Selama beberapa tahun terakhir, singkatan VR selalu menjadi perbincangan orang-orang yang tertarik pada teknologi dan elektronik modern. Headset dikembangkan untuk itu, komputer dan ponsel pintar yang kuat diciptakan. Artikel kami akan memberi tahu Anda bagaimana teknologi ini berkembang.

VR adalah singkatan yang berasal dari frase bahasa Inggris virtual reality, yaitu virtual reality. Istilah ini biasanya dipahami sebagai dunia yang diciptakan secara artifisial dengan bantuan teknologi komputer, yang dianggap nyata oleh manusia. Sensasi dapat ditularkan melalui penglihatan, pendengaran, sentuhan, penciuman, dll. Gagasan untuk menciptakan kembali realitas virtual bukanlah hal baru; penciptaan lingkungan buatan yang dianggap sebagai kenyataan telah dipikirkan sejak zaman kuno.

Pendahulu VR

realitas maya Akarnya kembali ke bioskop, ke awal abad ke-20. Kemudian para insinyur memikirkan bagaimana mencapai efek yang lebih efektif. perendaman total orang ke dalam apa yang terjadi di layar, dengan bantuan sarana teknis.

Yang paling mudah diterapkan adalah pengenalan suara stereo multisaluran di tahun 40-an abad kedua puluh. Beberapa speaker yang dipasang di tempat berbeda di gedung bioskop mereproduksi suara dari saluran independen paralel, sehingga memberikan volume. Namun, teknik ini memiliki sedikit kesamaan dengan realitas virtual. Terlepas dari kenyataan bahwa suara mulai dirasakan secara realistis, gambar pada layar masih tetap datar, dan seringkali dalam warna hitam putih.

Langkah selanjutnya menuju realitas virtual adalah sinema stereo, yang mulai dipopulerkan pada tahun 50an. Metode yang paling umum adalah metode anaglyph, yang menggunakan efek perubahan warna. Dengan kacamata khusus, objek di layar menjadi tiga dimensi dan menjadi lebih dekat dengan pemirsa. Belakangan, metode sinematografi 3D yang lebih canggih (seperti IMAX) ditemukan, yang meskipun mendekati realitas virtual, bukanlah realitas virtual.

Kekurangan dari pendahulunya VR

Dalam lingkungan teknologi pada pertengahan abad ke-20, pendahulu VR hanya dapat memengaruhi penglihatan dan pendengaran manusia. Transmisi sinyal sentuhan, penciuman, dan rasa yang memastikan perendaman sempurna tidak mungkin dilakukan. Dan gambar itu ditransmisikan ke peralatan statis besar (layar), tidak ada pembicaraan tentang kebebasan bergerak.

VR "Benar".

Realitas virtual yang “sejati” baru mulai berkembang secara aktif pada abad ke-21. Penampilan komputer yang kuat dan peningkatan kualitas tampilan kompak memungkinkan untuk membuat teknologi canggih dapat diakses oleh pengguna biasa. Penggunaan kursi khusus, roda kemudi, dan kontrol lainnya pada tahun 1990an membuka jalan bagi terciptanya simulator realistis kendaraan, di mana tidak hanya visual dan efek suara, tetapi juga sentuhan.

Cara pertama untuk menentukan posisi tubuh pengguna adalah dengan menggunakan jas hujan khusus, jubah, dan sarung tangan yang dilengkapi sensor dan alat transmisi sensasi sentuhan.

Namun, perangkat ini tidak cocok untuk ponsel cerdas dan headset VR yang terhubung ke perangkat kompak. Solusinya adalah penggunaan kamera yang melacak posisi tangan pengguna dan menangkap pergerakan jari-jarinya. Orientasi dan rendering spasial gambar yang benar dibuat menggunakan sensor ini - akselerometer, giroskop, kompas.

Dari prototipe pertama berupa helm besar, headset VR telah berevolusi menjadi kacamata yang relatif kompak yang dapat dihubungkan ke komputer. Perangkat pertama yang diproduksi secara massal, seperti Oculus Rift, dilengkapi dengan dua layar, yang gambarnya diproyeksikan ke mata menggunakan sistem lensa. Teknologi suara 3D virtual memungkinkan Anda membatasi diri hanya pada dua speaker headphone, bukan 6, 8, atau 10 speaker di bioskop.

VR untuk ponsel pintar

Terobosan besar yang membuat realitas virtual dapat diakses oleh semua orang adalah peluncuran kacamata Google CardBoard pada tahun 2014. Dikembangkan sebagai eksperimen, mereka mendapatkan popularitas besar karena memungkinkan siapa pun yang memiliki ponsel cerdas mempelajari secara pribadi apa itu VR dan cara kerjanya. Perangkat pasif, yang berharga sekitar $10, hanya dilengkapi dengan sabuk pemasangan dan sistem lensa sederhana, dan sumber utama realitas virtual adalah perangkat seluler itu sendiri.

Pada tampilan perangkat seluler yang dimasukkan ke headset, aplikasi khusus menampilkan gambar stereoskopik yang dibagi menjadi beberapa bagian untuk mata kiri dan kanan. Hal ini diproyeksikan melalui lensa ke mata, menciptakan efek yang mendalam. Saat melihat objek VR, ponsel cerdas melacak posisinya menggunakan akselerometer dan giroskop, serta mengubah gambar di layar. Dengan cara ini efek kehadiran tercapai. Menggunakan gambar kamera menjadi kemungkinan penciptaan augmented reality: menggabungkan dunia nyata dengan objek di layar.

