Jaká technická zařízení zajišťují provoz VR technologie. Co je virtuální realita: vlastnosti, klasifikace, vybavení – podrobný přehled oboru. Příklady využití technologií virtuální reality v muzeích

/ 20.04.2017

Rok 2016 byl pro virtuální realitu rokem bannerů. Schopnosti AR/VR technologií již ocenily některé podniky z oblasti energetiky, automobilového průmyslu, obranného průmyslu atd. Odborníci, kteří diskutovali o aktuálních problémech ve vývoji technologií AR/VR, poznamenali, že využití virtuální reality je jedním z kroků ke zvýšení efektivity. A přesto, kvůli konzervatismu podnikání, je jen několik podniků připraveno experimentovat s VR/AR v Rusku.

Do diskuse se zapojili:

Jaké trendy zajistily rozvoj VR a AR technologií pro průmysl v roce 2016?

Jekatěrina Filatová: Rok 2016 byl pro virtuální realitu rokem bannerů. Technologie se začaly zavádět do reálných obchodních procesů. To byl velmi důležitý krok. Stalo se tak díky vstupu na trh vysoce kvalitních a dostupná zařízení. Velké společnosti Snaží se rychle přizpůsobit požadavkům VR technologie a vylepšují svá zařízení, například stále více počítačů, notebooků a smartphonů umožňuje pohodlnou práci s VR projekty a obsahem. Je třeba také poznamenat, že vývojářské společnosti nashromáždily velké odborné znalosti a nyní je vytváření velkých VR projektů možné ve více krátké termíny a dovnitř nejvyšší kvality oproti roku 2015.

Alexander Leus: Jaderná energie, stavba lodí, výroba letadel a obranný průmysl se staly stěžejními průmyslovými odvětvími implementujícími technologie VR a AR. Ve větší míře využívají tyto technologie pro konstrukční a školicí úkoly, mají již vlastní flotilu vhodného vybavení a mají zájem aktualizovat software a hardware a přeorientovat jej na infrastrukturu VR Ready.

Spolu s tím je zřejmý trend kombinování HMD zařízení (Head-mounted display, helmy pro virtuální realitu) a CAVE systémů (místnosti virtuální reality). Například HMD se používá na pracovišti zaměstnance a CAVE se používá ve speciálních laboratořích (výzkumných a vývojových centrech) pro spolupracovat a demonstrace výsledků výzkumu a vizualizace výpočtů a jednotlivých procesů.

Dochází k přechodu firem na digitál informační materiály a počítačové simulátory, včetně LMS (Learning Management System). Dalším krokem ve vývoji budou tzv. Serious Games a VR aplikace zaměřené na učení se vysoký stupeň detailování. Současně ve standardních brožurách počítačové aplikace, 3D a VR aplikace již stanoví technologické předpisy a pracovní algoritmy, které musí v podniku existovat.

Jak byste zhodnotili připravenost a dostupnost technologií VR a AR pro použití v ruských podnicích? Jak se světová praxe používání těchto technologií liší od ruské?

Anatolij Suzdaltsev: Hodně záleží na aplikaci. Pokud mluvíme o školení pomocí virtuální reality, pak neexistují žádné překážky pro použití v ruských podnicích. Pokud se bavíme o skladové logistice, nebo o zvýšení efektivity MRO, pak je potřeba AR aplikaci nejen vyvinout, ale také integrovat se skladovou logistikou a MRO systémy. V souladu s tím může tento úkol realizovat pouze velký IT integrátor.

Alexander Leus: První simulátory pro operátory kontinuálních technologických procesů s funkcí virtuální reality, umožňující operátorovi pohyb po území dílny nebo závodu, se objevily již před několika lety. Nicméně, zatímco masová distribuce na Ruské produkce nedostali to. Je to z velké části způsobeno nevyspělostí trhu a neochotou podniků opustit tradiční a efektivní metody výcvik. Právě odvětví lze označit za nejvíce připravené odvětví pro implementaci AR a VR technologií. S pomocí AR/VR podniky snižují rizika nesprávného provozu zařízení a roli lidského faktoru při práci na nebezpečných místech.

Alexander Lavrov: Používání virtuální reality je dalším krokem ke zvýšení efektivity. K tomu v mnoha ohledech napomáhají inovativní interaktivní metody včetně virtuální reality.

Stále více se například objevují požadavky na vytvoření VR tříd pro školení personálu. Technologie rozšířené a virtuální reality jsou již dostupné jak z hlediska zařízení, tak z hlediska tvorby obsahu. Ve světové praxi se technologie VR stále více využívají k optimalizaci procesů.

V čem vidíte hlavní překážky šíření VR a AR technologií v ruském průmyslu?

Světlana Vronská: Mnoho ruských průmyslových podniků stále čelí výzvě dosažení ziskovosti a primární informatizace, takže pouze nejpokročilejší ruské společnosti jsou připraveny experimentovat s VR/AR – ať už v soukromém vlastnictví, nebo vůdci ve svých dílčích segmentech trhu.

Alexander Lavrov: Průmyslový sektor je velmi konzervativní, zejména v Rusku. Ve světové praxi je běžné používat 3D modelování a vizualizaci ve všech fázích výroby. To ještě nebylo všude implementováno. A pro mnoho průmyslových segmentů je využití virtuální reality první zkušeností práce s detailní vizualizací projektů. Je třeba poznamenat, že náklady na produkci obsahu a vytvoření projektu jako celku jsou poměrně vysoké. Je nutné vytvořit pilotní projekty, abychom je mohli ukázat a vyměňovat si zkušenosti a zlepšovat je. Mnoho případů však vzniká pod hlavičkou utajení a ve veřejných kruzích je známo jen málo velkých a úspěšných projektů.

Stále nedostatečná úroveň porozumění zákazníkům všech výhod technologií virtuální a rozšířené reality zpomaluje jejich pronikání do průmyslová výroba. To je částečně způsobeno nedostatkem potřebné infrastruktury připravené k implementaci technologií této třídy. Za zmínku také stojí potřeba vytvořit jasné průmyslové standardy. Na rozdíl od masového trhu je počet poskytovatelů školicích a simulačních řešení na podnikové úrovni pro podniky malý a vyžaduje hluboké odborné znalosti.

