Наша рассылка позволит вам оперативнее узнавать о том, как меняется железнодорожный мир!
Вы будете получать уведомления о публикации новых статей
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности
Подпишитесь на нашу страницу в Facebook!

Вижу цель

С XIX века люди искали разные способы погружения в виртуальную реальность, Но долгое время использовали ее лишь крупные институты и военно-космические корпорации. Потребитель за редкими исключениями мог лишь смотреть трехмерные картинки известных туристических мест. Доступной для широких масс она стала лишь несколько лет назад благодаря компаниям из игровой индустрии.

Только для твоих глаз

Поворотным моментом для истории виртуальной реальности стало изобретение стереопсиса физиком Чарльзом Уитстоном в 1838 году.

Он обнаружил, что мозг объединяет два изображения одного и того же объекта с разных точек, которые видит каждый глаз по отдельности. При этом две двухмерные картинки в этом случае сливаются в одну трехмерную. Это явление стали называть бинокулярным, или стерео­скопическим, зрением. Позднее появился термин «3D-зрение».

Чтобы доказать свою теорию, Уит­стон использовал прообраз 3D-очков — конструкцию из пары зеркал, установленных под углом 45о к глазам пользователя, каждое из которых отражало изображение, расположенное сбоку.

Через 10 лет другой изобретатель Дэвид Брюстер доработал аппарат Уитстона и заменил зеркала линзами. Они были легче, чтобы устройство можно было легко держать в руке. Аппарат назвали «линзовидный стереоскоп».
Стереоскоп Холмса - самый популярный в 19 веке

Тяжело в учении

Потенциал использования виртуальной реальности для обучения заметили очень рано. Правда, первые симуляторы таким функционалом не обладали. Аппарат Link, который принято считать первым образцом коммерческого авиа­симулятора, появился в 1929 году. Будущие пилоты с помощью оборудования уже могли управлять двигателями, изменять высоту и угол полета. Устройство даже имитировало турбулентность, но представить полет им помогало лишь собственное воображение.

Лишь в годы Второй мировой вой­ны на модели Celestial Navigation Trainer пилотам в ходе симуляции начали демонстрировать кинопленки, которые проецировали траектории полета или приземления. Но это было всего лишь видео. Действия обучаемого никак не влияли на развитие сюжета.

Тем не менее авиасимуляторы пользовались высоким спросом. Во время Второй мировой войны более 10 тыс. тренажеров Link Trainers использовали для первоначального обучения и повышения квалификации более чем 500 тыс. человек.
Link Trainer. Фото: AKG/East News

Служить и развлекать

Оснастить тренажеры функциями VR помог Голливуд. В 1962 году кинематографист Мортон Хайлиг запатентовал устройство Sensorama — первый в мире виртуальный симулятор. Это была специальная кабина, оснащенная стереодинамиками, стереоскопическим 3D-дисплеем, вентиляторами, генераторами запахов и вибрационным стулом.

Аппарат позволял увидеть шесть фильмов, в том числе «Мотоцикл», «Танцовщица живота», «Багги для дюн», «Вертолет». Репертуар планировалось расширить, но изобретатель не нашел инвесторов. Многих потенциальных партнеров смущали габариты Stereorama. Поэтому чуть позже Хайлиг запатентовал Telesphere mask — первое наголовное устройство для просмотра фильмов. Оно транслировало стереоскопическое и широкоугольное изображение со стереозвуком.
Sensorama — первый в мире виртуальный симулятор
Наработки кинематографистов достаточно быстро начали использоваться военными. Уже в 60-х компания Philco представила устройство Headsight, которое стало прототипом настоящих очков виртуальной реальности. Для каждого глаза был предусмотрен отдельный видеоэкран со встроенной системой слежения за движением, также зритель получил возможность управлять просмотром с помощью движений головы. Поначалу Headsigh было секретной военной разработкой. Устройство позволяло вести наблюдение на безопасном расстоянии.
Мастер против фото
Устройство Дэвида Брюстера легло в основу потребительских моделей стереоскопов в 30-х годах XX века. На рынке появилась торговая линейка View-Master. Это были тонкие картонные диски, содержащие семь стереоскопических трехмерных пар небольших прозрачных цветных фотографий на пленке. Картинки каждой пары демонстрировались одновременно, по одной перед каждым глазом. Таким образом создавалось бинокулярное восприятие глубины.

View-Master позиционировались на рынке как альтернатива открыткам и первоначально продавались в магазинах фотографии, канцелярских товаров и сувенирных магазинах. Пик популярности устройства пришелся на 50–60-е годы.

С распространением фотокамер популярность View-Master медленно, но верно снижалась. В начале XXI века производство моделей, демонстрирующих туристические достопримечательности, прекратилось.

Однако сейчас устройство благодаря современным технологиям может получить вторую жизнь. В феврале 2015 года Mattel и Google объявили о создании View-Master Virtual Reality Viewer. Он реализован на основе платформы Google Cardboard VR. Просмотр картинок теперь запускается с помощью специального мобильного приложения.
Искусственный разум
Важной датой в истории VR стал 1968 год. Инженер Айвен Сазерленд продемонстрировал и первый головной дисплей VR/AR, который был подключен к компьютеру, а не к камере. Первое устройство этого типа было очень громоздким. Его составные части были настолько тяжелыми, что устройство подвешивали к потолку на механические крепежи.