Perangkat VR yang lebih mahal adalah headset Samsung Perlengkapan VR. Ia bekerja dengan prinsip yang sama seperti produk Google, tetapi juga dilengkapi panel sentuh untuk kontrol, kontrol fokus dan volume, serta sensornya sendiri yang meningkatkan akurasi pengoperasian. Ada banyak pilihan perangkat untuk banyak orang unggulan Samsung. Koneksi ke smartphone dilakukan melalui USB OTG. Kami menulis tentang beberapa kacamata realitas virtual dalam koleksi ini.

Dan dibawah ini adalah demo kemampuan Oculus yang bekerjasama dengan Facebook

Saat ini, pendidikan dianggap sebagai salah satu bidang yang paling menjanjikan untuk pengembangan dan penerapan teknologi realitas virtual. Gagasan menggunakan realitas virtual untuk tujuan pendidikan bukanlah hal baru, dan teknologi VR telah lama digunakan tamasya virtual dari pelajaran sejarah atau geografi hingga belajar menerbangkan pesawat atau kereta berkecepatan tinggi.

Keuntungan memperkenalkan VR dalam pendidikan

Virtual reality membuka peluang baru untuk mempelajari teori dan praktek praktek, karena metode tradisional mungkin sangat mahal atau terlalu rumit. Ada 5 manfaat utama penggunaan AR/VR dalam pendidikan.

• Visibilitas. Grafik 3D memungkinkan Anda mereproduksi detail paling banyak sekalipun proses yang kompleks, tidak terlihat oleh mata manusia, hingga peluruhan inti atom atau reaksi kimia. Selain itu, tidak ada yang menghalangi Anda untuk meningkatkan tingkat detail dan melihat pergerakan elektron atau mereproduksi model mekanis, misalnya perkembangan sel dalam tubuh manusia pada berbagai tahap. Realitas Virtual memungkinkan Anda mereproduksi atau mensimulasikan proses atau fenomena apa pun yang diketahui oleh sains modern.
• Keamanan. Dasar-dasar praktis dalam mengendalikan pesawat atau kendaraan berkecepatan tinggi dapat dipraktikkan dengan aman di perangkat realitas virtual. VR juga memungkinkan untuk melakukan operasi atau manipulasi medis yang sangat kompleks, tanpa membahayakan atau membahayakan siapa pun.
• Keterlibatan. Teknologi VR memungkinkan untuk mensimulasikan mekanisme tindakan atau perilaku suatu objek, memecahkan masalah matematika yang kompleks dalam bentuk permainan, dll. Realitas virtual memungkinkan Anda melakukan perjalanan dalam waktu, melihat skenario utama peristiwa sejarah penting atau melihat seseorang dari dalam pada tingkat pergerakan sel darah merah dalam darah.
• Fokus. Ruang yang disimulasikan dalam VR dapat dengan mudah dilihat dalam rentang panorama 360 derajat, tanpa terganggu oleh faktor eksternal.

Kemungkinan melakukan pelajaran virtual. Berkat kemampuan untuk menampilkan ruang simulasi dari sudut pandang orang pertama dan menciptakan efek partisipasi seseorang dalam acara virtual, seluruh pembelajaran dapat dilakukan dalam mode Realitas Virtual.

Format VR dalam pendidikan

Pengenalan teknologi baru memerlukan pemformatan ulang seluruh proses pendidikan, untuk beradaptasi dengan penggunaan peluang baru untuk mempelajari teori dan mempraktikkan pengetahuan yang diperoleh dalam praktik.

Pendidikan perumahan

Teknologi realitas virtual menyediakan peluang besar untuk mengasimilasi materi yang bersifat empiris. Format pelajaran tradisional hampir tidak berubah, tetapi hanya dilengkapi dengan perendaman dalam VR selama 5-10 menit.

Anda dapat membagi satu pelajaran menjadi beberapa tahap, yang masing-masing tahapnya memvisualisasikan momen tersulit di dunia maya. Seperti sebelumnya, perkuliahan tetap menjadi dasar penyajian materi baru. Namun realitas virtual memungkinkan untuk meningkatkan pembelajaran dengan melibatkan siswa untuk sepenuhnya membenamkan diri di dalamnya proses pendidikan, memvisualisasikan poin-poin penting bahan tertutup.

Pendidikan jarak jauh

Dalam kasus pembelajaran jarak jauh, siswa dapat berada dimana saja di seluruh dunia, sama seperti guru. Masing-masing dari mereka akan membuat gambar avatar yang akan hadir di dalamnya kelas maya. Dengan semua itu, mahasiswa dapat mendengarkan perkuliahan dari jarak jauh dan menyelesaikan tugas individu atau kelompok.

Avatar siswa di kelas virtual.

Realitas virtual memungkinkan Anda menghilangkan batasan yang mungkin timbul selama konferensi video atau pelajaran jarak jauh, menciptakan efek kehadiran pribadi. Guru akan dapat melihat kapan siswa harus “meninggalkan” “kelas”, misalnya model helm VR seperti Oculus Rift atau HTC Vive juga memiliki sensor cahaya internal yang memungkinkan Anda memahami saat perangkat sedang digunakan. digunakan oleh seseorang dan kapan tidak.

Pendidikan campuran

Jika ada keadaan yang menghalangi Anda untuk menghadiri kelas, siswa memiliki kesempatan untuk mengambil pelajaran dari jarak jauh. Untuk memungkinkan hal ini, ruang kelas atau auditorium harus dilengkapi kamera khusus, yang memungkinkan pengambilan gambar dalam format tampilan serba (360 derajat) tempat pelajaran akan disiarkan modus daring. Siswa yang karena satu dan lain hal tidak dapat hadir di kelas, dapat bersama teman sekelasnya selama pembelajaran, mencatat atau menyelesaikan masalah langsung dari tempatnya di mejanya.