K jakým účelům lze technologie VR a AR využít v ruském průmyslu?

Anatolij Suzdaltsev: V přítomný okamžik Naše společnost již zahájila projekty vývoje virtuálních simulátorů a simulátorů v oblasti energetiky a ropy a zemního plynu. Školení a rozvoj zaměstnanců je samozřejmou oblastí použití. Další slibnou oblastí, kde budou implementovány technologie VR/AR, je podpora provozu údržba a opravy pomocí rozšířené reality (zobrazení technologické mapy, video návod na brýlích pro rozšířenou realitu). Velké vyhlídky jsou také pro automatizaci procesů vnitroskladové logistiky pomocí rozšířené reality, což zlepší efektivitu tím, že vám zcela uvolní ruce a přenese všechny informace o poloze objektu ve skladu do brýlí pro rozšířenou realitu.

Světlana Vronská: V oblastech využití VR/AR v průmyslu nebude rozdíl mezi příklady v zahraničí a v Rusku. V prvé řadě se jedná o návrh a vývoj inženýrských aplikací, které se používají v letectví, automobilovém a lodním stavitelství, průmyslové výstavbě a GIS. Virtuálně připravený prototyp umožňuje návrhářům, inženýrům a klientům pracovat s maketou budoucího produktu: otestovat fungování návrhu ve virtuálním prostoru, identifikovat chyby návrhu, vyhodnotit ergonomii a mnoho dalšího, což snižuje počet chyb a, tedy náklady na jejich odstranění v konečné fázi vývoje.

Zde je příkladem náhlavní projektor, který dokáže přenášet digitální data do libovolného pracovní plocha, poskytující zvukové a obrazové podněty, pokyny, kroky a směr v reálném čase. Vzhledem k tomu, že takový projektor může být mobilní, lze jej použít i přímo ve výrobě. Toho lze využít zejména pro kontrolu výrobního procesu, sběr detailních dat o klíčových procesech a identifikaci problémových oblastí.

Také vývojový směr Průmyslové využití AR technologií ve výrobě se stává poprodejním servisem produktů, který může zahrnovat i data o provozu produktu v reálném čase, přenášené informace z dalších informací, jakož i návodů k opravám a obsluze produktu. Zejména takové příklady použití VR/AR demonstrují evropské Schneider Electric a KTM.

Existují ojedinělé případy použití VR/AR v ruském průmyslu - například oznámené projekty v KAMAZ, vytvoření systému rozšířené reality pro opravy vojenské techniky a montáž zařízení Státní centrum technologie stavby lodí a oprav lodí nebo použití metody virtuálního prototypování k vytvoření plánu na výrobu kritických prací v JE Rostov - nicméně široké uplatnění tyto technologie na trhu výrobních společností ještě není vidět.

Jaké trendy v oblasti VR a AR technologií pro průmysl podle vás převládnou v Rusku a ve světě v letech 2017-2019?

Jekatěrina Filatová: V průmyslovém segmentu dojde v následujících letech k integraci klasických výukových metod a VR simulátorů včetně úplné ponoření osoba v virtuální prostor, sledovat jeho pohyby a kontrolovat jeho činy. Na trh se dostanou kompaktnější a kvalitnější AR/VR zařízení, jejichž použití zefektivní tréninkové procesy personálu. Zapomenout byste neměli ani na dobré prezentační schopnosti virtuální reality. Ukázka objektů, lokací, plánovaných budov podniků a komplexů pomocí virtuální reality dává divákovi větší zapojení a umožňuje vidět proces, jako by se odehrával naživo před jeho očima.

Anatolij Suzdaltsev: V Rusku v příštích dvou letech očekáváme zavedení virtuálních simulátorů pro všechny hráče z TOP-50, poté přejdou od inovativních nástrojů do kategorie základních technologií pro školení personálu. Předpokládáme také zahájení projektů v oblasti MRO automatizace s využitím rozšířené reality. Pokud se budeme bavit o globálních trendech, lze očekávat aktivnější zapojení předních IT korporací v oblasti PLM/ERP, jako jsou SAP, PTC, Autodesk atd. do vývoje a implementace VR/AR řešení.

Alexander Leus: Podle našich odhadů budou mezi ruskými podniky nadále růst projekty na implementaci technologií VR a AR pro firemní školení a design. Růst tohoto trendu dokládají zprávy největších světových výzkumných společností. Očekáváme také nárůst poptávky po vysoce výkonných výpočetních systémech a projekčních systémech – součástech infrastruktury VR Ready, které mohou podporovat profesionální řešení VR pro školení a vizualizaci. Očekáváme, že sektor školení se v příštích třech letech stane hlavním zdrojem poptávky po průmyslové VR.

Co jsou VR a AR?

Virtuální realita- vytvořeno technické prostředky svět přenášený na člověka prostřednictvím jeho smyslů: zraku, sluchu, čichu, hmatu a dalších. Virtuální realita simuluje expozici i reakce na expozici.

Rozšířená realita (AR – „extended reality“) – technologie, které doplňují skutečný svět přidáním jakýchkoliv senzorických dat. Navzdory svému názvu mohou tyto technologie jak přinést virtuální data do reálného světa, tak z něj odstranit objekty. Možnosti AR jsou omezeny pouze možnostmi zařízení a programů.

Stojí za to okamžitě objasnit rozdíl mezi AR a VR:

VR blokuje skutečný svět a ponoří uživatele do digitálního vesmíru. Pokud si nasadíte sluchátka a místo obýváku se najednou ocitnete v hustém boji se zombíky, tak tohle je VR.

AR přidává prvky digitálního světa k tomu skutečnému. Pokud jdete po ulici a najednou se na chodníku před vámi objeví Pokémon Dragonite, pak je to AR.

