История развития виртуальной реальности. Как виртуальная реальность меняла мир

Виртуальная реальность, некогда казавшаяся несбыточной мечтой из фантастических фильмов, сегодня уверенно сосуществует с действительностью. С каждым годом технологии дарят нам все больше возможностей для создания виртуальных миров: VR-платформы применяются для проведения совещаний и тренингов, демонстрации продуктов клиентам, организации цифровых офисов и обучающих сред.

Но как же зародилась эта идея?

В этой статье мы совершим увлекательное путешествие во времени, проследим эволюцию VR-устройств от их зарождения до современных высокотехнологичных решений.

История VR берет свое начало в далеком 1832 году – во времена, когда Чарльз Уитстон изобрел стереоскоп, благодаря которому зритель впервые увидел 3D-объект. Это событие ознаменовало собой революционный момент в развитии визуального восприятия.

Что представляет из себя стереоскоп?

Стереоскоп – это прибор, создающий иллюзию объемного изображения. Он использует две отдельные картинки, слегка смещенные друг относительно друга, чтобы обмануть мозг, заставляя его воспринимать их как трехмерную сцену.

Cтереоскоп использует простую, но гениальную конструкцию. Он обманывает наш мозг, заставляет его увидеть плоские изображения как трехмерные пространство.

Позднее, в 1838 году, Чарльз Уитстон совершил закономерное открытие и продемонстрировал, что наш мозг способен из двух плоских изображений создавать единый трехмерный объект.

Все современные VR-очки опираются на основополагающий принцип работы, заложенный в этом устройстве.

В 1935 году, задолго до появления первых VR-гарнитур, Стэнли Вайнбаум представил в своем романе «Очки Пигмалиона» поразительно пророческую концепцию виртуальной реальности. Главный герой произведения благодаря очкам погружается в вымышленный мир, где его чувства полностью поглощены искусственно созданной средой.

Двадцать два года спустя после публикации научно-фантастического романа Мортон Хейлиг, инженер-конструктор института научных исследований, воплотил в жизнь Sensorama.

Это устройство, которое уже сегодня можно назвать первой машиной виртуальной реальности. Sensorama работала по тому же самому принципу стереоскопа, однако уже погружала зрителя в «виртуальный» мир кино.

Представьте себе: вы заходите в огромную будку, где вас обволакивает полноцветное 3D-видео. Ощущения усиливаются звуковыми эффектами, вибрацией и запахами.

Sensorama опередила свое время. Благодаря ей существуют современные 4D-аттракционы.

Далее, в 1960 году Мортон Хейлиг совершил еще один шаг и запатентовал Telesphere Mask, – первый в мире дисплей, который фиксировался на голове. Это устройство являлось уже, скорее, своеобразным шлемом, который обеспечивал пользователю новый 3D-опыт с широким углом обзора и объемным стереозвуком.

Однако HMD (head-mounted display) того времени не отслеживал движений, что ограничивало его возможности по созданию виртуального окружения.

Несмотря на эти стеснения, Telesphere Mask стал важной вехой в истории VR и поспособствовал разработке более совершенных устройств, которые впоследствии стали доступны широкой публике.

Стоит упомянуть, что существенный вклад в развитие VR того времени вносила военная компания: ВВС США обильно спонсировала создание визуальных дисплеев для различных симуляторов полета.

В 1961 году разработчики из компании Philco сделали еще один шаг вперед в области проектирования виртуальных устройств. Они создали прибор под названием Headsight, который отличался наличием видеоэкрана для каждого глаза и магнитной системы контроля движения, что позволяло пользователю видеть изображение, синхронизированное с движениями его головы.

Несмотря на то, что Headsight возник до появления VR-технологий, он не был предназначен для использования в виртуальной реальности. Его цель заключалась в том, чтобы предоставить военным возможность удаленного наблюдения за боевыми действиями.

1968 год знаменует собой появление Дамоклова меча – первой системы виртуальной реальности. Её создателями стали «пионеры VR» – Иван Сазерленд и Боб Спроулл.

Стоит отметить, что Дамоклов меч больше соответствовал категории AR-гарнитур: система подключалась к компьютеру, генерирующему изображения разнообразной формы, которые проецировались на сетчатку пользователя. Дамоклов меч оснащался механизмом отслеживания движений головы, что позволяло пользователю менять перспективу виртуального мира в соответствии с его реальными перемещениями.

