Виртуальная и дополненная реальности. Виртуальная и дополненная реальности

• Название: Виртуальная и дополненная реальности
• Дата: 12.03.2023
• Размер: 28.55 Kb.
• Имя файла: Виртуальная и дополненная реальности.docx
• Тип: Документы; #983695

Виртуальная и дополненная реальности

Виртуальной реальностью (VR) называют интерактивный мир, созданный с использованием современных компьютерных программ, который воспринимается человеком через основные органы чувств: зрение, слух, осязание и, порой, обоняние.

Технология виртуальной реальности заключается в создании среды, куда пользователь погружается, используя специальные сенсорные устройства. Существует много различных характеристик, описывающих виртуальный мир, но в совокупности они представлены крайне редко. Важными условиями для моделирования VR становятся:

1. 
   Натуральность и убедительность. При погружении в виртуальную среду у пользователя не должно оставаться сомнений в реальности происходящего в ней.
   
2. 
   Интерактивность. Иначе говоря, взаимодействие с различными вещами и предметами.
   
3. 
   Детализация виртуального пространства. Это дает возможность пользователю не просто увидеть огромное виртуальное пространство, но и изучить его.
   
4. 
   Качественное оборудование, способное обеспечить бесперебойный процесс работы.
   
5. 
   Эффект присутствия. Означает, что пользователь выступает не как наблюдатель, но как непосредственный участник событий, взаимодействуя с виртуальной средой при помощи органов чувств.
   

Правдоподобная имитация реального мира заставляет человека думать, что он по-прежнему находится в нем. Чтобы виртуальное пространство, его свойства и реакции выглядели натурально, требуется проведение тщательного анализа процессов компьютерного синтеза и сопоставление их с поведением в реальном времени.

Отличия виртуальной реальности от дополненной

Технология дополненной реальности (AR – augmented reality) добавляет в реальный мир цифровые объекты, меняя восприятие человека. Другими словами, это некий фильтр, который позволяет человеку увидеть то, чего на самом деле нет. Основным отличием AR от виртуальной реальности является то, что человек продолжает находиться в физическом мире, однако замечает в нем какие-либо дополнения. Отсюда и название термина.

Еще более строго говоря, дополненная реальность не является виртуальной в полном смысле этого слова. Тем не менее, при ее создании используются аналогичные инструменты и решаются похожие проблемы, что и при моделировании настоящего интерактивного мира.

Как правило, основными инструментами наблюдения являются мобильные устройства: планшет или смартфон.

Редко, но все же можно увидеть элементы дополненной реальности на больших экранах, установленных в многолюдных местах, например, в торговых центрах или на остановках. Как правило, к этому способу прибегают в целях рекламы. Экран может выступать в качестве окна, где, помимо уличного пейзажа, вы лицезрите другие несуществующие объекты.

А может стать привычным для всех телевизором, и вы с удивлением обнаружите, что мир, в которым вы находитесь в настоящий момент, физически несколько отличается от представленного на экране.

Еще одна возможность увидеть дополненную реальность – надеть специальные очки. Однако в обычной жизни они не распространены и используются в основном на производствах.

Типы технологий виртуальной реальности

В зависимости от технического обеспечения и восприятия, виртуальная реальность классифицируется по различным типам:

VR с эффектом полного погружения

Присутствие пользователя в виртуальной среде кажется наиболее реальным при наличии трех действующих условий:

• 
  высокой детализации интерактивного мира, что делает его максимально натуральным и убедительным;
  
• 
  высокотехнологичного программного обеспечения, с помощью которого происходит распознавание действий пользователя и реакция на них в режиме реального времени;
  
• 
  специального оборудования, которое подключается к компьютеру и создает эффект полного погружения, позволяя человеку изучить виртуальную среду.
  

Виртуальная реальность без погружения

Этот тип означает симуляцию реальности с использованием качественного звука и изображения, трансляция которых осуществляется на широкоформатном экране. При этом полного погружения в виртуальный мир не происходит, пользователь является лишь наблюдателем.

