. Отрицательный эффект, несомненно, есть, однако он не настолько велик, чтобы бить тревогу. Поэтому пока неизвестно, виртуальная реальность, что это такое – вред или польза.

VR – что ждет в будущем?

Сегодня виртуальная реальность не до конца доделана, поэтому могут появляться неприятные ощущения. В будущем же появится множество устройств, копий и аналогов, которые не будут отрицательно действовать на человеческий организм и психику.

Также устройства VR смогут решить проблемы с потреблением информационных данных, а сеансы станут такими же стандартными и обыденными, как и обычные игры на компьютере или приставках в наши дни.

Вывод

Виртуальная реальность – пока что бездонная пропасть для исследования и улучшения алгоритмов работы. Сегодня технологии продвигаются очень быстро, поэтому можно с уверенностью сказать, что в ближайшем будущем рыночная стоимость комплекта будет по карману человеку со средним достатком.

planetvrar.com

Виртуальная реальность: куда смотреть, чего ждать?

Виртуальная реальность — это искусственно созданная среда, позволяющая нам воспринимать ее как реальность.

Эти инновации используют массу технологий и разработок, которые учитывают не только техническую часть, но и человеческое восприятие, чтобы обеспечить наибольший комфорт и удобство в использовании.

Виртуальную реальность не стоит воспринимать как технологию, нацеленную исключительно на индустрию компьютерных игр. У нее есть и гораздо более серьезное использование.

Сегодня эта технология становится более дешевой, доступной и, соответственно, более широко распространенной. Именно поэтому настало самое время узнать о виртуальной реальности больше.

Что такое виртуальная реальность?

Виртуальная реальность — термин, использованный, чтобы описать созданную компьютером трехмерную окружающую среду, которая взаимодействует с органами чувств человека, позволяя ему полностью в нее погружаться.

Находясь в этой виртуальной реальности, человек в состоянии управлять объектами или выполнить ряд определенных действий.

Как создается виртуальная реальность?

Сегодня виртуальная реальность достигается с помощью компьютерных технологий. Есть ряд систем и вспомогательных гарнитур, таких как шлемы, наушники, беговые дорожки, костюмы, джойстики и т. д., которые используются с этой целью.

Все эти вспомогательные системы и технологии воздействуют на органы чувств и восприятие человека, чтобы создать иллюзию действительности.

Это намного сложнее, чем звучит в описании.

Все наши чувства и мозг развиты с одной целью — воспринимать реальность и замечать даже незначительные несостыковки. Именно поэтому мы страдаем от морской болезни, замечаем происходящее боковым зрением и чувствуем присутствие других людей, даже когда не видим их.

Все это крайне сложно воспроизвести с помощью даже самых развитых компьютерных технологий. Технология виртуальной реальности должна принимать во внимание все особенности нашей физиологии.

Если виртуальной реальности удается получить идеальное сочетание оборудования, программного обеспечения и сенсорной синхронности, мы получаем эффект погружения в вымышленную окружающую среду.

Зачем нужна виртуальная реальность?

Создание виртуальной реальности требует немалых затрат и усилий. Стоит ли игра свеч в случае этой новой разработки?

Только в индустрии развлечений виртуальная реальность способна окупить все затраты, причем в самое ближайшее время. Технология позволяет получать уникальные ощущения во время просмотра фильмов, и использования компьютерных игр.

В конце концов, одна только индустрия компьютерных игр оперирует миллиардами и готова пойти на многое, чтобы порадовать своих клиентов новинкой.

Использование

Сегодня у виртуальной реальности есть немало других назначений, гораздо более важных и серьезных.

Приложения на основе виртуальной реальности активно используются в таких областях, как:

• Архитектура — планирование пространств и создание проектов.
• Медицина — практика для молодых специалистов в виртуальном пространстве.
• Искусство — виртуальные музеи и театры.
• Развлечения — виртуальные концерты, казино, кинотеатры и т. д.
• Армия — проведение учений и практика пилотирования.

Виртуальная реальность может привести к новым и увлекательным открытиям в этих и многих других областях, которые повлияют на нашу повседневную жизнь.

Если использование реального пространства слишком опасно, дорого или просто невозможно, на выручку может прийти виртуальная окружающая среда, полностью имитирующая реальность.

От летчиков-истребителей до нейрохирургов, виртуальная реальность помогает начинающим специалистам брать на себя виртуальные риски, чтобы получить реальный опыт.

Со снижением стоимости развитие технологий позволит виртуальной реальности занять немалую нишу в сфере образования. Не говоря уж о том, насколько сильно может измениться интерфейс наших привычных программ, компьютеров и даже бытовых приборов.

Будущее

Уже становится понятно, что виртуальная реальность готова твердо встать на ноги в самом ближайшем будущем.

в то время как Oculus Rift от Facebook, VR PlayStation от Sony и Vive от HTC с фанфарами ворвались на современный рынок, 2016 год так и не стал годом виртуальной реальности. Пожалуй, этой технологии нужно еще несколько лет, ведь далеко не все зависит исключительно от разработчиков оборудования.

Чтобы виртуальная реальность заиграла всеми красками, необходимо и усилие со стороны создателей программного обеспечения, разработчиков игр и приложений. Именно от них по большей части зависит создание платформ, привлекательных для потребителей.

Конечно, основными компьютерными устройствами оборудованию с виртуальной реальностью пока не стать. А все потому, что это оборудование не из дешевых и работать с обычным компьютером оно не будет.

Чтобы насладиться виртуальной реальностью прямо сегодня, нужно выложить немалую сумму за компьютер с повышенной производительностью, оборудование типа Oculus Rift, программное обеспечение и приложения, поддерживающие виртуальную реальность. Немногие пока способны выложить такую сумму за один раз.

Компания-производитель чипсета Nvidia опубликовала данные о том, что в 2016 году только 13 миллионов компьютеров оказались достаточно мощными для того, чтобы работать с оборудованием виртуальной реальности. То есть меньше 1 % из всех компьютеров, находящихся в использовании по всему миру, способны поддерживать эту новую технологию.

Скорее всего, оборудование в скором времени станет значительно дешевле и доступнее. Возможно, эра виртуальной реальности наступит уже через пять-шесть лет.

fb.ru

взаимодействие компьютера и человеческой психики / Православие.Ru

Компьютер прочно вошел в современную жизнь и стал привычным атрибутом повседневности. Компьютерные устройства во всем своем многообразии окружают и нас, и наших детей повсюду: на работе, в школе, на улице, дома. Компьютер и компьютерные среды оказывают глубокое воздействие на человеческую личность, однако аспекты этого влияния все еще остаются глубоко не изученными. Игровая и компьютерная аддикция буквально захватила молодое поколение россиян, став «чумой XXI века», но эта болезнь также не осознается обществом в достаточной степени. Тотальное и победоносное нашествие компьютерных технологий на среднюю, а теперь уже и на младшую школу сопровождается практически полным отсутствием в СМИ объективной информации о влиянии компьютерных устройств и виртуальных сред на детскую психику.

Мы обратились к доктору педагогических наук, автору книги «Психология и педагогика виртуальных сред», профессору московского городского педагогического университета, Михаилу Владимировичу Воропаеву с просьбой рассказать о психологических проблемах, порождаемых виртуальными средами и о том, как им противостоять.

***

М.В.Воропаев

– Михаил Владимирович, расскажите, пожалуйста, о том, где кончается привычная реальность и начинается виртуальная? Дополняет ли компьютер «базовую» реальность или ломает её?

