Що таке віртуальна реальність (VR)

Віртуальна реальність може змінити наше життя і сформувати майбутнє.

Коротко про VR:

1. Віртуальна реальність використовує технологію для “перенесення” вас у цифровий простір, де ви можете переміщатися і взаємодіяти зі змодельованим середовищем.
2. Це лише один з видів розширеної реальності, загальний термін, який також охоплює доповнену реальність і змішану реальність.
3. VR використовує гарнітуру і носимі пристрої (наприклад, контролери), які задіюють органи чуття.
4. В даний час ігри є найпопулярнішим використанням VR.
5. Інші сфери, які використовують VR (або будуть використовувати в майбутньому) включають медицину, розваги, подорожі, шопінг, роботу, освіту і знайомства.

Ви живете в Києві, але хочете бути присутнім на дні народження своєї онуки в Лондоні – не виходячи з дому? Зустріньтеся з нею в іншому світі, щоб подивитися, як вона задуває свічки в реальному часі. Це не так божевільно, як може здатися. FaceTime і відео чати допомогли нам пройти частину шляху до цього, але вони обмежені екранами. Наступне покоління соціальних додатків переносить людей в абсолютно новий вимір: віртуальну реальність. І це обіцяє змінити сенс людського спілкування. Зрештою, що таке віртуальна реальність, як не спосіб з’єднати людей поза межами фізичного простору?

Раніше віртуальні світи були чимось з розряду наукової фантастики, але завдяки новим технологіям ці фантазії швидко стають реальністю. Незабаром ви – або, скоріше, ваша симуляція – зможете потрапити на вечірку з нагоди дня народження, використовуючи одну з найкращих VR-гарнітур.

Якщо у вас все ще виникають проблеми з розумінням футуристичних ідей, таких як роботи, метавсесвіт і AR проти VR, ви не самотні. Але не хвилюйтеся: ми розбираємо ці поняття і пояснюємо, з якими технологіями ви можете зіткнутися в найближчому або далекому майбутньому. Отже, що таке віртуальна реальність? Читайте далі, щоб дізнатися.

Що таке віртуальна реальність

Віртуальна реальність використовує комп’ютерні технології, щоб перенести вас в інше місце – цифровий “простір”, де ви можете переміщатися і взаємодіяти з іншими в змодельованому середовищі. Незалежно від того, чи це затишна каюта, офісна будівля, поле для гольфу або сонячний пляж, віртуальний світ стає все більш реалістичним і більш функціональним завдяки швидкому розвитку технологій.

Але не вся віртуальна реальність створена однаково. У майбутньому ви можете зіткнутися з одним (або всіма) з чотирьох типів: неімерсивною, напівімерсивною, імерсивною і повністю імерсивною.

Неімерсивна віртуальна реальність

Ви, ймовірно, вже регулярно використовуєте цей тип віртуальної реальності. Ці програми створюють віртуальне місце, на яке ви можете дивитися і переміщатися за допомогою телефону або комп’ютера. Відеоігри від першої особи, додатки для декорування будинку і всі ті віртуальні тури, які ви можете пройти прямо зараз безкоштовно, підпадають під визначення неімерсивної віртуальної реальності.

Напівімерсивна віртуальна реальність

Наступний крок за шкалою реалістичності – це напівімерсивна (напівзанурена) віртуальна реальність. Ви використовуєте апаратне забезпечення, наприклад, гарнітуру або 3D-екран, щоб віртуальне місце виглядало так, ніби воно знаходиться навколо вас. Ви можете досліджувати віртуальне місце, але ви все ще взаємодієте з ним, використовуючи речі з реального світу. Приклади включають авіасимулятори та 3D-атракціони в парках розваг.

Імерсивна віртуальна реальність

Віртуальна реальність, яка використовує гарнітуру, ручне управління, датчики руху і, можливо, інші носимі пристрої, щоб дати вам повний потойбічний досвід, вважається імерсивною віртуальною реальністю. Ви можете фізично ходити навколо віртуального місця, взаємодіючи з ним всередині світу VR. Наприклад, ви можете зайти у взуттєвий магазин, вибрати взуття з полиці, перевірити його, а потім придбати – і все це у своїй вітальні.

Повністю імерсивна віртуальна реальність

Технологія, яка стимулює всі п’ять органів чуття для отримання “реального” віртуального досвіду, називається повністю імерсивною віртуальною реальністю. Ви, напевно, бачили щось подібне в науково-фантастичних фільмах. І хоча це ще не зовсім реальність, технологія розвивається швидше, ніж ви можете собі уявити. Насправді, за різними оцінками, вона, швидше за все, стане доступною для громадськості протягом наступних кількох років.

