Возможности_Виртуальной_Реальности_и_влияние_на_здоровье_человек. Возможности Виртуальной Реальности и влияние на здоровье человека
 Скачать 1.46 Mb.
|
|
Возможности Виртуальной Реальности и влияние на здоровье человека Содержание
Введение В данной исследовательской работе будет изучаться влияние Виртуальной Реальности (далее - ВР) на здоровье человека. В наше время, ВР становится все более доступной технологией в самых разных сферах: проектирование, образование, тренировка и, конечно же, развлечения. Главная идея ВР – это погружение в несуществующую реальность, которая была создана разработчиками, но взаимодействие с виртуальными объектами происходит на уровне человека, т. е. игрок должен делать действия своим телом и двигаться как в реальной жизни. Это открывает новые возможности для создания игр, приложений, конференций и других проектов. Цель работы: изучить влияние ВР на здоровье человека Задачи: 1. исследовать доступные источники по теме 2. провести анкетирование владельцев ВР гарнитур 3. проанализировать полученный материал и выяснить, как ВР влияет на здоровье человека Актуальность: Сейчас ВР сильно распространяется среди обычных людей как гарнитура для игр, творчества и общения. Как и любая вещь, ВР влияет на здоровье людей, и мы это изучим в данной работе. Глава 1: принцип работы ВР и история его создания Виртуальная реальность (Virtual reality, VR) — это созданный компьютером мир, доступ к которому можно получить с помощью иммерсивных устройств — шлемов, перчаток, наушников. Виртуальная среда полностью заменяет реальный мир, не реагируя на его изменения, при этом пользователь может воздействовать на нее, погружаясь, к примеру, в видеоигру. Начальная точка появления ВР довольно размытая, и каждый по-своему считает, какое изобретение стало началом развития ВР. Самое первое, что появилось, это стереоскоп, который изобрел Чарльз Уинстон в 1837 году. (См. рис. 1) Принцип работы стереоскопа прост – в слот помещается особая фотография, которая содержит два снимка, стоящих слева и справа, но сделанные на некотором расстоянии. Когда человек видит один и тот же объект, но немного под разными углами, мозг это интерпретирует в одну объемную картинку. Это особенность бинокулярного зрения, которым обладает большинство живых существ. Но это лишь статичное изображение, с которым нельзя взаимодействовать.  (Рис. 1) Вид стереоскопаВ 1956 году появляется Sensorama. (См. рис.2) Машина, похожая со стороны на медицинский аппарат для исследования глазного дна, на самом деле является одним из самых первых в мире 3D-дисплеев. Он разработан профессором Мортоном Хейлигом и предназначен для просмотра видео. Так что фактически развитие виртуальной реальности началось с 50-х годов прошлого столетия. В основном, устройство использовалось парками развлечений, так как позволяло испытать опыт погружения в виртуальный мир, например ощутить себя на месте байкера, мчащегося по ночному Нью-Йорку, либо побыть «в шкуре» героя фильма. Такое кино, кстати, уже тогда производились компаниями эксклюзивно для «сенсорамы». Кроме возможности проекции стереоскопического видео, устройство имело стереозвук, автономный электрогенератор, генератор запахов и даже посадочное место, которое могло вибрировать в соответствии с происходящим на «экране».  (Рис. 2) схема и вид Сенсорамы В 1993 и 1995 годах появляется ВР шлемы от знаменитых компаний, которые создавали свои консоли – Sega и Nintendo. (См. рис.3) Первая компания сделала Sega VR, которая представляла собой привычный для всех шлем, который мог выводить реалистичную картинку по тем меркам, но из-за высокой стоимости производства и опасений, что данная технология может отрицательно повлиять на мировосприятие человека, и Sega отложила данную разработку.  (Рис. 3) Внешний вид Sega VR Но Nintendo довела до конца свое дело, но на выходе получился ужасный Virtual Boy, который тоже был похож на привычный для нас шлем, но он ставился на специальную опору, а игрок просто прислонялся к девайсу. К тому же, Virtual Boy имел только один цвет – красный, и сами игры не были по-настоящему в 3д, это были просто многослойные игры, в которых можно перемещаться с одного слоя на другой. Естественно, Virtual Boy быстро провалился из-за жалоб на неудобства, быструю утомляемость, рвоту и несовершенную реализацию программного обеспечения и конструкции в целом. (См. рис.4).  (Рис. 4) Вид Virtual Boy Но время не стоит на месте, и технологии тоже. В 2012 на сцену ВР выходит Oculus с их ВР шлемами Oculus Rift и Quest. (См. рис 5) Но Oculus Rift и Rift S вышли не сразу, их предком был Oculus DK1, который уже перевернул всю ВР индустрию и вызвал у всех интерес, следующие поколения ВР шлемов только усиливали заинтересованность компаний и общественности.  (Рис. 5) Oculus DK1 За этот длинный и тернистый путь эволюции ВР технология смогла приобрести четкие вид и архитектуру. ВР шлем состоит из нескольких важных компонентов: - две LCD или OLED панели высокого разрешения - две линзы (в основном из пластика) - динамики - камеры для автономного трекинга положения шлема в пространстве (есть шлемы, которые используют Базовые Станции для трекинга) - лицевая накладка для комфортного ношения Все это лишь базовый список, в дорогих моделях могут быть и другие дополнительные или измененные компоненты, например активная вентиляция внутри шлема, чтобы сильно не потеть, физическое изменение межзрачкового расстояния, высококачественные бесконтактные наушники вместо обычных встроенных динамиков. В этом списке есть странное понятие «трекинг», трекинг – от англ. Tracking – отслеживание. Чтобы камера и руки игрока корректно перемещались в виртуальной среде, необходимо их отслеживать, для этого есть два способа трекинга: камерами на самом шлеме и базовыми станциям. У бюджетных моделей (в основном это Oculus) трекинг осуществляется камерами, которые расположены на самом шлеме. Обычно их 4-6 штук в разных местах, чтобы у системы была полная картина того, как шлем и контроллеры перемещаются в пространстве. Второй способ подразумевает отслеживание положения шлема и контроллеров при помощи двух или более станций, которые следят за перемещением. Контроллеры – это «руки» игрока. В основном, это приборы с кольцами на верхней части, которые игрок должен держать в руках. У каждой компании свои контроллеры и устройство кнопок и джойстиков, но можно выделить две основные категории: более простые контроллеры, которые содержат в себе кнопки вместо пальцев и джойстики. Вторая категория – продвинутые, у них мало кнопок, потому что пальцы тоже отслеживаются контроллерами, и вы можете спокойно управлять кистями рук в виртуальной реальности. Еще одна классификация ВР шлемов – автономные и ПК. Первые шлемы работают сами, без сторонних систем, в основном ПК. У этих шлемов есть свое железо для вычисления и рендера и свой аккумулятор. Но такие шлемы не могут похвастаться таким же мощным железом, как у ПК. ПК шлемы сами не могут вычислять, за них это делает ПК, к которому подключается шлем по кабелю или беспроводным соединением. Единственное, что шлем делает самостоятельно, это определение местоположения контроллеров и самого себя. Глава 2: Области применения ВР Влияние ВР на здоровье может быть так и положительным, так и отрицательным. Но для начала рассмотрим области применения ВР. ВР технологии используются в симуляторах, которые нацелены на подготовку к реальным ситуациям. Например, симуляция операции, симуляция полета на военном или пассажирском самолете или симуляция полноценного вождения автобусом. ВР технологии используются в образовательных целях: при помощи ВР можно проводить эксперименты, показывать объекты, локации, которые недоступны в обычной реальности по различным причинам. Также ВР используется в недвижимости для показа квартиры\дома\помещения покупателю не по фотографиям и видео, а самостоятельной прогулке. Еще для ВР создаются целые мультфильмы и анимации, но их пока очень мало, но начало было положено. Данные видео от обычных отличаются тем, что все происходит вокруг зрителя, и только сам зритель решает, в какую сторону и под каким углом ему смотреть. И самая огромная сфера, в которой хорошо обустроились ВР компании – гейминг. Уже выпущено много громких проектов, такие как: Half-Life: Alyx, Star Trek: Bridge Crew, Ил-2 Штурмовик: Битва за Сталинград, Minecraft VR (да, даже эта игра смогла войти в ВР пространство), Boneworks, Beat Saber. Это только малая часть всех игр, которые существуют. Игры, как и любое искусство, делится на жанры. Самые популярные жанры ВР игр – ритм игры, фитнес игры, шутеры и приключения. Но больший интерес для нас представляют ритм и фитнес игры. Глава 3: Влияние ВР на здоровье человека Есть мнение, что ВР устройства категорически запрещен детям до 13 лет, а подросткам от 14 до 20 лет надо играть под присмотром взрослых, чтобы те быстро среагировали на появление тошноты, головокружение