Příklad rozšířené reality: Pokemon GO

Historie AR/VR

Všeobecně se uznává, že vývoj virtuální reality začal v 50. letech minulého století. V roce 1961 společnost Philco Corporation vyvinula první headsety pro virtuální realitu Headsight pro vojenské účely, což znamenalo první použití této technologie v skutečný život. Ale na základě dnešní klasifikace by byl systém s největší pravděpodobností klasifikován jako technologie AR.

Morton Heilig je právem považován za otce virtuální reality. V roce 1962 si nechal patentovat první virtuální simulátor na světě s názvem Sensorama. Zařízení bylo objemné zařízení, které vypadalo jako hrací automaty 80. let a umožnila divákovi zažít pohlcující zážitky z virtuální reality, jako je jízda na motorce ulicemi Brooklynu. Heiligův vynález ale vzbudil mezi investory nedůvěru a vědec musel vývoj zastavit.

"Sensorama" Heilig

Několik let po Heiligovi představil podobné zařízení harvardský profesor Ivan Sutherland, který spolu se studentem Bobem Sproullem vytvořil „Damoklův meč“ – první systém virtuální reality založený na displeji namontovaném na hlavě. Brýle byly připevněny ke stropu a přes počítač se vysílal obraz. Navzdory tak těžkopádnému vynálezu se o technologii začaly zajímat CIA a NASA.

V 80. letech vyvinul VPL Research pokročilejší vybavení pro virtuální realitu – brýle EyePhone a rukavice DataGlove. Společnost vytvořil Jaron Lanier, talentovaný vynálezce, který nastoupil na univerzitu ve 13 letech. Byl to on, kdo vymyslel termín „virtuální realita“.

Rozšířená realita šla ruku v ruce s virtuální realitou až do roku 1990, kdy vědec Tom Caudell poprvé vytvořil termín „rozšířená realita“. V roce 1992 vyvinul Lewis Rosenberg jeden z prvních fungujících systémů rozšířené reality pro americké letectvo. Rosenbergův exoskelet umožnil armádě virtuálně ovládat vozidla ze vzdáleného řídicího centra. A v roce 1994 vytvořila Julie Martin první divadlo pro rozšířenou realitu s názvem Dancing in Cyberspace, inscenaci, ve které akrobaté tančili ve virtuálním prostoru.

V 90. letech došlo k dalším zajímavým objevům, například Australanka Julie Martin spojila virtuální realitu s televizí. Zároveň začal vývoj herních platforem využívajících technologie virtuální reality. V roce 1993 vyvinula Sega konzoli Genesis.

Na ukázkách a ukázkách ale vše skončilo. Hry se Sega VR provázely bolesti hlavy a nevolnost a zařízení nebylo nikdy uvolněno do prodeje. Vysoká cena zařízení, špatné technické vybavení a vedlejší efekty donutily lidi dočasně zapomenout na technologie VR a AR.

V roce 2000 umožnil Quake díky přidání technologie AR pronásledovat monstra skutečnými ulicemi. Pravda, hrát bylo možné pouze vyzbrojeni virtuální helmou se senzory a kamerami, což sice nepřispělo k popularitě hry, ale stalo se předpokladem pro vznik dnes již slavného Pokémon Go.

Skutečný boom začal až v roce 2012. 1. srpna 2012 spustil nepříliš známý startup Oculus na platformě Kickstarter fundraisingovou kampaň s cílem získat prostředky na vydání headsetu pro virtuální realitu. Vývojáři slíbili uživatelům „efekt plného ponoření“ prostřednictvím použití displejů s rozlišením 640 x 800 pixelů pro každé oko.

Požadovaných 250 000 $ bylo vybráno během prvních čtyř hodin. O tři a půl roku později, 6. ledna 2015, začaly předprodeje prvního sériově vyráběného spotřebitelského headsetu pro virtuální realitu Oculus Rift CV1. Říci, že vydání bylo očekáváno, neznamená nic. Celá první várka helem byla vyprodána za 14 minut.

To byl symbolický začátek boomu VR technologií a explozivního růstu investic v tomto odvětví. Od roku 2015 se technologie virtuální reality staly skutečně novým technologickým Klondikem.

Co se děje na trhu virtuální a rozšířené reality ve světě

Přestože možnosti virtuální reality ještě nejsou dostupné masovému spotřebiteli, známé společnosti Na vývoji těchto technologií usilovně pracujeme.

Majitel Universal Studios, Comcast, investoval 6,8 milionu dolarů do malého VR studia Felix&Paul v Montrealu, které spolupracovalo s Funny or Die a Bílým domem.

Do rozvoje virtuální reality investuje i New York Times. Mnoho publikací již vytvořilo 360stupňová videa, která vítězí na festivalu Cannes Lions.

Co se děje na trhu virtuální a rozšířené reality v Rusku

Jestliže v oblasti technologií jsou vůdci nejčastěji cizí země, pak v oblasti komunikace Rusko možná překonalo své zahraniční kolegy. V červnu 2015 v Rusku Asociace rozšířené a virtuální reality. O činnosti spolku je málo informací, ale pokud máte dotazy nebo chcete do spolku vstoupit, můžete se poradit s odborníky na webu.

Ruský trh virtuální a rozšířené reality představují převážně malé firmy, které dělají projekty na základě zahraničního vývoje (Oculus Rift, HTC Vive). Taková je například společnost AR Production, která se na trhu objevila v roce 2011 a dělá projekty pro různé firmy - včetně Muzea rozšířené reality, brožury s rozšířenou realitou pro Gazprom a virtuální exkurze pro zemědělský holding Kuban.

Ne všechny společnosti ale chtějí budovat byznys založený na vývoji svých západních kolegů. Ruská společnost Boxglass tak nejen natáčí videa ve formátu 360 a vyvíjí AR/VR aplikace, ale vyrábí i vlastní brýle pro virtuální realitu.

Společnost VE Group funguje ještě chladněji - vznikla asi před 10 lety, říká si systémový integrátor v oblasti 3D vizualizace a systémů virtuální reality. Kromě vývoje virtuálních výzkumných center a VR místností vyrábí společnost VR řešení pro ropný a plynárenský průmysl, vzdělávání a stavebnictví.

