Виртуальная реальность - полное погружение в виртуальную реальность

SUPERHOT VR

Разработчик: SUPERHOT Team

Год выхода: 2017

В год выхода этот оригинальный проект получил сразу 4 премии «Игра года». Никто и подумать не мог, что можно сделать VR-игру, которая покажет нам, как чувствовал себя Нео в Матрице. При этом нет навороченной графики и вообще нет сюжета. Здесь это и правда было бы лишним.

Итак, проект инди, разработан и издан микро-конторой, которая до того момента игры вообще не делала. Но подошли ребята с душой – это факт. Намеренно упрощенная графика лишь подчеркивает главную фишку геймплея – замедление времени, но не в том контексте, как мы обычно привыкли. Время здесь движется только тогда, когда движется игрок. А чем быстрее он совершает действия – тем больше течение времени приближается к естественному. Это позволяет совершать немыслимые кульбиты, например – уворачиваться от пуль и даже рассекать их ножом. Плюс полностью интерактивное окружение, то есть можно перемахнуть через балюстраду, спасаясь от толпы врагов. Или схватить со стола стальное блюдо, прикрыться им от пули, а потом бросить в голову противника. Звучит интересно? Это только начало! Потому что в любой момент можно броситься оружием в оппонента и перейти к рукопашной. По итогу, вариативность победы ограничивается только двумя факторами – фантазией игрока и размерами игровой комнаты.

Что это такое

Эффект полного погружения — это внушаемое состояние самоощущения человека, при котором реальное положение в пространстве и ощущение времени искажаются, а самосознание размывается или вовсе теряется. При этом чувства, направленные на взаимодействие с реальностью и обработку информации (волевая сосредоточенность, сознательные действия на физическом уровне, позиционирование тела), оказываются сбитыми в отношении привычной системы координат.

На практике выделяют несколько основных разновидностей и направлений использования эффекта полного погружения:

общее – выполняется на интеллектуальном уровне, при решении умственных задач, посредством нахождения выхода из заданных условий (ученые, шахматисты);
местный – возникает при краткосрочных действиях, ощущениях подъема, пребывания «в ударе» ( операции при работе, игровые задачи);
познавательный – появляется при углублении в чтение, сюжет кинофильма;
эмоциональный – наступает при необходимости воссоздания у пользователя тех эмоций, которые переживает обозреваемый персонаж кино, книги или игры.

Касательно уровней восприятия выделяют следующие виды эффекта полного погружения:

пространственное – появление у человека ощущения реальности моделируемого вокруг него мира (главный критерий – невозможность на первый взгляд или прикосновение понять, настоящие ли предметы вокруг);
чувственное – при стимулировании некоторых отделов головного мозга, возникает ощущение реальности воображаемой среды, на фоне работающих органов чувств;
психологическое – появляется при переходе самосознания игрока к персонажу игры.

Системы дополненной реальности

Интерактивное обучение, захватывающие игры и создание моделей для 3D-печати — вот далеко не полный список возможностей гаджетов для взаимодействия с дополненной реальностью. Предлагаем вашему вниманию обзор трех устройств данной категории.

Meta Pro Space Glasses: очки дополненной реальности

Очки Meta отображают 2D- и 3D-картинку с разрешением 1280×720 точек. В оправе весом 180 г размещены несколько камер, датчики, WLAN и аудиосистема. Но больше всего поражают приложения дополненной реальности для Meta: так, вы можете создавать 3D-скульптуры посредством движений рук. По данным разработчика, для очков уже написано более 500 программ.

Оценка CHIP: идея о том, что можно действовать, как Тони Старк из фильма «Железный человек», сама по себе является потрясающей. Кончиками пальцев создать схематический чертеж или получить доступ к виртуальному смартфону? Это звучит фантастически, но уже в конце года должно стать реальностью.

