История развития виртуальной реальности (VR)
В этой статье мы расскажем о том, что такое виртуальная реальность и где она берет свои истоки.
История виртуальной реальности
Впервые термин «виртуальный» встречается еще в средневековых философских текстах. Тогда этим словом обозначали потенциально возможное существование, недоступное для глаза.
Французский писатель Антонен Арто впервые использовал фразу «виртуальная реальность» в сборнике эссе «Театр и его двойник».
Прадедушкой современного шлема виртуальной реальности можно считать изобретение английского физика Чарльза Уинстона. В 1837 году он создал стереоскопические очки, в которые под разными углами помещались две картинки. Мозг совмещал изображение и делал его объемным.
Первые шаги VR
Начальной же точкой в истории создания виртуальной реальности исследователи технологий называют 1929 год. Тогда для обучения пилотов был создан симулятор самолета Link Trainer. Макет фюзеляжа с креслом и приборной панелью крепился на нескольких шарнирах, а перед симулятором была размещена панель с нарисованным небом. Во время обучения Link Trainer воспроизводил поведение самолета в воздухе, создавая у пилота ощущение полета.
Ранние практические опыты — Sensorama Мортона Хейлига
Ключевой этап в истории развития виртуальной реальности – прибор Sensorama профессора Мортона Хейлига, которого называют отцом-основателем технологии VR. В 1956 году он создал аппарат, в котором использовались трехмерный дисплей, подвижное кресло, стереозвук и даже генераторы воздушного потока и запахов для полного погружения в виртуальный мир.
Хейлиг мечтал о создании кинематографа будущего, когда зритель не просто смотрит на изображение перед ним, но сам становится частью сцены. Для «Сенсорамы» изобретатель снял несколько короткометражек, в которых зритель мог почувствовать себя, например, пилотом гоночной машины.
Несколько аппаратов установили в парках аттракционов, однако широкого распространения детище Мортона Хейлига на тот момент не получило. Инвесторы не оценили инновационный подход к развлечениям и отказали профессору в финансировании, так что проект был заморожен.
В 1960 году Хейлиг запатентовал прототип первого полноценного VR-шлема с углами обзора под 140 градусов, однако из-за отсутствия инвестиций проект так и остался в виде чертежей.
Headsight
Устройство, разработанное инженерами компании Philco, стало первым массовым продуктом в сфере VR. В 1961 году они разработали Headsigh – стереоскопический шлем со встроенным дисплеем, который изначально задумывался для нужд военных ведомств.
Шлем подключался к камере, которая могла перемещаться вслед за движениями головы. Разработкой живо заинтересовались крупные масс-медиа и охранные предприятия. Например, журналист мог оказаться в центре опасных событий, находясь при этом на безопасном расстоянии. Тем не менее, полноценной виртуальной реальностью это еще сложно было назвать, так как дисплеи передавали реальное изображение.
«Дамоклов меч»
В 1968 году американские ученые Айвэн Сазерленд и Боб Спруэлл создали первую версию современного VR-шлема – The Sword of Damocles. В гарнитуру были встроены электронно-лучевые трубки, которые передавали совмещенное изображение из объектов реальных и созданных на компьютере. Название «Дамоклов меч» устройство получило из-за своих солидных габаритов. Шлем и подключаемая к нему аппаратура весили столько, что их приходилось крепить к потолку.
Eye Tap
Разработчиком этих очков, да и пожалуй прародителем всей носимой электроники можно считать канадского учёного и инженера в области компьютерных технологий Стива Мэнна. В 1980 году он разработал Eye Tap – шлем с видоискателем, который подключался к компьютеру.
Фактически его разработка функционально мало чем отличалась от вышеупомянутых «Sword of Damocles», но самое главное кроется в деталях. Манну удалось максимально удачно применить все возможности расщепителя луча на шлем-камере, что позволило показывать окружение как для обычного пользователя через видоискатель, так и для системы, работающей с камерой на шлеме, чтобы производить наложение виртуальных объектов на сцену в реальном времени.
И кроме этого, все вычисления производились носимым компьютером, помещенным в рюкзак, тем самым инженер смог доказать, что технологии виртуальной и дополненной реальности не обязательно должны быть неудобными и громоздкими.
