Возрождение технологий VR

Новый мир

Возрождение технологий VR

Гвоздем последних выставок развлекательной электроники стал массовый приход на рынок «шлемов виртуальной реальности», от картонных приспособлений для смартфонов до дорогих специализированных систем. Кто-то знаком с ними только по фантастике, другие уже пробовали нечто подобное в середине девяностых. Что это - триумфальное возвращение или попытка гальванизировать остывший труп?

Для начала попытаемся понять, что такое «виртуальная реальность» в принципе. Термин имеет широкую трактовку - нередко мы слышим о пропавшем в ней человеке, применительно к неуемным любителям соцсетей и онлайн-игр. Фантасты же, а следом и ученые вложили в определение VR вполне конкретный смысл: способ полностью подменить восприятие человеком реальности машинными средствами. Медикаментозный вариант известен под другим названием и к данной теме прямого отношения не имеет.

Как известно из курса биологии, мозг формирует представление об окружающей действительности по сигналам от органов чувств. «Перехватить» их по дороге технологии пока не в состоянии, соответственно приходится действовать посредством обмана самих сенсоров. Традиционно, наиболее падки к этому уши - современные аудиосистемы могут создавать вполне убедительные иллюзии и обеспечивать ощутимый эффект присутствия. Химические органы чувств - обоняние и вкус также стали легкой жертвой развития соответствующей науки. Женщина с запахом роз или картофельные чипсы со вкусом сыра никого не удивляют, просто пока данные аспекты в область аудиовизуальных развлечений вплетаются без энтузиазма. Фильмы с «обонятельной дорожкой» появлялись, но фурора не произвели и особого развития тема не получила. Равновесие и осязание пытаются задействовать в 4D (5D, 7D, n+1D) кинотеатрах, пока, правда, в очень малой степени. Это наиболее трудный момент - снабдить виртуальные модели массой, ускорением, температурой, влажностью и тактильным ответом гаджеты пока не в состоянии. Остается зрение, о котором и пойдет речь в данном обзоре. Но для начала необходимо прояснить один момент - без атаки на все шесть каналов восприятия никакая «виртуальная реальность с полным погружением», знакомая по научной фантастике, нам не грозит. То, что сегодня продается под данным наименованием - новый вариант визуального монитора, не больше и не меньше.



Хотя производители и позиционируют свои «шлемы виртуальной реальности» как нечто оригинальное, подобные изделия появились еще лет 40 тому назад и с тех пор успешно применяются в развитых странах на ряде прикладных направлений, таких как образование, военная подготовка и медицина. В начале 90х годов прошлого века они присутствовали на потребительском рынке в широком ассортименте. В Москве можно было приобрести шлемы Cybermaxx и Forte VFX1 (а потом и VFX 3D), рассчитанные на применение с ПК, появилась и самодостаточная игровая консоль Virtual Boy. Но когда бешеный энтузиазм относительно цифровых технологий впервые пошел на спад, концепция «виртуальной реальности» попала под нож в числе первых. И на то были весомые причины, связанные с ограничениями технологий того времени. Характеристики ЖК-экранов оставляли желать лучшего. Голова в шлеме никогда не зафиксирована идеально, так что постоянные микродвижения, передающиеся с позиционного датчика, в сочетании с послесвечением делали картинку нечеткой. Пиксели, которые невооруженным глазом уже кажутся неразличимыми, становятся очень хорошо видны при использовании лупы. А по сути шлем VR это и есть жк-экран с увеличительным стеклом. Причем, чем больше мы хотим расширить угловое поле зрения (дабы не наблюдать виртуальный мир словно через водосточную трубу), тем более заметными становятся экранные ячейки. Более того, в однолинзовых системах неизбежен весь спектр оптических аберраций - сферическое искажение по краям картинки, хроматический эффект, раскрашивающий контрастные контуры во все цвета радуги, неравномерная яркость поля.

В старых шлемах даже при не самых резких движениях происходило «рассыпание» картинки на статичные кадры, подобно тому, что наблюдается в играх при недостаточной мощности железа. Если для изображения на экране 24 кадра некая норма, а 60 уже считается роскошью, то тут необходимый минимум 75, а оптимальное значение - от 120 и выше. С тех пор производительность ЖК-матриц и аппаратного обеспечения возросла на порядки, но симметрично выросли и требования программ. Вряд ли сейчас кто-то всерьез отнесется к графике Doom 2, пусть даже в VR и c бешеным количеством кадров в секунду. К примеру, для комфортной игры в очках Oculus Rift DK2 системный блок должен обеспечивать производительность игровой программы в FullHD не менее 150 кадров в секунду при обычном режиме, так как вычисление стереопары ополовинивает данный показатель. Надо ли говорить, что при высоких настройках графики в свежих играх ни один домашний компьютер подобных параметров не обеспечит. Приходится идти на компромисс, значительно снижая качество изображения. Консоли последнего поколения для VR подходят еще меньше.