Pendidikan mandiri

Hampir setiap kursus pendidikan dapat diadaptasi untuk penyelesaian materi dan asimilasinya secara mandiri. Pelajaran dari berbagai mata pelajaran dapat diposting di toko online populer seperti Steam, App Store, Google Pasar Bermain dan lainnya. Dengan demikian, setiap orang akan memiliki kesempatan untuk mengikuti pelajaran kapan saja sesuai keinginan mereka atau mengulanginya untuk asimilasi pengetahuan yang lebih baik tentang topik yang kompleks.

Kerugian memperkenalkan VR ke dalam pendidikan

Pada pada tahap ini Model perangkat VR terbaru belum 100% dikembangkan untuk digunakan sepenuhnya untuk tujuan pengajaran di sekolah atau universitas, sehingga potensi penggunaan realitas virtual mungkin memiliki sejumlah kelemahan.

• Volume. Hampir setiap disiplin ilmu memiliki sejumlah besar materi penting, sehingga membuat satu mata kuliah semacam itu memerlukan banyak tenaga untuk membuat konten virtual. Ini bisa berupa pelajaran terpisah untuk setiap topik atau lusinan aplikasi individu. Perusahaan yang berencana mengembangkan pembelajaran dalam format realitas virtual harus siap dengan kenyataan bahwa proses ini akan memakan banyak waktu dan sumber daya tanpa peluang untuk menghasilkan keuntungan hingga terciptanya dan dirilisnya pelajaran yang lengkap atau keseluruhan kursus. terdiri dari selusin pelajaran.
• Harga. Jika kita berbicara tentang pembelajaran jarak jauh, maka siswa harus berhati-hati untuk memiliki gadget yang mampu memvisualisasikan realitas virtual lembaga pendidikan Penting untuk membeli peralatan mahal untuk kelas di mana pelajaran virtual akan diadakan, yang memerlukan investasi finansial yang signifikan.
• Fungsionalitas. Virtual Reality, seperti teknologi serupa lainnya, perlu menggunakan bahasanya sendiri. Anda harus memilih alat yang tepat untuk membuat konten berkualitas tinggi untuk pelajaran virtual. Aplikasi yang Ada realitas virtual untuk pelatihan tidak dapat 100% menggunakan seluruh potensi kemampuan teknologi sehingga tidak memenuhi fungsi utamanya.

Pelajaran kimia dalam Virtual Reality

Untuk menguji dan menguji keefektifan dan kelayakan penggunaan teknologi VR dalam proses pendidikan, pengembang startup Mel membuat pelajaran kimia virtual sebagai percobaan. Anak-anak usia sekolah (6 hingga 17 tahun), serta orang tua atau kerabat mereka, dilibatkan dalam penelitian ini. Setelah selesai, peserta harus menjawab tiga pertanyaan: apakah materi yang disajikan dalam bentuk ini terserap dengan baik, bagaimana perasaan anak tentang belajar dalam mode VR, dan disiplin sekolah mana yang lebih disukai untuk visualisasi dalam mode virtual reality.

Topik pembelajarannya adalah berbagai reaksi kimia yang dilakukan secara real time dalam virtual reality. Setelah peserta memakai kacamata VR, dia mendapati dirinya berada di sebuah ruangan dengan meja yang di atasnya terdapat botol berisi berbagai bahan kimia. komposisi. Langkah selanjutnya adalah mencampurkan bahan-bahan dan melakukan reaksi kimia itu sendiri. Sekitar 6 siswa mengikuti satu pembelajaran, diajarkan oleh satu guru dan memakan waktu sekitar 5-7 menit. Di akhir perkuliahan, peserta mengisi kuesioner.

Tingkat penguasaan materi dan sikap pribadi terhadap pelajaran VR

Hasil survei

Peserta harus menjawab beberapa pertanyaan tematik tertutup dari percobaan yang dilakukan. Mayoritas responden menunjukkan hasil yang luar biasa, dan hanya 8,5% peserta yang tidak mampu mempelajari materi baru.

Jika kita berbicara tentang sikap peserta terhadap pembelajaran dalam format ini, maka berdasarkan data Cerevrum, 148 dari 153 responden (lebih dari 97%) memandang positif pembelajaran dalam mode Virtual Reality dan tidak menentang pembelajaran serupa yang diadakan di sekolah. . Ketika ditanya disiplin ilmu mana yang harus dikembangkan untuk pembelajaran VR, mayoritas menjawab: fisika atau kimia.

Dengan demikian, percobaan yang dilakukan oleh para insinyur Mel membuahkan hasil yang sukses. Teknologi realitas virtual dapat digunakan dalam bidang pendidikan dan kemungkinan besar kita akan segera melihat terobosan nyata dalam industri ini dan banyak penemuan menarik.

Saat ini, kemajuan telah mencapai tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya, dan generasi baru mampu memanfaatkan peluang yang hanya diimpikan masyarakat 10-15 tahun yang lalu. Apa yang tadinya mistisisme dan sihir kini telah menjadi kemajuan teknis. Salah satu momen tersebut adalah realitas virtual. Hari ini kita akan membahas tentang apa itu VR dan bagaimana penggunaannya di berbagai bidang.

Definisi realitas maya

Realitas virtual dibuat menggunakan teknis dan perangkat lunak dunia maya yang ditransmisikan ke seseorang melalui sentuhan, pendengaran, serta penglihatan dan, dalam beberapa kasus, penciuman. Kombinasi dari semua pengaruh terhadap perasaan manusia secara total itulah yang disebut dunia interaktif

Dia, VR, mampu melakukannya akurasi tinggi mensimulasikan dampak realitas virtual di sekitarnya pada seseorang, tetapi untuk menciptakan sintesis reaksi dan properti komputer yang benar-benar masuk akal dalam dunia interaktif, semua proses sintesis dihitung, dianalisis, dan ditampilkan sebagai perilaku dalam waktu nyata.

