История виртуальной реальности. Развитие VR технологии
История виртуальной реальности – совсем недавно технология виртуальной реальности считалась чем то фантастическим. О ней часто писали фантасты и до недавнего времени ни кто не предполагал, что сможет увидеть VR своими глазами.
Сама технология не так уж и нова. Ее корни уходят аж в 19 век. И в данной статье, мы исследуем захватывающую эволюцию гарнитуры виртуальной реальности.
1838 год первый стереоскоп
И как бы удивительно это не прозвучало, первое изобретение, положившее начало развития виртуальной реальности, было создано еще в 1838 году сэром Чарльзом Уитстоном. В этот год было изобретено стереоскопическое устройство, позволяющее людям увидеть трехмерное изображение. Принцип работы этого изобретения был взят за основу для современных VR устройств.
Изобретение первой в мире сенсорамы
1957 год для VR значим тем, что кинематографист Мортон Хейлиг изобрел устройство под названием сенсорама. На первый взгляд устройство напоминало медицинское оборудование, а на самом деле, это был первый VR проигрыватель. Изобретение состояло из стереодинамиков, 3D дисплея, вентиляторов, генераторов запахов и вибростула. Детище Мортина Хейлинга произвело фурор. Особенно, когда был разработан симулятор мотоцикла, позволяющий проехаться улицами Нью-Йорка и насладится запахами уличной кухни.
Создание телесферической маски
В 1960 году Мортон Хейлиг изобрел телесферическую маску, которая считается прародителем всех современных VR-гарнитур. Это был первый девайс, который крепился бы на голову, умел транслировать 3D изображение со стереозвуком.
1961 год – Headsight
Работники фирмы Philco, Комо Чарльз и Брайан Джеймс создали Headsight, ставший прародителем для современных очков VR. Первое устройство способное на отслеживание положения головы в пространстве. Разработали это устройстве не в развлекательных целей, проект имел ярлык сверх секретно и создан для спец служб обороны. Главное предназначение этого устройства, это изучение мест, которые были бы опасны для самого человека.
Изобретение выглядело как видеошлем с системой отслеживания и внешними камерами видео трансляции. Конечно же в широкие массы этот прибор выведен не был и в продажу никогда не поступал.
1965 год – концепция Ultimate Display
В этом году была описана концепция виртуальной реальности. Подробно об этом написал в своей работе профессор Эдвард Сазерленд
В его работе включено следующее:
- Виртуальность будет казаться более реалистичной, если буду использовать 3D звучания и симуляция ощущений.
- Воспроизведения голоса в виртуальном пространстве будет применяться компьютерное оборудование.
- Взаимодействие человека с виртуалом и его объектами производится в настоящем времени.
Эта работа стала основой концепции развития современных VR технологий.
1968 год – создан первый AR-шлем
Эдвард Сазерленд и ученик, изобрели первый VR шлем, подключение которого производилось через компьютер, без использования камер. Это было громоздкое и тяжелое устройство. Из-за большого веса, для комфортного ношения, его необходимо было крепить к потолку.
1969 год введено понятие «искусственная реальность»
В этом году, было введено понятие «виртуальная реальность». Его автором стал компьютерный специалист Майрон Крюгер.
1974 год создание Videoplace
Следующий шаг в развитии VR технологий, стало создание лаборатории виртуальной реальности Videoplace Майроном Крюгером.
Она представляла собой комнаты, подключенные через сеть. В них были размещены экраны с проекторами позади. Заходившие в комнату люди могли видеть свою проекцию и остальных людей в комнатах. Проекции можно было редактировать, изменяя цвета, либо добавляя различные объекты.
Создание EyeTap 
В 1974 Стив Манн разработал устройство дополненной реальности, которое можно было носить на голове. Устройству дали название EyeTap. Оно было способно накладывать текст на реальные изображения. Его комплект состоял из компьютера находящегося в подсумке, который был подключен к очкам через камеру.
1984 – создание RB2
RB2 – такое интересное название получило устройство виртуальной реальности изобретенное в 1984. При помощи него разрешалось окунуться в виртуальный мир аж двоим пользователям и насладится всеми прелестями изобретения. Это осуществлялось при помощи многофункциональных перчаток-контроллеров. Но из-за своей высокой стоимость популярность у пользователей не получила.
VR-шлем разработки NASA
В 1985 году под управление NASA был разработан VR-шлем. По своим характеристикам он был максимально приближен к современным устройствам. Его разрабатывали не для развлечений, а для научных исследований. При помощи этого устройства можно было посетить просторы космоса и исследовать поверхность Марса.