– Виртуальная реальность, как понятие, уже давно вошла в общеупотребительный язык. Ее фактическим проявлением в нашей жизни служат «отключившиеся» от всего подростки, полностью сосредоточившиеся на компьютерном мониторе и сложнейшие программные среды, созданные для решения производственных и бизнес-задач. Для большинства молодых людей понятие виртуальной реальности связывается с «киношными» образами фантастических фильмов и литературных произведений. Полный ответ на вопрос займет сотни страниц и вряд ли будет исчерпывающим. Так что я постараюсь лишь его обозначить.

Во-первых, по сути своей, виртуальная реальность – это родная сестра других реальностей: реальности фантазии, реальности театрального сценического действия, реальности игры. Человеку свойственно пытаться уходить от основной физической, базовой реальности и стремиться создавать какие-то свои, особые реальности. Читая книгу, смотря фильм, человек отрывается от базовой реальности и уходит (кто глубоко, а кто поверхностно) в особый мир. Так что ничего кардинально нового, такого, что принципиально изменяло бы закономерности человеческой психики, виртуальная реальность не приносит. Да, несомненно, она специфична, она связана с компьютерными интерфейсами, программные среды влияют на ее характеристики, но она была, есть и будет неотъемлемо человеческой. И все нынешние проблемы виртуальной реальности – это старые как мир проблемы человека.

Во-вторых, обсуждение этих проблем оставляет за границами ту реальность, которую нельзя отнести к чистой виртуальности, поскольку она лишь частично является виртуальной. Эта так называемая «смешанная реальность» представляет собой огромный пласт повседневной жизни, связанный с взаимодействием человека с компьютерными устройствами. Водитель пользующийся GPS-навигатором, пользователь, размещающий на карте google фотографии реальных объектов, подросток, идущий по улице и одновременно набирающий SMS-сообщения как раз и являются субъектами такой реальности.

Может показаться, что подобные рассуждения относятся к области схоластических околонаучных рассуждений. Но ведущие мировые корпорации (например, известная Nokia) многие годы тратят колоссальные бюджеты на исследование и разработку специальных сервисов, предназначенных именно для смешанных реальностей.

– Что же представляют собой виртуальные среды? Каковы механизмы их воздействия на человека?

– Если говорить языком философии, то в человеческой природе заложено глубокое противоречие между его внутренней бесконечностью и его внешней физической ограниченностью, конечностью. В нашей обычной жизни мы привыкли к этому и живем, прячась за повседневной текучкой, примиряющей нас с этим фундаментальным противоречием. Для неверующего человека смерть – абсолютное окончание его индивидуального существования. А виртуальная реальность позволяет (увы, мнимо) преодолеть эту ограниченность человеческой природы.

Виртуальная реальность возникает путем взаимодействия компьютерного устройства и человеческой психики. Любая виртуальная среда ограничена лишь аппаратными возможностями компьютера и психическими возможностями человека. Понятно, что аппаратные возможности компьютеров стремительно растут. Не так давно было сообщение о создании электронного импланта, отчасти заменяющего человеческий глаз.

В научной литературе содержится описание многих исследований так или иначе отвечающих на вопрос «как влияет компьютер на человека?». Ответы самые разные и часто противоречащие друг другу. Есть исследования, утверждающие, что увлеченность компьютерными играми разрушает психику, а есть те, которые описывают позитивные эффекты от использования «компьютерного игрового опыта».

Если максимально отвлечься от конкретных теоретических подходов и авторских позиций, то можно выделить следующие общие характеристики виртуальности:

1. Виртуальность «растормаживает» многие запреты, которые ограничивают человека в повседневной жизни, так как создает иллюзию анонимности.

2. Виртуальность размывает идентичность человека, усиливая диссоциативные силы, угрожающие целостности человеческой личности. Физическое тело и его пять ощущений не играют решающей роли в виртуальной реальности. Чувство линейного прошлого, настоящего и будущего становится неясным.

3. Человек в виртуальности может создавать множество своих персонализированных проекций – аватаров, и это, с точки зрения психологии, не случайно. Взаимодействие человека и его аватаров – это особый тип психической динамики. Аватары являются различными проявлениями одной и той же личности, отражая её подсознательные влечения и страхи.

4. Опыт человека в виртуальной реальности очень похож на тот опыт, который мы приобретаем в мире собственной мечты, он сюрреалистичен.

5. Большая часть сегментов виртуальной реальности рассчитана на постоянное стимулирование непроизвольного внимания: яркие баннеры, ссылки, анимация и т.п. Это создает сильный «затаскивающий» эффект и тормозит механизмы произвольной (волевой) регуляции.

Говоря проще – многое в виртуальной реальности рассчитано на то, чтобы безвольный, апатичный, бескультурный человек чувствовал там себя комфортно и ни разу за часы пребывания не ощутил бы свою недостаточность.

В психиатрических лечебницах для обозначения больных с разрушенной личностью используют слово «овощ». Так вот, очень многие «поля» киберпространства созданы для произрастания психически нормальных «овощей». Добавлю еще – массовое их произрастание.

Повторю, что сами по себе компьютерные технологии не есть что-то изначально злое. Как всегда и было в человеческой истории, превратить нечто в зло или в добро может только человек. Информационное общество дает человеку огромные возможности, но и ставит его перед многими искушениями и угрозами.

– Чем отличается виртуальный мир от мира человеческих фантазий?

– Можно было бы сказать, что в фантазиях человек свободен, а в виртуальном мире – нет. Но это не совсем точно. В фантазиях человек ограничен степенью своей креативности и культурного развития. А в виртуальных мирах человек свободен, во-первых, в выборе одного мира из многих, а во-вторых, он свободен в рамках той свободы, которую ему предоставляет выбранный мир.

С развитыми виртуальными мирами сталкиваются в настоящее время преимущественно любители многопользовательских ролевых компьютерных игр. Для участников социальных сетей виртуальный мир – это сегмент общения с товарищами и знакомыми, который, как правило, дополняет «живое» общение. Для девушек и юношей, скучающих перед монитором служебного компьютера – это возможность заняться «веб-серфингом» и скоротать время до окончания рабочего дня. Для сотрудников, обеспечивающих дистанционную переподготовку персонала в рамках автоматизированных систем (как, например «Прометей») – это повседневная работа с электронной почтой, тестированием и т.п.

Все перечисленное выше – очень разные ситуации с психологической точки зрения. Их объединяет лишь специфика коммуникационного канала.

– Каковы основные механизмы воздействия виртуальной реальности на психику человека?

– Правильнее было бы говорить о том, КТО воздействует на людей в виртуальной реальности.

Действительно, у самой виртуальной реальности есть ряд фундаментальных эффектов, которые воздействуют на человека – о них мы упоминали ранее.

Но главное для человека, который вошел в Интернет – осознавать, что в момент подключения его персонального компьютера к сети, он сразу становиться мишенью для многих агентов и субъектов влияния.

Киберпространство, как и остальные социальные пространства, является ареной действия самых разных политических, экономических, религиозных сил.

Политики хотят, чтобы за них голосовали; бизнес хочет, чтобы покупали его товары; конфессии хотят привлечь новых верующих, интернет-провайдеры хотят, чтобы люди «сидели» в сети круглосуточно. Весь потенциал манипулятивных технологий используется в этой борьбе. Манипулятивные риски виртуальности весьма индивидуальны. Они сильно зависят от личностных особенностей человека. То, что для одних типов характера является не значимым, для других – может стать исходной точкой разрушения личности.

– Что бы Вы могли рассказать о проблеме компьютер и дети?

– Даже в насквозь, казалось бы, компьютеризированной Америке в педагогических работах обсуждаются ограничения на использование компьютеров в обучении. Не только по медицинским показаниям. Не каждый ребенок может обучаться с помощью компьютера.

Что же касается ситуации в нашей стране, то практически все составляющие реформы образования, которая сейчас реализуется, разрабатывались если не в обстановке секретности, то с абсолютным игнорированием мнения педагогического сообщества, как академического, так и педагогов массовой школы.