Trh virtuální reality v Rusku je také dobře zastoupen startupy, velkými i ne tak velkými. Z těch, kterým se to rozhodně povedlo, můžeme vyzdvihnout startup Fibrum, který se loni dohodl s německými obchodními řetězci Media Markt a Gravis na dodávce jejich přileb pro virtuální realitu. Další zajímavý projekt- motocyklová helma s rozšířenou realitou LiveMap, finální verze který bude představen na CES 2018.

Takto vypadá VR helma od Fibrum

Přečtěte si více o trhu AR/VR v Rusku v materiálech Rusbase:

Investoři na trhu VR a AR

Jaký je pro startup nejjednodušší způsob, jak najít prostředky na rozvoj projektu? Samozřejmě přilákat investora.

BoostVC je akcelerátor zaměřený na technologii blockchain a virtuální realitu. Poslední investicí Boostu je Vizor, finská platforma pro tvorbu obsahu pro VR.

Vive X je akcelerátor od výrobce VR headsetů HTC. Jejich nejnovější akcelerátor zahrnoval startupy ve všem, od podnikových nástrojů (Snobal) po fotbalový atletický trénink (Soccerdream).

V Rusku se objem investic do AR/VR za poslední rok zvýšil 3,5krát – z 200 milionů $ v roce 2015 na více než 700 milionů $ v roce 2016. K dispozici je také mapa trhu hlavních hráčů připravená AVRA.

Pokud jste vytvořili (nebo jen chcete vytvořit) VR startup a hledáte investory v Rusku, pak byste měli věnovat pozornost fondu VRTech, který byl založen v roce 2016 a je zaměřen na VR projekty v počáteční fázi z Ruska, Ameriky, Evropy a Asie.

Přečtěte si, co si investoři myslí o AR/VR v materiálech Rusbase:

Používání virtuální a rozšířené reality

Virtuální realita je odvětví, ve kterém se souběžně s vývojem obsahu vyvíjí infrastruktura a technologie. Když už totiž existuje helma nebo brýle pro virtuální realitu, musí být přes ně co prohlížet a dělat.

Proto můžeme identifikovat několik hlavních směrů rozvoje odvětví v závislosti na obsahu a rozsahu aplikace:

1. film;
2. vysílání a pořady;
3. marketing
4. školství;
5. a nemovitosti;
6. a vojenský průmyslový komplex.

Předměty virtuální reality

Za VR položky považujeme všechna zařízení, která používáme k ponoření se do virtuálního světa. Mohou to být:

Oblek pro virtuální realitu

• Rukavice

  VR místnost

Oblek pro virtuální realitu- zařízení, které umožňuje člověku ponořit se do světa virtuální reality. Jedná se o oblek, který zcela izoluje od vnějšího světa, uvnitř kterého je video obrazovka, vícekanálový reproduktorový systém A elektronických zařízení, postihující nervová zakončení kůže, způsobující iluzi dotyku nebo například foukání větru.

V současné době je výroba takového obleku nepraktická kvůli jeho vysoké ceně, proto se pro částečné ponoření do virtuálního prostoru obvykle používá helma pro virtuální realitu a rukavice.

Haptický oblek pro virtuální realitu si však tento titul docela zaslouží i Tedy včetně všech typů příjmu kůží, kvůli jehož práci se buduje hmatový obraz oblek od amerického startupu

Pokrok dnes dosáhl skutečně nebývalých výšin a nová generace dokáže využívat příležitosti, o kterých lidé před 10-15 lety jen snili. To, co bylo mysticismem a magií, se nyní stalo technologickým pokrokem. Jedním z těchto momentů je virtuální realita. Dnes si povíme, co je to VR a jak se používá v různých oblastech.

Definice virtuální reality

Virtuální realita je vytvářena pomocí technických a software virtuální svět přenášený na člověka prostřednictvím dotyku, sluchu, ale i zraku a v některých případech čichu. Právě kombinace všech těchto vlivů na celkové pocity člověka se nazývá interaktivní svět

To, VR, je schopné vysoce přesně simulovat účinky okolní virtuální reality na člověka, ale za účelem vytvoření skutečně věrohodného počítačová syntéza z reakcí a vlastností v interaktivním světě jsou všechny procesy syntézy vypočítávány, analyzovány a vydávány jako chování v reálném čase.

Využití virtuální reality je mnohostranné: v 99 procentech případů mají živé i neživé předměty vytvořené pomocí takové technologie úplně stejné vlastnosti, chování a pohyb jako jejich skutečné prototypy. V tomto případě je uživatel schopen ovlivňovat všechny živé i neživé objekty podle skutečných fyzikálních zákonů (pokud hratelnost jiné fyzikální zákony nejsou stanoveny, což se stává velmi zřídka).

Princip fungování

Mnoho lidí se zajímá o to, jak přesně technologie fungují. Zde jsou tři hlavní komponenty, které se používají téměř v jakékoli interakci s virtuálním prostředím:

1. Hlava. Virtuální prostředí pečlivě sleduje polohu hlavy pomocí specializovaného headsetu. Headset tedy posouvá obraz podle toho, kterým směrem a kdy uživatel otáčí hlavu – na stranu, dolů nebo nahoru. Tento systém se oficiálně nazývá šest stupňů volnosti.
2. Pohyby. U dražších modifikací hardwaru jsou sledovány i pohyby uživatele a podle nich se bude pohybovat virtuální obraz. Nemluvíme zde o hrách, ve kterých uživatel prostě stojí na místě a interaguje s prostředím, ale o těch, kde se pohybuje ve virtuálním prostoru.
3. Oči. Další základní senzor ve skutečnosti analyzuje směr, kterým se oči dívají. Díky tomu hra umožňuje uživateli ponořit se hlouběji do interaktivní reality.