Penggunaan realitas virtual mempunyai banyak aspek: dalam 99 persen kasus, benda hidup dan mati yang dibuat menggunakan teknologi tersebut memiliki sifat, perilaku, dan pergerakan yang persis sama dengan prototipe aslinya. Pada saat yang sama, pengguna dapat mempengaruhi semua benda hidup dan mati sesuai dengan hukum fisika yang sebenarnya (kecuali proses permainan menyediakan hukum fisika lainnya, yang sangat jarang terjadi).

Prinsip operasi

Banyak orang tertarik dengan cara kerja teknologi. Berikut tiga komponen utama yang digunakan di hampir semua interaksi dengan lingkungan virtual:

1. Kepala. Lingkungan virtual dengan hati-hati memonitor posisi kepala menggunakan headset khusus. Dengan demikian, headset menggerakkan gambar sesuai arah mana dan kapan pengguna menoleh - ke samping, ke bawah, atau ke atas. Sistem ini secara resmi disebut enam derajat kebebasan.
2. Gerakan. Dalam modifikasi perangkat keras yang lebih mahal, pergerakan pengguna juga dilacak, dan gambar virtual akan bergerak sesuai dengan pergerakan tersebut. Di sini kita tidak berbicara tentang permainan di mana pengguna hanya berdiri di tempat dan berinteraksi dengan lingkungan, tetapi tentang permainan di mana ia bergerak. ruang maya.
3. Mata. Sensor fundamental lainnya pada kenyataannya menganalisis arah pandangan mata. Berkat ini, game ini memungkinkan pengguna untuk membenamkan diri dalam realitas interaktif lebih dalam.

Efek dari kehadiran penuh

Sudah sesuai istilah kehadiran penuh sudah jelas tentang apa sebenarnya itu yang sedang kita bicarakan: dunia adalah realitas virtual. Artinya, pengguna akan merasa seolah-olah dia berada tepat di tempat permainan itu berada dan dia dapat berinteraksi dengannya. Pengguna menoleh - karakter juga menoleh, orang tersebut berjalan di kamarnya - pemain bergerak dalam realitas interaktif. Masih ada perdebatan mengenai apakah hal itu mungkin

The Leap – pelacakan jari dan tangan

Efek kehadiran lengkap dicapai melalui perangkat The Leap. Perangkat yang menggunakan sistem canggih untuk melacak setiap pergerakan ini masih menjadi bagian dari helm yang sangat mahal dan kelas atas. Namun algoritma pengoperasiannya cukup sederhana dan hadir dalam bentuk yang sedikit dimodifikasi di perangkat lain yaitu helm HTC Vive.

Baik pengontrol maupun headset di HTC Vive dilengkapi dengan banyak fotodioda - perangkat kecil yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik.

Poin penting! Secara umum, orang berurusan dengan fotodioda dan pekerjaannya setiap hari. Sebagai contoh, ini adalah fotodioda yang bertanggung jawab untuk menerangi ponsel pintar. Fotodioda menentukan dengan tepat berapa banyak cahaya yang mengenainya dan, berdasarkan data ini, menyesuaikan tingkat kecerahan

Prinsip kehadiran penuh yang sama juga digunakan pada helm. Helm VR standar dilengkapi dengan dua stasiun yang menembakkan sepasang sinar pada interval waktu - sinar horizontal dan vertikal. Mereka menembus ruangan dan sampai ke fotodioda pada helm dan perangkat pengontrol. Setelah ini, fotodioda mulai bekerja, dan dalam beberapa detik data informasi dipertukarkan, di mana sensor mengirimkan posisi pengontrol dan helm.

Ini adalah algoritma untuk menciptakan kehadiran yang lengkap.

Jenis VR apa yang ada?

Secara resmi, kini ada tiga jenis realitas virtual:

1. Simulasi dan pemodelan komputer.
2. Aktivitas imajiner.
3. Dunia maya dan perangkat keras.

helm VR

Perbedaan utama ketiga gadget ini hanya terletak pada perusahaan manufakturnya. Kalau tidak, mereka serupa. Ketiga helm ini portabel dan memberikan pengalaman bermain game yang imersif.

Pro dan kontra dari realitas virtual

Kelebihan:

1. Kesempatan untuk sepenuhnya membenamkan diri dalam dimensi interaktif.
2. Mendapatkan emosi baru.
3. Pencegahan stres.
4. Penciptaan informasi elektronik dan sumber daya pelatihan.
5. Mengadakan konferensi.
6. Penciptaan benda cagar budaya.
7. Kemampuan untuk memvisualisasikan berbagai objek dan fenomena fisik.
8. Kesempatan bagi semua orang untuk membawa hiburan mereka ke level berikutnya.

Kontra:

Kerugiannya antara lain sebagai berikut:

1. Kecanduan.
2. Kerugian nyata lainnya: realitas virtual dan teknologinya dampak psikologis per orang - tidak selalu positif, karena ada risiko terlalu tenggelam dalam dunia maya, yang terkadang menimbulkan masalah di bidang sosial dan kehidupan lainnya.
3. Biaya perangkat yang tinggi.