По части пиксельной структуры изображения прогресс также не сильно помог. Да, ЖК-матрицы шагнули далеко вперед и этот эффект в новом поколении VR-устройств выражен в меньшей степени. Но он никуда по сути не делся, причем, добавился еще и психологический аспект. Человек, не знавший ничего лучше VGA разрешением 320х200 воспринимал пикселизацию картинки в игре как нечто само собой разумеющееся. Cейчас же все привыкли к фотореалистичной графике, разрешение мониторов обеспечивает кристальную четкость, насколько массовый потребитель пожелает вернуться на 20 лет назад в этом вопросе еще предстоит выяснить.

Есть и еще пара мелких сложностей. Одна, напрямую вытекающая из того, что пресловутое ощущение присутствия даже в старых шлемах было несравнимо сильнее, нежели на экране - морская болезнь. Тут все индивидуально, равно как и в настоящем море, рано или поздно практически все адаптируются. А вот вторую можно отнести к социальным. Человек - существо коллективное и ему свойственно делится радостью побед и горестью поражений. Экран компьютера давал такую возможность, а виртуальный шлем агрегат сугубо эгоистический. Даже в большей степени, нежели наушники - здесь нужна отдельная калибровка для каждого пользователя, вдвоем в него не заглянешь, да и подключить к одному компьютеру два комплекта совершенно нереально на данный момент.



Начали мы с рассказа о проблемах, теперь же коснемся искупающего все достоинства, которое вполне может обеспечить шлемам VR светлое будущее. Визуальные впечатления в шлеме несопоставимы с созерцанием картинки на экране, причем совершенно неважно дисплей смартфона перед нами или IMAX 3D. В любом случае, когда у изображения есть четкие границы, мозг легко просчитывает, что ему демонстрируют гору Эверест высотой с деревенскую избушку и отказывается генерировать должное ощущение величия, захватывающего дух. Когда мы смотрим как бы в пропасть, но вестибулярный аппарат четко знает, что глаза у нас направлены не вниз, а вперед - внутренний Станиславский не верит и эмоциональный накал возможен только применительно к перипетиям персонажа, зритель же продолжает осознавать себя вальяжно развалившимся в комфортном кресле. Главные преимущества VR - реальное отображение масштаба окружающей «действительности» и естественное восприятие положения зрителя или игрока в пространстве. Это очень много добавляет к впечатлению от искусственного мира. Одно дело - играть в какой-нибудь Skyrim на экране, пусть даже проектора и наблюдать атаку плоского виртуального медведя с безопасных трех метров. Совсем другое, когда приближается такой персонаж в натуральную величину, замахивается лапой непосредственно над головой - поневоле пытаешься увернуться всем телом. И что самое интересное, это срабатывает! В одном прогресс нового поколения виртуальных шлемов несомненен - это четкое отслеживание позиции головы игрока (а со специальными манипуляторами и рук). Прогресс с Wii, Kinect и прочими своеобразными «устройствами ввода», отслеживаемыми камерой, пошел на пользу и в Oculus Rift можно не только оглядываться вокруг, но и приближаться глазами к предметам для пристального изучения, заглядывать через край открытой кабины биплана на землю внизу, причем совершая ровно те же движения, которые мы используем для этой цели в реальности. А создатели HTC Vive пошли еще дальше, предоставив свободу в рамках целой комнаты. Сюда бы еще и беспроводной шлем - было б совсем здорово. Но в любом случае, эффект присутствия вышел на совершенно новый уровень.

Итак, возвращение виртуальной реальности может как порадовать пользователей новыми впечатлениями, так и обеспечить развитие порядком застоявшейся индустрии электронных развлечений. Помимо самих шлемов, необходимы компьютеры класса High End, а это еще одна статья дохода. Главное, обеспечить достаточный ассортимент программ, ведь без них любое железо мертво и бессмысленно. Здесь пока все не очень здорово, набор готовых приложений крайне ограничен, а внедрение VR в игры посредством утилит от сторонних производителей никогда не приносит идеального результата. Доступная сейчас версия Oculus Rift DK2 по состоянию ПО и драйверов скорее головоломка для искушенных любителей электронных новинок, нежели готовый массовый продукт. Но обилие разрабатываемых проектов, которые можно наблюдать в разделе Share сайта Oculus обнадеживает и позволяет надеяться на радужные перспективы этой интереснейшей технологии.

Редакция Hi-Fi.ru