Účinek plné přítomnosti

Už jen pod pojmem plná přítomnost je jasné, o čem přesně mluvíme: svět je virtuální realita. To znamená, že uživatel bude mít pocit, že je přesně tam, kde je hra a může s ní interagovat. Uživatel otočí hlavu - postava také otočí hlavu, člověk se prochází ve svém pokoji - hráč se pohybuje v interaktivní realitě. Stále se vedou diskuse, zda je to možné

The Leap – sledování prstů a rukou

Efektu úplné přítomnosti je dosaženo prostřednictvím zařízení The Leap. Jedná se o zařízení, které využívá komplexní systém sledování každého pohybu je stále součástí velmi drahých a TOP helem. Operační algoritmus je však poměrně jednoduchý a v mírně upravené podobě je přítomen v jiném zařízení, a to v Helma HTC Vive.

Ovladač i headset v HTC Vive jsou vybaveny mnoha fotodiodami – malými zařízeními, které přeměňují světelnou energii na elektrickou energii.

Důležitý bod! Obecně lidé řeší fotodiody a jejich práci každý den. Jako příklad je to fotodioda zodpovědná za osvětlení smartphonu. Fotodioda přesně určuje, kolik světla na ni dopadá a na základě těchto údajů upravuje úroveň jasu

Stejný princip plné přítomnosti je použit v helmě. Standardní VR helma je dodávána se dvěma stanicemi, které v časových intervalech vystřelují dvojici paprsků – horizontální a vertikální paprsek. Prostupují místnost a dostávají se k fotodiodám na helmě a ovládacím zařízení. Poté začnou pracovat fotodiody a během několika sekund dojde k výměně informačních dat, během kterých senzory přenesou polohu ovladačů a helmy.

Toto je algoritmus pro vytvoření úplné přítomnosti.

Jaké typy VR existují?

Oficiálně nyní existují tři typy virtuální reality:

1. Simulace a počítačové modelování.
2. Imaginární činnost.
3. Kyberprostor a hardware.

VR helmy

Hlavní rozdíl mezi těmito třemi gadgety spočívá pouze ve výrobních společnostech. Jinak jsou si podobné. Všechny tři helmy jsou přenosné a poskytují pohlcující herní zážitek.

Klady a zápory virtuální reality

Pro:

1. Možnost plně se ponořit do interaktivní dimenze.
2. Získání nových emocí.
3. Prevence stresu.
4. Tvorba elektronických informačních a školicích zdrojů.
5. Pořádání konferencí.
6. Tvorba předmětů kulturního dědictví.
7. Schopnost vizualizovat různé předměty a fyzikální jevy.
8. Možnost přechodu pro každého nová úroveň zábava.

nevýhody:

Mezi nevýhody patří následující:

1. Závislost.
2. Další zjevná nevýhoda: virtuální realita a její psychologický dopad na člověka - to není vždy pozitivní, protože existuje riziko přílišného ponoření do virtuálního světa, což někdy vede k problémům v sociálních a jiných oblastech života.
3. Vysoká cena zařízení.

Aplikace virtuální reality

VR lze použít v oblastech, jako jsou:

1. Školství. Interaktivní realita dnes umožňuje simulovat tréninkové prostředí v těch oblastech a pro ty činnosti, na které je nutná a důležitá předběžná příprava. Příkladem může být provoz, správa zařízení a další oblasti.
2. Věda. VR umožňuje výrazně urychlit výzkum v atomovém i molekulárním světě. ve světě počítačová realitačlověk je schopen manipulovat i s atomy, jako by to byl konstruktér.
3. Lék. Jak bylo uvedeno, s pomocí VR můžete školit a vzdělávat lékařské specialisty: provádět operace, studovat vybavení a zlepšovat profesionální dovednosti.
4. Architektura a design. Co může být lepšího, než ukázat zákazníkovi model nového domu nebo jiného stavebního projektu s takovou realitou? Právě tato technologie vám umožňuje vytvářet tyto objekty ve virtuálním prostoru v plné velikosti pro demonstraci, zatímco dříve byly používány ruční modely a představivost. To platí nejen pro stavební projekty, ale i pro zařízení.
5. Zábava. VR je v herním prostředí neuvěřitelně populární. Žádané jsou navíc jak hry, tak kulturní akce a turistika.

VR – je škodlivá nebo ne?

Zatím lze konstatovat, že v této oblasti nebyl proveden žádný globální výzkum, ale již lze vyvodit první závěry. Vzhledem k tomu, že VR je stále v plenkách (a skutečně je), mnozí mohou při dlouhodobém používání této technologie pociťovat nepohodlí. Zejména bude mít člověk závratě a nevolnost.

Zatím neexistuje žádný důkaz, že . Negativní účinek nepochybně existuje, ale není dostatečně velký, aby spustil poplach. Proto se stále neví, zda je virtuální realita škodlivá nebo prospěšná.

VR – jaká je budoucnost?

Virtuální realita dnes není plně rozvinutá, takže se mohou objevit nepříjemné vjemy. V budoucnu se objeví mnoho zařízení, kopií a analogů, které nebudou mít negativní vliv na lidské tělo a psychiku.

Také VR zařízení dokážou vyřešit problémy se spotřebou informačních dat a relace se v dnešní době stanou standardem a samozřejmostí jako běžné hry na počítači nebo konzolích.

Závěr

Virtuální realita je stále bezednou propastí pro výzkum a zlepšování pracovních algoritmů. Dnes jde technologie velmi rychle kupředu, takže můžeme s jistotou říci, že v blízké budoucnosti bude tržní cena stavebnice dostupná i pro člověka s průměrným příjmem.

Materiál byl připraven společně s ředitelemvzdělávací programy v herním průmyslu na Vyšší škole hospodářské informatiky Národní výzkumné univerzity Vyšší ekonomické škole Vjačeslava Utočkina, výkonný ředitelAsociace rozšířené a virtuální reality Filatová Jekatěrina a účastnice vzdělávací program VSHBI"Řízení online herních projektů »Naumová Olga.

Nové produkty v oblasti spotřební elektroniky, koncepčních technologií a IT jsou uváděny a oznamovány s úžasnou rychlostí a frekvencí, rozmanitost a počet nových zařízení exponenciálně roste. Pokrok nelze zastavit a není daleko doba, kdy se inovativní typ zařízení, které vás ohromí, stane součástí každodenního života, uchvátí mysl a vyprázdní peněženky spotřebitelů.