Penerapan realitas maya

VR dapat digunakan di berbagai bidang seperti:

1. Pendidikan. Saat ini, realitas interaktif memungkinkan untuk mensimulasikan lingkungan pelatihan di area tersebut dan untuk aktivitas yang diperlukan dan penting persiapan awal. Sebagai contoh, hal ini dapat berupa operasi, manajemen peralatan, dan bidang lainnya.
2. Sains. VR memungkinkan percepatan penelitian secara signifikan baik di dunia atom maupun molekuler. Dalam dunia realitas komputer, seseorang bahkan mampu memanipulasi atom seolah-olah itu adalah sebuah perangkat konstruksi.
3. Obat. Sebagaimana dicatat, dengan bantuan VR, Anda dapat melatih dan mendidik spesialis medis: melakukan operasi, mempelajari peralatan, dan meningkatkan keterampilan profesional.
4. Arsitektur dan desain. Apa yang lebih baik daripada menunjukkan kepada pelanggan model rumah baru atau proyek konstruksi lainnya dengan menggunakan kenyataan seperti itu? Teknologi inilah yang memungkinkan Anda membuat objek-objek ini di ruang virtual, dalam ukuran penuh, untuk demonstrasi, sedangkan sebelumnya model manual dan imajinasi digunakan. Hal ini berlaku tidak hanya pada proyek konstruksi, tetapi juga pada peralatan.
5. Hiburan. VR sangat populer di lingkungan game. Selain itu, permainan dan acara budaya serta pariwisata sangat diminati.

VR – apakah berbahaya atau tidak?

Sejauh ini, dapat dicatat bahwa belum ada penelitian global yang dilakukan di bidang ini, namun kesimpulan pertama sudah dapat diambil. Karena VR masih dalam masa pertumbuhan (dan memang demikian), banyak orang mungkin mengalami ketidaknyamanan saat menggunakan teknologi ini untuk waktu yang lama. Secara khusus, orang tersebut akan merasa pusing dan mual.

Sejauh ini belum ada bukti bahwa. Memang ada dampak negatifnya, tapi tidak terlalu besar sehingga bisa menimbulkan kekhawatiran. Oleh karena itu, masih belum diketahui apakah realitas virtual berbahaya atau bermanfaat.

VR – bagaimana masa depan?

Saat ini, realitas virtual belum sepenuhnya berkembang, sehingga sensasi yang tidak menyenangkan mungkin muncul. Di masa depan, akan muncul banyak perangkat, salinan, dan analog yang tidak akan berdampak negatif pada tubuh dan jiwa manusia.

Selain itu, perangkat VR akan mampu memecahkan masalah konsumsi data informasi, dan sesi akan menjadi standar dan biasa permainan reguler di PC atau konsol saat ini.

Kesimpulan

Realitas virtual masih menjadi jurang maut untuk penelitian dan peningkatan algoritma kerja. Saat ini, teknologi berkembang sangat pesat, sehingga kami dapat mengatakan dengan yakin bahwa dalam waktu dekat harga pasar perangkat tersebut akan terjangkau bagi orang dengan pendapatan rata-rata.

Tentang tren apa saja di dunia IT yang patut diwaspadai di tahun 2017. Salah satu poinnya adalah realitas virtual, dan untuk alasan yang bagus. Minat terhadap VR telah berkembang pesat selama 2-3 tahun terakhir dan terus berkembang, semakin banyak berbagai peralatan dan teknologi, dan yang paling penting, ide-ide baru, yang implementasinya membutuhkan pengembang.

Dalam artikel pengantar ini kita akan membahas tentang properti, jenis, dan area penerapan VR - ini akan membantu menavigasi dengan lebih baik mereka yang ingin memulai perjalanan mereka di bidang yang berkembang dan relevan.

realitas maya adalah lingkungan tiga dimensi yang dihasilkan komputer di mana pengguna dapat berinteraksi, membenamkan dirinya sepenuhnya atau sebagian di dalamnya.

Properti VR

Jarang sekali menemukan satu set lengkap, namun di bawah ini adalah fitur-fitur yang perlu Anda fokuskan saat membuat realitas virtual.

• Masuk akal - mendukung perasaan pengguna tentang realitas apa yang terjadi.
• Interaktif - memberikan interaksi dengan lingkungan.
• Dihasilkan oleh mesin - didasarkan pada perangkat keras yang kuat.
• Tersedia untuk belajar - memberikan kesempatan untuk menjelajahi dunia yang besar dan mendetail.
• Menciptakan efek kehadiran - melibatkan otak dan tubuh pengguna dalam prosesnya, mempengaruhi secara maksimal nomor yang mungkin organ indera.

Jenis VR

VR yang mendalam

Tipe ini menyiratkan adanya tiga faktor:

1. Simulasi dunia yang dapat dipercaya dengan derajat tinggi merinci.
2. Komputer berperforma tinggi yang mampu mengenali tindakan pengguna dan meresponsnya secara real time.
3. Peralatan khusus yang terhubung ke komputer yang memberikan efek imersif saat menjelajahi lingkungan. Kami akan membicarakannya lebih detail nanti.

VR tanpa perendaman

Tidak semua orang dan tidak selalu membutuhkan perendaman total dalam realitas alternatif. Jenis “non-perendaman” mencakup simulasi dengan gambar berkualitas tinggi, suara dan pengontrol, idealnya disiarkan ke layar lebar. Juga termasuk dalam kategori ini adalah proyek-proyek seperti rekonstruksi 3D arkeologi dari pemukiman kuno atau model bangunan yang dibuat oleh arsitek untuk menunjukkan karya mereka kepada klien. Semua contoh yang tercantum di atas tidak memenuhi standar VR sepenuhnya, tetapi mereka memungkinkan Anda untuk mengalami dunia simulasi beberapa tingkat lebih dalam daripada alat multimedia lainnya, dan oleh karena itu diklasifikasikan sebagai realitas virtual.