Meta Pro Space Glasses

Wonderbook: аксессуар для игровой приставки

Sony Wonderbook

Wonderbook опирается на известную концепцию дополненной реальности камеры PlayStation Eye для консоли Sony и распространяет ее на книгу. На страницах книги находятся маркеры дополненной реальности, которые воспринимаются камерой и заменяются на экране телевизора различными объектами.

Результат: вы видите себя сидящим перед открытыми воротами, из которых выплывают разноцветные 3D-миры. Вы можете взаимодействовать с объектами с помощью жестов-касаний или контроллера движения для PlayStation. При этом программное обеспечение ориентировано в первую очередь на молодых игроков. Удовольствие не очень дорогое: в российских магазинах набор из камеры, контроллера движения, книги и игры стоит около 3000 рублей.

Оценка CHIP: Wonderbook существует с 2012 года, но пока программы для нее можно пересчитать по пальцам одной руки. Несмотря на малое количество игр, тут есть на что посмотреть: объекты и истории, кажется, «прыгают» на экран прямо со страниц, и ими можно управлять контроллером движения, жестами или поворотом устройства. В качестве отличной игрушки Wonderbook достигла своей цели.

Technical Illusions CastAR: комплект дополненной реальности

Technical Illusions CastAR

Если бы голографические 3D-шахматы из Star Wars были реальными, они были бы похожи на те, что разрабатывает компания Technical Illusions. Система CastAR состоит из трех компонентов: «скатерть», очки и «волшебная палочка». Очки оборудованы двумя мини-проекторами, которые, в зависимости от угла зрения на «скатерть», создают на стеклах 3D-картинку.

В результате создается впечатление, что изображение выступает из «скатерти». С помощью системы дистанционного управления («волшебной палочки») вы можете манипулировать виртуальными объектами — например, двигать фигуры по шахматной доске. Доска использует RFID-маркеры: если вы снабдите настоящую фигуру генератором сигналов, «скатерть» передаст ее координаты в очки.

Оценка CHIP: быстрая установка почти на любой поверхности — пожалуй, самое большое преимущество CastAR. Демопоказы были весьма интересными, а реакция общественности на них — положительной. Вероятно, CastAR добьется успеха у любителей настольных и ролевых игр и в качестве обучающей платформы.

Фото в статье: компании-производители; Sergey Galyonkin/Flickr.com, Syda Productions/Fotolia.com

Цифровые очки

В очках виртуальной и дополненной реальности, можно, например, посмотреть фильм или получить данных об окружающих объектах.

Google Glass: цифровые очки

Google Glass

Google Glass — это цифровые очки, которые уже два года не сходят со страниц мировых СМИ, посвященных высоким технологиям. Сердцем устройства является мини-проектор с призмой, располагающийся у правого глаза и создающий картинку с разрешением 640×360 точек. При наличии подключения к Интернету очки, реагируя на голосовые команды, отображают текущие новости, показывают направление движения, открывают статьи «Википедии» и т. д.

Еще интереснее — социальные функции: встроенная камера может выполнять фото- или видеосъемку, чтобы затем отправить записи в социальные сети. Также вы можете запустить приложение Google Hangouts, которое будет выводить изображение вашего собеседника на полупрозрачный дисплей, а он, в свою очередь, будет видеть вас.

В 2014 году в продаже появилась тестовая версия очков Glass Explorer за $1500, вышедшая ограниченным тиражом. Финальная версия устройства должна стоить существенно дешевле, но когда ее можно будет приобрести, пока неизвестно.

Оценка CHIP: без сомнения, Google Glass могут произвести переворот в цифровой жизни. С помощью голосовой команды очки можно спросить о направлении движения, записать видео, сделать видеозвонок и многое другое. Разумеется, у «свежеиспеченных» очков еще не хватает множества приложений, но со временем ситуация наверняка изменится в лучшую сторону.

Вместе с тем тотальный контроль с использованием функции распознавания лиц и координат GPS, невольно осуществляемый пользователями цифровых очков, мог бы стать неплохим сценарием для фантастического фильма.