Jedním z bodů, kterým je třeba věnovat velkou pozornost, jsou tři související technologie: Virtuální realita - VR (virtuální realita), Augmented Reality - AR (rozšířená realita) a Smíšená realita, MR (smíšená realita).

Charakteristickými vlastnostmi, kterými se odlišují různé typy „realit“, jsou úroveň či hloubka ponoření do virtuálního prostoru, realita zobrazovaných virtuálních objektů a jedinečný způsob interakce s nimi.

Je třeba poznamenat, že terminologické hranice jsou rozmazané a stejná smíšená realita se někdy nazývá „hybridní realita“ a existují také pojmy jako „programovaná realita“ nebo „imerzní virtuální realita (imerzní vr) atd. zaměřit se na tři typy reality.

Drozšířená realita nemění lidské vidění okolního světa a jeho vnímání, ale pouze doplňuje skutečný svět umělými prvky a nové informace. Jak se tato syntéza provádí, vidíme na příkladu takových společností, které se snaží vytvořit vlajkovou loď brýlí pro rozšířenou realitu Google Glass, Epson Moverio, Toshiba Glass atd. Rozšířená realita umožňuje uživateli získávat informace bez použití rukou a bez vyrušování z procesu.

Smíšená realita - další fáze odpoutání se od známého světa. MR se mísí s virtualitou a přidává světu uvěřitelné virtuální objekty. Podstatou technologie je přinést virtuální obrazy v našem časoprostoru vizualizovat a fixovat jejich umístění podle objektů reálného prostoru tak, aby je spotřebitel, který je vidí, vnímal jako skutečné. V jistém smyslu tato technologie kombinuje nejlepší aspekty AR a VR. Uživatel pokračuje v interakci s skutečný svět, ve kterém jsou zároveň virtuální objekty nápadné svou „přirozeností“.

Virtuální realita zcela ponoří uživatele do dříve simulovaného světa a izoluje ho od toho skutečného. Muž se vrhne do virtuální prostředí, nošení přileb pro virtuální realitu a používání dalších speciálních zařízení. Tato technologie má v současnosti nejsilnější WOW efekt, je srozumitelná a přístupná uživatelům. Důležitý je efekt přítomnosti a pocit ponoření se do jiného prostoru, ať už jde o závodění, pouště nebo cokoliv, co může ztělesňovat fantazie scénáristy, designéra a vývojáře. Uživatelé cítí rychlost auta, bojí se pádu z houpací houpačky a snaží se pohladit kotě v tom velmi fiktivním světě a vnímat ho jako skutečné. Ale „oklamat“ mozek vyžaduje hodně úsilí a zvážení principů jeho fungování. V virtuální svět vývojáři se snaží simulovat interakci s vytvořeným prostředím ovlivňováním lidských smyslů. Zatím jsou účinky na zrak a sluch úspěšně zvládnuty, ale další teprve přijdou.

V tomto materiálu se podívám na Virtuální realitu, která je dnes nejčastěji slyšet. Tato technologie je v současné době pro spotřebitele nejdostupnější a má skvělý WoW efekt. Zábava poskytovaná používáním zařízení VR je možná díky efektu úplného vizuálního ponoření, které v uživateli vyvolává nepředstavitelnou škálu vjemů. Je zde možnost vidět to, co není dostupné v reálném prostoru, například se ocitnout v lidském mozku nebo se vizuálně ocitnout ve vesmíru!

Zároveň existuje řada faktorů, které v současnosti brání širokému využití technologií. Jedná se o technické nedokonalosti zařízení a fyziologické a psychologické aspekty, včetně zvyků lidí a strachu z poškození zdraví, cena, která je nyní u většiny zařízení velmi vysoká a nedostatečné množství kvalitní obsah. Postupem času jsou však všechny tyto problémy vyřešeny a analytici jsou optimističtí ohledně budoucnosti a předpovídají rychlý růst trhu VR. Zde jsou například optimistické předpovědi pro samotný trh s obsahem od Goldman Sachs:

Podle jejich názoru budou třemi klíčovými oblastmi použití videohry, přenosy veřejných akcí, filmy a televizní seriály. Tyto tři oblasti přinesou do roku 2025 až 60 % tržních příjmů. Mezi další oblasti bude patřit realitní trh, prodej, vzdělávání, zdravotnictví, strojírenství a vojenský průmysl.

Zařízení

K ponoření se do virtuální reality slouží VR helmy a další zařízení: systémy sledování pohybu hlavy, očí a těla; rukavice, 3D ovladače, zařízení s zpětná vazba, platformy, senzory, které pomáhají vytvářet pocit realismu v digitálním prostoru.

Klíčovým zařízením pro ponoření se do virtuální reality je VR helma (aka Head Mounted Display).

Podle typu displeje se helmy dělí na:

Mobilní („kartonové“ a prémiové)

Mezi „kartonové“ mobilní přilby patří především nejběžnější přilba na světě – Google Cardboard. Jeho domácí „náhražka dovozu“ Boxglass stojí 700 rublů.

Mezi helmy prémiové třídy patří tak populární zařízení, jako je Samsung Gear VR za 99 dolarů, nejznámější ruská helma Fibrum za 7995 rublů. a mnoho, mnoho dalších přileb. Těch je nyní na trhu nejvíce.

Pro osobní počítače

Nejoblíbenější a nejpokročilejší PC helma je bezesporu Oculus Rift. Právě jemu se předpovídá, že bude schopen provést revoluci v technologii. Oculus Rift je dodáván se speciálně navrženými ovladači, které vám umožní ovládat váš pohlcující zážitek z virtuální reality bez použití tradiční klávesnice a myši. Cena za předobjednávku helmy je vysoká (599 $), stejně jako cena počítače, který bude moci používat Oculus.

Utěšit

Konzolové přilby pro virtuální realitu bojují o publikum ve známých váhových kategoriích. Například při Sony PlayStation Tento Projekt Morpheus.