Що таке AR, MR та XR

Якщо ідея віртуального світу захоплює вас, то є велика ймовірність, що вам цікаво дізнатися про те, як ця технологія може змінити наше життя в майбутньому. І саме тут з’являються AR, MR і XR.

Візьмемо AR, або доповнену реальність, технологію, яка є чимось на кшталт двоюрідної сестри віртуальної реальності. Відрізнити доповнену реальність від віртуальної не важко. Якщо коротко: з VR ви потрапляєте у віртуальний світ далеко від реального світу. Доповнена реальність доповнює вашу реальність.

Іншими словами, доповнена реальність приносить віртуальний світ у ваш реальний світ. Якщо ви коли-небудь користувалися фільтром для обличчя в Snapchat або додатком для спостереження за зірками, який підсвічує сузір’я, коли ви підносите його до неба, ви вже мали досвід роботи з доповненою реальністю. Проте, мабуть, найвідомішим прикладом доповненої реальності є гра Pokémon Go, яка накладає зображення на реальність.

Якщо VR існує у віртуальному світі, а AR додає віртуальні елементи в реальний світ, то має сенс, що MR, або змішана реальність, поєднує в собі аспекти обох. Microsoft, наприклад, створила свій HoloLens як пристрій змішаної реальності, який використовує прозорий дисплей для поєднання віртуального і реального середовищ.

XR, або розширена реальність, є загальним терміном для будь-якої технології, в тому числі VR, AR і MR, яка створює віртуальну складову реального світу.

Коли була винайдена технологія VR 

Хоча це звучить як щось з майбутнього, віртуальна реальність існує вже десятки років, і вона все ще працює аналогічно, хоча якість, безумовно, покращилася.

Перший прототип віртуальної реальності був створений у 1968 році американським вченим-комп’ютерником Іваном Сазерлендом та його студентом Бобом Спроулом. Пристрій був незграбним – через свою вагу він отримав назву “Дамоклів меч” – і примітивним за сьогоднішніми мірками, але він був новаторським у тому, що генерував віртуальний світ з реалістичними зображеннями.

Як працює віртуальна реальність

Частково завдяки штучному інтелекту ця технологія за останні п’ять десятиріч пройшла довгий шлях. Сьогодні віртуальна реальність вимагає двох основних компонентів: натільні пристрої, які передають інформацію про навколишнє середовище комп’ютеру і віртуальну інформацію вам, а також програми, комп’ютерне програмне забезпечення і мікропрограми, які об’єднують все це в гіперреалістичний спосіб.

Зір – це основний спосіб, яким людський мозок отримує інформацію про світ, тому точна симуляція зору є основним фокусом більшості систем віртуальної реальності. Комп’ютери використовують складні програмні алгоритми, щоб зробити двовимірні зображення і відео тривимірними. Після того, як ці зображення і відео будуть відтворені, оброблені і зібрані разом, вони відправляються на екран в окулярах або гарнітурі віртуальної реальності.

Екран служить двом цілям: він блокує інформацію з реального світу, захищаючи ваше поле зору від світла і об’єктів у вашому фізичному просторі. І відображає віртуальний світ. Дві лінзи з автофокусуванням розташовані між очима і екраном і автоматично налаштовуються на основі руху і положення очей, дозволяючи комп’ютеру відстежувати і налаштовувати дисплей віртуальної реальності так, щоб він відповідав тому, що ви робите в реальному житті.

Аналогічно, алгоритми створюють стереозвук, який потім проектується, синхронізовано із зображеннями, на гарнітуру. Датчики руху і тиску в гарнітурі і ручному управлінні дають зворотний зв’язок комп’ютеру, який потім змінює 3D-середовище на основі ваших фізичних дій. Новіші технології працюють над створенням VR-рукавичок та інших технічних засобів, які віртуально імітують усі відчуття, включно з дотиком, нюхом і навіть смаком.

Носимі пристрої

У фантастичних фільмах можуть бути показані мозкові імплантати, які дозволяють людям отримувати доступ до віртуального світу за допомогою думки, але це не наша реальність (принаймні, поки що). Щоб увійти у віртуальний простір, вам знадобиться кілька пристроїв, спрямованих на залучення ваших органів чуття, щоб зробити віртуальний світ реальним. До них відносяться пристрої введення (техніка, яка дає комп’ютеру інформацію від вас) і пристрої виведення (спосіб відображення віртуальної реальності для вас).

