Введение в VR: что такое виртуальная реальность?

Как работает виртуальная реальность?

Виртуальная реальность (VR) — это технология, которая создает эмуляцию реального мира. Она использует устройства и программное обеспечение, которые изменяют или обманывают наши органы чувств, чтобы заставить нас чувствовать, как будто мы находимся в другом месте.

Основные компоненты VR:

• Шлем VR — это основной компонент VR, который мы надеваем на голову. Он имеет мониторы внутри, которые показывают нам виртуальный мир.
• Контроллеры — это устройства, которые мы держим в руках, чтобы управлять виртуальным миром и взаимодействовать с ним. Они могут имитировать различные действия, такие как удар, захват и поворот, чтобы создать более реалистичный опыт.
• Компьютер — это устройство, которое обрабатывает все данные и отправляет их на шлем VR.

Как работает VR:

Когда мы надеваем шлем VR, он показывает нам две отдельные картинки на наших глазах. Это создает иллюзию 3D-изображения. Контроллеры позволяют нам управлять персонажем или объектами в виртуальном мире. Когда мы двигаем контроллеры, их движения транслируются в виртуальный мир, чтобы создать более реалистичный опыт.

VR использует множество технологий, таких как датчики движения, графические карты и позиционирование в реальном времени, чтобы создать более реалистичные опыты. Это дает возможность пользователям исследовать виртуальные миры и играть в игры, которые остаются за пределами реальности.

Как подключать и во что играть?

Способ подключения зависит от того, к чему необходимо подключить устройство. Смартфоны вставляются в корпус гаджета, а к компьютеру и консоли подключение происходит через разъемы. Инструкция о том, как применять очки виртуальной реальности и как это работает, всегда идет в комплекте. Настроить работу гарнитуры следуя советам не составит проблем.

Не все игры поддерживают виар. Геймеры нередко задаются вопросом, есть ли и как называется для очков виртуальной реальности то или иное приложение. Список ниже не является полным, но содержит наиболее популярные варианты игр для ВР.

Для компьютера:

• Arizona Sunshine;
• Doom VFR;
• Keep Talking and Nobody Explodes;
• Skyworld;

Для приставки:

• The Playroom VR;
• Call of Duty: Infinite Warfare Jack Assault VR;
• Arizona Sunshine;
• RESIDENT EVIL 7 biohazard.

Для телефона:

• Hunters Gate;
• Need for Speed: No Limits VR;
• VR Space: The Last Mission;
• Augmented Empire.

VR Technology Coming Soon

Anat Baron, a Futurist, notes, “We are moving to a post-mobile world, meaning fewer consoles and handheld devices and more wearables. In five to ten years, today’s headsets will look like first-generation cell phones or boxy CRT TVs.

“This change will be driven by the significant opportunity ahead of a VR creator economy. New tools created for developers and anyone interested in creating VR content are necessary. Remember when YouTube started? Most people weren’t making and sharing videos, and now anyone can quickly become a video creator.”

“Today, most people don’t have a VR headset. Once the hardware is simplified and usage is more widespread, we’ll see the same phenomenon. Eventually, wearables like smart glasses of some type will replace smartphones. These wearables will allow even more uses for both VR and AR because users won’t need specialized hardware but will take advantage of the same device they use to communicate, search and interact with the world around them.”

“VR will provide creators and storytellers the unique ability to put users in other people’s shoes. This empathetic process has business implications for corporate training, especially in support of diversity, equity and inclusion.”

Риски виртуальной реальности

Современные технологии виртуальной и дополненной реальности находятся на активной стадии своей разработки, но уже сейчас есть смысл поговорить о некоторых моментах безопасности. Ведь этот инструмент, подобно сотням других инноваций, несет в себе определенные риски, которые необходимо учитывать и понимать, как с ними бороться.

Хищение персональных данных

Следствием хакерской атаки злоумышленников может стать утечка персональных данных пользователя как частного лица, так и большой компании. Это само по себе уже плохо, потому что злоумышленники могут использовать полученную информацию в преступных целях. Но гораздо худшими могут быть последствия взлома в виртуальной реальности.