Virtuality – игровая система начала 90-х
В начале 90-х компания VR Group разработала целую игровую систему. Благодаря которой можно было погрузится в виртуальный мир игр и поиграть с друзьями по сети. У не было два LED дисплея, игровой контроллер и микрофон. Но из-за низкого разрешения в 276 х 372, впечатления от самого процесса оставляло желать лучшего.
Sega VR
Один из значительных шагов в развитии VR индустрии – это создание Sega VR. Проект, который был представлен на выставке CES 1993 года компанией Sega, у геймеров не вызвал должного восторга. Хотя имел прекрасный дизайн, возможность контроля положения головы и стерео звучание. Но из-за головных болей и приступов тошноты, вызванных ношением девайса, смог уничтожить многообещающий проект.
CyberMaxx
В 1994 году компания Victormaxx выпустила свой шлем виртуальной реальности. Он имел два цветных экрана имевшие разрешение 505 х 230. Но из-за высокой стоимости и системных требований, так же как и предшественники не возымел должной популярности. А в 1997 году компания и вовсе развалилась.
Nintendo Virtual Boy
В следующем году уже компания Nintendo попыталась занять свое место на рынке виртуальных технологий. Презентовала свою гарнитуру Nintendo Virtual Boy. И не взирая на популярность, продукцию Nintendo все же ждал провал. Связано было с тем, что устройство было не доработано и имело массу недочетов. Многие кто купил, жаловалось на боли в шее и в глазах, даже после незначительного времени пользования. Кроме всего перечисленного, имелся и еще один огромный минус. Пользование для детей не достигших семи летнего возраста было запрещено, из-за угрозы для ихнего здоровья.
I-glasses
Еще одна гарнитура была презентована в тот же год одновременно с Virtual Boy. I-glasses имела прекрасный дизайн, была легкой и эргономичной, по сравнению с остальными. Разрешение изображение – 640х480.
Oculus Rift
На площадке Kickstarter в 2012 году начали сбор денежных средств для проекта Oculus Rift. Сборы оказались успешными, собрано было $2.4 миллиона, что в разы больше от заявленной суммы. Oculus Rift стал контрольной отправной точкой в развитии VR индустрии. И уже через четыре года для потребителя была выпущена первая версия Oculus Rift CV1. Шлем имел улучшенный дизайн, в сравнении с версией для разработчиков, разрешение экрана 1080х1200 с LED экранами для каждого глаза. Если сравнивать прошлые попытки, Oculus Rift стал инновационным устройством, некоторые даже называли прорывом года.
Стоит так же вспомнить что в том же году, был анонсирована беспроводная гарнитура Oculus Go, считающаяся относительно бюджетной гарнитурой для погружения.
Google Cardboard создание самого доступного устройства для VR
Два сотрудника компании Google Дэйв Коз и Дэмиан Генри, стали авторами и создателями самого дешевого и популярного устройства VR. Оно состояло из картонного корпуса и нескольких линз. Но для полноценного пользования требовался хороший, мощный смартфон. Все его недостатки компенсировались самой низкой ценой. Для ознакомления с виртуальной реальностью это был самый лучший вариант из всех предлагаемых.
HTC Vive
Тайваньская компания HTC вместе с Valve в 2015 1 марта, представила свое VR-устройство. Которое стало главный конкурентом Oculus. Симбиоз этих двух компаний оказался более чем удачным, а первые продажи стартовали в ноябре этого же года.
VR-гарнитура HTC Vive имела дисплей с частотой обновления 90 Hz, а разрешение 1200х1080 на каждый глаз. Угол обзора у такого дисплея составлял 110º.
Кроме этого, уже во второй половине ноября, компания анонсировала HTC Vive Focus, который позиционировался как полностью автономный VR-шлем.
Windows Mixed Reality
Это платформа смешанной реальности, которая представлена была как часть операционной системы Windows 10 обеспечивающая работу смешанной реальности с совместимыми шлемами . Windows Mixed Reality была анонсирована на пресс-конференции 21 января 2015 года вместе с Microsoft Hololens.
Этот гаджет был первой попыткой объединения в единое целое VR/AR, для того что бы дать толчок для дальнейшее развития.
Проследив за хронологией развития VR технологий, можно сказать уверенно и смело, сейчас мы стоим на пороге грандиозных и значимых открытий. Нам еще предстоит наблюдать за за революционными открытиями и изобретениями в сфере VR технологий.
Интересные факты о развитии VR технологий:
Первый прототип VR-гарнитуры был создан в 1968 году.
Одной из первых коммерчески доступных VR-гарнитур была Virtual Boy, выпущенная Nintendo в 1995 году.
VR-технология использовалась в NASA для тренировки астронавтов.
Одной из самых успешных VR-игр является Beat Saber, которая была выпущена в 2018 году.