1. Гарнітури: Найважливішим елементом обладнання є гарнітура, яка закриває очі і візуально блокує вас від сприйняття реальності. Це те, що робить віртуальний світ таким захоплюючим. Гарнітури варіюються від недорогих примітивних пристроїв, в які ви вставляєте свій телефон, до потужних пристроїв високого класу з екранами, кращими за більшість телевізорів.
2. Навушники: Вони забезпечують стереозвук і часто вбудовані в гарнітуру. Звуковий зворотний зв’язок є однією з причин, чому віртуальна реальність може здаватися такою реальною.
3. Вмонтовані камери: Камери на зовнішній стороні гарнітури дають комп’ютеру зворотний зв’язок про ваше реальне оточення, щоб він міг налаштувати віртуальне.
4. Трекери: Деякі пристрої віртуальної реальності тепер включають компоненти, які можуть відстежувати ваші рухи, рух очей і вираз обличчя, щоб краще пристосувати віртуальний світ під вас.
5. Контролери: Для взаємодії з віртуальними об’єктами вам знадобляться ручні контролери або дротові рукавички. За допомогою цих пристроїв ви залучаєте ще одне почуття – і чим більше почуттів задіяно у грі, тим більш реальним вона буде здаватися.
6. Датчики: Вони не дуже поширені (поки що), але існує технологія, яка дозволяє відчувати такі речі, як температура, запах, смак, вологість і близькість. В майбутньому VR-пристрої дозволять вам відчути тепло сонця, коли ви будете на віртуальному пляжі. Вони допоможуть вам відчути запах морського бризу і смак лимонаду – і все це, перебуваючи у своїй вітальні.

Програмне забезпечення

Програмне забезпечення для VR виконує велику роботу: воно відповідає за доставку VR-контенту з хмари та інтернету і управління всім цим контентом. І воно повинно керувати всіма підключеними пристроями, аналізуючи вхідні дані від користувача і датчиків навколишнього середовища, а потім генерувати відповідне відображення. Хитрість полягає в тому, щоб робити це точно, швидко і реалістично. Чим краще програмне забезпечення справляється з цим, тим реалістичніше враження. (Програмне забезпечення віртуальної реальності, яке не справляється з цими трьома завданнями, змушує людей відчувати запаморочення або нудоту).

Більшість програмного забезпечення VR базується на “генераторі віртуального світу”, який створюється за допомогою набору для розробки програмного забезпечення від конкретного постачальника гарнітури віртуальної реальності. Цей комплект містить основні програми, драйвери, бібліотеки даних та графіки для візуалізації.

Різні компанії мають власні запатентовані пристрої, комплекти віртуальних світів, VR-програми та ігри, що пояснює відмінності в якості та досвіді між різними платформами. Основні гравці включають Meta (раніше Facebook), Oculus (зараз належить Meta), Sony, HTC, Pico, Valve і Samsung.

Що ви можете робити з VR

Історично склалося так, що ігри були найпопулярнішим використанням VR, і це все ще так – очікується, що ринок VR-ігор досягне 92 мільярдів доларів у 2027 році. Але в міру того, як все більше галузей охоплюють цю технологію, вони знаходять нові та інноваційні способи її використання.

Візьмемо, наприклад, сектор нерухомості. Sotheby’s International Realty почала пропонувати тури по елітним будинкам у віртуальній реальності, дозволяючи потенційним покупцям житла уникнути клопоту з особистим переглядом. (Цей тип VR для нерухомості, звичайно, не те ж саме, що віртуальна нерухомість, якою ви можете володіти в метасвіті).

Отже, для чого потрібна віртуальна реальність, окрім цих застосувань? Зараз або колись у майбутньому ви можете зануритися у віртуальний світ:

• гри;
• професійного навчання:
• управління болем;
• навчання у віртуальних класах;
• участь у робочих зустрічах;
• проходження медичних призначень, включаючи терапію;
• тімбілдінг;
• подорожувати, і не тільки по землі (але поки що можна обійтися кращими експонатами віртуального простору);
• спілкування;
• знайомств;
• шопінгу;
• вивчення музеїв та історичних подій.

Тільки уявіть: віртуальний нетворкінговий захід, який проходить на розкішній яхті, пришвартованій на тропічному острові. Це буду точно набагато веселіше і розслаблююче, ніж зустріч в Zoom.

