Файл: Мультимедиа технологии.pdf

347
В «Бизнес Уик» N1 за 1993 г. писали: «Итак, представьте себе, что вы находитесь вместе с нами в просторной, обшитой деревянными панелями комнате. Полковник Джек Торп, один из специалистов по компьюторному моделированию Управления перспективных НИОКР министерства обороны, гасит свет, включает компьютер – и в комнату с трех полутораметровых экранов, расположенных прямо перед вами, врываются грохот и сполохи танковой атаки. В мгновение ока вы оказываетесь внутри танка, несущегося по иракским пескам, и отнюдь не в качестве стороннего наблюдателя – вы выполняете ту же задачу, которая стояла перед 2-м танковым соединение м американской армии в одном из сражений операции «Буря в пустыне». И хотя качество изображения на экранах не лучше, чем при просмотре обычного видеофильма, у всех возникает ощущение абсолютной реальности происходящего: вот один из летящих прямо в танк снарядов взрывается с оглушительным грохотом – и головы зрителей невольно вжимаются в плечи.
Любопытно, что во время подобных тренировок, которые проводились с военнослужищими, одни солдаты «в ходе боевых действий» нередко покрывались холодным потом, другие же от нервного напряжения изрыгали потоки проклятий и ругательств. Но этот результат – не единственный: после занятий на видеотренажере у членов танковых экипажей резко повысился уровень боевой подготовки». Естественно, что имитировать и моде лировать с помощью ВР-систем можно не только военные действия, но любые, поддающиеся описанию, операционализации и затем воплощению с помощью новой технологии. «Имитаторы, – пишет Л.Щекотова в статье
«Кибернавты в зазеркалье» вырвались из-под опеки военных. Широко известны спортивные тренажеры (для лыжников, велосипедистов и проч.), симулирующие «бегство из помещения»: спортсмен передвигается в виртуальном пространстве, «реалистическом» или «абстрактном» – по желанию. Музыканты отрабатывают технику на виртуальных инструментах, не беспокоя окружающих. На подходе – хирургический симулятор для операций на призрачном пациенте призрачными инструментами.
Начинающие врачи смогут отрабатывать технику не в теории и не на

348 хладном трупе, а на «живом» теле, кожа и внутренние органы которого реагируют на каждое движение скальпеля, даже появляется кровотечение.
Инструменты подает виртуальная медсестра, а рядом с операционным столом стоит не менее виртуальный врач инструктор, который комментирует ход операции и дает указания и советы». Однако нельзя и преувеличивать современные возможности симуляции и имитации, эти технологии по признанию специалистов (например, Майрона Крюгера) находятся пока еще в зачаточном состоянии, представляют собой главным образом демонстрационные модели.
Движения симулированных объектов выглядят слегка плоскими и неравномерными. Тяжелые очки-видеофоны ограничивают движения головы. Качество изображения оставляет желать лучшего. Между командами и их исполнением наблюдаются неприятные задержки. Проблемы и с перчатками – оптические волокна хрупки и часто ломаются; перчатки лучше передают взмахи руки, чем более тонкие движения. Более того, регенерация реалистической компьютерной графики и полноценных симуляций требует огромной компьтерной мощи: приходиться подключать несколько компьтеров и думать об оптимальном распределении нагрузки. К тому же написать и проверить ПО, необходимое для создания ВР, весьма сложно – при этом, как выяснилось, практически невозможно избежать ошибок».