В ближайшие годы использование компьютера в обучении станет массовым не только в старших классах, но и в начальной школе. Но компьютерные технологии слишком глобальны по своему воздействию на ребенка, чтобы их можно было ограничить лишь обучением. Последствия этой инновации для младших школьников совершенно неочевидны, и наверняка будут сопряжены с массой негативных эффектов.

– Значит, детям лучше до поры держаться от компьютеров подальше?

– В принципе – да. Как минимум, время работы ребенка с компьютером необходимо ограничивать. Инструментов такого ограничения много – начиная с программ родительского контроля до прямого, «обычного» запрета.

В отсутствие ограничений со стороны родителей – уже к подростковому возрасту, с высокой степенью вероятности, сформируется тот или иной вид компьютерной аддикции.

– Почему компьютерные игры имеют такую притягательность, причем не только для детей, но и для взрослых?

– Обычная детская игра – обособленная реальность. Компьютерная игра – вдвойне обособленная реальность.

Игра может быть как способом «символического освоения реальности» для детей, так и способом ухода от этой реальности для взрослых.

Современные компьютерные игры, в основном, являются ловушкой для тех, кто хочет спрятаться от жизненных сложностей. Разработчики компьютерных игр фактически закладывают в них механизмы формирования аддикции, и противостоять этому сложно.

Игровые продукты стали фактором глобальной социализации. Воздействие их в большей степени негативно, чем позитивно. Государство, по крайней мере, наше, этой проблемы не видит. В западном мире, правда, эта проблема обсуждается и решается, но, увы – не кардинально. Например: есть списки игр, не рекомендованных для детей и подростков; существуют законы, обязывающие детские учреждения и библиотеки защищать детей и подростков от негативного контента.

– Как можно подготовить человека к встрече с проблемами виртуальных сред? Возможно ли создание виртуальных сред с социально-позитивными целями?

– Наверное, я повторюсь, но еще раз скажу. Детей нужно ограничивать в использовании компьютера, а где-то прямо запрещать. Естественно, делать это нужно не грубо и, желательно, педагогически грамотно.

Рвется там, где тонко. Это древняя истина. Так что самое главное «лекарство» для детей и подростков, которое сможет предохранить их от негативного воздействия виртуальных сред и сервисов – это нормальное, счастливое детство, нормальная (полная) семья, нормальное общение с товарищами, нормальная школа.

www.pravoslavie.ru

10 причин того, что наша Вселенная — виртуальная реальность

Физический реализм — это взгляд, согласно которому физический мир, который мы видим, реален и существует сам по себе. Большинство людей думают, что это само собой разумеется, но с некоторых пор физическому реализму серьезно противоречат некоторые факты из мира физики. Парадоксы, которые сбивали с толку физиков прошлого века, до сих пор не разрешены, и многообещающие теории струн и суперсимметрии никуда этот воз пока не привезли.

В противовес этому, квантовая теория работает, но квантовые волны, которые запутываются, оказываются в состоянии суперпозиции, а затем коллапсируют, кажутся физически невозможными — они кажутся «мнимыми». Все это выливается в интересную картину: теория того, что не существует, эффективно предсказывает то, что существует — но как может нереальное предсказывать реальное?

Квантовый реализм — это противоположная точка зрения, согласно которой квантовый мир реален и создает физический мир как виртуальную реальность. Квантовая механика, таким образом, предсказывает эффекты физической механики, потому что является ее причиной. Физики говорят, что считать, что квантовые состояния не существуют, это как «не обращать внимания на вон того человека за занавеской».

Квантовый реализм — это не «матрица», в которой другой мир, создавший наш, будет физическим. И это не идея мозга-в-чане, поскольку эта виртуальность была задолго до того, как появился человек. И это не фантомный другой мир, который влияет на наш: наш физический мир — фантом сам по себе. В физическом реализме квантовый мир не существует, но в квантовом реализме физический мир невозможен — если это только не виртуальная реальность. И вот возможные объяснения.

Появление Вселенной

Физический реализм

Все слышали о Большом Взрыве, но если физическая Вселенная перед нами, как она началась? Завершенная Вселенная не должна изменяться вообще, поскольку ей некуда идти и неоткуда прийти, и ничто не может ее изменить. Тем не менее в 1929 году астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что все галактики расширяются в сторону от нас, что привело к мысли о Большом Взрыве, который случился в точке пространства-времени порядка 14 миллиардов лет назад. Открытие космического микроволнового фона (который можно увидеть в виде белого шума на экране телевизора) подтвердило, что наша Вселенная не только началась в точке, но и пространство, и время появились вместе с ней.

Итак, когда Вселенная появилась, она уже существовала до своего создания, что невозможно, или была создана чем-то еще. Не может быть такого, чтобы целая, полная и цельная Вселенная появилась сама по себе из ничего. Тем не менее в эту странную идею верит большинство физиков сегодняшнего дня. Они полагают, что первым событием была квантовая флуктуация в вакууме (в квантовой механике пары частиц и античастиц появляются и исчезают повсюду, то есть абсолютной пустоты не существует). Но если материя просто появилась из пространства, откуда появилось пространство? Как квантовая флуктуация в пространстве могла создать пространство? Как могло время начать идти само по себе?

Квантовый реализм

Каждая виртуальная реальность начинается с первого события, вместе с которым появляется и пространство, и время. С такой точки зрения, Большой Взрыв произошел, когда наша физическая Вселенная загрузилась, включая ее операционную систему пространства-времени. Квантовый реализм предполагает, что Большой Взрыв был в действительности Большим Пуском.

У нашей Вселенной есть максимальная скорость

Физический реализм

Эйнштейн пришел к выводу, что ничто не может двигаться быстрее, чем свет в вакууме, и со временем это стало универсальной константой, однако, до конца неясно, почему так. Грубо говоря, любое объяснение сводится к тому, что «скорость света постоянна и предельна, потому что вот так вот». Потому что не может быть ничего прямее прямой.

Но ответ на вопрос «почему вещи не могут двигаться быстрее и еще быстрее», который звучит как «потому что не могут», едва ли можно назвать удовлетворительным. Свет замедляется (преломляется) водой или стеклом, и когда он движется в воде, мы говорим, что его средой является вода, когда в стекле — стекло, но когда он движется в пустом пространстве, мы молчим. Как может волна вибрировать в пустоте? Нет никакого физического фундамента для движения света по безвоздушному пространству, не говоря уж об определении максимально возможной скорости.

Квантовый реализм

Если физический мир — это виртуальная реальность, то скорость света — это продукт обработки информации. Информация определяется как выборка из конечного множества, поэтому ее обработка тоже должна осуществляться с конечной скоростью, а значит, наш мир обновляется с конечной скоростью. Условный процессор суперкомпьютера обновляется 10 квадриллионов раз в секунду, а наша Вселенная обновляется в триллионы раз быстрее, но принципы в основном те же. И если изображение на экране обладает пикселями и частотой обновления, в нашем мире есть планковская длина и планковское время.

В таком случае скорость света будет предельной, потому что сеть не может передавать ничего быстрее, чем один пиксель за цикл, то есть, планковская длина за единицу планковского времени, или порядка 300 000 километров в секунду. Скорость света в действительности должна называться скоростью космоса (пространства).

Наше время весьма податливо

Физический реализм

В эйнштейновском парадоксе близнецов один из них путешествует на ракете почти со скоростью света и возвращается через год, чтобы обнаружить, что его брат-близнец — восьмидесятилетний старик. Никто из них не знал, что их время идет по-разному, и все остались живы, но жизнь одного подходит к концу, а другого — только начинается. В объективной реальности это кажется невозможным, но время для частиц в ускорителях действительно замедляется. В 1970-х ученые запустили вокруг мира атомные часы на самолете, чтобы подтвердить, что те тикают медленнее, чем синхронизированные с ними изначально часы на земле. Но как время, судья всех изменений, само может быть подвержено изменениям?