Epson Moverio BT-200: очки виртуальной реальности

Epson Moverio BT-200

Устройство Moverio BT-200 предназначено для отображения контента в формате 3D с разрешением 960×540 точек. Кроме того, оно может отслеживать движения головы, имеет встроенные микрофон и модуль GPS.

Если с линз снять задвижки, гаджет превращается в полупрозрачные цифровые очки, дополняет реальные объекты проецируемыми изображениями или осуществляет фото- и видеосъемку. Прилагаемое сенсорное устройство управления с операционной системой Android 4.0.4 оборудовано беспроводными модулями Bluetooth и Wi-Fi. Очки должны появиться на рынке в 2014 году по ориентировочной цене около $700.

Оценка CHIP: то, что в Moverio сочетаются функции очков виртуальной и дополненной реальности, может быть как их преимуществом, так и слабостью. Следует учитывать, что у Moverio никогда не будет столько приложений, сколько их выпустят для Google Glass.

Кроме того, из оправы тянется неприглядный кабель к модулю управления, который необходимо всегда держать при себе. Тем не менее цифровые очки от Epson способны на многое: от демонстрации фильмов или другого контента форматах в 2D и 3D до интерактивного обучения.

Instabeat: цифровые очки

Instabeat

Если вы увлекаетесь плаванием, то наверняка не раз сетовали на невозможность прослушивания музыки во время тренировки. Пульсометр при заплыве кролем тоже сложно удерживать перед глазами. Помощь в этом случае может оказать прибор Instabeat: установите мини-проектор на очки для плавания, и он будет выводить полезную информацию, например, частоту пульса.

Также можно накапливать данные с тренировок и интегрировать их в программу статистики. По словам производителя, аккумулятора хватает на 8 часов.

Оценка CHIP: Instabeat не является гаджетом на каждый день, однако сама по себе концепция вывода информации на сетчатку глаза незаменима во многих сферах деятельности. То, что пловцам не придется покупать новые очки, поскольку установить устройство можно на стандартную оправу, является гениальным ходом.

Blade & Sorcery

Разработчик: WarpFrog

Год выхода: 2018

Эта VR-игра уникальна тем, что еще никто не предлагал нам действительно реалистичную физику холодного оружия. Как это выглядит на деле – невозможно объяснить, нужно пробовать. Помимо всевозможных мечей и топоров в этой фэнтезийной песочнице есть еще луки, арбалеты и даже магические посохи. На данный момент игра в раннем доступе и активно дорабатывается.

Сюжета нет от слова «совсем». Тут про другое. Игрок выбирает один из трех классов (воин, рейнджер, маг) и отправляется на арену к ботам или таким же как он, удалыми рыцарям виара. Арен много, народа хватает, из режимов пока только типичный deathmatch, но ничто не мешает объединиться с товарищем и урабатывать остальных на пару. С физикой все и правда интересно – чем оружие тяжелее, тем медленнее оно движется. Нужно учитывать траекторию удара, вес, инерцию. А еще из шлема достать топор куда сложнее, чем из голой вражеской спины. При этом можно совершать практически любые финты, например – перехватить полуторник в нижней трети и колоть техникой полумеча по классике средневековых фехтбуков. А еще можно пнуть врага, чтобы он свалился с обрыва, или ударить головой о каменную стену. В качестве резюме по впечатлениям приведем коммент из Стима: «Весьма душевный вышел экспириенс».

Raw Data

Разработчик: Survios

Год выхода: 2017

И снова к научной фантастике! В этот раз не космос, а недалекое киберпанковое будущее с органичным налетом сюрреализма, где опасность роботизированного восстания внезапно оказалась реальнее, чем полагали народные массы. Тривиальная история с нетривиальной развязкой реализована в полноценном виаре с упором на динамичные схватки, где не поймешь, что лучше выбрать – световые мечи или пару лазерных Узи.