349 активами в 1О5 млрд. долларов, могли контролировать лишь специалисты, способные следить за сотнями то и дело меняющихся чисел, которые отражают процессы, происходящие на рынке ценных бумаг. Теперь же система «Максус», использующая ПО компании «Сенс-8», фиксирует все данные о состоянии рынка и выдает их пользователю в виде картинок, где в трехмерном пространстве цветные квадраты, обозначающие различные пакеты акций, передвигаются по диаграмме, в которой представлены различные сектора рынка и промышленности. В результате экран ПК непрерывно выдает самые последние данные о финансовой активности, и этот «документальный фильм» в каждую единицу времени в точности соответствует реальным событиям. Специалисту по банковским ценным бумагам достаточно одного взгляда на экран, чтобы увидеть: так-так, значит, сейчас оживился сектор, отражающий положение дел с акциями
Тихоокеанского побережья. А если квадратики, обозначающие их, покраснели, стало быть, поступил сигнал о том, что курс акций падает.
Вооружившись «мышью», аналитик находит «нижний слой» ценных бумаг, стоимость которых понижается быстрее других, и, щелкнув кнопкой, выводит на экран данные об акциях банка, резко упавших в цене» («Бизнес
Уик» ,N 1, 1993). В этом примере, как мы видим, виртуальная реальность, хотя и моделирует процессы, происходящие на рынке, не может рассматриваться как иллюзия рыночной реальности.
14.3 Прожективные виртуальные реальности
К этому классу виртуальных реальностей относятся все реальности, созданные, спроектированные, исходя из некоторых идей. Это могут быть простые фантазии или напротив, идеи, основанные на определенных знаниях или теориях. Важно не то, чтобы виртуальная реальность напоминала собой чувственный мир и реальные переживания человека в нем, а чтобы соответствующие идеи были воплощены полноценно, чтобы человек оказался в мире, отвечающем этим идеям, каким бы странным он ни был. Вот два примера. «В условной графической комнате кувырком летают упругие

350 геометрические формы, а электронные тени рук наносят по ним увесистые удары, от которых камни деформируются. Временами, сталкиваясь друг с другом или со стенами (полом, потолком), они разлетаются на куски с пронзительным визгом». Коиоти Мураками и его коллеги избрали другой путь. Они создали сюрреалистический мир-аквариум. Населяют его дружелюбные создания – грибообразные формы и монстровидная рыба, реагирующие на сигналы и жесты, подаваемые киберперчаткой. Собственно, мир этот – лаборатория для исследования взаимодействия людей с мыслящими и даже в своем роде интеллигентными компьютерами. К этому же классу виртуальных реальностей относятся реальности, созданные на основе научных теорий. Например, в настоящее время специалисты
«Диджитал Экуипмент Корп.» помогают химикам моделировать силы молекулярного притяжения и отталкивания. Их цель – за два года разработать такую систему, которая даст возможность химикам руками ощутить эти силы, строя объемные модели молекул в виртуальном пространстве» (Бизнес уик N1, 1993). Наконец, еще один класс виртуальных реальностей можно назвать «пограничными».
14.4 Пограничные виртуальные реальности
Как правило, эти реальности представляют собой сочетание обычной реальности с виртуальной. Их создание позволяет «расширять сознание» специалиста, вооружая его «видением» и знаниями, которыми он актуально здесь и сейчас не может обладать. Например, «компьютерные томографы и ультразвуковые сканеры показывают врачам объемные изображения внутренних органов в любом нужном ракурсе, условный цвет несет дополнительную информацию; в стадии разработки сейчас находится комплеск для радиотерапии: здесь ренгеновкие снимки раковой опухоли компьютор сводит в трехмерное изображение, и радиотерапевт, видящий ее
«вживую» со всеми метастазами, ориентирует пучки излучения с исключительной точностью».

