Software
Перспективы виртуальной реальности
Предлагаемая вашему вниманию статья является журналистской обработкой материалов доклада специалиста по компьютерной графике, президента корпорации Machover Associates Corporation (США) Карла Маховера, сделанного им на конференции "Графикон'95".
Понятия "киберпространство" и "виртуальная реальность" введены довольно давно, однако по большому счету эти технологии делают пока первые шаги. Попробуем определиться, что же такое виртуальная реальность сегодня, каковы ее основные воплощения, области применения и перспективы, а также какие препятствия стоят на пути ее развития.
Начнем с определения. Итак, виртуальная реальность (ВР) – это интерактивная технология, позволяющая создать абсолютно (или почти абсолютно) убедительную иллюзию, что вы находитесь и действуете внутри реального мира, на самом деле существующего только внутри компьютера. Выделяют три разновидности виртуальной реальности: первая захватывает вас полностью и воздействует почти на все органы чувств, вторая владеет вами только частично, а третью мы наблюдаем на примере детей, когда они играют в компьютерные игры.
Настоящая виртуальная реальность принципиально отличается от стереоизображения. В ней, повернув голову, вы видите ДРУГУЮ часть одной большой панорамы – как в повседневной жизни. Напротив, стереоизображение "следует" за вами, будто привязанное, и как бы вы ни вертели головой, картинка не изменится. Лучшие экземпляры виртуальной реальности, представляющие собой очень сложные системы, трансформируют информацию в знание, являющееся наиболее ценным ресурсом человечества. Поэтому немного найдется технологий, которые в последние годы вызвали бы столь бурные дискуссии, и еще меньше окажется таких, которые до такой степени изменили бы представления о человеке и культуре.
Своей популярностью виртуальная реальность во многом обязана тому, что она эффективно и комплексно воздействует на человеческие органы восприятия А культурологические споры возникают как правило из-за того, что развитие виртуальной реальности отодвигает на второй план все традиционные (читай: неинтерактивные), наработанные столетиями средства и технологии воздействия на людей и создания ценностей культуры: книги и картины, кино и театр, радио и телевидение…
Сегодня виртуальной реальностью успели назвать настолько невообразимое количество разнообразной продукции, что эта путаница может затемнить смысл реальных технологических и идейных достижений в этой сфере. В то же время она пока является, скорее, сочетанием ранее несопоставимых дисциплин, нежели самостоятельным технологическим направлением. Однако уже сейчас ВР дает свежий взгляд на природу взаимодействия человека с окружающим миром, позволяет нам отстраниться от того, на каком компьютере, с помощью каких программ и каким образом она создана, и сосредоточиться на приобретении собственного, уникального опыта.
Конечно, качество накапливаемых знаний о киберпространстве и степень вовлеченности пользователя зависят от того, насколько система ВР заслуживает доверия. Ведь она должна не только правдоподобно воздействовать на максимально возможное количество органов чувств, но и быть последовательной и замкнутой; ее задачей является не предоставление пользователю опыта, схожего с настоящей жизнью, а погружение его в совершенно логичный, пусть даже сюрреалистичный, мир. Развитие этого направления очень напоминает первые шаги компьютерной графики в середине 60-х – начале 70-х годов. В частности, цены на современные системы виртуальной реальности совершенно запредельные, точь-в-точь как на тогдашнее программное и аппаратное обеспечение компьютерной графики. Достаточн ?????ная установка виртуальной реальности, включающая рабочие станции, очки, костюмы и ПО, стоит от пятидесяти до ста тысяч долларов. При этом все меняется настолько быстро, что, купив сегодня за эту цену графическую рабочую станцию, через полтора года можно перейти в разряд "средних" пользователей, чья аппаратура стоит порядка 20-40 тысяч долларов, а еще через год эта техника станет называться "домашним" PC и будет оцениваться максимум в 5-10 тысяч.
