Himeter

«Сенсорама» погружала зрителя в виртуальную реальность при помощи коротких фильмов, которые сопровождались запахами, ветром (при помощи фена) и шумом мегаполиса с аудиозаписи.

Интересно то, что устройство «Сенсорама», появилось раньше ПК. Компьютером, внешний вид, которого наиболее близок к современному, я думаю, можно считать Apple II выпущенный в 1977г. через 15 лет после «Сенсорамы».

Дальнейшее развитие технологии VR можно продолжить от устройства RB2 с контролерами First VR представленного в 1984г. как первый коммерческий проект.

Однако проект не получил популярности из-за своей дороговизны, цена комплекта с контроллерами составляла порядка 100 тысяч долларов, а самый дешевый вариант стоил за 50 тысяч долларов.

Что же было с VR до 1984г. ? До 1984г. значимые разработки были в области технологии AR, что переводится как «Дополненная реальность», основное отличие AR от VR в том , что в мире VR пользователь погружается в среду полностью созданную технически, а в AR в поле восприятия вводятся сенсорные или визуальные данные с целью дополнения сведений об окружении и улучшения восприятия аналоговой информации. Как пример современного развития технологии AR можно привести Google glass.

До 1984 г. в области VR были разработки в военном секторе, но их мы рассматривать не будем, т.к. оценить степень их влияния на технологию в целом мы скорее всего не сможем.

Устройством, которое приобрело облик близкий к современным и уже называется как VR-шлем, можно считать Virtual Environment Display System, созданное при поддержке NASA в 1985г.

Устройство VEDS NASA уже было высокотехнологичным и ультрасовременным, но этот VR-шлем предназначался для научных целей, так как благодаря ему можно было визуально исследовать поверхности планет и прочих космических тел. Вышеперечисленные устройства показывают развитие VR технологии в целом, каждое из этих устройств двигало технологию, улучшало её. Теперь пришло время взглянуть, что же происходило с VR в игровой индустрии. Игровым устройством, открывшим VR широкой публике, можно считать Virtuality, представленным в 1990г.

Система была представлена на выставке Computer Graphics Джонатаном Валдерном. Virtuality была представлена в двух вариантах. Один вариант был в виде шлема с LCD дисплеями с разрешением 276x372 на каждый глаз. Думаю, что при таком разрешении получить ощущение полного погружения в виртуальную реальность, было не возможно. Однако, однозначно, это был портал в новый уровень гейминга.

Второй вариант представлял из себя аркадный автомат, шлем мог подключаться к контролерам с которыми игрок с помощью руля мог взаимодействовать с виртуальным гоночным болидом, стрелять из ружья или взаимодействовать с окружением и это было впечатляюще.

Несмотря на определенный успех и известность Virtuality, её продажи не были впечатляющими. За все время существования системы на рынке было продано чуть больше 50 тыс. экземпляров.

В 1991 году в продаже появилась система Virtuality 1000CS и 1000SD, которая очень сильно повлияла на развитие устройств виртуальной реальности и сделала значительный скачок в VR-контенте потребительского уровня. Для передачи изображения и звука использовался головной дисплей, а для движения и взаимодействия с виртуальным миром 3D джойстик. Работала система в паре с компьютером Amiga 3000.

Однако Virtuality 1000 в конечном счете не смогла добиться успеха в связи с крайне высокой ценой $60000.

В следующем 1992 году студентами Иллионийского университета был представлен прототип комнаты, стены которой служили отражающими экранами для проецировавшихся на них стереоизображений.

Для возможности ощутить эффект присутствия в виртуальной реальности было необходимо надеть специальные очки со стереоскопом. Как и было положено, система имела контроллер для взаимодействия с VR-объектами и технологию отслеживания рук и головы пользователя. Преимуществами систем CAVE над очками (HMD) являются более высокое качество изображения, широкий угол обзора, низкая задержка при трекинге, возможность видеть свое тело и, как следствие, отсутствие возможной потери координации и укачивания.