Zde je návod, jak odborníci předpovídají rozložení uživatelů mezi různé typy zařízení analytická společnost Superdata:

HRY

Podle Goldman Sachs bude herní průmysl do roku 2025 tvořit třetinu trhu s rozšířenou a virtuální realitou.

Primárním rozdílem mezi VR a jinými platformami z pohledu herního průmyslu je výsledný herní zážitek a ponoření se do nového světa, který nelze znovu vytvořit na žádné jiné platformě.

Aktuálně jsou nejdostupnějšími hrami mobilní VR hry, pojďme si tedy něco říct o nich. Stojí za to věnovat pozornost domácímu vývoji v herním průmyslu, který se již osvědčil v zahraničí a na ruském trhu.

Nejpopulárnější jsou hry Roller Coaster VR, Crazy Swing a Zombie Shooter vyvinuté společností Fibrum. ruský vývoj. Obecně je v obchodě s aplikacemi Fibrum Store VR 25 her. Podle společnosti si jejich aplikace nainstalovalo více než 5 000 000 uživatelů z Ruska, USA, Anglie, Německa a Jižní Koreje.

Ve vzdělávacím segmentu jsou zajímavé hry InMind a inCell vyvinuté společností Nival, vhodné pro mobilní VR i Oculus. Hry jsou oblíbené zejména v USA.

Herní služba Cerevrum Game, kterou vyvinula rusko-americká společnost Cerevrum Inc., se stala populární. Úkolem Cerevrum Game je rozvíjet se intelektuální schopnosti ve veselém herní forma. Projekt se skládá z několika miniher, z nichž první musí hráč porazit hordy kosmické lodě Nepřítel potřebuje použít své intelektuální schopnosti jako zbraň: paměť, pozornost nebo prostorové myšlení. Hru si můžete stáhnout z obchodu Samsung Gear VR Store.

Společnost Great Gonzo nedávno hráčům představila neobvyklou hru VRaccoon, kde se hráč může toulat v masce mývala, sbírat a mlsat sladkosti. Vzrušující a velmi barevná hra, kde pohyb v herním světě přináší potěšení do procesu bez rozptylování nepohodlí.

Pro ty, které zajímají technologie, nebo je jim smutno hrát o samotě, můžete přijít do Virtuality Clubu, kde si můžete přijít zahrát stovky VR počítačových her a atrakcí.

Herní průmysl samozřejmě není všechno. Uživatelé chtějí VR používat v televizi, videu a filmech. Samozřejmě, že je to tak nový formulář přenos, vnímání a interakce s informacemi, které přitahují pozornost uživatelů a vyvolávají úzkostné očekávání ohlášených novinek.

Již nyní můžeme vidět natáčení ve formátu 360, používat simulátory jako Speech Center VR a komunikovat v platformě TimVi VR.

Více vám o tom povíme v následujících článcích.

Debata o tom, jaká je naše realita (a zda vůbec existuje), je jednou z hlavních ve filozofii. A zatímco se filozofové v průběhu staletí sbíhají ve verbálních bitvách, průkopníci špičkových technologií vytvářejí virtuální realitu. Koncepce chápe, zda je technologie VR multiplikovanou entitou nebo nutností?

Co?

Virtuální realita (VR) je umělý svět (objektů a subjektů), který je vytvářen pomocí technických zařízení. Nedílnou součástí VR je vliv na základní lidské smysly: zrak, sluch, čich, hmat a další. Na rozdíl od fyzické reality, která je vnitřním stavem jedince, je virtualita procedurální interakcí mezi materiálními a technickými procesy a lidskou psychikou.

Takto vypadá druhá verze Oculus Rift Vývojová sada 2.

Moderní VR, kromě zjevné přítomnosti věrohodných obrázků a zvuků, také simuluje fyzické jevy, čímž umožňuje uživateli interakci s virtuálními objekty nebo objekty interagovat s uživatelem.

Jak?

Ponořit se do VR není těžké, stačí použít speciální periferní zařízení, které jsou dnes spojeny s těmito společnostmi: Google, Samsung, HTC, Facebook a Sony. Dnes je pro vytvoření více či méně spolehlivé simulace nutné kvalitativně ovlivnit dva hlavní percepční kanály – sluchový a vizuální.

Nejjednodušším a nekomplikovaným VR zařízením je Google Cardboard. Ve skutečnosti je to jen kartonová krabice se smartphonem.

Za tímto účelem byly vyvinuty a uvedeny do provozu tzv. HMD headsety (head Mounted display). Nejjednodušší z nich je Google Cardboard. Jedná se o kartonovou „helmu“, která má kolébku pro smartphone. Takové „zařízení“ nebude schopno člověka úplně oklamat, ale dá mu několik nových zážitků ze sledování speciálních videí v aplikaci.

Mnohem pokročilejší stroje – Playstation VR od Sony, neboli průkopník VR Oculus Rift – nejen vysílají obraz, ale také sledují polohu hlavy v prostoru a upravují zvuk podle toho, jak daleko je virtuální zdroj zvuku od uživatele. Takové „přilby“ jsou vybaveny LCD monitory s vysokým rozlišením, pokročilým audio systémem a čočkami před obrazovkami, což jim plně umožňuje nazývat je „brýlemi virtuální reality“.

Nyní si povíme více o sledování pohybu. Jakákoli pokročilá VR náhlavní souprava se spoléhá na technologii 6DoF (Šest stupňů volnosti), která analyzuje polohu hlavy podél os x, y, z (dopředu/dozadu, rameno na rameno, ze strany na stranu). V kombinaci s přídavnými zařízeními (akcelerometr, magnetometr a gyroskop uvnitř, sledovací kamera nebo senzory vně) je dosaženo efektu pohybu obrazu vzhledem k rotaci hlavy a jejímu umístění v prostoru.

Při sledování je nesmírně důležité dosáhnout nízké latence (méně než 50 ms). Nejpůsobivější výsledek Oculus Rift je kolem 30 milisekund, ale další velcí hráči jako HTC Vive a Playstation VR nepřekračují kritickou rychlost odezvy.

za co?