Такая технология виртуальной реальности применяется в демонстрации различных проектов, как, например, 3D-реконструкция или трехмерные модели зданий, разрабатываемые архитекторами.

Несмотря на то, что подобное средство не отвечает всем требованиям виртуальной реальности, его к ней относят благодаря тому, что в сравнении с другими мультимедийными приемами он позволяет глубже окунуться в альтернативную среду.

Виртуальная среда с обобщенной инфраструктурой

К такому типу относится Minecraft. Единственное, что не позволяет причислить этот мир к виртуальной среде в полной мере, это отсутствие эффекта глубокого погружения. Правда, в отношении Minecraft это относится лишь к версии со стандартным управлением, потому что более поздняя, созданная для виртуальной реальности игра поддерживает шлемы Oculus Rift и Gear VR.

И все же технологий этих игр предусматривает взаимодействие с другими пользователями, что не характерно для типичной виртуальной реальности.

Интерактивные миры популярны не только в индустрии игр. Например, такие платформы, как 3D Immersive Collaboration и Open Cobalt, используются при организации учебных процессов, которые обеспечивают работу с эффектом присутствия.

Сегодня разработка технологии виртуальной реальности направлена на то, чтобы достичь одновременно абсолютного погружения и взаимодействия с другими участниками.

Виртуальная реальность на основе современных интернет-технологий

На базе платформы Virtual Reality Markup Language, похожей на html, эксперты в области компьютерных технологий изобрели новый способ создания виртуальной среды. Интересно, что на некоторый период времени данный метод потерял свою актуальность. Однако сегодня интерес к технологии вновь растет, и, возможно, в будущем виртуальная реальность будет моделироваться именно с применением интернет-технологий.

Оборудование для погружения в виртуальную реальность

1. 
   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)
   
2. 
   Комнаты / Cave Automatic Virtual Environment, CAVE (Применение технологии виртуальной реальности в комнате заключается в передаче изображения на стены, в качестве которых выступают дисплеи)
   
3. 
   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)
   
4. 
   Джойстики (геймпады) / Wands (Представляют собой средства взаимодействия с виртуальным миром с датчиками движения, положением, различными кнопками и колесиком прокрутки)
   

Сферы применения технологий виртуальной и дополненной реальности

Маркетинг

Это отличная возможность познакомить клиентов со своей компанией, установить высокую степень доверия к бренду и выпускаемым продуктам. Формат может быть различный: вы можете показать процесс производства изнутри, рабочие будни сотрудников офиса, предоставить доступ пользователям к ассортименту товаров и т. д.

Контент можно менять, адаптируя приложения под любой тип клиента. Дополненная реальность – хорошее средство, позволяющее установить контакт с пользователями в социальных сетях или мобильных приложениях.

Продажи

Большинство потребителей перед покупкой какого-либо товара желает его изучить поближе: посмотреть, потрогать, примерить и т.д. Применение технологии виртуальной и дополненной реальности в сфере продаж поможет вам дать им эту возможность.

Покупатель сможет изучить ассортимент продукции, получить консультацию продавца и даже визуальное представление о том, как будет смотреться выбранный товар на нем самом или в его квартире, если речь идет о покупке, например, предметов мебели.

Обучение

Технологии виртуальной реальности в обучении предоставляют массу возможностей при разработке курсов различного уровня сложности, а также позволяют отслеживать сам процесс. К примеру, этот инструмент позволяет обучать сотрудников работе с клиентами, моделируя разные ситуации, наглядно демонстрировать работу какого-либо оборудования, налаживать бизнес-процессы компании.

В большинстве случаев использовать можно недорогие модели очков виртуальной реальности. Самое главное – разработать качественный эффективный курс.

Дополненная реальность не требует создания отдельной программы, вы можете добавлять 3D иллюстрации на страницы методических материалов и пособий.

Промышленность

Развитию различных отраслей промышленности также во многом способствуют устройства виртуальной реальности. С их помощью осуществляется моделирование, обучение сотрудников, детализация конструкции сложного оборудования, с которым им приходится работать.