Сюжет в наличии, но он здесь не главное. Действие разворачивается в 2271 году, где миром правит Корпорация Эдем. Игрок – агент подпольной группы SyndiK8, которая знает, что цель Эдема – не мир во всем мире, а достижение цифрового бессмертия для элиты. Дальше – яркие открытые уровни с сотнями роботов, которых объединяет одно – желание поскорее прервать жизненный цикл героя. При этом игра ролевая – есть четыре персонажа, которые кардинально отличаются манерой ведения боя. Есть элементы стелса и паркура, но они не подменяют, а эффектно дополняют качественный шутер. Из других особенностей – огромный футуристичный арсенал, враги, которые адаптируются к стилю игрока, и кросс-платформенные PVP-схватки. Важный момент – до последнего обновления перемещаться можно было только телепортированием, но теперь игроку дана полная свобода перемещений, что, конечно, вдохнуло в проект новую жизнь.

Шлемы виртуальной реальности для смартфона на Андроид или iOS

Подробное описание самых актуальных моделей, от российских проектов до зарубежных титанов VR технологий, вы сможете найти в соседних разделах. Отдельно по каждой платформе (iOS и Android) представлена подробная статья с описанием и приблизительными ценами на шлемы. Сколько стоит бюджетный вариант и выбор лучшего, вы узнаете именно там.

Как подключить шлем к компьютеру?

Во-первых, на вашем компьютере должны быть установлены все драйвера последних версией с поддержкой VR. Особенно это касается видеокарты. Далее сравните требования для работы шлема виртуальной реальности с характеристиками компьютера.

Поскольку все шлемы используют беспроводную технологию, вам понадобится модуль Bluetooth или Wi-Fi на стационарном компьютере. Установите фирменное программное обеспечение на ПК и синхронизируйте со шлемом. Далее следуйте инструкции, которая прилагается к набору устройства.

Топ 6 причин купить шлем виртуальной реальности:

- - Необычные ощущения. Отзывы владельцев таких девайсов исключительно положительные;
  - Новые приложения, которые будут выпускаться только для VR;
  - Приобрести для просмотра фильмов в формате 360 градусов;
  - Большинство новых игровых проектов будут переходить на VR технологии;
  - В настоящее время сравнение с реалистичной графикой на компьютерах неуместно, но уже шлемы виртуальной реальности выдают достойную картинку;
  - Идти в ногу со временем. Шлемы виртуальной реальности становятся доступнее, что может служить поводом к покупке.

Результаты исследования

По результатам опроса участников эксперимента выяснилось, что все они испытали ощущение выхода из тела, но интенсивность его была разной. Чем сильнее человека «отвязывали» от виртуального тела, тем богаче был внетелесный опыт. Таким образом, вторая группа, которая вышла из своего персонажа не только визуально, но и на уровне ощущений, испытала более яркие переживания, чем первая, у которой сменился только угол обзора.

Опрос также показал, что у второй группы испытуемых ослаб страх смерти. Предполагается, что обманутый таим образом мозг решил, что у человека есть возможность продолжить существование и после смерти физического тела, причем без неприятных последствий, которых многие и опасаются. При этом хотя сам факт смертности многие и приняли, скоропостижно скончаться в молодом возрасте испытуемые по-прежнему боятся.

Исследование показало, что молодым людям, которые пока далеки от смерти, можно помочь избавиться от страха. Но пока неясно, может ли иллюзия помочь тем, кто уже на пороге гибели или имеет серьезную фобию. Кроме того, ставится под сомнение эффективность проверки результатов с помощью опроса.

Платформа и ее особенности

Сама по себе платформа виртуальной реальности Cyberith Virtualizer — это дополнение, позволяющие в полной мере ощутить присутствие в 3D. С контроллером легко и просто бегать, а также поворачиваться, подскакивать вверх, приседать, при этом эффект присутствия усиливается в несколько раз. Беговая платформа состоит из сенсорного диска, ограничителя и специальной арки для быстрого подключения через USB. Сенсорный диск позволяет имитировать бег игрока, имеющего вес до 120 кг. Это понятно, так как производитель использует легкие, прочные материалы, имеющие определенные ограничения по весу и с этим приходится смириться. В сети видел негативный отзыв игрока с большим весом, который говорил, что это дискриминация, но у меня совсем другое мнение, так и хочется сказать: «Худеем, друзья, худеем!».