VR dengan infrastruktur bersama

Ini termasuk “dunia virtual” seperti Second Life dan Minecraft. Satu-satunya properti yang tercantum di atas yang tidak mereka miliki untuk satu set lengkap adalah menciptakan efek kehadiran: dunia seperti itu tidak memberikan pencelupan penuh (dalam kasus Minecraft, ini hanya berlaku kontrol standar- Game sudah memiliki versi virtual reality yang mendukung helm Oculus Keretakan dan Gear VR). Namun, dunia virtual memiliki tingkat interaksi yang baik dengan pengguna lain, yang sering kali kurang dimiliki oleh produk realitas virtual “nyata”.

Dunia virtual tidak hanya digunakan dalam industri game: berkat platform seperti 3D Immersive Collaboration dan Open Cobalt, ruang kerja dan belajar dapat diatur dalam 3D - ini disebut “ kolaborasi dengan efek kehadiran."

Menciptakan kemungkinan interaksi simultan dalam komunitas dan pendalaman menyeluruh kini menjadi salah satu arah penting dalam pengembangan VR (ingat Minecraft).

VR berdasarkan teknologi Internet

Ilmuwan komputer telah mengembangkan cara untuk menciptakan dunia virtual di Internet menggunakan teknologi Virtual Reality Markup Language, mirip dengan HTML. Hal ini sempat terabaikan untuk sementara waktu dan sekarang dianggap ketinggalan jaman, namun dengan meningkatnya minat Facebook terhadap VR, masa depan realitas virtual menjanjikan tidak hanya didasarkan pada interaksi, tetapi juga pada teknologi Internet.

Ada juga AR, jangan bingung dengan VR

AR (augmented reality) adalah realitas tertambah. Ya, PokemonGo (yang, omong-omong, sudah dilupakan semua orang) termasuk dalam kategori ini, meskipun ini adalah contoh yang disederhanakan. Berbeda dengan VR, di mana kita sengaja mengisolasi diri kita sendiri lingkungan, augmented reality memungkinkan Anda membuat overlay dunia maya dengan yang nyata di bidang persepsi pengguna. Dengan cara ini kita dapat menerima informasi secara bersamaan dari dua sumber.

Secara teknis, AR bukanlah realitas virtual, namun pertanyaan yang muncul saat membuatnya serupa dengan yang muncul saat membuat VR (misalnya, bagaimana membuat perangkat menghitung lokasi tepatnya dan menyesuaikan dengan perubahan terkecil yang dibuat oleh pengguna di waktu nyata). Oleh karena itu, teknologi AR dan VR dinilai cukup erat hubungannya.

1. Untuk komputer - bekerja bersama dengan PC atau konsol: Oculus Rift, HTC Vive, Playstation VR.
2. Untuk perangkat seluler- Disebut headset dan berfungsi bersamaan dengan ponsel cerdas, merupakan dudukan dengan lensa: Google Karton, Perlengkapan Samsung VR, YaVR.
3. Kacamata realitas virtual independen - perangkat independen, beroperasi di bawah OS khusus atau yang disesuaikan: Sulon Q, DeepPoon, AuraVisor.

Alternatif bagi mereka yang tidak ingin merusak rambut mereka - gambar di dalam hal ini tidak disiarkan ke helm, tetapi ke dinding ruangan, sering kali mewakili tampilan MotionParallax3D (walaupun untuk UX yang lebih lengkap di beberapa ruangan ini Anda perlu memakai kacamata 3D atau bahkan menggabungkan CAVE dan HMD). Ada pendapat bahwa ruang VR jauh lebih baik daripada helm VR: resolusi lebih tinggi, tidak perlu membawa perangkat besar, yang bahkan membuat beberapa orang mabuk perjalanan, dan identifikasi diri lebih mudah karena pengguna memilikinya. kesempatan untuk terus-menerus melihat dirinya sendiri. Namun membeli ruangan seperti itu tentu saja jauh lebih mahal dibandingkan membeli helm.

sarung tangan data

Untuk memenuhi kebutuhan naluriah pengguna untuk menyentuh dengan tangannya apa yang menurutnya menarik dalam proses menjelajahi lingkungan, diciptakanlah sarung tangan dengan sensor untuk menangkap pergerakan tangan dan jari. Dukungan teknis Prosesnya bervariasi - dimungkinkan untuk menggunakan kabel serat optik, pengukur regangan atau sensor piezoelektrik, serta perangkat elektromekanis (seperti potensiometer).

Joystick (gamepad) / Tongkat

Perangkat khusus untuk berinteraksi dengan lingkungan virtual, berisi sensor posisi dan gerak bawaan, serta tombol dan roda gulir, seperti mouse. Sekarang mereka semakin banyak yang dibuat nirkabel untuk menghindari ketidaknyamanan dan kekacauan saat menghubungkan ke komputer.

Aplikasi VR

Pendidikan

VR digunakan untuk mensimulasikan lingkungan pelatihan untuk aktivitas yang memerlukan pelatihan sebelumnya, seperti menerbangkan pesawat, terjun payung, dan bahkan operasi otak.

Sains

VR meningkatkan dan mempercepat eksplorasi dunia molekuler dan atom: membenamkan diri Anda di dalamnya lingkungan maya, seorang ilmuwan dapat memperlakukan partikel seolah-olah itu adalah batu bata LEGO.

Obat

Selain membantu melatih ahli bedah, teknologi VR juga terbukti berguna selama operasi itu sendiri: dokter, dengan menggunakan peralatan khusus, dapat mengontrol pergerakan robot, sehingga memperoleh kendali proses yang lebih baik.

Desain dan arsitektur industri

Daripada membuat model mobil, pesawat terbang, atau bangunan mahal, Anda dapat membuat model virtual yang memungkinkan Anda tidak hanya memeriksa proyek dari dalam, tetapi juga menguji karakteristik teknisnya.