Může se zdát, že technologie VR je čistě zábavní záležitost. Ano, dnes jsme se dostali do fáze vývoje, kdy „virtuální hraní“ přestalo být doménou nadšenců a pomalu, ale jistě se mění v plnohodnotný komerční trh s vlastním publikem uživatelů.

Zatím je hlavní překážkou vysoká cena“ startovací balíček» všechna potřebná zařízení: Playstation VR (spolu s nákupem Playstation 4 Pro, PS4 Cam a několika Moves) bude stát 40–50 tisíc rublů; HTC Vive a Oculus Rift stojí 70, respektive 50 tisíc, ale kromě toho vyžadují výkonný osobní počítač určený pro hry. Google Cardboard je levný a veselý (od 240 rublů), ale nic vážného si na něm nezahrajete.

Naštěstí VR nežije jen z hraček. Výzkum z Washington State University ukazuje, že virtuální realitu lze využít k terapeutickým účelům. „Výsledky studie ukazují, že virtuální realita nejenže mění způsob, jakým člověk vnímá bolest, ale také mění skutečné vzorce aktivity různých oblastí mozku,“ řekl Hunter Hoffman, ředitel Centra pro výzkum VR Analgesie.

Pacienti pociťovali o 40–50 % méně bolesti při absolvování bolestivých procedur, když byli ponořeni do virtuální reality! Takový účinek může snížit užívání léků proti bolesti na bázi morfia, a tedy i riziko závislosti na v podstatě omamných látkách.

Další oblastí použití je experimentální psychologie. VR se kvalitativně liší od tradičních laboratorních nástrojů. Za prvé, virtuální realita má vysoký stupeň ekologické platnosti, tedy simuluje složité podmínky pro přesnější testování kognitivních funkcí v podmínkách co nejbližších přirozeným.

Zde je slavný Virtualizer od Cyberith. Komplex obsahuje Omni, všesměrový běžecký pás Oculus Rift, 2 ovladače Skyrim a Wii.

Za druhé je to zavedení faktoru času, vznik příležitosti postavit epizodu z minulosti do budoucnosti a plně ji prožít. Za třetí, získání úplné kontroly nad pozorností subjektu je obtížné odvést pozornost od virtuální reality, což znamená, že studie nebude zkažena vnější stimulací. Tyto vlastnosti samy o sobě stačí k tomu, aby pokročily experimentální psychologie daleko dopředu. A také vytvořit nový přístup k psychoterapii.

VR již má stejný příznivý vliv na vzdělávání, protože Google propaguje své levné sluchátka na školách a univerzitách. S jejich pomocí mohou studenti navštívit nejen pole slavných historických bitev, ale také na vlastní oči vidět výbuch supernovy nebo vývoj larvy uvnitř kukly. Vzdělávací procesy již dlouho vyžadují nový metodologický přístup a „virtuální realita“ může být hodnou odpovědí na rychlé zastarávání stávajících vzdělávacích programů.

Inovativní schopnosti VR jsou také vhodné pro: prodej, živé vysílání událostí, strojírenství a vojenský průmysl. To však nejsou vyhlídky, ale téměř každodenní život.

nedostatky?

Ano, jako všichni ostatní moderní technologie. Bez ohledu na rozsah použití je hlavní nevýhodou vysoká cena zařízení. Hypoteticky by se s tím měl vyrovnat samotný průmysl a vyrábět stále kvalitnější komponenty za stále nižší ceny. Náhlavní soupravy VR podobné Oculus nebo Playstation VR se přibližně za pět až deset let stanou „cenově dostupnými“.

Zde je HTC-Vive, jedna z nejpohodlnějších helem současnosti.

Druhým velkým mínusem je velikost. Celkové „odlehčení“ brýlí (výměna kovových dílů za kvalitní plast) je nezachrání od velikosti, VR brýle vypadají stále masivně a příliš „geekovsky“, než abychom si je mohli představit na hlavě seriózního obchodníka nebo ženy v domácnosti. Řešení bude opět nalezeno přirozeným rozvojem odvětví a postupným snižováním hardwaru.

Za třetí, technologie je zásadně nedokonalá. Navzdory obrazovkám s vysokým rozlišením a vynikajícímu sledování mohou VR náhlavní soupravy stále způsobit těžkou nevolnost. Proto je nutné vyvinout specializovaný obsah přizpůsobený pro vestibulární systém člověka. Pohybovat se ve virtualitě a přitom zůstat ve skutečnosti nehybný je přímá cesta k použití kbelíku pro jiné účely. Výjimkou je snad řízení nějakého druhu dopravy, protože zde se náš mozek cítí naprosto v klidu.

K vyřešení tohoto problému je nutné vyvinout specializovanou platformu, která by umožnila chůzi ve skutečnosti, bez rizika, že si zlomíte nos o zárubeň. I když se bojím si vůbec představit, kolik to bude stát.

Závěr

VR technologie jsou budoucností lidstva, které je v polovině. S levnějšími zařízeními, zlepšením sledovacích systémů a řešením „vestibulárního problému“ není daleko den šťastného nového světa, kde budou operace prováděny pomocí vysoce organizovaných virtuálních simulací, operátoři bojových dronů bombardovat další teroristy ještě účinněji a obyvatelstvo rozvinutých zemí již nebude opouštět své domovy a hledat sociální kontakt.

Ale jak už to tak bývá, někomu se to nemusí líbit.

Možná jste nevěděli:

6DoF - (Šest stupňů volnosti z angličtiny. Šest stupňů volnosti) - označuje možnost geometrický obrazec provádět geometrické pohyby v (trojrozměrném) prostoru, jmenovitě: pohybovat se vpřed/vzad, nahoru/dolů, vlevo/vpravo (v kartézském jazyce trojrozměrný systém souřadnice), včetně rotací kolem každé ze tří vzájemně kolmých os (vybočení, sklon, naklánění).

Displej namontovaný na hlavě (zkráceně HMD)- je zobrazovací zařízení, které se nosí na hlavě nebo jako součást helmy, která má malý optický systém pod jedním (monokulární HMD) nebo každým okem (binokulární HMD). HMD má mnoho využití, včetně her, letectví, strojírenství a lékařství.