Квантовый реализм

Виртуальная реальность зависит от виртуального времени, где каждый цикл обработки является одним «тиком». Каждый геймер знает, что когда компьютер подвисает вследствие лага, игровое время тоже немного замедляется. Точно так же время в нашем мире замедляется с ростом скорости или рядом с массивными объектами, что свидетельствует о виртуальности. Близнец на ракете постарел только на год, потому что все циклы обработки его системы подвисли в целях экономии. Изменилось только его виртуальное время.

Наше пространство искривляется

Физический реализм

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, Солнце удерживает Землю на орбите за счет искривленного пространства, но как пространство может искривляться? В пространстве, по определению, происходит движение, поэтому, чтобы оно искривилось, оно должно существовать в другом пространстве, и так до бесконечности. Если материя существует в пространстве пустоты, ничто не может сдвинуть или искривить это пространство.

Квантовый реализм

В режиме «простоя» компьютер на самом деле не простаивает, а выполняет нулевую программу, и наше пространство может делать то же самое. Эффект Казимира проявляется, когда вакуум пространства оказывает давление на две пластины, которые расположены близко друг к другу. Современная физика утверждает, что это давление вызывают виртуальные частицы, которые возникают ниоткуда, но в квантовом реализме пустое пространство заполнено обработкой, которая вызывает тот же эффект. И пространство, как обрабатывающая сеть, может представлять трехмерную поверхность, способную искривляться.

Случайности случаются

Физический реализм

В квантовой теории квантовый коллапс является случайным, к примеру, радиоактивный атом может испустить фотон, когда ему вздумается. Классическая физика не объясняет случайность событий. Квантовая теория объясняет физическое событие «коллапсом волновой функции», поэтому в каждом физическом событии есть элемент случайности.

Чтобы предотвратить угрозу этого первенства физической причинности, в 1957 году Хью Эверетт предложил многомировую теорию, непроверяемую идею того, что каждый квантовый выбор порождает новую вселенную, поэтому каждый вариант события происходит где-то в новой «множественной вселенной» (multiverse). К примеру, если вы выбрали бутерброды на завтрак, природа создает другую вселенную, в которой вы завтракаете персиками и йогуртом. Изначально к многомировой интерпретации относились со смехом, но сегодня физики все чаще предпочитают именно эту теорию другим, чтобы развеять кошмар случайностей.

Тем не менее, если квантовые события создают новые вселенные, несложно догадаться, что вселенные будут накапливаться со скоростью, которая выходит за рамки любых понятий о бесконечности. Многомировая фантазия не просто обходит стороной бритву Оккама, но еще и надругается над ней. К тому же множественная вселенная — это реинкарнация другой старой сказки о заводной вселенной (clockwork universe), которую квантовая теория развенчала в прошлом веке. Ложные теории не умирают, они превращаются в теории-зомби.

Квантовый реализм

Процессор в онлайн-игре может генерировать случайное значение, и наш мир — тоже. Квантовые события случайны, поскольку связаны с клиент-серверными действиями, к которым у нас нет доступа. Квантовая случайность кажется бессмысленной, но играет такую же роль в эволюции материи, какую генетическая случайность сыграла в биологической эволюции.

Антиматерия существует

Физический реализм

Антиматерия относится к субатомным частицам, соответствующим электронам, протонам и нейтронам обычной материи, но с противоположным электрическим зарядом и другими свойствами. В нашей Вселенной отрицательные электроны вращаются вокруг положительных атомных ядер. Во вселенной антиматерии положительные электроны вращались бы вокруг отрицательных ядер, но жителям этой вселенной казалось бы, что с физическими законами все в порядке. Материя и антиматерия аннигилируют при контакте, то есть взаимно уничтожаются.

Уравнения Поля Дирака предсказали антиматерию задолго до ее обнаружения, но до конца не было ясно, как что-то, аннигилирующее материю, вообще возможно. Диаграмма Фейнмана встречи электрона с антиэлектроном показывает, что последний, сталкиваясь, возвращается назад во времени! Как это часто бывает в современной физике, это уравнение работает, но его последствия не имеют никакого смысла. Материи не нужен антипод, а обратный ход времени подрывает причинно-следственные основы физики. Антиматерия — это одна из самых загадочных находок современной физики.

Квантовый реализм

Если материя — это результат обработки, и обработка устанавливает последовательность значений, следует, что эти значения можно обратить вспять, получив, таким образом, антиобработку. В таком свете антиматерия — это неизбежный побочный продукт материи, созданной в процессе обработки. Если время — это завершение первичных циклов обработки материи, для антиматерии оно будет завершением вторичных циклов, а значит, оно будет идти в обратном направлении. У материи есть антипод, потому что процесс обработки, который ее создает, является обратимым, и антивремя существует по той же причине. Только виртуальное время может идти вспять.

Эксперимент с двумя щелями

Физический реализм

Более 200 лет назад Томас Юнг провел эксперимент, который до сих пор ставит в тупик физиков: пропустил свет через две параллельные щели, чтобы получить интерференционную картину на экране. Только волны могут делать это, поэтому частица света (даже один фотон) должна быть волной. Но свет может попасть на экране и в виде точки, что может произойти только в том случае, если фотон — частица.

Чтобы проверить это, физики отправили один фотон через щели Юнга. Один фотон выдал ожидаемую точку попадания частицы, но вскоре точки выстроились в интерференционную картину. Эффект не зависит от времени: один фотон, проходящий через щели, каждый год выдает одну и ту же картину. Ни один фотон не знает, где попал предыдущий, так как же появляется интерференционная картина? Детекторы, размещенные на каждой щели, только впустую потратили время — фотон проходит либо через одну щель, либо через другую, никогда — через обе. Природа издевается над нами: когда мы не смотрим, фотон — волна, когда смотрим — частица.

Современная физика называет эту загадку корпускулярно-волновым дуализмом, «глубоко странным» явлением, объяснимым только эзотерическими уравнениями несуществующих волн. Тем не менее мы, здравомыслящие люди, знаем, что точечные частицы не могут распространяться подобно волнам, а волны не могут быть частицами.

Квантовый реализм

Квантовая теория объясняет эксперимент Юнга вымышленными волнами, которые проходят через обе щели, интерферируют, а затем коллапсируют в точку на экране. Это работает, но волны, которые не существуют, не могут объяснить того, что существует. В квантовом реализме программа фотона может распространяться в сети как волна, а затем начинать сначала, когда узел перегружается и перезагружается, как частица. То, что мы называем физической реальностью, является рядом перезагрузок, объясняющих и квантовые волны, и квантовый коллапс.

Темная энергия и темная материя

Физический реализм

Современная физики описывает материю, которую мы видим, но во Вселенной также есть в пять раз больше того, что называют темной материей. Ее можно обнаружить как ореол вокруг черной дыры в центре нашей галактики, который связывает звезды вместе более прочно, чем может позволить их гравитация. Это не материя, которую мы можем увидеть, потому что свет ее не берет; это не антиматерия, поскольку у нее нет сигнатуры гамма-излучения; это не черная дыра, потому что нет эффекта гравитационного линзирования — но без темной материи звезды в нашей галактике разлетелись бы прочь.