Permainan dan hiburan

Pada saat ini Ini adalah area penggunaan VR yang paling terkenal dan terluas: mencakup permainan dan bioskop, pariwisata virtual, dan menghadiri berbagai acara.

Seperti yang kami katakan, VR terus berintegrasi daerah yang berbeda kehidupan kita dan dari mitos fiksi ilmiah telah berkembang menjadi realitas (virtual), jadi pilihlah area untuk dikembangkan dan lanjutkan. Sebuah organisasi internasional saat ini sedang menstandardisasi teknologi VR

Perdebatan tentang apa realitas kita (dan apakah realitas itu ada) adalah salah satu perdebatan utama dalam filsafat. Dan, sementara para filsuf selama berabad-abad berkumpul dalam pertarungan verbal, para pionir teknologi tinggi menciptakan realitas virtual. Konsep memahami apakah teknologi VR adalah entitas yang berlipat ganda atau suatu kebutuhan?

Apa?

Virtual Reality (VR) adalah dunia buatan (objek dan subjek), yang dibuat menggunakan perangkat teknis. Bagian integral dari VR adalah dampaknya pada indera dasar manusia: penglihatan, pendengaran, penciuman, sentuhan dan lain-lain. Berbeda dengan realitas fisik, yang merupakan keadaan internal individu, virtualitas adalah interaksi prosedural antara proses material dan teknis serta jiwa manusia.

Seperti inilah tampilan Oculus Rift versi kedua Perangkat Pengembangan 2.

VR modern, selain kehadiran gambar dan suara yang dapat dipercaya, juga melakukan simulasi fenomena fisik, sehingga memberikan kesempatan bagi pengguna untuk berinteraksi dengan objek virtual, atau objek untuk berinteraksi dengan pengguna.

Bagaimana?

Tidak sulit untuk mendalami VR, cukup gunakan yang spesial perangkat periferal, yang saat ini dikaitkan dengan perusahaan-perusahaan berikut ini: Google, Samsung, HTC, Facebook dan Sony. Saat ini, untuk menciptakan simulasi yang kurang lebih andal, perlu mempengaruhi dua saluran persepsi utama secara kualitatif - pendengaran dan visual.

Perangkat VR paling sederhana dan tidak rumit adalah Google Cardboard. Sebenarnya itu sederhana karton dengan telepon pintar.

Untuk tujuan ini, apa yang disebut headset HMD (layar yang dipasang di kepala) dikembangkan dan dioperasikan. Yang paling sederhana adalah Google Cardboard. Ini adalah “helm” karton yang memiliki dudukan untuk ponsel cerdas. “Perangkat” semacam itu tidak akan bisa menipu seseorang sepenuhnya, tetapi akan memberinya beberapa pengalaman baru dari menonton video khusus di aplikasi.

Mesin yang jauh lebih canggih - Sony Playstation VR, atau pionir VR Oculus Rift - tidak hanya menyiarkan gambar, tetapi juga melacak posisi kepala di ruang dan menyesuaikan suara tergantung seberapa jauh jarak sumber suara virtual dari pengguna. “Helm” ini memiliki monitor LCD. resolusi tinggi, sistem audio canggih dan lensa di depan layar, yang sepenuhnya memungkinkan mereka disebut sebagai “kacamata realitas virtual”.

Sekarang mari kita bicara lebih banyak tentang pelacakan gerak. Setiap headset VR canggih mengandalkan teknologi 6DoF (Enam derajat kebebasan), yang menganalisis posisi kepala sepanjang sumbu x, y, z (maju/mundur, bahu ke bahu, sisi ke sisi). Dalam kombinasi dengan perangkat tambahan(akselerometer, magnetometer dan giroskop di dalam, kamera pelacak atau sensor di luar) efek pergerakan gambar tercapai, relatif terhadap rotasi kepala dan lokasinya di ruang angkasa.

Dalam pelacakan, sangat penting untuk mencapai latensi rendah (kurang dari 50 ms). Hasil yang paling mengesankan adalah Oculus Rift - sekitar 30 milidetik, tetapi pemain besar lainnya seperti HTC Vive dan Playstation VR tidak melebihi batas kecepatan respons kritis.

Untuk apa?

Tampaknya teknologi VR hanyalah hiburan belaka. Ya, saat ini kita telah mencapai tahap perkembangan di mana “game virtual” tidak lagi menjadi domain para peminat dan perlahan tapi pasti berubah menjadi pasar komersial penuh dengan audiens penggunanya sendiri.

Sejauh ini kendala utamanya adalah harga tinggi « paket pemula" setiap orang perangkat yang diperlukan: Playstation VR (bersama dengan pembelian Playstation 4 Pro, PS4 Cam, dan beberapa Moves) akan berharga 40-50 ribu rubel; HTC Vive dan Oculus Rift masing-masing berharga 70 dan 50 ribu, tetapi selain itu mereka membutuhkan yang kuat komputer pribadi, disesuaikan untuk permainan. Google Cardboard murah dan ceria (mulai 240 rubel), tetapi Anda tidak akan dapat memainkan sesuatu yang serius di dalamnya.

Untungnya, VR tidak hanya bergantung pada mainan saja. Penelitian dari Washington State University menunjukkan bahwa realitas virtual dapat digunakan untuk tujuan terapeutik. “Hasil penelitian menunjukkan bahwa realitas virtual tidak hanya mengubah cara seseorang merasakan rasa sakit, tetapi juga mengubah sifat aktivitas nyata. berbagai bidang otak," kata Hunter Hoffman, sutradara pusat penelitian tentang anestesi virtual (Pusat Penelitian Analgesia VR).

