Глава 1. Реализация виртуальной реальности
Виртуальная реальность используются при тренаже спортсменов, в профессиональной подготовке будущих специалистов в области астронавтики, архитектуры, медицинской диагностики, в организации развлечений и досуга, а также в областях, использующих научную визуализацию. Например, если возможности трехмерной компьютерной графики позволяют осуществлять математический прогноз результатов операции на основании трехмерного изображения, представленного на экране компьютера, то использование системы "Виртуальная реальность" позволяет создать иллюзию реально проводимой хирургической операции. Теперь хотелось бы сказать о применении технологий виртуальной реальности в сферах творчества и искусства. Задача любого художника - передать другим людям свое ощущение мира, свою радость, а иногда и боль. Технологии виртуальной реальности дают невиданные доселе средства для творческого самовыражения, они позволяют зрителю не просто пассивно воспринимать произведения искусства, а стать непосредственным участником созданного художником фантастического мира.
На сегодняшний день технологические средства виртуальной реальности используются для изготовления телевизионных программ, музыкальных и рекламных видеороликов, спецэффектов к кинофильмам и их изготовления целиком с помощью технологий виртуальной реальности. На определенном этапе на смену диалога с компьютером посредством текстово-графической информации пришел новый способ взаимодействия человека и машины. Осуществляя навигацию в мире зрительных образов, сгенерированных компьютером, человек одновременно получает возможность направлять работу компьютерной техники. Новые возможности оборудования как бы позволили человеку шагнуть внутрь компьютера, привнося с собой чисто человеческие способности ориентироваться внутри визуальных образов, эмоций, чувства, интуицию, то есть все то, что недоступно неодушевленному компьютеру. Своеобразный тандем «машина-человек» обрел качественно новые возможности.
В обучение
Виртуальная реальность применяется для обучения профессиям, где эксплуатация реальных устройств и механизмов связана с повышенным риском, либо связано с большими затратами.
Шлемы виртуальной реальности
Второе название «Очки виртуальной реальности». После того, как человек надевает на себя такие очки – все, что он видит – это виртуальный мир. Это главное отличие очков виртуальной реальности от очков дополненной реальности. Очки виртуальной реальности – это все равно, что наушники, но только для глаз.
Лидерами среди шлемов виртуальной реальности сегодня являются:
Системы отслеживания движений головы
Это системы, которые отслеживают перемещение и повороты головы человека в пространстве. Самые известные из таких систем – это TrackIR, RUCAP UM-5, HeadJoy, система трекинга A.R.T.
сегодня системы отслеживания движения головы встраиваются во многие другие устройства, такие как шлемы виртуальной реальности, системы отслеживания движения глаз и системы отслеживания движений тела.
Системы отслеживания движения глаз (Айтрекинг)
Системы отслеживания движения глаз отслеживают движение зрачков и в каждый могут времени вычислить, куда именно смотрит человек. Сегодня такие системы практически не представлены на рынке потребительских товаров, но они уже активно используются в науке и медицине для изучения поведения человека.
Симулятор вождения автомобиля Обучающий симулятор авиадиспетчеров
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, 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.Представителем данной технологии являются системы отслеживания движения тела (Motion camture / motion tracking).Системы отслеживания движений тела человека следят за тем, как двигается тело человека. Управляемый персонаж в виртуально мире, обычно повторяет эти движения. Существует два основных подхода.
Первый подход – на человека крепится большое количество датчиков, и компьютер отслеживает движение этих датчиков в пространстве. Это дорогая технология используется для съемки фильмов, где актер играет не себя, а специального компьютерного персонажа, для создания 3D игр и т.п.
Другой подход – это более дешевая технология, которая не использует датчиков на человеке, и основана на распознавании образов. Если сказать проще, то человека снимает специальная видеокамера и распознает, что он сделал: махнул рукой или, например, подпрыгнул.
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.