В отличие от современных VR-устройств, Дамоклов меч не использовал дисплеи. Вместо этого он проецировал трехмерное изображение на сетчатку пользователя с помощью двух электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Далее оно накладывалось на реально существующие объекты, тем самым и создавался эффект дополненной реальности (AR).

Важно отметить, что Дамоклов меч имел ограничения в технологическом смысле в то время. 3D-модели не отличались сложностью, а изображение с ЭЛТ – высоким разрешением.

Несмотря на аппаратное несовершенство, Дамоклов меч стал значимым шагом в процессе становления VR.

Чуть позже термин «виртуальная реальность» начал популяризироваться и впоследствии стал общепринятым выражением этой развивающейся технологии.

1977 год: в стенах университета Иллинойса рождаются первые VR-перчатки – Sayre Glove. Сконструированные из проволоки, они были далеки от современных устройств, но именно им предстояло заложить основы для распознавания жестов.

Sayre Glove не стали коммерчески успешными, однако они продемонстрировали потенциал использования движений рук для управления виртуальными объектами, что стало очередной вехой как в развитии VR-технологий в целом, так и тактильной периферии в частности.

Как это работало

На пальцах перчаток располагались излучатели света и фотоэлементы – при движении пальцев варьировалось количество света, попадающего на фотоэлемент – это изменение генерировало электрические токи различной силы – а уже эти токи передавались в компьютер.

С тех пор идея, породившая Sayre Glove, получила множество воплощений. Современные VR-перчатки используют различные технологии, такие как датчики flex, акселерометры и электромиографию для более точного и реалистичного отслеживания движений рук.

В 1990 году компания Mattel, Inc. выпустила Power Glove – аксессуар для Nintendo Entertainment System, который обещал революционизировать игровой процесс с помощью технологии распознавания движений. Однако, несмотря на громкие обещания и пиар-кампанию, перчатка не завоевала популярности среди пользователей. Сложность управления и ограниченная функциональность делали ее непрактичной. Power Glove не смогла стать хитом, и к 1993 году Mattel прекратила ее производство.

В начале 1990-х годов, когда мир видеоигр стремительно развивался, компания SEGA анонсировала революционное устройство – SEGA VR. Эта гарнитура виртуальной реальности, которая создавалась под вдохновением научно-фантастических фильмов, таких как Робокоп, обещала перенести игроков в сверхреалистичное трехмерное пространство, недоступное ранее.

Дизайн шлема был футуристичным для своего времени. Козырек его оснащался двумя ЖК-дисплеями, создающими стереоскопическое изображение, а встроенные стереонаушники обеспечивали объемный звук. Система датчиков контроля движений головы давала возможность игрокам оглядываться и взаимодействовать с виртуальным окружением, что делало игровой опыт реалистичным.

Шлем SEGA VR предназначался как для аркадных автоматов, так и для домашней консоли Mega Drive. Разработчики планировали выпустить широкий спектр VR-игр, от шутеров от первого лица до головоломок и симуляторов. Однако амбициозным планам SEGA не суждено было сбыться. Из-за технических проблем и высокой стоимости гарнитуры компания отложила, а затем и окончательно отменила ее выпуск.

Прототип SEGA VR был представлен на выставке CES 1993 года.

Всего через два года после SEGA VR мир видеоигр снова сотрясла революция. На этот раз ее зачинщиком стала компания Nintendo, представив миру Virtual Boy – первую портативную консоль с поддержкой 3D-графики.

Virtual Boy представлял из себя устройство, к которому подключался визор с монохромным (красным) экраном. Игрок помещал голову в визор, где, благодаря стереоскопической технологии, и создавался эффект трехмерного изображения. Несмотря на ограниченную цветовую палитру, Virtual Boy предлагал уникальный игровой опыт, который не был доступен на других консолях того времени.

Тем не менее, Virtual Boy, как и SEGA VR, оказался коммерческим провалом, который продержался на рынке несколько месяцев. Вместе с тем устройство сыграло важную роль в развитии 3D-технологий.

Virtual Boy – это смелый эксперимент, который не увенчался успехом, но оказал влияние на историю видеоигр. Этот шлем продемонстрировал потенциал 3D-технологий и вдохновил разработчиков на создание новых устройств.

2012 год стал знаменательным для VR-индустрии: он отметился дебютом прототипа Oculus Rift на выставке Electronic Entertainment Expo (E3).