351
Итак, в настоящее время можно различить четыре основных типа виртуальных реальностей: имитационные, условные, прожективные и пограничные.
Какие же возможности создают эти типы реальностей. Прежде всего – это разнообразные тренажеры, то есть возможность более эффективной подготовки специалиста, причем в более короткие сроки и в более реальной обстановке. Затем, расширение профессиональных возможностей за счет аккумуляции профессионального опыта и обретения новых способностей видения, слышания, ощущения.
Значительная область приложения виртуальных реальностей – создание новых коммуникационных возможностей, новых способов управления на расстоянии (виртуальное присутствие в другом месте, виртуальное общение на расстоянии, управление
«виртуальным производством» и т.д.). Новые степени свободы и реалистичностиобретают игры и фантазии человека, при этом, кстати, еще большестирается грань, отделяющая обычные реальности от вымышленных.
Виртуальные реальности позволяют создать и новую область экспериментальных исследований относительно переживаний человека: переживания в виртуальных реальностях по силе и реалистичности вполне могут сравняться с психоделическими воздействиями, а по степени контроля и регулятивным возможностям «виртуальные переживания», безусловно, будут более предпочтительными. Важная сфера приложений виртуальных технологий медицина и психотехника.
Уже сейчас психотерапевты разрабатывают проекты использования виртуальных реальностей для целительного воздействия на сознание и подсознание своих пациентов, или для того, чтобы воссоздать ситуации, которые могли привести к тем или иным травмам. Еще одна область использования виртуальных реальностей – искусство. На очереди, правда, не ближайшего будущего «виртуальное кино», «виртуальные выставки»,
«виртуальный театр», «виртуальные книги». Таким образом, действительно, можно согласиться с теми, кто утверждает, что прогресс виртуальных

352 реальностей равносилен еще одной технологической революции. Но всякая революция – это одновременно и сложный клубок проблем.
Некоторые проблемы
Создание виртуальных реальностей сопровождается не только эйфорией по поводу бесконечных возможностей, открывающихся в ближайшей перспективе. Вдумчивые разработчики и ответственные ученые начинают задавать и вопросы. В виртуальных реальностях человек попадает в мир событий, весьма похожий на настоящий мир. В этом мире он может не только наблюдать за другими людьми или какими-то событиями, но и действовать сам. Однако этот мир подобно миру книги или кино человек создает, придумывает сам.
Порожденность
Виртуальная реальность продуцируется активностью какой-либо другой реальности, внешней по отношению к ней. В этом смысле ее называют искусственной, сотворенной, порожденной, спроектированной.
Актуальность
Виртуальные реальности существуют актуально, только «здесь и теперь». В виртуальной реальности свое время, пространство и законы существования. В виртуальной реальности для человека, в ней находящегося, нет внешнего, прошлого и будущего.
Интерактивность
Виртуальная реальность может взаимодействовать со всеми другими реальностями, в том числе и с порождающей, как независимые друг от друга.
У человека, находящегося в виртуальной реальности, создается впечатление, что он непосредствен, но участвует в событиях, что между ним и событиями нет никаких промежуточных звеньев, при этом зрительная перспектива виртуала всегда ориентирована на зрителя – главный участник событий всегда он сам, он видит все со своей точки зрения» (свойства в той или иной степени характерны и для других символических реальностей – художественной реальности, сновидений, фантазий, галлюцинаций. Правда, не везде человек может действовать сам, но во всех случаях символическая

353 реальность влияет на него. Многие наблюдатели отмечают, что, попробовав виртуальной «пищи», многие люди быстро к ней привыкают и далее предпочитают ей обычную «еду». Но и в символических реальностях человек может уходить в соответствующие мании, предпочитать события символического мира обычным событиям. Конечно, исследователей пугает высокая степень иллюзорности, достигаемая в виртуальных реальностях, а также повальное увлечение новой техникой (когда в Чикаго открылся игровой зал, оснащенный оборудованием, позволяющим уходить в виртуальные миры, за первые же два месяца было продано триста тысяч семидолларовых билетов, причем многие игроки, отрабатывая свое боевое мастерство, действовали с упорством наркоманов).
Другая опасность, связанная с виртуальными реальностями – не будут ли они использованы для манипулирования сознанием человека?
Действительно, погружение человека в мир виртуальной реальности, позволяет осуществлять суггестию, навязывать ему определенные способы существования, нужные манипулятору. Но разве диктор телевидения или книга не создают тот же эффект?
Пожалуй, более серьезная проблема в том, не создают ли технологии виртуальной реальности новых затруднений в способах ментального и чувственого ориентирования в мире? В частности, не стирают ли они последнюю границу между миром реальным и вымышленным?
14.5 Технологии виртуальной (VR) и дополненной (AR)
Технологии виртуальной (VR) и дополненной (AR) реальностей прошли огромный путь – от гигантских комнат с множеством опутанных проводами стендов до компактных устройств. Понятия виртуальной и дополненной реальности у всех на слуху, но при этом не все понимают разницу. В чем же все-таки отличие?
Виртуальная реальность (VR) полностью заменяет физический мир виртуальным. Ваши движения и ощущения «живут» в этом новом мире, не имея связи с реальностью. Иногда, когда человек первый раз использует очки