Дело в том, что в этом случае в руки киберпреступников попадают не только имена и пароли пользователей, но и их биометрические данные. Таким образом мошенник сможет присвоить себе личность реального человека.

Искажение реальности

Существует потенциальная опасность, что хакер, видоизменив код приложения, станет менять виртуальную реальность по своему усмотрению. Вариантов множество. Например, он может использовать информацию о компании ей во вред путем добавления недостоверных данных или провоцирующих поправок. Тем самым он способствует утрате доверия пользователей и потере компанией своей репутации.

Атака на гарнитуры

Противоправные действия киберпреступников могут быть направлены не только на компьютерные и мобильные устройства, но также и на гарнитуры, которые используются для виртуальной реальности. Как и в предыдущем случае, их цели могут быть самыми разнообразными.

Риски виртуальной реальности

В частности, можно столкнуться с ситуацией, в которой злоумышленник блокирует доступ пользователя к виртуальной среде и соглашает его восстановить за определенную плату.

Виртуальная кража

Среди прочих опасностей виртуальной реальности можно назвать действия мошенников по завладению чужим имуществом. Допустим, вы принимаете участие в конкурсной разработке проекта жилого дома, результатом которого станет предоставление жилой площади победителю. Итак, вы выиграли, и организаторы исполнили свои обязательства. Вы с восторгом и предвкушением принимаете дом во владение. А тем временем хакеры, взломав сервер, меняют право собственности, оставляя вас ни с чем.

Ситуация плачевная, даже несмотря на то, что вы не понесли материальных убытков. Однако вы потеряли время, а компания – доверие пользователя.

К сожалению, успеха добиваются не только компании, занимающиеся разработкой технологии виртуальной реальности, призванной упростить и приукрасить жизнь пользователей, но и преступники, чьи достижения также не стоят на месте. Одним из направлений деятельности мошенников является негативное воздействие на психику человека, что в виртуальном мире может быть действительно страшным оружием.

Используя различные техники, например, 25 кадр, ультразвуковые или инфранизкие частоты, мерцание экрана, определенную цветовую гамму, гипноз и т. п., киберпреступники не просто взламывают VR-приложения, но и буквально человеческий мозг. Такое влияние отрицательно сказывается на психике пользователя.

В каких случаях может развиваться такой сюжет, похожий на блокбастер? Предположим, при противостоянии двух государств, осуществляющих психологическое воздействие на граждан, или с целью получения доступа к конфиденциальной информации крупной компании.

Цифровые технологии виртуальной и дополненной реальности открывают перед человечеством массу новых уникальных возможностей. Это большой шаг в будущее, стремительное развитие которого уже не за горами. Благодаря такому инструменту мы сможем значительно улучшить качество нашей жизни, сделать множество полезных научных открытий, добиться высоких показателей в промышленности, главное – знать о возможных рисках.

Основная терминология и понятия

Так выглядит общее представление о виртуальной реальности. Дальше перейдем к конкретным терминам и обозначениям.

FOV (поле зрения)

FOV — это сокращение от поля зрения (Field of View). В контексте глаз поле зрения — это все, что вы можете видеть в определенный момент.

В контексте гарнитур виртуальной реальности поле зрения относится ко всему, что вы можете видеть в виртуальном мире в определенный момент при использовании гарнитуры. Типы гарнитур VR, доступные для потребителей на момент написания этой статьи, имеют поле зрения, меньшее, чем то, что вы можете видеть глазами, а это означает, что среда VR не заполняет полностью поле зрения глаз, во время использовании гарнитуры.

Вот почему при использовании виртуальной реальности у вас может появляться черная «рамка». Это просто пространство вокруг линз внутри гарнитуры. Однако, если поле зрения гарнитуры достаточно широкое, может создаться впечатление, будто вы смотрите в виртуальный мир через простые очки, из-за чего легко забыть о существовании ограничений. Поле зрения можно измерить по-разному, и производители устройств порой могут неточно заявлять характеристики.