Вот с этого момента стоит обратить внимание, что теперь в VR существует несколько основных типов систем, обеспечивающих формирование и вывод изображения в системах виртуальной реальности:

- Шлем виртуальной реальности
- MotionParallax3D-дисплеи
- Виртуальный ретинальный монитор
Давайте подробнее рассмотрим каждую из систем.

Шлем виртуальной реальности мы уже рассмотрели в примерах выше, ясно, что шлем содержат один или несколько дисплеев, на которые выводятся изображения для левого и правого глаза, систему линз для корректировки геометрии изображения, а также систему трекинга, отслеживающую ориентацию устройства в пространстве. Для систем этого типа важен широкий угол обзора, точность работы системы трекинга при отслеживании наклонов и поворотов головы пользователя, а также минимальная задержка между детектированием изменения положения головы в пространстве и выводом на дисплеи соответствующего изображения.

MotionParallax3D к устройствам этого типа относится множество различных устройств: от некоторых смартфонов до комнат виртуальной реальности (CAVE). Системы CAVE формируют у пользователя иллюзию объёмного объекта за счёт вывода на один или несколько дисплеев специально сформированных проекций виртуальных объектов, сгенерированных исходя из информации о положении глаз пользователя. При изменении положения глаз пользователя относительно дисплеев, изображение на них соответствующим образом меняется. Все системы CAVE задействуют зрительный механизм восприятия объёмного изображения параллакс движения (Motion Parallax). Также, в большинстве своём, они обеспечивают вывод стереоизображения с помощью стереодисплеев, задействуя стереоскопическое зрение. Системы трекинга для MotionParallax3D-дисплеев отслеживают координаты глаз пользователей в пространстве. Для этого используются различные технологии: оптическая (определение координат глаз пользователя на изображении с камеры, отслеживание активных или пассивных маркеров), существенно реже — ультразвуковая. Зачастую системы трекинга могут включать в себя дополнительные устройства: гироскопы, акселерометры и магнитометры. Для систем CAVE важна точность отслеживания положения пользователя в пространстве, а также минимальная задержка между детектированием изменения положения головы в пространстве и выводом на дисплеи соответствующего изображения. Системы CAVE могут выполняться в различных форм — факторах: от виртуальных комнат с полным погружением до экранов виртуальной реальности размером от трёх дюймов.

Виртуальный ретинальный монитор (VRD) устройства проецируют изображение непосредственно на сетчатку глаза. В результате пользователь видит изображение, «висящее» в воздухе перед ним. Устройства VRD ближе к системам дополненной реальности, поскольку изображения виртуальных объектов, которые видит пользователь, накладываются на изображения объектов реального мира. Тем не менее, при определённых условиях (тёмная комната, достаточно широкое покрытие сетчатки изображением, а также в сочетании с системой трекинга), устройства VRD могут использоваться для погружения пользователя в виртуальную реальность.

Вернемся к VR устройствам. В 1993 г. на выставке CES компания SEGA представила Sega VR.

Стоимость гарнитуры составляла 200$. В комплекте поставлялось 4 игры, созданных для VR. Из-за трудностей с разработкой гарнитура Sega VR оставалась только прототипом и никогда не выпускалась для широкой публики.

В последствии генеральный директор Том Калински заявил, что система не была выпущена из-за того, что она вызывает укачивание и сильные головные боли у пользователей. Компания утверждала, что прекратила проект, потому что эффект виртуальной реальности был слишком реалистичным. «Пользователи могут двигаться, нося гарнитуру и травмировать себя». Однако, ограниченная вычислительная мощность системы делает это утверждение маловероятным.

В 1995 г. выпускается Virtual IO i-glasses.

По задумке гарнитура должна была быть чем-то большим, чем VR-устройство, но i-glasses преимущественно работала как индивидуальный дисплей. Надевая гарнитуру, пользователь видел двухметровое изображение на расстоянии примерно полтора метра. В устройстве использовались композитные разъемы A/V, и оно было совместимо с огромным количеством приборов. Поскольку в гарнитуре были установлены два жидкокристаллических дисплея по 920000 пикселей, она также могла показывать настоящее стереоскопическое трехмерное видео, а также работать со специализированным VR-контентом.