Отслеживание положения тела геймера в пространстве осуществляется с помощью ограничивающего круга. Сама по себе система несложная, удобная и практичная, что в первую очередь хочу отметить. Обычно продавцы предлагают в качестве дополнения специальные контроллеры для рук, позволяющие усиливать эффект присутствия в 3D реальности, но это уже необходимо выбирать с учетом личных пристрастий и предпочтений.

The Elder Scrolls V: Skyrim VR Edition

Разработчик: Bethesda Softworks

Год выхода: 2018 (для ПК)

Бедолага Скайрим, за 10 лет его перевыпустили уже 4 раза. Но «Беседу» можно понять – почему бы не продолжать доить проект, коммерческий потенциал которого никак не показывает дно? Хотя виртуальный вариант действительно удался – на него уже успели напилить несколько сотен модов, а на Reddit доминирует безапелляционное мнение, что это лучшая VR-игра из когда-либо созданных.

С точки зрения сюжета, это тот самый The Elder Scrolls V: Skyrim 2011 года, плюс три официальные дополнения – Dawnguard, Hearthfire, и Dragonborn. Разница в том, что игра полностью виртуальная, а окружение отличается высокой степенью интерактивности. Графику тоже подкрутили, но тут, как и с оригинальной игрой, рекомендуется погуглить моды – их в достатке, и многие действительно переводят картинку на принципиально иной уровень. При этом нужно понимать, что это целый мир, игра действительно поражает воображение масштабами. Говорят, тут можно часами рассматривать кроны колышущихся на ветру деревьев, до боли в позвонках задрав голову… Единственный нюанс – по опросам это самая «укачивающая» VR-игра. Не стоит ее выбирать для первого знакомства с виртуальными развлечениями.

Составляющие полного погружения

Первый и самый важный момент — это визуальная картинка. Все привыкли, что погружение в виртуальную реальность происходит с помощью шлемов виртуальной реальности. Как правило, HTC Vive, Oculus Rift, Gear VR, PS VR и прочих шлемов, которые сейчас есть на рынке.
Второй важный момент — это звук. Без звука в виртуальную реальность невозможно погрузиться на данный момент, поскольку картинка должна полностью сочетаться со звуком. Для того, чтобы пользователь, находясь в виртуальной реальности, смог позиционировать себя в пространстве и знать, где он находится.
Следующий, еще более важный момент — это тактильная связь или haptic. В западной терминологии он называется haptic feedback — “обратная тактильная связь”.
Симуляция вкуса.
Симуляция запаха.
Положение человека в пространстве.

обратную тактильную связь (haptic)Типы обратной тактильной связи:

Первый из них — это силовая обратная связь. К примеру, в автосимуляторах с использованием руля чувствуется обратная тактильная отдача от него при столкновениях и так далее. Это и есть силовая обратная связь. Она позволяет почувствовать давление на руки (как правило) или на тело.
Следующий и самый распространенный, самый изученный на данный момент тип обратной тактильной связи — это вибротактильный фидбек. Самый яркий пример — это вибрация смартфона. Она даёт нам знать, когда приходит сообщение или поступает звонок.
Следующий тип довольно сложный и мало распространенный на данный момент на рынке, — это ультразвук. Он позволяет при помощи генерации звуков высокой частоты почувствовать форму и текстуру объекта. На данный момент на рынке есть пара решений, которые позволяют использовать эту технологию.
Термальная обратная связь — еще один тип обратной связи. Он позволяет в виртуальной реальности почувствовать холод, тепло, переход от тепла к холоду и наоборот.
Наверное, самый точный для передачи ощущений способ — это электростимуляция. К примеру, пояса для того, чтобы привести себя в форму, которые позиционируются как пояса для сжигания лишнего подкожного жира используют именно электростимуляцию. Это маленькие электрические импульсы, которые работают, как правило, на разной частоте, амплитуде и силе тока. В VR химическую реакцию довольно сложно сымитировать, но электростимуляцию очень легко воспроизвести. Можно настроить индивидуальный электрический сигнал под каждое ощущение и чувствовать прикосновение, попадание мяча в какую-либо часть тела или даже дождь.