Оскільки майбутнє штучного інтелекту (ШІ) обіцяє зробити революцію в усіх сферах, від охорони здоров’я і виробництва до нашого робочого життя, потенціал для розвитку віртуальної реальності дуже великий. Як виглядатиме віртуальна реальність через роки в майбутньому? Можливо, колись навчання відбуватиметься у віртуальному просторі, по суті, занурюючи студентів у дію з візуальними ефектами, які конкуруватимуть з реальністю. Тільки уявіть собі: студенти вдягають навушники, запускають віртуальний світ і слухають Кримську промову гіперреалістичного В’ячеслава Чорновола або декларацію Тарасом Шевченко одного зі своїх творів.

Плюси і мінуси VR

Переваг віртуальної реальності багато. Виконуючи щось віртуально, ви зменшуєте витрати, ризики і час – одна з причин, чому офісні працівники хочуть бути впевненими, що робота назавжди залишиться віртуальною. Крім того, VR додає функції, які не існують в реальному світі, і які можуть покращити життя багатьма способами.

Уявіть собі студентів-медиків, які вивчають анатомію, “прогулюючись” по гігантському віртуальному людському тілу. Вони могли б не лише збільшувати або зменшувати масштаб для кращої візуалізації органів, сухожиль та інших частин тіла, але й отримувати додаткову інформацію, торкаючись різних частин тіла. Вони могли практикувати накладання швів або навіть хірургічне втручання на віртуальному пацієнті перед тим, як випробувати свої навички на живій людині.

Переваги для людей з травмами і обмеженими можливостями дуже великі. Віртуальна реальність може відкрити світ досліджень для людей, які не можуть подорожувати, але можуть використовувати віртуальну реальність для глобальних пригод. Крім того, віртуальна реальність має потужний вплив на поведінку мозку. Наприклад, одне невелике дослідження показало, що жертви опіків, які використовували віртуальну реальність, щоб “відвідати” засніжену гору, відчували полегшення болю, подібне до наркотиків, що відпускаються за рецептом.

Однак є деякі реальні фізичні та психічні недоліки. Існує очевидний ризик отримати фізичну травму, спіткнувшись або впавши під час носіння гарнітури, яка змінює те, що ви бачите. Але люди також повідомляють про головні болі, запаморочення, біль у м’язах і проблеми із зором після використання віртуальної реальності. Це пов’язано як з фізичними компонентами, так і з тим, як мозок сприймає штучну реальність. На щастя, вони стають все меншою проблемою, оскільки технологія стає кращою, каже він.

Більш тонкі ризики пов’язані з психікою. Оскільки VR забезпечує набагато більш реалістичний досвід, ніж перегляд чогось на екрані комп’ютера, емоційний і психічний вплив є більш інтенсивним. Перегляд фільму жахів у віртуальній реальності, скажімо, може спричинити справжню травму. Крім того, всі недоліки інтернету – конфіденційність і збір даних, насильницька порнографія, чорний ринок, торгівля сексом і злочинна діяльність – посилюються у віртуальній реальності.

Чи замінить VR-технологія інтернет

Коли ви думаєте про віртуальну реальність, ваша уява може перенести вас у майбутнє, в якому віртуальний світ – це наш інтернет. Але експерти бачать наше цифрове майбутнє дещо по-іншому.

Почнемо з того, що всі види розширеної реальності існують у метапросторі, “всесвіті” віртуального світу. Він заснований на інтернеті і не належить жодній країні чи корпорації. У віртуальному середовищі можна відкривати веб-сторінки або додатки, але віртуальна реальність виходить далеко за межі того, що може зробити Інтернет. Віртуальна реальність не замінює інтернет, вона розширює і розвиває його.

Подумайте про це таким чином: з інтернетом, яким ми його знаємо сьогодні, ви можете відкрити YouTube і знайти віртуальний 3D-тур Міжнародною космічною станцією. Досить круто. Але в майбутньому космічний туризм буде не просто реальністю, він буде віртуальною реальністю, що означає, що ви потенційно можете увійти в метапростір і прогулятися навколо космічної станції (або планети!) так, ніби ви там знаходитесь.

Коли мова йде про віртуальний світ, можливості безмежні, хоча до них ще далеко. Пам’ятаєте, коли Інтернет вперше вибухнув у 90-х роках? Ось де ми зараз знаходимося з віртуальною реальністю, і, як і інтернет, вона зробить революцію в усьому. Незабаром це буде так само просто, як одягнути сонцезахисні окуляри, і так само автоматично, як дістати смартфон.