или других симптомов. Также, перед использованием ВР гаджета рекомендуют проконсультироваться со специалистами беременным, людям с нарушениями бинокулярного зрения и сердца. Данная информация написана в официальных документах Oculus и других производителей. В тех же документах описывается техника безопасности перед использованием ВР гарнитуры: очистка игровой зоны от посторонних объектов, безопасность самой игровой зоны, целостность гарнитуры и другие правила, которые необходимо соблюдать. Также хочу отметить, что при первом запуске ПО и самой гарнитуры, система предлагает пользователю отрегулировать высоту от пола и начертить игровую зону. Данные действия необходимы для безопасности во время игры, ведь игрок не видит, где именно он находится в настоящем помещении, а чтобы визуализировать то, что игрок выходит из зоны игры, начерченная заранее зона начинает проецироваться поверх самой игры как стена, к которой приближается пользователь. При выходе за эту стену система мгновенно переключается с игры на камеры, которые расположены на самом шлеме. Так игрок увидит, где он находится сейчас и сможет сориентироваться. По результатам анкетирования пятнадцати владельцев ВР устройств выяснилось, что подавляющее большинство – подростки, но они не испытывают тошноту или головокружение, но только в случаях, если нарочно раз синхронизировать перемещение в виртуальном и реальном пространствах. Но анкетированные отмечают, что в очень долгой сессии начинают уставать глаза и очень редко может болеть голова. Но эти симптомы проявлялись только у нескольких человек. Также они сказали, что не нуждаются в каком-либо присмотре, а перед приобретением гарнитуры не консультировались со специалистами, и даже не догадывались о том, что это необходимо сделать. Теперь рассмотрим офтальмологический аспект вопроса о том, как влияет ВР на здоровье. В интернете была найдена статья на сайте ochkov.net, в которой говорится, что ВР безвреден, если не нарушать правила безопасности и соблюдать нормы. “По мнению производителей, данные гаджеты безопасны для здоровья глаз человека при условии соблюдения правил эксплуатации. Офтальмологи соглашаются с этим и утверждают, что нерегулярное использование очков виртуальной реальности не оказывает негативного влияния на органы зрения человека. При этом длительность 3D-путешествий должна составлять не более 30 минут в день. Многие интересуются, не способствуют ли такие очки развитию близорукости у детей и взрослых, ведь картинка находится достаточно близко от глаз. Офтальмологи утверждают, что появление аномалии рефракции у человека со здоровой зрительной системой возможно только при длительном и систематическом погружении в виртуальное пространство. При этом существенно возрастает риск возникновения миопии.” В этой же статье описаны противопоказания: “Многие интересуются, портят ли зрение очки виртуальной реальности людям, имеющим различные аномалии рефракции. Противопоказанием к использованию данных устройств является астигматизм. Это связано с тем, что данное заболевание сопровождается искривлением сферической формы хрусталика или роговицы, что не позволяет полноценно сформировать 3D-картинку. В результате возникают зрительные аберрации, которые способствуют головокружению, помутнению зрения, появлению головной боли и пр. Пациенты с близостью и дальнозоркостью могут пользоваться данными очками без ограничений, однако предварительно рекомендуется проконсультироваться с офтальмологом.<…> Большинство специалистов утверждает, что устройство полностью безопасно, однако существует и альтернативное мнение. Ученые из крупной британской офтальмологической компании Focus говорят о том, что такие очки способствуют появлению сухого кератита и приводят к быстрой утомляемости глаз. При этом следует помнить, что данные симптомы также наблюдаются при нахождении перед телевизором и монитором, а рассматриваемый гаджет — это тот же монитор, поэтому и влияет он на зрение так же, как смартфон или компьютер. Для профилактики появления сухости глаз при высоких зрительных нагрузках рекомендуется использовать специальные увлажняющие капли.” Из этого можно сделать вывод, что ВР не для всех. Но в ходе разговора с некоторыми владельцами я выяснила, что владельцы ВР устройств не знали про существование данных противопоказаний, и имеют их, при этом им комфортно прибывать в виртуальном мире. Однако некоторые жалуются, что глаза сильно устают после