3 и 6 Степеней свободы

Говоря о движении и отслеживании в VR, люди часто ссылаются на «Степени свободы» или DoF (degrees of freedom). Больше степеней свободы означает, что гарнитура умеет отслеживать больше физических движений и отображать их в моделируемом представлении.

Два наиболее распространенных термина, которые вы встретите при чтении о степенях свободы, — это 3DoF и 6DoF (3 и 6 степеней свободы соответственно). Гарнитуры, которые обеспечивают 3DoF, будут отслеживать только движения вашей головы (по аналогии с авиацией: крен, тангаж, рыскание), но не ее положение в пространстве (координаты x, y, z). 6DoF способен отслеживать как движения вашей головы, так и ее координаты в физическом пространстве.

В наши дни большинство гарнитур виртуальной реальности обеспечивают полное позиционное отслеживание с 6 степенями свободы. Многие старые мобильные и автономные гарнитуры, большинство из которых сняты с производства или выводятся из эксплуатации, используют 3DoF, например Google Cardboard, Google Daydream, Gear VR и Oculus Go.

Стационарная и мобильная виртуальная реальность

Существует два вида виртуальной реальности: стационарная и мобильная. Стационарная виртуальная реальность используется в основном на специально созданных площадках, где создаются условия для полной имитации реальности. Для этого используются специальные залы, в которых есть всё необходимое — от шлемов до дополнительных контроллеров, для более точного и полного восприятия.

Мобильная виртуальная реальность позволяет использовать виртуальную реальность в любом месте, без необходимости создавать специальные условия. Она работает на смартфонах, которые становятся своего рода экраном для виртуальной реальности. Также существуют специальные шлемы виртуальной реальности, которые работают с мобильными приложениями.

Как правило, мобильная виртуальная реальность менее реалистична и менее удобна в использовании, поскольку ее функциональность ограничена возможностями смартфона. Однако, она более доступна и позволяет использовать виртуальную реальность в любом месте, где есть доступ к смартфону, в то время как для стационарной виртуальной реальности необходимы специально оборудованные залы.

В зависимости от целей использования виртуальной реальности выбирают один из типов. Так, например, мобильная виртуальная реальность используется чаще всего в образовательных и развлекательных целях, в то время как стационарная виртуальная реальность используется в научных и производственных областях.

Процесс создания виртуальной реальности

Для создания виртуальной реальности используются специальные системы, которые позволяют передавать информацию о визуальном и звуковом окружении в виртуальном пространстве. Главным элементом таких систем является видеокарта, которая обеспечивает высокоскоростную обработку графической информации.

Виртуальное пространство создается с помощью программного обеспечения, которое позволяет разработчикам создавать графические объекты и сцены, а также управлять поведением персонажей и объектов в виртуальном мире.

Для улучшения ощущений от виртуальной реальности используются специальные контроллеры, которые позволяют взаимодействовать с виртуальным миром и контролировать движение персонажей и объектов.

Процесс создания виртуальной реальности включает в себя не только технические аспекты, но и творческий процесс, который заключается в разработке уникальной графики и контента, способного заинтересовать пользователя. Разработка виртуальной реальности является одним из самых актуальных направлений в современной разработке компьютерных технологий и имеет большой потенциал для использования в различных областях, начиная от развлечений и заканчивая медициной и инженерией.

Важно знать:
Перед погружением в виртуальный мир необходимо проверить, полностью ли работает техника и контроллеры
Виртуальная реальность требует значительных ресурсов компьютера, поэтому при приобретении необходимо обратить внимание на технические характеристики
Для того, чтобы получить максимальный эффект от использования виртуальной реальности, необходимо выбирать качественный контент, соответствующий интересам пользователя

The Future of VR in Business

Businesses differentiate themselves through technological hybrids to interest consumers in innovations, mainly through VR and AR applications. Nowhere is this more evident than in shopping and retail.