VR-технология используется в медицине для симуляции операций и тренировки медицинских специалистов.
Первый стереоскоп
Прародителем всех стереоскопических очков, особенно Google Cardboard, можно считать устройство, разработанное Чарльзом Уинстоном в 1837 году.
Sensorama
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.
Понятие искусственной реальности
Понятие искусственной реальности было впервые введено Майроном Крюгером в конце 1960-х.
Первая система виртуальной реальности
Первая система виртуальной реальности появилась в 1962 году, когда Мортон Хейлиг представил первый прототип мультисенсорного симулятора, который он называл «Сенсорама»
Шлем Сазерленда
В 1967 году Айвен Сазерленд описал и сконструировал первый шлем, изображение на который генерировалось при помощи компьютера.
«Sword of Damocles»
Система «Sword of Damocles» или по русски — «Дамоклов меч», была разработана сотрудниками Линкольновской лаборатории Массачусетского технологического университета. Гаджет имел отличительную черту: разработчики научили устройство, кроме возможности транслирования стереоскопического изображения и функции отслеживания перемещения в пространстве, еще и наложению компьютерной графики на вид реального мира. То есть фактически это первый шлем семейства дополненной реальности.
«Кинокарта Аспена»
Первой реализацией виртуальной реальности считается «Кинокарта Аспена», созданная в Массачусетском Технологическом Институте в 1977 году.
Eye Tap
Разработчиком этих очков, да и пожалуй прародителем всей носимой электроники можно считать канадского учёного и инженера в области компьютерных технологий Стива Мэнна. Еще будучи учеником школы, юному Стиву удалось собрать свой первый переносной компьютер для работы со съемочной техникой, работавший на базе процессора MOS Technology 6502. Всю эту систему удалось разместить лишь в одном рюкзаке на металлической раме.
RB2, контроллеры First VR
Первое устройство, позволяющее взаимодействовать с виртуальным миром, было представлено в 1984 году. Благодаря наличию специальных перчаток, выступающих в роли контроллера, игроки вдвоем могли полностью погрузиться в искусственную реальность. Помимо наблюдения, они могли непосредственно напрямую взаимодействовать с компьютерными объектами — перемещать, крутить и переворачивать их, в общем делать практически все что угодно с происходящим на дисплее VR-гарнитуры EyePhone.
«Virtual Environment Display System»
Спустя год при поддержке NASA был выпущен VR-шлем, который по характеристикам мало чем уступает даже современным устройствам, а тогда ему вообще не было равных. В первую очередь, разработанный девайс предназначался для научных целей, так как благодаря нему можно было визуально исследовать поверхности планет и прочих космических тел.
От простого стереоскопа до VR-Шлемов. История устройств виртуальной реальности
Несмотря на высокий технологический рост в последние годы, VR-индустрию все еще трудно назвать массовой. Шлемы виртуальной реальности удовольствие не дешевое, а интересных проектов, разработанных для них, не так уж и много. Разработчики экспериментируют с созданием различных устройств виртуальной реальности не первый десяток лет. Давайте вспомним, что было до HTC Vive и PSVR и как это все зарождалось. Первым прародителем современных VR-очков был стереоскоп, придуманный ученым Чарльзом Уинстоном еще в далеком 1837 году. Принцип работы стереоскопа очень прост: во внутрь аппарата помещались две одинаковых картинки под разным углом, тем самым создавая эффект объемного изображения. https://twitter.com/LiamJarvis/status/959746516322865152?s=20 Спустя сотню с лишним лет, в 1956-м, профессор Мортон Хейлиг изобрел аппарат под названием Sensorama, способный полностью погрузить зрителя в просмотр фильма. Устройство не только создавало визуальное ощущение присутствия, но также задействовало и другие органы чувств при помощи стереозвука, подвижной сидушки с вибрацией, имитации запахов и порывов ветра. Sensorama была громоздкой и ставилась в парках развлечений, где пользовалась большой популярностью. Посетители могли в полной мере почувствовать себя на месте настоящего киногероя, например, прокатившись на виртуальном байке. Различные компании снимали короткие фильмы специально под эту платформу. Спрос на устройство был, но, к сожалению, из-за высокой стоимости производства Sensorama не удалось полностью раскрыть свой потенциал. Зато она дало сильный толчок другим энтузиастам. Так, в 1961 году компания Philco разработала Headsight — первый шлем виртуальной реальности с системой считывания поворотов устройства в пространстве. Тем самым носитель мог покрутить головой и осмотреться вокруг. Устройство