Ни одна из известных частиц не описывает темную материю — предлагались гипотетические частицы, известные как слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP, или «вимпы»), но ни одну из них так и не нашли, несмотря на тщательные поиски. В дополнение к этому, 70% Вселенной представлено темной энергией, которую физика также не может объяснить. Темная энергия — это своего рода отрицательная гравитация, слабый эффект, который расталкивает вещи, ускоряя расширение Вселенной. Оно не сильно изменяется со временем, но что-то плавающее в расширяющемся пространстве со временем должно ослабевать. Если бы это было свойством пространства, оно бы увеличивалось с расширением пространства. На данный момент никто не имеет ни малейшего понятия о том, что такое темная энергия.

Квантовый реализм

Если пустое пространство — это нулевая обработка, «спящий режим», тогда оно не пустое, и если оно расширяется, то пустое пространство постоянно добавляется. Новые точки обработки, по определению, принимают ввод, но не дают никакого вывода. Таким образом, они поглощают, но не излучают, в точности как негативный эффект, который мы называем темной энергией. Если новое пространство добавляется с постоянной скоростью, эффект не будет сильно изменяться со временем, поэтому темная энергия обусловлена продолжающимся созданием пространства. Квантовый реализм предполагает, что частицы, которые могут объяснить темную энергию и темную материю, не будут обнаружены.

Туннелирующие электроны

Физический реализм

В нашем мире электрон может внезапно выскочить за пределы гауссова поля, через которое не может проникнуть. Это можно сравнить с монетой в совершенно закрытой стеклянной бутылке, которая внезапно появляется за ее пределами. В сугубо физическом мире это попросту невозможно, но в нашем — вполне.

Квантовый реализм

Квантовая теория предполагает, что электрон должен случайно проделывать вышеописанное, потому что квантовая волна может распространяться вне зависимости от физических барьеров, и электрон может внезапно коллапсировать в любой ее точке. Каждый коллапс — это кадр фильма, который мы называем физической реальностью, за исключением того, что следующий кадр не фиксирован, а базируется на вероятностях. Электрон, «туннелирующий» через непроходимое поле — это как фильм, который скрывает от взгляда, как актер выходит из дома наружу.

Это может показаться странным, но телепортация из одного состояния в другое — это то, как движется вся квантовая материя. Мы видим физический мир, который существует независимо от нашего наблюдения, но в квантовой теории эффект наблюдателя описывает эффект игрового вида: когда вы смотрите налево, создается один вид, когда направо — другой. В теории Бома призрачная квантовая волна направляет электрон, но в теории, которую мы рассматриваем, электрон и является этой призрачной волной. Квантовый реализм разрешает квантовый парадокс, делая квантовый мир реальным, а физический мир — его продуктом.

Квантовая запутанность

Физический реализм

Если атом цезия испускает два фотона в разных направлениях, квантовая теория «запутывает» их, так что если один вертится снизу вверх, другой — сверху вниз. Но если один случайно переворачивается, как другой может мгновенно узнать об этом, на любом расстоянии? Для Эйнштейна открытие того, что измерение спина одного фотона мгновенно определяет спин другого, где бы тот ни был во Вселенной, было «жутким действием на расстоянии». Экспериментальная проверка этого стала одним из самых тщательных и точных экспериментов вообще в истории науки, и квантовая теория снова оказалась права. Наблюдение за одним запутанным фотоном приводит к тому, что другой получает противоположный спин — даже если они слишком далеки даже для того, чтобы световой сигнал успел их об этом оповестить. Природа могла бы сделать так, что спин одного фотона был бы верхним, а другого — нижним, с самого старта, но это, видимо, было слишком сложно. Поэтому она позволила спину одного выбирать любое случайное направление, так что когда мы его измеряем и определяем одно, спин другого фотона тут же меняется на противоположный, хотя это кажется физически невозможным.

Квантовый реализм

С этой точки зрения два фотона запутываются, когда их программы объединяются для совместного ведения двух точек. Если одна программа отвечает за верхний спин, а другая за нижний, их объединение будет отвечать за оба пикселя, где бы те ни были. Физическое событие у каждого пикселя случайным образом перезапускает программу, другая программа реагирует на это соответствующим образом. Этот код перераспределения игнорирует расстояния, потому что процессору не нужно ходить к пикселю, чтобы попросить его перевернуться, даже если экран большой, как сама Вселенная.

Стандартная модель физики включает 61 фундаментальную частицу с установленными параметрами заряда и массы. Если бы она была машиной, у нее было бы несколько десятков рычагов для запуска каждой частицы. Также ей понадобилось бы пять невидимых полей, которые порождают 14 виртуальных частиц с 16 разными «зарядами» для работы. Возможно, вам кажется полным этот набор, но Стандартная модель не может объяснить гравитацию, стабильность протона, антиматерию, изменения кварков, массу нейтрино или его спин, инфляцию или квантовую случайность — и это очень важные вопросы. Не говоря уж о частицах темной материи и темной энергии, из которых состоит большая часть Вселенной.

Квантовый реализм по-новому интерпретирует уравнения квантовой теории в терминах одной сети и одной программы. Его основное допущение в том, что физический мир — это вывод обработки, но это не умаляет его реальности — просто мы его не видим. Теория предполагает, что материя появилась из света как стабильная квантовая волна, а значит квантовый реализм предполагает, что свет в вакууме может порождать материю при столкновении. Стандартная модель утверждает, что фотоны не могут сталкиваться, поэтому необходим кардинальный экспериментальный подход для проверки виртуальной реальности нашего мира. Когда свет в вакууме породит материю при столкновении, модель элементарных частиц заменится моделью информационной обработки.

Для справки: Брайан Уитворт, создатель теории квантового реализма, оставил подробный путеводитель по терминам, поэтому если у вас будут вопросы — задавайте, постараюсь ответить по его материалам.

По материалам listverse.com

hi-news.ru

Виртуальная реальность - это... Что такое Виртуальная реальность?

Шлем и перчатки виртуальной реальности

Виртуа́льная реа́льность, ВР, искусственная реальность, электронная реальность, компьютерная модель реальности (англ. virtual reality, VR) — созданный техническими средствами мир (объекты и субъекты), передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие. Для создания убедительного комплекса ощущений реальности компьютерный синтез свойств и реакций виртуальной реальности производится в реальном времени.

Объекты виртуальной реальности обычно ведут себя близко к поведению аналогичных объектов материальной реальности. Пользователь может воздействовать на эти объекты в согласии с реальными законами физики (гравитация, свойства воды, столкновение с предметами, отражение и т. п.). Однако часто в развлекательных целях пользователям виртуальных миров позволяется больше, чем возможно в реальной жизни (например: летать, создавать любые предметы и т. п.)[1]

Не следует путать виртуальную реальность с дополненной.

Их коренное различие в том, что виртуальная конструирует новый искусственный мир, а дополненная реальность лишь вносит отдельные искусственные элементы в восприятие мира реального.

Реализация

Комната системы CAVE

Системами «виртуальной реальности» называются устройства, которые более полно по сравнению с обычными компьютерными системами имитируют взаимодействие с виртуальной средой, путём воздействия на все пять имеющихся у человека органов чувств.

Изображение

Плоское изображение монитора может обеспечивать небольшой стереоэффект за счёт разной скорости движения частей изображения.[2] Полный стереоэффект обеспечивается предоставлением каждому глазу своей картинки. Изображение может формироваться монитором с цветовым смещением (анаглиф), или с попеременным показыванием каждому глазу своей картинки. Существуют ЖК-мониторы, формирующие объёмное изображение за счёт разного угла обзора.[3]

Для индивидуального погружения в виртуальный мир важен широкий угол обзора и изменение направления взгляда вместе с поворотом головы, так, чтобы оно оставалось перед глазами, что обеспечивает шлем виртуальной реальности со встроеными гироскопами. Также используется виртуальный ретинальный монитор.