Технология виртуальной реальности в производстве способствует наиболее тщательному изучению и пониманию сложных процессов, значительно упрощает их разработку и тестирование. Здесь очевидно преимущество очков, использование которых позволяет оставаться рукам свободными, в то время как вся необходимая информация находится перед глазами.

Недвижимость

На сегодня это, пожалуй, самый эффективный способ демонстрации объектов клиентам. Надевая усовершенствованную модель очков виртуальной реальности, они не только видят высококачественное изображение, но и получают возможность взаимодействовать с интерактивными элементами.

Например, продумать дизайн будущей квартиры, ее стиль, подходящие ему предметы интерьера и т. д. Если речь идет о строящемся жилье, клиент заранее знает, каким оно будет. Для уже готовых объектов применяется инструменты виртуальной реальности с обзором видео 360 градусов, благодаря чему пользователь детально изучает их особенности.

Выставки и мероприятия

В сфере развлечений и публичных мероприятий технологии виртуальной и дополненной реальности сегодня очень востребованы. Вовлечение пользователей в процесс осуществляется путем использования ими мобильных приложений, позволяющих посетить выставку или презентацию, поучаствовать в игре и прочее.

Игры

В отличие от обычной игры на компьютере или смартфоне, где пользователь в основном является лишь наблюдателем, виртуальная реальность позволяет игроку окунуться в процесс полностью. Он оказывается активным участником происходящих событий, его контакт с элементами интерактивного мира становится более тесным, меняется общее восприятие.

Наука

Для ученых, проводящих исследования на молекулярном и атомном уровнях, эта разработка – шикарная возможность изучения даже самых мелких частиц. В виртуальном мире обращаться с ними не сложнее, чем собирать конструктор.

Медицина

Хирургия – достаточно ответственная и серьезная специальность, требующая тщательной и долгой подготовки. Поэтому технологии виртуальной реальности нередко применяются в медицине для обучения будущих врачей. Также этот инструмент доказывает свою эффективность при операциях, когда хирург с помощью специального оборудования получает абсолютный контроль над процессом, управляя движениями робота.

Перспективы виртуальной реальности

Специалисты в области компьютерных технологий считают, что в течение ближайших пяти лет технологии виртуальной и дополненной реальности будут набирать обороты популярности, становясь не менее актуальными и востребованными, чем сейчас смартфоны. На текущий момент зафиксирован показатель продаж шлемов 14 000 000, в 2023 году прогнозирует рост продаж до 70 000 000.

Небезосновательно делается предположение, что наиболее востребованной она станет в игровой индустрии, потому как обеспечит максимальный уровень реалистичности происходящего.

Уже сегодня есть масса возможностей, чтобы, не выходя из дома, посещать выставки в художественных музеях, галереях, например: Курто или Музей Сальвадора Дали. Не кажется фантастическим присутствие в прямом эфире на концерте любимой группы или спортивном матче в качестве болельщика..

Расширение возможностей в медицине, промышленности, образовании будет происходить благодаря тому, что в скором времени все инструменты управления, такие как мыши, клавиатуры, джойстики, будут заменены на виртуальные. Это станет способствовать более продуктивному взаимодействию с элементами среды и пользователей между собой.

Внедрение технологии виртуальной реальности на сегодняшний день происходит малоинтенсивно из-за нехватки клиентской базы и отсутствия необходимых инструментов у производителей. Пользователям сложно доверять разработчикам, выпускающим программное обеспечение для виртуальной среды, потому как пока еще нет масштабных эффективных проектов, на которые можно было бы ориентироваться.

Решением данной проблемы занимаются крупные корпорации, в частности, Google, Sony, Microsoft, Facebook. Например, компания Google выпустила в продажу устройства виртуальной реальности Cardboard, перед этим выделив на тестирование миллион штук бесплатно. В своем большинстве технические эксперты полагают, что самым популярным станет оборудование для виртуальной реальности Oculus Rift.

Со стороны компаний Facebook и YouTube был произведен запуск поддержки онлайн-сервисов для виртуальной реальности.

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

В случае взлома получения доступа к технологии VR 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.

Атака на гарнитуры

Например, 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.

Воздействие на психику

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.

Итоги

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.