Этому событию предшествовала кропотливая работа инженера- энтузиаста Палмера Лаки. На протяжении нескольких лет он неустанно трудился над созданием VR-гарнитуры, делился своими достижениями на различных онлайн-форумах. Именно на этих платформах его талант привлек внимание Джона Кармака, сооснователя компании id Software, который пребывал в изумлении от потенциала будущей разработки.

Дебют Oculus Rift на E3 2012 произвел фурор. Демонстрация прототипа ознаменовала собой новую эру в VR, что открыло перед пользователями и разработчиками безграничные возможности погружения в виртуальные миры.

Палмер Лаки, который вдохновился идеей создания по-настоящему иммерсивного игрового опыта, основывает Oculus VR. Он разрабатывает прототип устройства виртуальной реальности Rift, использует доступные компоненты и вооружается поддержкой энтузиастов VR-сообщества. В итоге Лаки решается на смелый шаг – запускает кампанию на Kickstarter.

Изначально Лаки ставит скромную цель – собрать $300 тыс. Однако энтузиазм и вера в проект находят отклик и у пользователей Kickstarter’а.

Кампания Oculus VR набирает оглушительный успех и собирает в итоге $2,4 млн – в восемь раз больше заявленной суммы.

Успех Kickstarter-кампании не только обеспечивает Oculus VR необходимыми средствами для создания Rift, но и демонстрирует миру неподдельный интерес к VR-технологиям. Oculus VR становится лидером в возрождающейся VR-индустрии, что привлекло внимание инвесторов, разработчиков и потенциальных пользователей.

Как бы то ни было, вклад Oculus Rift в развитие индустрии цифровой реальности сложно переоценить. Эта гарнитура стала первопроходцем, что проложила путь для дальнейших инноваций и популяризации виртуальной реальности среди широкой аудитории.

Руководство Facebook, которое осознало потенциал виртуальной реальности для будущего социальных взаимодействий и развлечений, принимает решение о покупке Oculus VR за $2 млрд. Эта сделка становится поворотным моментом в истории VR, что вывело VR-технологию из нишевого рынка в мейнстрим.

Хотя Oculus VR как самостоятельная компания просуществовала недолго, ее влияние на индустрию VR оказалось решающим. Она не только популяризировала VR-технологии, но и заложила основы для бурного развития виртуальной реальности, которое мы наблюдаем сегодня.

А далее успех VR-устройств от Sony, Google и Samsung в 2014 году подтолкнул к бурному развитию VR-индустрии в целом. К разработке и выпуску девайсов подключились новые игроки:

• в 2016 году HTC выпускает HTC Vive – первую коммерческую VR-гарнитуру с системой сенсорного отслеживания, которая позволяла пользователям свободно перемещаться в виртуальном пространстве;
• Google продолжает развивать платформу Daydream, предлагает более доступные VR-девайсы на базе смартфонов;
• Apple, по слухам, работает над выпуском нового VR-устройства, доступнее и дешевле Apple Vision Pro;
• Amazon инвестирует в VR-стартапы и разрабатывает собственные VR-решения;
• Microsoft представляет Windows Mixed Reality – платформу для VR-гарнитур от разных производителей;
• Sony обновляет свою PlayStation®VR – выпускает более мощную модель PlayStation®VR2;
• Samsung продолжает развивать свою линейку Gear VR – выпускает новые модели с улучшенными характеристиками.

Последствия VR-бума:

• разнообразие устройств: сегодня на рынке представлен широкий выбор VR-гарнитур от разных производителей, что позволяет выбрать то устройство, которое подходит под нужды каждого;
• расширение контента: рост числа VR-пользователей стимулирует разработчиков к созданию большего количества VR-игр, приложений и фильмов;
• новые области применения VR: технологии цифровой реальности используются не только для развлечений, но и для обучения, тренировок, медицины, бизнеса и других целей.

Сегодня VR-индустрия продолжает развиваться быстрыми темпами. Как итог – устройства виртуальной реальности становятся все более совершенными, доступными и функциональными, а VR-контент – все более разнообразным и интересным.

VR имеет огромный потенциал для изменения нашей действительности, и в ближайшие годы мы можем ожидать еще больше захватывающих VR-разработок и инноваций.

Помните: виртуальная реальность – это не просто технология, это инструмент, способный трансформировать различные аспекты жизни каждого.