История появления виртуальной реальности

В 1960-х годах учеными впервые было введено понятие искусственной реальности. Первые попытки воплотить ее в жизнь были предприняты в 1970-х годах, когда компьютерная графика получила широкое распространение. Хоть графика была очень примитивной, но ее активно использовали в различных тренажерах.

Первым официальным устройством виртуальной реальности была признана программа «Кинокарта Апсена». В ней пользователь прогуливался по городу и мог посетить его окрестности. Принцип работы устройства основывался на сделанных фотографиях, а не на полноценном моделировании местности.

Следующий шаг был сделан к концу 1980-х. начали появляться первые системы, в которых была реализована возможность манипулирования объектами. Все управление осуществлялось с помощью рук пользователя. Ближе к 90-м появилось современное понятие «виртуальная реальность» в привычном для нас понимании. С тех пор различными компаниями ведутся активные разработки полноценных устройств виртуальной реальности. Теперь рассмотрим принцип работы и технологию, по которым создан любой шлем виртуальной реальности.

Существующие проблемы

Сейчас для погружения в виртуальную реальность стимулируется всего лишь 2 чувства из 5 — это зрение и слух.
Еще бОльшая проблема, чем предыдущая — это наличие проводов в PC и консольных шлемах. Через шлем виртуальной реальности проходит большой объем данных, а для этого нужны провода. Для того, чтобы почувствовать себя полностью свободным в виртуальной реальности, нужно их убрать.
Проблема взаимодействия с виртуальным миром. Как правило, для того, чтобы полноценно с ним взаимодействовать, нужны контроллеры. Сейчас в роли контроллеров у разных производителей выступают обычные контроллеры Vive, Oculus Touch и др. Но для того, чтобы полноценно взаимодействовать с объектами, иметь возможность дотронуться до них, повернуть, взять, почувствовать его текстуру, вес, нужны перчатки виртуальной реальности. Что в них должно входить: как минимум это система захвата движения для того, чтобы можно было отслеживать положение руки в пространстве, то, как двигаются пальцы, сжимаются ли они, как рука поворачивается относительно всего тела. Должна отслеживаться мелкая моторика. При прикосновении к виртуальному объекту должна быть обратная связь. К примеру, текстуру можно сделать с помощью электростимуляции. Если это какой-то большой объект, к примеру, человек натыкается на стену руками, то, естественно это можно сымитировать вибротактильным фидбеком.
Из-за того, что на данном моменте на рынке присутствуют решения, которые в основном используют вибрацию либо силовой фидбек, это уменьшает качество взаимодействия в виртуальной среде, потому что они не позволяют максимально точно передать все ощущения.
Еще один момент: в виртуальной реальности при полном погружении нужно имитировать ходьбу. Как это можно сделать? Первый способ — это телепортация. К примеру, это реализовано в HTC Vive, там с помощью контроллера можно телепортироваться в разные места в виртуальной среде. Второй — это непосредственно физическая ходьба по помещению. Но для того, чтобы полностью погрузиться, в зависимости от объема виртуального мира, в который вы погружаетесь, нужно маленькое либо большое помещение. Но для полноценного перемещения в максимально больших открытых мирах невозможно использовать только небольшое помещение. Поскольку нужно ходить во все стороны, это не очень удобно. Третий более-менее решающий эту проблему гаджет, это Tread Meal (сейчас есть несколько предложений на рынке), который позволяет прямо в нем двигаться, он поддерживает тело человека и не дает человеку уставать.