длительной игры, но, как было указано в выдержке, это обычное явление, т. к. ВР шлем – то же монитор, точнее, два монитора. В рамках данного проекта влияние ВР устройств на здоровье человека проводилось, в основном, среди геймеров, и здесь стоит отметить некоторые позитивные моменты, такие как фитнес-игры в ВР. В качестве примера рассмотрим популярную ВР игру Beat Saber. В этой игре пользователю предлагается разрубать летящие кубы двух цветов соответствующими по цвету саблями. При этом совершаются движения телом, отдаленно напоминающие танец, что соответствует средней фитнес-нагрузке на организм человека. Такая тренировка развивает реакцию, координацию, выносливость, а также хорошо влияет на сердечно-сосудистую систему человека. И это нельзя не признать в качестве положительного влияние ВР на здоровье человека. Напомню, это только один пример, проверенный автором лично на себе. Еще один пример: популярный Арт-редактор Open Brush. В этой программе пользователю предлагается большой набор для рисования в 3Д-пространстве. Он может создавать большие 3Д-композиции. По сути, это картины в 3Д. Это развивает как творческие способности, так и пространственное мышление, координацию движений. Также, находясь в этом редакторе, игрок испытывает состояние умиротворения, релакса, что по своему воздействию схоже с арт-терапией. Заключение В заключение стоит отметить следующее: автором была проведена исследовательская работа на тему «Возможности Виртуальной Реальности и влияние на здоровье человека», входе которой изучалось воздействие ВР устройств на здоровье человека. Основными методами исследования являлись анкетирование и интервьюирование владельцев ВР гарнитур. В результате данного исследования были сделаны следующие выводы: 1. Анкетирование показало, что некоторые пользователи испытывают головокружение, легкую тошноту и головные боли (4 человека из 15) 2. Если соблюдать технику безопасности, которая задокументирована производителями ВР устройств, то негативное влияние на человека минимально Плюс и минусы использования ВР устройств: Минусы: - некоторые люди испытывают дискомфорт при использовании ВР гарнитуры - имеются противопоказания Плюсы: - ВР предоставляет владельцам широкие возможности для общения, обучения и отдыха. Также ВР используется для обучения пилотов, хирургов. В ВР открываются новые возможности для творчества: его используют художники, дизайнеры, 3Д-модельеры. При помощи ВР устройств можно посещать известные исторические места, крупнейшие музеи мира. Виртуальная реальность стала частью повседневной жизни современного человека. Это означает, что ВР устройства будут развиваться и улучшаться. Следовательно, стоит надеяться, что негативное влияние будет сведено к минимуму. Не стоит забывать и о положительном влиянии ВР устройств на здоровье человека, такие как фитнес ВР. Тренировки с помощью активных ВР игр положительно влияют на здоровье человека. В данной работе исследованы лишь некоторые аспекты заявленной темы, и проблематика ВР на здоровье человека требует дальнейшего изучения. Список источников и литературы: Виртуальная реальность вредна для здоровья? Зеньков А. // Виртуальная реальность вредна для здоровья? | Rusbase (rb.ru) Вред Виртуальной реальности для здоровья и психики. Интузиаст Э. // Вред виртуальной реальности для здоровья и психики (virtre.ru) Вредны ли очки виртуальной реальности для зрения? // Влияют ли на зрение очки виртуальной реальности? «Ochkov.net» Джарон Ланье На заре новой эры. Автобиография «отца виртуальной реальности». // Читать "На заре новой эры. Автобиография отца виртуальной реальности" - Ланье Джарон - Страница 1 - ЛитМир (litmir.me) История развития виртуальной реальности // Яндекс (yandex.ru) Приложение В анкетировании приняло участие 15 человек. Все пользователи – геймеры, т. к. данный вид ВР наиболее распространен и доступен для исследования. Анкета 1. Как долго вы являетесь пользователем ВР гарнитуры? 2. модель гарнитуры 4. Сколько часов в среднем длятся сессии в ВР? 5. Испытываете ли вы какие-либо неприятные ощущения\симптомы в ВР? Если да, то какие? 6. Для чего вы используете ВР? Для игры, творчества, работы или других целей? 7. В игры каких жанров вы обычно играете? 8. Нуждаетесь ли вы в доп. аксессуарах для комфортного времяпрепровождения? Если да, то какие? 9. Как вы думаете, станет ли ВР общедоступной технологией, и будут ли это использовать в тренировочных и образовательных целях? |