RB2, контроллеры First VR
В середине 80-х годов человек, надевший шлем ВР, получил возможность стать не просто наблюдателем, а взаимодействовать с виртуальными объектами. В 1984 году была создана система RB2, которая объединила гарнитуру с перчатками. Благодаря их наличию игроки вдвоем могли полностью погрузиться в искусственную реальность. Помимо наблюдения, они могли непосредственно напрямую взаимодействовать с компьютерными объектами — перемещать, крутить и переворачивать их, в общем делать практически все что угодно с происходящим на дисплее. К сожалению, девайс не обрел должной популярности из-за своей стоимости – цена стандартной комплектации составляла 100 000 долларов!
«Virtual Environment Display System»
Спустя год при поддержке NASA был выпущен VR-шлем, который по характеристикам мало чем уступает даже современным устройствам, а тогда ему вообще не было равных. В первую очередь, разработанный девайс предназначался для научных целей, так как благодаря нему можно было визуально исследовать поверхности планет и прочих космических тел.
Дисплей устройства был жидкокристаллическим и имел диоптрии с широким углом обзора, благодаря чему находящийся в нем человек испытывал уникальный опыт присутствия в виртуальном мире.
Виртуальные развлечения 1990-ых
В конце 80-х годов возможности виртуальной реальности оценили и разработчики компьютерных игр. Так, в 1989 году компания Nintendo для своей приставки NES выпустила на рынок перчатку Power Glove на базе DataGloves от НАСА. Однако доступный для массовой публики девайс распознавал только 4 движения в горизонтальной плоскости. Да и мощностей приставки явно не хватало, так что немногочисленные интерактивные игры постоянно зависали.
В 1990 году инженер Джонатан Валдерн представил игровой автомат Virtuality 1000CS. Это была комплексная система виртуальной реальности, с помощью которой игрок в шлеме и с джойстиком в руках мог управлять гоночным болидом или истребителем.
Настоящей сенсацией на рынке видеоигр стал появившийся в 1993 году шлем Sega VR для приставки Sega Mega Drive. Стильная гарнитура со встроенными дисплеями и датчиками движения головы должна была стоить всего 200 долларов.
В следующие 5–6 лет свои разработки в сфере виртуальной реальности предлагали Nintendo, Sony и даже Apple. Правда, почти все устройства сталкивались с одними и теми же проблемами. Под гарнитуры создавалось совсем немного игр, к тому же виртуальное изображение в очках было нестабильным и обладало низким разрешением, так что игровой процесс часто вызывал головную боль и тошноту. Поэтому крупные компании сосредоточили свои силы на разработке «железа», игр и ПО под персональные компьютеры.
Пожалуй, самой перспективной разработкой на тот момент можно считать автоматическую виртуальную комнату Cave, в которой одновременно могло находиться несколько пользователей. Данная система применяется по сей день для обучения водителей такси и пилотов авиалайнеров.
Тем не менее, к концу 90-х годов интерес крупных компаний к системам VR стал постепенно спадать ввиду дороговизны разработки и столь же высокой стоимости конечного продукта. Вновь о виртуальной реальности, как о доступной и массовой технологии будущего, заговорили лишь в 2012 году.
Oculus Rift и ренессанс VR
В 2012 энтузиаст-самоучка Палмер Лаки вместе с легендарным разработчиком шутера Doom Джоном Кармаком основали компанию Oculus. Запустив на платформе Kickstarter компанию для сбора средств на создание шлема виртуальной реальности, они в считанные месяцы накопили более 2 миллионов долларов.
В первой половине 2013 года публике была представлена гарнитура Oculus Rift, которая отличалась эргономичным дизайном и высоким разрешением картинки. Еще 3 года спустя фирму Лаки и Кармака купил соцсетевой гигант Facebook, что дало разработчикам неограниченную финансовую свободу.
Сейчас рынок VR-индустрии представлен тремя сильнейшими игроками: Oculus Rift, HTC Vive и PlayStation VR. Кроме того, устройства виртуальной и дополненной реальности активно разрабатываются компаниями Microsoft и Google.
Хочешь узнать еще больше? Тогда тебе точно к нам!
Приезжай на смены по программированию, искусственному интеллекту, робототехнике и технологическому предпринимательству.
Там ты узнаешь еще много всего интересного!
Мы ждем именно тебя! Скорее переходи по ссылочке, чтоб не упустить возможность вместе с нами создавать инновационное будущее!
Летняя образовательная смена «Старт в инновации» по программированию и искусственному интеллекту
Летняя проектная смена «Старт в инновации» по программированию и робототехнике
Летняя проектная смена «Старт в инновации» по технологическому предпринимательству