Віртуальна, доповнена і змішана реальність

Друзі, привіт. Технології віртуальної реальності активно впроваджуються в наше життя. І зараз вони близько до нас як ніколи. Чи жарт - дешеві окуляри VR для смартфона можна купити за якихось 600-700 руб. А про успіх доповненої реальності говорять цифри аудиторії одного з найуспішніших проектів з її використанням - мобільної гри Pokemon Go: на піку її популярності в 2016 році щоденна аудиторія гри становила 280 тис. Осіб. У цій статті пропоную поговорити про "нереальних" реальностях - віртуальної, якому вони розроблені й змішаної.

Віртуальна, доповнена і змішана реальність

Віртуальна реальність

Віртуальна реальність (Virtual Reality, скорочено VR) - це повністю штучна реальність, яка підміняла навколишню дійсність за допомогою технічних пристроїв і програмного забезпечення шляхом впливу на органи чуття людини. Це зір, слух, дотик, а в окремих випадках - ще й нюх. Віртуальна реальність інтерактивна: з нею можна взаємодіяти в рамках її законів фізики і можливостей програмного забезпечення.

Закони фізики в віртуальної реальності можуть бути наближеними до фізичної реальності, а можуть не відповідати їй. У віртуальних світах по-різному може бути реалізована гравітація, властивості матерії, взаємодія з предметами.
Віртуальна реальність з'явилася давно, ще в 1956 р Її примітивна реалізація являла собою симулятор з повним зануренням в перегляд фільмів. Це було щось кінотеатру 5D для одного відвідувача.

Більш-менш наближений до сучасного формат з'явився в середині 80-х р.р. У 1985 р NASA розробила перший шолом VR, що відслідковує рухи голови, і маніпулятор, прототип сучасних рукавичок VR. Проект розроблявся з метою віддаленого виконання ремонтних робіт на космічній станції.

Доступною обивателю віртуальна реальність стала в 90-х р.р. Спочатку це були габаритні симулятори для ігрозалов.

А пізніше, з 1993 р шоломи VR з'явилися для ігрових приставок компаній Sega і Nintendo. Далі естафету підхопили інші гравці ринку ігрової індустрії. Ну а зараз окуляри і шоломи VR створюють вже всі, кому не лінь - і виробники ігрових приставок, і сторонні вендори, і маловідомі виробники з Китаю.

Віртуальна реальність сьогодні застосовується з метою підготовки фахівців у військовій, авіа-, космічній сфері, в сфері медицини, проектування та ін. І, звичайно ж, у відеоіграх і розвагах.
Ринок сучасних обивательських пристроїв VR представлений в основному шоломами і окулярами. Між ними насправді різниця умовна. Далеко не всі моделі шоломів являють собою за формою саме шолом - пристрій з покриттям голови кріпленнями. Деякі моделі очок за рахунок посиленої системи кріплення більше схожі на шолом. Шолом - це скоріше щось класу пристрою.

Шоломи і окуляри можуть бути як окремі пристроїв зі своїми комплектуючими і ПО, зазвичай на базі Android. Apple поки ще тільки планує випускати свої розумні окуляри. Але в переважній більшості випадків шоломи та окуляри VR - це гарнітура для ігрових приставок, комп'ютерів і смартфонів на базі Android і iOS.
Шоломи й окуляри VR оснащуються двома лінзами для передачі зображення на кожне око, щоб у віртуальній реальності ми бачили картинку з двох ракурсів, як в реальній дійсності.

Динаміку огляду картинки і дій у віртуальній реальності забезпечують вбудовані в шоломи та окуляри гіроскопи. Вони реагують на рухи нашої голови і таким чином забезпечують нашу взаємодію з віртуальним середовищем. У комплекті з шоломами і окулярами VR можуть йти маніпулятори типу джойстиків, рукавичок, спеціальних тригерів, пультів тощо.

А можуть навіть поставлятися настінні лазерні датчики для фіксації положення людини в приміщенні і управління жестами. Окремі моделі шоломів і очок комплектуються навушниками і / або мікрофонами.
Окуляри і шоломи VR для ігрових приставок створюються спеціально під конкретну їх модель. А ось для комп'ютерів і смартфонів окуляри і шоломи універсальні. Але умовно універсальні: можуть бути обмежені переліком конкретних смартфонів, вимогами до заліза, версіями Windows або Android. Плюс до цього, окуляри для смартфонів підбираються під діагональ екрану, оскільки смартфон розміщується і фіксується всередині них.

