• Виртуальная реальность (VR) позволяет пользователям взаимодействовать с искусственными трёхмерными (3D) визуальными или сенсорными средами, создавая захватывающий опыт, имитирующий реальность.
  • Приложения VR используют интерактивные устройства — очки, шлемы, перчатки или костюмы, — чтобы переносить пользователей в цифровые миры, где они могут исследовать, взаимодействовать и управлять своим окружением.
  • Существуют разные типы VR: неиммерсивная, полуиммерсивная и полная иммерсивная; каждый из них предлагает разные уровни погружения и взаимодействия с цифровой средой.

Технология виртуальной реальности (VR) позволяет пользователям взаимодействовать с искусственными трёхмерными (3D) визуальными или сенсорными средами, создавая захватывающий опыт, имитирующий реальность. Используя интерактивные устройства — очки, шлемы, перчатки или костюмы, — приложения VR переносят пользователей в цифровые миры, где они могут исследовать, взаимодействовать и управлять своим окружением.

Что такое виртуальная реальность?

Виртуальная реальность(VR) — это использование компьютерных моделей и симуляций, которые позволяют людям взаимодействовать с искусственной трёхмерной (3D) визуальной или сенсорной средой. Приложения VR погружают пользователей в созданные компьютером среды, воспроизводящие реальность; этому способствуют интерактивные устройства — очки, шлемы, перчатки или костюмы. В типичной конфигурации VR пользователь надевает шлем со стереоскопическим экраном, через который видит анимированные изображения смоделированной среды. Иллюзия «присутствия» (телеприсутствие) достигается за счёт датчиков движения, которые отслеживают движения пользователя и соответствующим образом корректируют изображение на экране, часто в реальном времени. Так пользователи могут исследовать смоделированные пространства, причём их точка обзора и перспектива динамически меняются в зависимости от поворотов головы и шагов. Кроме того, надев специальные перчатки с устройствами тактильной отдачи, пользователи могут ощущать прикосновение и манипулировать виртуальными объектами в среде.

Термин «виртуальная реальность» был введён в 1987 году Джароном Ланье, чей вклад в исследования и инженерное дело оказал большое влияние на ранние этапы развития индустрии VR. Ранние исследования и технологическое развитие VR в США во многом определялись участием федерального правительства, в частности таких ведомств, как Министерство обороны, Национальный научный фонд и NASA. Проекты, финансировавшиеся этими ведомствами и проводившиеся в университетских исследовательских лабораториях, способствовали подготовке квалифицированных кадров в таких областях, как компьютерная графика, симуляция и сетевые среды.

Эти инициативы также заложили важные связи между академическими, военными и коммерческими усилиями.

Читайте также:Гарнитура Apple Vision Pro: глобальная экспансия и расширенные функции VR

Различные типы VR

Неиммерсивная VR:Неиммерсивная VR обеспечивает минимальное взаимодействие с цифровой средой, обычно используя экран компьютера или проекционную систему для отображения 3D-среды без полного погружения. Примерами служат видеоигры и автотренажёры, применяемые в автошколах.

Полуиммерсивная VR:Полуиммерсивная VR накладывает цифровые компоненты на реальные объекты, позволяя взаимодействовать с виртуальными элементами как с реальными объектами. Это делает полуиммерсивную VR идеальной для образовательных целей, например для лётной подготовки или развития технических навыков.

Полная иммерсивная VR:Полная иммерсивная VR целиком переносит пользователя в виртуальную среду, без фиксированной точки отсчёта в реальном мире во время использования. Обычно применяемая в игровой индустрии, полная иммерсивная VR использует специальное оборудование — очки, перчатки, беговые дорожки или сенсорные детекторы, — чтобы создать полностью реалистичную цифровую среду. Пользователи воспринимают виртуальный мир как реальный, стирая границу между виртуальной и физической реальностью.

AR:Дополненная реальность (AR) — это форма VR, которая накладывает цифровой контент на реальный мир. В отличие от полностью иммерсивной VR, AR встраивает виртуальные элементы в физическое окружение пользователя, обогащая реальный мир цифровой информацией. Типичный пример — использование умных очков в таких отраслях, как складское хозяйство, где сотрудники получают доступ к наложениям данных в реальном времени.

MR:Смешанная реальность (MR) сочетает элементы физического и виртуального миров, создавая целостное сочетание реального и цифрового контента. Будучи специализированной формой дополненной реальности, MR всё активнее используется в маркетинговых приложениях, позволяя визуализировать людей или объекты в реальных контекстах.

Читайте также:AR против VR: в чём разница?

Компоненты VR

Шлем:Шлем VR — это ключевое носимое устройство, которое позволяет пользователям погружаться в цифровые среды, заменяя естественное поле зрения компьютерным дисплеем. Оснащённый инфракрасными светодиодами, датчиками движения, камерами и экранами, шлем собирает нужную информацию и выводит её на глаза пользователя.

Экраны и линзы:Экраны и линзы работают вместе, чтобы сделать опыт VR максимально реалистичным. Искажая и накладывая друг на друга два почти одинаковых изображения, экраны и линзы создают нужный пространственный эффект, усиливая ощущение погружения в виртуальную среду.

Задержка (латентность):Задержка и поле зрения критически важны для достоверного опыта в реальной и виртуальной среде. Восприятие расстояния и пространственной глубины зависит от задержки и поля зрения. Современные шлемы VR стремятся воспроизвести человеческое зрение в видимом диапазоне 200–220 градусов, который делится на монокулярное и бинокулярное поля зрения.

Частота кадров:Поддержание оптимальной частоты кадров необходимо для предотвращения укачивания и обеспечения плавного опыта VR. Хотя человеческий глаз способен воспринимать около 1000 кадров в секунду, современные шлемы VR обычно нацелены на 90 кадров в секунду (FPS). Такой баланс гарантирует эффективную передачу визуальной информации, не перегружая пользователя.

Отслеживание позиции:Отслеживание позиции позволяет пользователям свободно перемещаться в виртуальной среде, усиливая ощущение присутствия и взаимодействия. Такие системы, как 6 степеней свободы (6DoF), позволяют перемещаться в разных направлениях и выполнять привычные жесты — кивать, наклоняться и поворачиваться. В свою очередь, системы с 3 степенями свободы (3DoF) ограничивают движение базовыми поворотами головы, сужая пространственное взаимодействие пользователя.