На данный момент самыми совершенными системами виртуальной реальности являются проекционные системы, выполненные в компоновке комнаты виртуальной реальности (CAVE)[4]. Такая система представляет собой комнату, на все стены которой проецируется 3D-стереоизображение. Положение пользователя, повороты его головы отслеживаются трекинговыми системами, что позволяет добиться максимального эффекта погружения. Данные системы активно используются в маркетинговых, военных, научных и других целях.

Звук

Многоканальная акустическая система, позволяет производить локализацию источника звука, что позволяет пользователю ориентироваться в виртуальном мире с помощью слуха.

Имитация тактильных ощущений

Имитация тактильных или осязательных ощущений уже нашла свое применение в системах виртуальной реальности. Это так называемые устройства с обратной связью.[5] Применяются для решения задач виртуального прототипирования и эргономического проектирования, создания различных тренажеров, медицинских тренажеров, дистанционном управлении роботами, в том числе микро и нано, системах создания виртуальных скульптур.

Управление

С целью наиболее точного воссоздания контакта пользователя с окружением, применяются интерфейсы пользователя, наиболее реалистично соответствующие моделируемым: компьютерный руль с педалями, рукояти управления устройствами, целеуказатель в виде пистолета и т. д.

Для бесконтактного управления объектами используются как перчатки виртуальной реальности, так и отслеживание перемещений рук, осуществляемое с помощью видеокамер. Последнее обычно реализуется в небольшой зоне и не требует от пользователя дополнительного оборудования.[6]

Перчатки виртуальной реальности могут быть составной частью костюма виртуальной реальности, отслеживающего изменение положения всего тела и передающего также тактильные, температурные и вибрационные ощущения.

Устройство для отслеживания перемещений пользователя может представлять собой свободно вращаемый шар, в который помещают пользователя или осуществляться лишь с помощью подвешенного в воздухе или погружённого в жидкость костюма виртуальной реальности. Также разрабатываются технические средства для моделирования запахов.[7]

Прямое подключение к нервной системе

Описанные выше устройства воздействуют на органы чувств человека, но данные могут передаваться и непосредственно нервным окончаниям, и даже напрямую в головной мозг посредством мозговых интерфейсов[8][9] . Подобная технология применяется в медицине для замены утраченных чувствительных способностей[8], но пока она слишком дорога для повседневного применения и не достигает качества передачи данных, приемлемого для передачи виртуальной реальности.

Применение

Симулятор вождения автомобиля

Компьютерные игры

Интерактивные компьютерные игры основаны на взаимодействии игрока с создаваемым ими виртуальным миром. Многие из них основаны на отождествлении игрока с персонажем игры, видимым или подразумеваемым.

Существует устоявшееся мнение, что качественная трёхмерная графика обязательна для качественного приближения виртуального мира игры к реальности. Если виртуальный мир игры не отличается графической красотой, схематичен и даже двумерен, погружение пользователя в этот мир может происходить за счёт захватывающего игрового процесса (см. поток), характеристики которого индивидуальны для каждого пользователя.

Существует целый класс игр-симуляторов какого-либо рода деятельности. Распространены авиасимуляторы, автосимуляторы, разного рода экономические и спортивные симуляторы, игровой мир которых моделирует важные для данного рода физические законы, создавая приближенную к реальности модель.

Специально оборудованные тренажёры и определённый вид игровых автоматов к выводу изображения и звука компьютерной игры/симулятора добавляют другие ощущения, такие как наклон мотоцикла или тряска кресла автомобиля. Подобные профессиональные тренажёры с соответствующими реальным средствами управления применяются для обучения пилотов.

Несоответствие команд интерфейса пользователя осуществляемым в игре действиям, его сложность могут мешать погружению в мир игры. С целью снять эту проблему используется не только компьютерная клавиатура и мышь, но и компьютерный руль с педалями, целеуказатель в виде пистолета и другие игровые манипуляторы.

Обучение

Виртуальная реальность применяется для обучения профессиям, где эксплуатация реальных устройств и механизмов связана с повышенным риском, либо связано с большими затратами (пилот самолёта, машинист поезда, диспетчер, водитель и т. п.).

История

Слово виртуальный берет свои истоки от слова vir (лат. мужчина). Римляне образовали от него другое слово — virtus, которое использовали для обозначения совокупности всех превосходных качеств, присущих мужчинам (физическая сила, доблестное поведение, моральное достоинство). Такое же имя было у богини Виртус из древнеримской мифологии. Из латинского слово проникает в старофранцузский, а в XIII веке — из французского в английский. В английском слово virtual приобрело дополнительный оттенок «но не существующий в действительности».[источник не указан 187 дней]

Понятие «виртуал» появилось в ранневизантийской философии IV века. Василий Великий в книге «Беседы на шестоднев» написал: «Некая реальность может породить другую реальность, законы существования которой не будут сво­диться к законам порождающей реальности»[10].

Понятие искусственной реальности было впервые введено Майроном Крюгером (англ. Myron Krueger) в конце 1960-х. В 1964 году Станислав Лем в своей книге «Сумма Технологий» под термином «Фантомология» описывает задачи и суть ответа на вопрос «как создать действительность, которая для разумных существ, живущих в ней, ничем не отличалась бы от нормальной действительности, но подчинялась бы другим законам?». Первая система виртуальной реальности появилась в 1962 году, когда Мортон Хейлиг (англ. Morton Heilig) представил первый прототип мультисенсорного симулятора, который он называл «Сенсорама» (Sensorama). Сенсорама погружала зрителя в виртуальную реальность при помощи коротких фильмов, которые сопровождались запахами, ветром (при помощи фена) и шумом мегаполиса с аудиозаписи. В 1967 году Айвен Сазерленд (англ. Ivan Sutherland) описал и сконструировал первый шлем, изображение на который генерировалось при помощи компьютера. Шлем Сазерленда позволял изменять изображения соответственно движениям головы (зрительная обратная связь).

В 1970-х годах компьютерная графика полностью заменила видеосъемку, до того использовавшуюся в симуляторах. Графика была крайне примитивной, однако важным было то, что тренажеры (это были симуляторы полетов) работали в режиме реального времени. Первой реализацией виртуальной реальности считается «Кинокарта Аспена» (Aspen Movie Map), созданная в Массачусетском Технологическом Институте в 1977 году. Эта компьютерная программа симулировала прогулку по городу Аспен, штат Колорадо, давая возможность выбрать между разными способами отображения местности. Летний и зимний варианты были основаны на реальных фотографиях.

В середине 1980-х появились системы, в которых пользователь мог манипулировать с трехмерными объектами на экране благодаря их отклику на движения руки. В 1989 году Джарон Ланьер ввёл более популярный ныне термин «виртуальная реальность». В фантастической литературе поджанра киберпанк виртуальная реальность есть способ общения человека с «киберпространством» — некой средой взаимодействия людей и машин, создаваемой в компьютерных сетях.

В данный момент технологии виртуальной реальности широко применяются в различных областях человеческой деятельности: проектировании и дизайне, добыче полезных ископаемых, военных технологиях, строительстве, тренажерах и симуляторах, маркетинге и рекламе, индустрии развлечений и т. д.[11] Объём рынка технологий виртуальной реальности оценивается в 15 млрд долларов в год.[12]

Философское понятие

Философия абстрагирует идею виртуальной реальности от её технического воплощения. Виртуальную реальность можно толковать как совокупность моделируемых реальными процессами объектов[13], содержание и форма которых не совпадает с этими процессами. Существование моделируемых объектов сопоставимо с реальностью, но рассматривается обособленно от неё — виртуальные объекты существуют, но не как субстанции реального мира. В то же время эти объекты актуальны, а не потенциальны. «Виртуальность» (мнимость, ложная кажимость) реальности устанавливается по отношению к обуславливающей её «основной» реальности. Виртуальные реальности могут быть вложены друг в друга.[14] При завершении моделирующих процессов, идущих в «основной» реальности, виртуальная реальность исчезает.[15]

В этом свете идеальный внутренний мир человека можно считать виртуальной реальностью, моделируемой электрохимическими процессами взаимодействия нейронов. Психологическими проблемами виртуальной реальности занимается виртуальная психология, предметом которой является система «человек-виртуальная реальность».