Следующие устройство уже можно отнести к более проработанному, персональному VR. В том же 1995г. был выпущен шлем Forte VFX1

В комплекте со шлемом поставлялся ручной контроллер Cyberpuck, который мог эмулировать мышь и подключался к шлему, через специальный порт на подобии RJ45.

Средняя стоимость шлема около 600$. Как видно технология VR развивалась и теперь становилась доступнее обычным пользователям. Тенденция развития VR в игровой индустрии привела к интересу компаний разработчиков игровых систем и консолей. Безусловно VR позиционировалась как система вывода и трекинга нового поколения. Однако стремление быть в тренде порой заставляло разработчиков игровых систем создавать по истине ужасные устройства. Представляю вашему вниманию одно из таких устройств Nintendo Virtual Boy выпущенное в том же 1995г. что в свете предыдущих устройств делает Virtual Boy еще более бестолковым.

Не смотря на то что Virtual Boy позволяет создать более точную иллюзию объёма с помощью эффекта параллакса, он не содержит полной светодиодной матрицы. Вместо этого в качестве устройства отображения используется две линейки 1x224 с механической развёрткой, перемещающей линейки в поле зрения глаза с очень высокой скоростью. Механический привод линеек при работе создаёт заметный шум, и может быть легко повреждён, например. при случайном ударе и даже при использовании в условиях вибрации (например, в машине).

Пример изображения Virtual Boy:

Virtual Boy позиционировался разработчиками как мобильное устройство, но таковым не являлось. Для нормального использования Virtual Boy требовал наличия ровной поверхности и полностью блокировал периферийное зрение игрока. Получился эдакий монстр, среди устройств VR.

Однако, развитию VR такие устройства навредить уже не могли. Вслед за Forte VFX1 в 1997г. Philips разработала свое решение для виртуальной реальности Scuba VR, совместимое с Microsoft Windows.

Гарнитура использовала два жидкокристаллических дисплея для создания трехмерной перспективы и даже поддерживала отслеживание движений головы для управления курсором мыши, точно так же как VFX1. Гарнитура Scuba VR могла похвастаться большим количеством совместимых игр, хотя им требовалась оптимизация, чтобы получить настоящую трехмерную картинку. Для управления в шутерах от первого лица использовалась виртуальная мышь. Изначально устройство проектировалось под игровую консоль Atari Jaguar, однако она не получила широкого распространения на рынке, и позже Philips переориентировала платформу под Windows.

Последнее игровое VR устройство было VFX3D вышедшее в 1998г.

Гарнитура VFX3D попыталась обойти конкурентов за счёт внедрения улучшенной системы слежения за движениями головы. Теперь вместо обычного перемещения курсора или взаимодействия с играми по двум осям X и Y, пользователи могли перемещаться в трех измерениях, используя интерфейс виртуальной камеры, опирающиеся на слежение за положением головы. Конечно, навигация на рабочем столе Windows не сильно изменилась, но в игре теперь можно было не только озираться, но и перемещаться.

Развитие VR систем за 10 лет было стремительным, но всё же в конце 1990-ых интерес к виртуальной реальности пропал. Большинство VR-устройств, выпущенных в 1990-ых, в конечном счете оказались абсолютно безуспешными, и следующие несколько лет лишь немногие компании делали какие-то попытки в этой сфере.

Новые значимые разработки VR были уже в следующем веке. Устройства 21 века вывели VR на новый уровень, уровень высокого разрешения и полного погружения в мир VR. Стало ли это прорывом в новое измерение вы узнаете в следующей моей статье, в которой я подробно разберу новейшие устройства VR 21 века.

Статья, а так же продолжение и новые темы взяты отсюда: https://vk.com/@kompidoc