Підключатися шоломи та окуляри VR до відповідного пристрою можуть через USB (за допомогою дротового і бездротового підключення), microUSB, USB Type-C, HDMI, DisplayPort та інші інтерфейси.
Менш поширені пристрої VR - віртуальні ретинальні дисплеї, що проектують зображення безпосередньо на сітківку ока, і пристрої MotionParallax3D.

Ну і остання складова віртуальної реальності - контент. VR контент - це сферичне відео 360 °, спеціальні ігри та програми.

У Google Play і App Store представлений величезний асортимент додатків з підтримкою VR. У магазині Microsoft Store для Windows 10 додатків менше, проте вони є. У плані взаємодії з віртуальною реальністю через ПК куди більш цікаві VR-гри. І ось таких сьогодні багато - Minecraft, Half-Life 2, DOOM VFR, Resident Evil, Fallout 4, The Elder Scrolls 5: Skyrim та ін. З програм для Windows підтримку VR мають, наприклад, Virtual Desktop & Bigscreen для взаємодії з робочим столом у віртуальній реальності, Tilt Brush для роботи з 3D графікою і Google Earth.

Доповнена реальність

Доповнена реальність (Augmented Reality, скорочено AR) - це наша фізична реальність, на яку проектуються віртуальні 3D об'єкти. І можуть взаємодіяти з нами. Тобто відбувається накладка. Найяскравіший приклад - згадана мобільна гра Pokemon Go, де нам потрібно шукати в реальних локаціях покемонів. Ще один приклад - відомий відеоролик з демонстрацією можливостей AR за мотивами фільму-фільму жахів "Дзвінок", в якому з абсолютно реального телевізора вилазить привид Самари Морган і починає ганятися за нами.

Або ось ще один відомий приклад, коли на своєму концерті Eminem влаштував шоу з доповненою реальністю - як Кінгконг хапав руками атакуючі його вертольоти, рубав публіку великими сокирами, а потім і зовсім влаштував апокаліпсис. Все це глядачі могли бачити на екранах своїх смартфонів.

Доповнена реальність використовується в авіації, військовій сфері, медицині, поліграфії, в іграх і розвагах. Є музеї з доповненою реальністю.

В обивательському сегменті вона може забезпечуватися спеціальними пристроями - AR-окулярами.

Але може існувати з без них на екранах наших комп'ютерів і смартфонів, що знімають фізичну реальність через камеру. Для iOS і Android-пристроїв існує досить багато додатків з AR, здебільшого це ігри та розваги. А ось контенту для Windows практично немає. Microsoft тяжіє до іншого типу реальності - до тієї, яку вона ж і створила, до змішаної.

змішана реальність

Змішана реальність (Mixed Reality, скорочено MR) - це щось середнє між віртуальною і доповненої реальністю, злиття віртуальної і фізичної середовища в одну.

Розробкою і просуванням змішаної реальності займається компанія Microsoft. Її проект Windows Mixed Reality - це специфічне середовище взаємодії з Windows 10 і заточеними під MR додатками.

Взаємодія з цим середовищем забезпечується сумісними з MR окулярами і шоломами, зокрема, окулярами самої компанії Microsoft HoloLens.

Управляється змішана реальність контролерами, що йдуть в комплекті з пристроями MR.
Для взаємодії з Mixed Reality, крім пристрою MR, потрібні ще потужний комп'ютер, а також Windows 10 не нижче версії +1709 (Fall Creators Update). Після підключення очок або шолома зможемо переміщатися в віртуальному просторі, більш того, навіть переміщуватися в ньому і працювати з Windows 10.

Додатки для Mixed Reality представлені в Microsoft Store, їх уже досить багато. Більш того, MR сумісна з іграми VR Steam.
***
Отже, технології віртуальної реальності зараз вже близькі до нас. Набагато ближче вони, якщо будемо працювати з ними на мобільних пристроях. А ось ціни на пристрої MR і VR для комп'ютерів все ще кусаються: близько 25 тис. Руб. - це тільки старт розцінок. Ну і треба ж ще враховувати вимоги до заліза комп'ютерів.
У виробників пристроїв VR вони можуть відрізнятися, самий мінімум це:

• Процесор Intel Core i3-6100, AMD Ryzen 3 1200 або AMD FX 4350;
• Відеокарта Nvidia GTX 960 або Radeon R9 290;
• Оперативна пам'ять 8 Гб.

Для Mixed Reality мінімальні вимоги такі:

• Intel Core i5 4590 або AMD FX-4350;
• Відеокарта Nvidia GTX 965M, Radeon RX 460, Intel HD Graphics 620 (всі з підтримкою DirectX 12);
• Оперативна пам'ять 8 Гб.

Мітки до статті: Аналіз факти і міркування