Pasien mengalami 40-50% lebih sedikit rasa sakit saat menjalani prosedur menyakitkan sambil menyelami realitas virtual! Efek ini dapat mengurangi penggunaan obat penghilang rasa sakit berbasis morfin, dan oleh karena itu, risiko kecanduan obat-obatan yang pada dasarnya bersifat narkotika.

Area penerapan lainnya adalah psikologi eksperimental. VR secara kualitatif berbeda dari alat laboratorium tradisional. Pertama, realitas virtual memiliki tingkat validitas ekologis yang tinggi, yaitu mensimulasikan kondisi kompleks untuk pengujian fungsi kognitif yang lebih akurat dalam kondisi yang sedekat mungkin dengan alam.

Inilah Virtualizer terkenal dari Cyberith. Kompleks ini mencakup Omni, treadmill omnidireksional Oculus Rift, 2 pengontrol Skyrim dan Wii.

Kedua, pengenalan faktor waktu, munculnya peluang untuk membangun suatu episode dari masa lalu ke masa depan, dan mengalaminya secara utuh. Yang ketiga adalah pendirian kendali penuh Dengan adanya perhatian subjek maka sulit untuk teralihkan dari realitas maya, sehingga pembelajaran tidak akan dimanjakan oleh rangsangan dari luar. Ciri-ciri ini saja sudah cukup untuk memajukan psikologi eksperimental. Dan juga, buat pendekatan baru ke psikoterapi.

VR juga memberikan dampak positif yang sama terhadap pendidikan, dengan Google mempromosikan headset murahnya di sekolah dan universitas. Dengan bantuan mereka, siswa tidak hanya dapat mengunjungi medan pertempuran bersejarah yang terkenal, tetapi juga melihat dengan mata kepala sendiri ledakan Supernova atau perkembangan larva di dalam kepompong. Proses pendidikan telah lama membutuhkan pendekatan metodologis yang baru, dan “realitas virtual” dapat menjadi respons yang layak terhadap cepatnya keusangan program pendidikan yang ada.

Kemampuan inovatif VR juga cocok untuk: penjualan, penyiaran acara hidup, desain dan industri militer. Namun, ini bukanlah prospek, melainkan kehidupan sehari-hari.

Kekurangan?

Ya, seperti orang lain teknologi modern. Terlepas dari ruang lingkup penerapannya, kelemahan utama adalah tingginya harga perangkat. Secara hipotetis, industri sendirilah yang harus mengatasi hal ini, dengan memproduksi komponen-komponen berkualitas tinggi dengan harga yang semakin rendah. Headset VR yang mirip dengan Oculus atau Playstation VR kira-kira akan menjadi “terjangkau” dalam lima hingga sepuluh tahun.

Inilah HTC-Vive, salah satu helm ternyaman saat ini.

Kerugian besar kedua adalah ukurannya. Kacamata yang “ringan” secara total (mengganti bagian logam dengan plastik berkualitas tinggi) tidak mengurangi ukurannya; kacamata VR masih terlihat besar dan terlalu “culun” untuk dibayangkan oleh seorang pengusaha atau ibu rumah tangga yang serius. Solusinya, sekali lagi, akan ditemukan melalui perkembangan alami industri dan pengurangan perangkat keras secara bertahap.

Ketiga, teknologi pada dasarnya tidak sempurna. Meskipun layarnya beresolusi tinggi dan pelacakan sangat baik, headset VR masih dapat menyebabkan rasa mual yang parah. Oleh karena itu, perlu dikembangkan konten khusus yang disesuaikan dengan sistem vestibular manusia. Bergerak dalam virtualitas sambil tetap tidak bergerak dalam kenyataan adalah jalur langsung untuk menggunakan keranjang untuk tujuan lain. Pengecualiannya, mungkin, adalah mengemudikan beberapa jenis transportasi, karena di sini otak kita merasa sangat nyaman.

Untuk mengatasi masalah ini, perlu dikembangkan platform khusus yang memungkinkan berjalan dalam kenyataan, tanpa risiko mematahkan hidung Anda pada kusen. Meskipun begitu, saya takut membayangkan berapa biayanya.

Kesimpulan

Teknologi VR adalah masa depan umat manusia yang sudah setengah jalan. Dengan perangkat yang lebih murah, peningkatan sistem pelacakan dan solusi terhadap “masalah vestibular”, hari dunia baru yang bahagia tidak lama lagi, di mana operasi akan dilakukan dengan bantuan simulasi virtual yang sangat terorganisir, operator drone tempur akan melakukannya. mengebom teroris berikutnya dengan lebih efektif, dan penduduk negara-negara maju tidak akan lagi meninggalkan rumah mereka untuk mencari kontak sosial.

Namun seperti biasa, ada yang mungkin tidak menyukainya.

Mungkin Anda tidak tahu:

6DoF - (Enam derajat kebebasan dari bahasa Inggris. Enam derajat kebebasan) - menunjukkan kemungkinan sosok geometris melakukan gerak geometri dalam ruang (tiga dimensi), yaitu: maju/mundur, atas/bawah, kiri/kanan (dalam Cartesian sistem tiga dimensi koordinat), termasuk rotasi di sekitar masing-masing dari tiga sumbu yang saling tegak lurus (yaw, pitch, roll).

Layar yang dipasang di kepala (disingkat HMD)- mewakili perangkat tampilan, yang dikenakan di kepala atau sebagai bagian dari helm, yang memiliki sistem optik kecil di bawah satu (HMD monokuler) atau setiap mata (HMD binokular). HMD memiliki banyak kegunaan, termasuk dalam game, penerbangan, teknik, dan kedokteran.