Дополненная реальность

Дополненная реальность — добавление к поступающим из реального мира ощущениям мнимых объектов, обычно вспомогательно-информативного свойства. В западном научном сообществе данное направление получило устоявшуюся терминологию — англ. Augmented Reality, AR. По своей сути это родственное искусственной реальности явление.

Известным примером дополненной реальности может служить нашлемное целеуказание в самолётах-истребителях (Су-27 и др.), вывод дополнительной информации на ветровое стекло автомобиля.

Известные реализации

• Second Life — сетевой трехмерный виртуальный мир с элементами социальной сети, который насчитывает свыше 1 млн активных пользователей. Самая популярная на сегодняшний день реализация виртуальной реальности.
• Active Worlds

В культуре

Фильмы

Книги

• Глубина (Лукьяненко)
• Донерджек (Желязны)
• Мультиверсум (Алёхин)
• Киберпространство (Гибсон)
• Слепое Пятно (Плеханов)

См. также

Примечания

Литература

• А. Россохин, В. Измагурова. Виртуальное счастье или виртуальная зависимость // Россохин А. В., Измагурова В. Л. Личность в измененных состояниях сознания. М.: Смысл, 2004, с. 516—523
• Таратута Е. Е. Философия виртуальной реальности — СПб, СПбГУ, 2007 ISBN 978-5-288-04291-1
• Myron W. Krueger, Artificial Reality (1983), Artificial Reality II (1991)
• Wellner, P., Mackay, W. & Gold, R. Eds. Special issue on computer augmented environments: back to the real world. Communications of the ACM, Volume 36, Issue 7 (Июль 1993).
• Носов Н. Виртуальная психология. — М.,:"Аграф", 2000.
• Розенсон И. А. Основы теории дизайна. — Питер, 2006. — С. 153-156. — 224 с. — (Учебник для вузов). — ISBN 5-469-01143-9, Происхождение понятия «виртуальная реальность»

Ссылки

dic.academic.ru

Виртуальная реальность. История и современность

Компьютерные технологии стремительно развиваются. Виртуальную реальность можно включить в число инноваций, однако эта идея значительно старше, чем можно предположить. В статье мы рассмотрим феномен VR-технологий и ее влияние на киберспорт.

Популярность идеи виртуальной реальности сегодня достигла апогея. Многие игровые разработчики так или иначе стараются держаться в тренде и развивать инновации, которые могут пробудить интерес к игровым продуктам.  

Экскурс в виртуальную реальность

Не стоит путать понятие виртуальной реальности с 3D. Виртуальная реальность - это компьютерная технология, позволяющая воспроизводить условную среду и имитировать физическое присутствие пользователя в ней. 

Понятия "искусственная реальность" и "виртуальная реальность" впервые упоминаются в 70-х - 80-х годах в литературе писателей-фантастов. В 1962 году Мартин Хейлиг изобрел первый прототип полного погружения, который в последствии был назван Sensorama. На тот момент данное изобретение применялось в киноиндустрии.

 

Sensorama обладала уникальным по тем временам функционалом. Она  чем-то напоминала современные аттракционы 4D и 5D, которые многие наверняка встречали в торговых центрах. В 1992 году изобретение тестировал американский медиа-специалист  Говард Рейнхольд. Он был поражен возможностями аппарата: Sensorama выдавала удовлетворительное изображение, обеспечивала стереозвук, а также имела специальные дорожки для передачи запахов, которые соответствовали действиям в фильме. Несмотря на инновационный подход, аппарат Хайлига не получил финансирования, в связи с чем работа над Sensorama была приостановлена.

Позже, в 1968 году, виртуальная реальность получила развитие в новом аспекте. Двое ученых, Иван Сазерленд и Боб Спруэлл, создали наиболее приближенную к сегодняшним технологиям систему - The Sword of Damocles. По существу, это была первая версия VR-шлема. "Меч Дамокла" был очень сложен в использовании и слишком тяжел, поэтому во время тестов все детали крепились к потолку. Что касается технических возможностей, то здесь устройство было примитивно. В условной среде можно было создавать лишь простые предметы и помещения.

С 80-х годов VR начала перекочевывать в игровую индустрию. Одними из первопроходцев игровой виртуальной реальности стали Atari. BattleZone считается первым проектом с трехмерной векторной графикой, которая использовала данную технологию. Позже, в 1982 году Atari основали лабораторию по исследованию виртуальной реальности. Вскоре лаборатория была закрыта из-за падения рынка (доход компании снизился с 3.2 млрд. $ в 1982 до 100 млн.$ в 1985). Тем не менее, компания сохранила свои наработки в этой области.

Наибольший шум вокруг технологии виртуальной реальности поднялся в 1991 году, когда компания SEGA анонсировала шлем для Sega Mega Drive - Sega VR. В шлеме использовались ЖК-экраны, стереонаушники, а также инерционные датчики для отслеживания движений головы пользователя. К 1994 году Sega выпустила VR-1. 

 

С выходом этой новинки виртуальная реальность получила массовое распространение. Apple также занялась разработками VR-технологий и уже к 1994 году выпустила QuickTime VR. На последующее десятилетие помешанность на виртуальности утихла, и игровые компании сконцентрировались на оптимизации своих продуктов для быстро развивающихся ПК и консолей.

В 2010 году тема виртуальной реальности вновь всплыла и захватила компьютерный мир. В это время Палмер Лаки и Джон Кармак (создатель Quake, Doom и Wolfenstein 3D)  основали компанию Oculus и создали первый прототип Oculus Rift. Данный прототип значительно прогрессировал в техническом плане, однако имел несколько недостатков: во-первых, несмотря на то что его можно было носить на голове без дополнительных креплений, конструкция оставалась достаточно громоздкой. Второй проблемой стало ограничение градуса поворота головы - 90 градусов. Вскоре, в 2014 компания, Oculus была приобретена Facebook за 2 млрд. $. После этого множество компаний бросились разрабатывать VR-технологии: Sony, HTC, Valve, OnePlus.

На сегодняшний день, на рынке присутствует 3 наиболее распространенных модели шлемов виртуальной реальности: Oculus Rift, HTC Vive и недавно поступивший в продажу PlayStation VR. По ценовой категории, наиболее выгодным вариантом являются PlayStation VR, цена которых составляет 399 долларов. Цена же Oculus Rift и HTC Vive составляет 599 и 799 долларов соответственно.

PlayStation VR	Oculus Rift	HTC Vive
399$	599$	799$

Применение виртуальной реальности за пределами игровой индустрии может быть самым разноплановым. Конечно, в первую очередь она принесет большую пользу в подготовке военнослужащих и врачей. Помимо этого, VR применима в изобразительном искусстве, археологии. Особенно хорошо эта технология может прижиться в архитектурном проектировании.

VR и киберспорт

В марте, перед ежегодной выставкой GDC, организаторы провели опрос среди игровых разработчиков. Всего было опрошено около 2000 человек. Как оказалось, VR-технологии стремительно набирают обороты: 16%  из опрошенных заявили, что занимаются разработкой игр для VR. Это не так мало, как кажется, учитывая что год назад это число составило 7%. Также 75% игровых разработчиков считают, что виртуальная реальность на сегодня является будущим индустрии.

Наверняка VR-технологии совсем скоро ворвутся и на киберспортивный рынок.