Основанная Сазерлендом компания Evans & Sutherland Computer Corporation сосредоточилась на разработке графических приложений, таких как генератор сцен для систем имитации полета.

Вскоре General Electric создала первые симуляторы со встроенной системой генерации компьютерных изображений в реальном времени. Они были оборудованы тремя экранами, расположенными под углом 180о, чтобы создать для стажеров ощущение полного погружения. Вначале эти тренажеры поставлялись для космической программы Apollo, а затем — для ВМС США.
Тренажеры VR сегодня регулярно используются для подготовки военных специалистов
500 000
человек прошли подготовку на тренажерах link Trainers
В 1979 году VR-технологии шагнули за пределы симуляторов, размещенных в учебных центрах и лабораториях. Шлем VITAL, созданный компанией McDonnell Douglas, позволял уже боевым пилотам просматривать примитивные изображения, созданные компьютером.

Достоверность виртуальной реальности повышалась с каждым десятилетием. Если первые программы визуализации в начале 1970-х могли отображать сцены со скорос­тью примерно 20 кадров в секунду, то через 5 лет подобные системы уже генерировали простые 3D-модели и использовали растровую графику.

В 1982 году на рынке появились перчатки Sayre. Они контролировали движения рук с помощью световых излучателей и фотоэлементов в кончиках перчаток. Поэтому, когда пользователь двигал пальцами, количество света, попадающего на фотоэлемент, варьировалось и преобразовывало движения в электрические сигналы.

Положив в основу идеи предшественников, Майкл МакГриви в 1984 году предложил концепцию виртуальной рабочей станции
НАСА. Это была первая система, сочетающая компьютерную графику и видеоизображение, трехмерный звук, распознавание и синтез голоса, а также шлем виртуальной реальности. Система была дополнена информационной перчаткой контроля VR.
Источник вдохновения
Дополненная реальность начала развиваться во второй половине прошлого века. Майрон Крюгер, компьютерный художник, с 1969 года работал над созданием искусственной среды, которая реагировала бы на людей, находящихся внутри. Его изыскания привели к появлению платформы Videoplace. Крюгер начал использовать в качестве источника для создания симуляции поведение других людей.

Местоположение пользователей, оказавшихся внутри павильо­нов Videoplace, определялось с помощью спе­циальных датчиков. Их движения записывались на камеру и переносились на силуэт. Посетители помимо нарисованной реальности видели компьютерные образы, имитирующие свои собственные действия, а также могли взаимодействовать с «тенями» других пользователей в виртуальном мире.

Функциональные системы AR в нынешнем понимании технологии, то есть те, которые обеспечивают иммерсивную смешанную реальность для пользователей, начали создавать с начала 1990-х годов. Первой считается система Virtual Fixtures, разработанная в лаборатории Армстронга ВВС США в 1992 году.
Альтернативу — людям
Долгое время погружение в виртуальную реальность могли себе позволить только крупные компании и институты. Например, основанная в 1987 году Джароном Ланье VPL Research прославилась тем, что продавала первое VR-оборудование, такое как очки VR, перчатки для работы с данными. Ее наиболее известные продукты — DataGlove и EyePhone HMD. Но цена девайсов была фактически запретительной: EyePhone оценивали в 19 400 долл., EyePhone HRX — в 49 000 долл., DataGlove — в 9000 долл.
GE создала первые симуляторы со встроенной системой генерации компьютерных изображений в реальном времени
Качественные домашние игровые VR-устройства стали широко доступны лишь в 2010-х
К простым людям технологии компьютерной VR попали благодаря игровой индустрии. Не все первые «ласточки» смогли вернуться в «гнезда». Первые продукты стоили дорого, а игр для них было немного. Nintendo в 1995 году представила консоль Virtual Boy, но для нее выпустили всего 22 игры. Их конкурент Sega в 1990-х разработала недорогое устройство виртуальной реальности Sega VR для аркадных игр и домашних консолей, но и это устройство осталось прототипом.

Вначале нужно было создать не малые, а большие устройства для погружения в VR. Такими оказались Virtuality — серия игровых автоматов виртуальной реальности, производимых Virtuality Group и использовавшихся в видеоаркадах в начале 1990-х годов.

Качественные домашние игровые VR-устройства стали широко дос­тупны лишь в 2010-х. Первым удачным и популярным среди потребителей игровым VR-набором считается Oculus Rift, вышедший на рынок в 2016 году.

КОРОТКО

  • Поворотным моментом для истории виртуальной реальности стало изобретение стереопсиса физиком Чарльзом Уитстоном в 1838 году.
  • В 1962 году кинематографист Мортон Хайлиг запатентовал устройство Sensorama — первый в мире виртуальный симулятор.
  • Майрон Крюгер, компьютерный художник, с 1969 года работал над созданием компьютерной среды, которая реагировала бы на людей, находящихся в ней.
  • Первым удачным и популярным игровым VR-набором считается Oculus Rift, вышедший на рынок в 2016 году.