Правда, журнал Virtual Reality and the IBM Personal Computer ("Виртуальная реальность и IBM PC") публикует статьи на тему "Как сделать шлем виртуальной реальности так, чтобы он стоил меньше пятисот долларов", но специалисты относятся к таким идеям саркастически. Кроме того, серьезные ограничения возможностей существующих технологий приводят к массе "допущений". Например, на одном семинаре по виртуальной реальности, проведенном в 1992 году, основной мотив был таков: "Поскольку качество изображения довольно низкое, будем считать, что нам не нужны ни хорошее изображение, ни расчеты в реальном времени, ни реалистичные фактуры".
Точно такое же положение было в области компьютерной графики на заре ее туманной юности. Тогда можно было рассчитывать лишь на абсолютно статичные и одноцветные изображения, и первые идеи звучали так же утешительно и неконструктивно: не нужно нам ни цвета, ни движения. Но время показало, что как только картинки "задвигались" и раскрасились в сотни оттенков цветов при высоком разрешении, предпочтение было немедленно отдано последним достижениям.
Безусловно, с виртуальной реальностью произойдет то же самое. И уже многое достигнуто. Например, разработаны достойные технологии контроля пользователя за своим движением и алгоритмы навигации в киберпространстве. На повестке дня стоит вопрос организации такой технологии, которая позволила бы человеку не только взаимодействовать с "виртуальной вселенной", не одновременно активно собирать и обрабатывать поступающую информацию.
Сегодня по-прежнему мало кого удовлетворяет низкая точность навигации и взаимодействия, которую обеспечивают современные системы ВР. Но такая озабоченность, хоть она и важна для дальнейшего прогресса в этой области, маскирует более серьезные проблемы, ибо, как бы ни были грубы современные средства виртуальной реальности, уже сейчас очевидно, что они вскоре перевернут наши отношения с технологиями. Если мы к этому должным образом приготовимся, то есть если будут найдены место, роль и новая идеология деятельности, обучения и иных взаимодействий человека с компьютером, виртуальная реальность может сильно продвинуть пользовательские возможности Ведь в идеале она должна легко встраиваться в существующую систему компьютерных технологий -точно так же, как новые версии ЭВМ и программного обеспечения становятся все более эргономичными и совершенными, но при этом совместимыми продолжениями предыдущих разработок.
Небольшое улучшение возможностей компьютерной графики способно дать развитию индустрии виртуальной реальности очень мощный импульс. Поэтому последняя растет втрое быстрее: в частности, корпорация Machover Associates Corporation оценивает технологии, вышедшие в 1994 году, в 250 миллионов долларов и предполагает, что в 1997 году их будет выпущено на сумму около миллиарда. А доход от подобных систем составляет 1 % от общего дохода со всех мультимедиа-технологий.
В комплекс ВР, как правило, входят: мощные компьютеры, стерео-дисплеи, специальные шлемы, очки, перчатки и костюмы, видео- и аудиосистемы, программное обеспечение (операционные системы виртуальной реальности, инструментарий и различные приложения), а также средства защиты ПО. Систему обслуживают лаборатории разработчиков и различные консультационные службы. В 1994 году доход от аппаратного обеспечения составил около 49% от общего объема, доход от программ – 26%, от средств защиты – 9% и от служб – 16%.
Каковы же основные области применения виртуальной реальности? Конечно же, индустрия развлечений, компьютерные игры. Однако уже в 1994 году, например, системы виртуальной реальности стали применяться в инженерных и научных областях: обучение, моделирование, системы автоматизированного проектирования, химия, геология, географические информационные системы, архитектура, технологии дистанционного присутствия, медицина, изобразительное искусство.. И рентабельность такого использования ВР составила почти 60% общего дохода от этих технологий!
И все-таки виртуальная реальность до сих пор во многом представляют собой "лекарство от неизвестных болезней", поскольку сфера ее применения до конца не изучена. А мы, судя по всему, пока очень похожи на то счастливое пещерное племя, которое не знает, как поступить с найденным в лесу телевизором.
Публикация (с разрешения Карла Маховера) Натальи Петровой.