Valve уже положили начало, в конце прошлого года выпустив VR-демо, позволяющее игрокам исследовать Secret Shop. По сути, это демо ничем не отличалось от других, однако оно отлично демонстрировало атмосферу игры. Безусловно, это привлекло новую аудиторию в Dota 2.

Также, несколько дней назад, Valve запустили еще одно VR-приложение для поклонников Dota 2. Приложение предоставляет владельцу VR-устройства новый уникальный интерфейс зрителя, без взаимодействия с клиентом игры. По функционалу, данный интерфейс схож с сервисом Valve, за исключением того, что с VR-устройством все детали интерфейса будут отображаться как 3D объекты.

Других шагов интеграции VR от разрабтчиков киберспортивных дисциплин пока не наблюдалось, однако если задуматься, как эти технологии смогут помочь развитию киберспорта, можно представить, как скаканет количество зрителей на трансляциях киберспортивных матчей, если у них будет возможность смотреть их не с экранов своих мониторов, а через VR устройства. 

goodgame.ru

Виртуальная реальность - технологии, плюсы и минусы, будущее виртуальной реальности, погружение в виртуальную реальность

Прогресс в современном мире достиг небывалых прежде высот. Новое поколение пользуется такими возможностями, про которые даже не мечтали люди старшего поколения. То, что еще вчера казалось волшебством и мистикой, сейчас воспринимается как обыденность и называется виртуальная реальность.

Что такое виртуальная реальность?

Созданный при помощи технических средств мир, который передается от одного человека к другому через зрение, слух, осязание и обоняние называется виртуальная реальность. Она способна имитировать воздействие и реакции на него. Чтобы создать правдивый комплекс ощущений действительности компьютерный синтез свойств и реакций производится в настоящем времени.

Объектам виртуальной реальности присуще вести себя как аналогичным объектам в материальном мире. Каждый пользователь способен оказывать влияние на объекты в плоскости мир виртуальной реальности в соответствии с законами физики, среди которых гравитация, отражение, столкновение с предметами. Иногда пользователи таких нереальных миров могут намного больше, чем в настоящей жизни.

Виртуальная реальность в философии

В современном мире становится актуальным вопрос, не опасна ли жизнь в виртуальной реальности. Когда человек действительно поглощен киберпространством, то есть практически все свое время он находится за компьютером, ноутбуком, планшетом, играя в компьютерные игры, и при этом отказывается от нормального общения и обычной жизни в целом – это и вправду может оказаться небезопасным для здоровья.

Философия отделяет саму идею данного понятия от ее технического воплощения. Ее трактуют в качестве совокупности объектов, что моделируются настоящими процессами. При том ни форма, ни содержание не совпадают с данными процессами. Моделируемые объекты принято сопоставлять с настоящим временем, а рассматривать отдельно от него. Данные объекты являются актуальными, а не потенциальными.

Психология виртуальной реальности

Изучает такое понятие как виртуальная реальность и ее психологическое воздействие на человека психология, у которой есть собственная философская идея и специфические теоретические модели, экспериментальные технологии и своя сфера практики. Древнегреческий термин «виртус» означает «душевный подъем воина». В античные времена под ним понимали наивысшую добродетель, которая доступна только самым мудрым.

Все чаще СМИ рассказывают про опасное влияние мнимой действительности. Порой пользователь интернета много времени проводит в сети, в результате чего может перестать видеть черту, которая разделяет два противоположных пространства. Проведенные психологами эксперименты показали, что к жестокости часто склонны дети, которые слишком долго играют в компьютерные игры. Пребывая постоянно в нереальном пространстве, у ребенка пропадают чувства сострадания к другому человеку. В итоге в обычной жизни он запросто может обидеть кого-то, не испытывая при этом ни капли жалости.

Как работает виртуальная реальность?

Многих интересует, так как же в действительности работает все это. Основные технологии виртуальной реальности:

1. Отслеживание головы. Во время ношения специальной гарнитуры картина впереди способна двигаться в соответствии с тем, в какие стороны человек направляет голову – вверх, вниз или в стороны. Данная система называется «шесть степеней свободы». В гарнитуру встраиваются специальные компоненты, с помощью которых можно заниматься отслеживанием головы.
2. Отслеживание движений. Такую возможность предоставляют более дорогие модели. Когда человек начинает использовать это устройство, то у него возникает желание сразу же увидеть свои руки.
3. Отслеживание глаз. Специальный датчик может анализировать, в каком направлении смотрят глаза внутри устройства. Благодаря этому есть такая возможность сделать глубину резкости действительно реалистичной.

Виды виртуальной реальности

Принято различать следующие типы виртуальной реальности:

• компьютерное моделирование и имитация;
• сетевая мнимая действительность;
• аппаратные средства киберпространства;

В современном мире есть множество крупномасштабных установок, которые принято использовать в разных сферах науки и техники, занимаясь решением задач не только фундаментальных, а и научных дисциплин. Многие нереальные окружения собой представляют визуальные ощущения, то есть такие изображения, которые могут выводиться на экран монитора компьютера, либо на специальные стереоскопические дисплеи.

Плюсы и минусы виртуальной реальности

Каждый из нас по-своему относится к киберпространству. Если для одних оно - новый рывок прогресса и что-то интересное, необычное, то для других такие разработки в сфере новых технологий – повод беспокоиться про будущее детей. Погружение в виртуальную реальность имеет свои преимущества и недостатки. Это уникальная возможность на непродолжительное время уйти из обыденного мира и оказаться в ином измерении, где все намного интереснее. Однако с другой стороны чрезмерное увлечение такими путешествиями может оказаться опасным для психики и даже жизни человека.

Минусы виртуальной реальности

Новые технологии – это всегда интересно, а особенно для детей. Однако важно помнить про опасность виртуальной реальности, поскольку на первый взгляд безобидные компьютерные игры могут настолько затянуть человека в свои сети, что появится зависимость, избавиться от которой будет непросто. Особенно такие погружения могут оказаться небезопасными для подрастающего поколения. Картина, в которой школьник часами сидит за компьютерными играми, должна насторожить родителей. В итоге ребенок не только ухудшит свое физическое, а и психическое здоровье.

Плюсы виртуальной реальности

Чем интересен этот мнимый мир для каждого из нас? Прежде всего, это уникальная возможность окунуться в новое интересное измерение и забыть про свои ежедневные проблемы. Человек в виртуальной реальности может получить новые эмоции, а это уже неплохая профилактика стрессов. Имеет свои плюсы виртуальная реальность в образовании, поскольку позволяет:

• проводить телемосты, видеоконференции;
• создавать 3-D электронные образовательные ресурсы;
• создавать 3-D презентационные и информационные материалы;
• создавать музеи, лаборатории, планетарии;
• визуализировать более сложные объекты, физические явления.

Будущее виртуальной реальности

Многих интересует, какой будет виртуальная реальность в будущем. Ученые утверждают, что будут улучшены визуальные качества, трекинг и передача данных. Помимо того, по прогнозам ожидается облегчение гарнитур, которые сейчас сложно носить из-за их веса. Станет более гибкой корректировка линз, а шлемы удастся сделать беспроводными. Исследователи говорят про то, что в будущем киберпространство должно стать комфортным до такой степени, что будут заменены такие технологии как мыши, мониторы, клавиатура. Возможности виртуальной реальности могут стать безграничными.

 

womanadvice.ru

---

• 
  Компьютерные вести
• 
  Функция наушников в компьютере
• 
  Компьютеры зачем нужны
• 
  Производительность суперкомпьютеров
• 
  Консоль для компьютера
• 
  Компьютер является системой
• 
  Компьютерные очки гуннар
• 
  Компьютерное железо новости
• 
  Компьютеры на транзисторах
• 
  Компьютерная мышка рисунок
• 
  Иван программист он создает новую компьютерную игру