Virtual reality in retail is still in its infancy. According to a 2018 VR in Retail and Marketing report from ABI Research, VR technology in the retail and marketing sectors are on track to generate $1.8 billion by 2022. Virtual reality in retail helps vendors plan, design, research and engage customers. The technology offers companies a strong competitive advantage by keeping up to date with current patterns and trends, like 3D eCommerce.

Оборудование для погружения в виртуальную реальность

Шлемы и очки / Head Mounted Display, HMD

В основе устройства два экрана, которые располагаются напротив глаз пользователя. Также имеются шоры, которые исключают попадание света извне, и стереонаушники. Человеку показывается два стереоскопических изображения, слегка смещенных по отношению друг к другу, что и создает 3D-эффект.

Кроме того, в оборудование встроены датчики положения и скорости. Как правило, шлемы виртуальной реальности достаточно массивные и тяжелые, но сейчас разрабатываются модели меньшего веса и объема, в частности, для их создания используется картон. В основном они применяются для мобильных устройств, поддерживающих приложения VR.

Все шлемы виртуальной реальности классифицируются по трем категориям:

• Для ПК. Подключаются непосредственно к компьютеру либо работают с консолями. Это такие устройства, как Oculus Rift, HTC Vive, Playstation VR.
• Для смартфонов. В этом случае шлем имеет вид коробочки с линзами и называется гарнитурой: Google Cardboard, Samsung Gear VR, YesVR.
• Очки виртуальной реальности. Это устройства, работающие самостоятельно, управляются специальной операционной системой. Среди них: Sulon Q, DeePoon, AuraVisor.

Комнаты / Cave Automatic Virtual Environment, CAVE

Этот вариант, очевидно, более дорогой, но многие отмечают, что в комнатах виртуальной реальности гораздо лучше качество изображения. Кроме того, среди достоинств выделяют отсутствие необходимости надевать громоздкий шлем (кстати, это особенно хорошо для тех, кого укачивает), возможность идентифицировать свое местоположение, потому как пользователь себя видит.

Дарим скидку от 60% на курсы от GeekBrains до 17 декабря

Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей

Забронировать скидку

Информационные перчатки / Datagloves

С целью реализации возможностей пользователя взаимодействовать с предметами интерактивной среды разработчики выпустили перчатки со встроенными сенсорами, которые позволяют отслеживать движения кистей и пальцев рук. Устройство оснащено различными датчиками, в зависимости от технического обеспечения они могут быть тензометрическими или пьезоэлектрическими. А также часто используется оптоволоконные кабели и другие электромеханические элементы, в частности, потенциометры.

Джойстики (геймпады) / Wands

Представляют собой средства взаимодействия с виртуальным миром с датчиками движения, положением, различными кнопками и колесиком прокрутки. Наиболее удобный вариант устройства – беспроводной джойстик, не требующий подключения к компьютеру.

Развлечения и игры в виртуальной реальности

Виртуальная реальность — это новый уровень в мире развлечений и игр. Благодаря VR-технологиям, вы можете окунуться в уникальные миры и испытать настоящие ощущения без выхода из дома. Большинство игр для виртуальной реальности заточены под наиболее популярные VR-шлемы: Oculus Rift, PlayStation VR, HTC Vive и другие.

Среди игр для виртуальной реальности есть экшены, аркады, головоломки, спортивные симуляторы, гонки и многие другие жанры. Одной из самых популярных VR-игр является Beat Saber, где игроку нужно уклоняться от объектов и разбивать их на куски с помощью мечей.

Но это только начало. С развитием VR-технологий мы можем ожидать еще более захватывающих игр и развлечений. Например, в будущем мы сможем посетить виртуальные аттракционы или даже совершить путешествие в космос. В этом мире возможно все — от создания уникальных игр до развития новых форм искусства.

• Преимущества игр в виртуальной реальности:
• Максимально приближенные к реальности ощущения;
• Возможность выбора любого жанра;
• Испытание новых эмоций и впечатлений;
• Развитие креативности и воображения.