354 виртуальной реальности, его физически поддерживают, потому что он может упасть. Обычно это непрозрачные очки и закрывающие уши наушники, сквозь которые не видно и не слышно реального мира (Oculus Rift, HTC Vive,
Sony PlayStation VR и т.д.).
Дополненная реальность, в свою очередь, дополняет физический мир.
Вы видите все то же, что и глазами, но с различными «дополнениями», например, имя сотрудника рядом с его лицом, какую-то 3D модель, расположенную на физическом столе и т.д. Обычно это прозрачные очки и динамики на них, не изолирующие пользователя от реального мира (Google
Glass, Microsoft Hololens, Epson Moverio и т.д.).
Что делать для погружения в VR и AR?
Для погружения в виртуальную реальность надо воспользоваться иммерсивной гарнитурой. Информация, предоставляемая VR-устройством, может включать изображение, звук, а также тактильные ощущения, запах и даже вкус.
Устройства дополненной реальности включают гарнитуру вроде очков
Google Glass, мобильные телефоны (необходимо скачать специальное приложение), камеры (они «накладывают» слои на физическую среду, когда пользователь смотрит в объектив). Как правило, во время взаимодействия с дополненной реальностью человек получает только визуальный и аудио- опыт.
Для чего я могу использовать VR и AR?
Видеоигры и фильмы – самые распространенные форматы, адаптированные для виртуальной реальности.
Воспользовавшись иммерсивной гарнитурой, пользователь может оказаться, например, в
Антарктиде, среди динозавров или на земной орбите. А так как VR- устройство «блокирует» реальную среду, то человек полностью погружается в созданный компьютером мир.
VR-парки также способны перенести пользователя в другую среду.
Раньше принцип таких парков заключался лишь в том, что специальное кресло и VR-очки имитировали с помощью движений и изображения

355 нахождение в ином мире – например, пользователь мог «покататься» на американских горках. С недавних пор появились более продвинутые интерактивные развлечения – командные игры с полным погружением, свободой движения без ограничений в виде проводов. В таких играх команда может, к примеру, сражаться с инопланетянами или пытаться выжить во время апокалипсиса.
Активно используют виртуальную реальность и в журналистике – в основном, зарубежной. VR-проекты есть у BBC, Guardian, The New York
Times, CNN и других крупных изданий. Пионером в России стало агентство
«Россия сегодня».
Как и виртуальная, дополненная реальность используется в играх: например, известная игра Pokemon GO работает как раз по принципу AR.
Пользователь смотрит на окружающий мир через камеру гаджета, глядя на экран, а приложение накладывает на привычную реальность дополнительные объекты – покемонов, которых надо ловить, а потом тренировать.
С помощью дополненной реальности создают интерактивные книги, открытки, раскраски, разрабатывают приложения для музеев и экскурсий по городу и многое другое.
Есть ли какая-то польза от VR и AR?
С развитием технологий VR и AR перестают быть лишь игровым инструментом. Виртуальную и дополненную реальности все больше внедряют в профессиональные сферы.
Дизайнеры и архитекторы с помощью VR представляют свои проекты
(это практикуют, например, в IKEA). Виртуальная реальность нужна врачам
– в качестве учебного пособия для студентов-медиков и подготовки пациентов к операции путем наглядной демонстрации манипуляций, которые будут проделаны. Западные медицинские стартапы с использованием VR способны помочь пациентам с болезнью Альцгеймера, раком, плохим зрением и различными травмами. Пока что виртуальная реальность в медицине активно применяется за рубежом, а в России все ограничивается методами реабилитации.