не получило серийного производства и осталось в стенах компании Philco. Следующий важным и крупным проектом стал The Sword of Damocle’s — первый в мире шлем дополненной реальности. За его создание отвечали двое ученых из Массачусетского технологического университета — Айван Сазерленд и Боб Спроул. https://twitter.com/chrisgrayson/status/1022207168139993089?s=20 Работа над «Дамокловым мечом» шла с 1965-го по 1968 год, в итоге шлем был способен проецировать пользователю объемные изображения, считывать движения головы и накладывать компьютерную графику на реальный мир. В этом и разница между виртуальной и дополненной реальностями. Первая полностью перемещает пользователя в мир, созданный при помощи компьютерной графики, тогда как вторая лишь дополняет графикой реальный мир. Яркий пример AR-технологий — нашумевший несколько лет назад Pokemon GO, где игроки могли поймать Пикачу на заднем дворе своего дома. https://twitter.com/PokemonGoApp/status/1288157746366472195?s=20 Конструкция The Sword of Damocle’s была чересчур огромной и лишала носителя всякой мобильности. До игр VR добрался в 1984 году, когда компания VPL Research выпустила шлем EyePhone и перчатки Data Glove. EyePhone не только выводил изображение, но и отслеживал движение головы, а с помощью перчаток можно было взаимодействовать с предметами из виртуального мира — поворачивать, перемещать и крутить. А в дальнейшем VPL разработали целый костюм для виртуальной реальности! https://twitter.com/oleivarrudi/status/862253765801463808?s=20 Стоил такой набор огромных денег, — более ста тысяч долларов за комплект. Из-за цены мало кто мог его себе позволить, и в итоге проект провалился. Но некоторые наработки, вроде Data Glove, позже послужили для создания устройства Power Glove для NES. В 1990 году на выставке Computer Graphics Джонатан Вальтер показал свою игровую систему для виртуальной реальности под лаконичным названием Virtuality. Она состояла из шлема с двумя экранами и специального геймпада. Но была и другая, более масштабная версия устройства, напоминающая аркадный автомат. Игрок садился в кресло, надевал очки, брал в руки геймпад и становился виртуальным гонщиком, пилотом или стрелком. Хоть людям и нравился подобный аттракцион, продать удалось всего 55 тысяч экземпляров. Смотреть на YouTube В 1993-м компания Sega готовила для домашней консоли Sega Genesis собственный шлем виртуальной реальности — Sega VR. В нем были установлены два LCD-экрана, датчик движения головы и стереозвук, а главное Sega обещала ценник в 200 долларов. Но устройство так и не вышло. В качестве оправдания Sega заявила, что смогла добиться такого уровня реализма, что это могло очень негативно повлиять на сознание игроков. В 1995 году прямой конкурент Sega компания Nintendo выпустила на рынок новую консоль — Virtual Boy. Она выглядела как бинокль на штативе, к которому приделали геймпад. Экран был монохромным и выдавал лишь красный и черный цвета, из-за чего у пользователей уже через полчаса игры начинали болеть глаза. Не добавлял желания купить консоль и ее ценник в 180 долларов. Игр к Virtual Boy выпустили совсем немного, так как проект быстро провалился, люди просто не хотели тратить на него свое время. В Nintendo очень сильно поспешили с выходом на рынок, не доведя систему до ума. В том же 1995-м на прилавках появился VFX1 Headgear, оснащенный LCD-дисплеем, цветовой палитрой в 256 цветов, микрофонном и стереонаушниками. А в его трехкнопочный геймпад был встроен гироскоп, для передвижения персонажа надо было просто наклонять контроллер в нужную сторону. После 1995 года страсти по шлемам виртуальной реальности стали постепенно угасать. Новая волна интереса к VR началась в 2012-м после успеха Oculus Rift. Основатель Oculus Rift Палмер Лаки собрал на создание VR-Шлема 2,5 миллиона долларов с помощью краудфандинга. Это до сих пор считается самой успешной кампанией на сервисе. Уже в 2015-м компанию Лаки выкупил Facebook* за 2 миллиарда долларов. Впечатляющие результаты Oculus Rift заставили обратить внимание на VR и других разработчиков. Так появились PSVR и Valve Index, а среди игр вышли Doom VR, Serious Sam VR, Skyrim VR, Beat Saber и, конечно же, потрясающая Half-life: Alyx, которая вывела игровой опыт в очках виртуальной реальности на новый уровень.
Фото: © globallookpress.com
Сейчас проект под VR-Шлемы продолжают активно разрабатывать и анонсировать. Недавно, например, показали трейлер новой Medal of Honor. А сами гаджеты становятся все мобильнее, хочется верить, что скоро они будут еще и доступнее.
Читайте также:
- God of War 2, Hogwarts Legacy. Главные анонсы с презентации PlayStation 5
- Рейтинг албанского защитника «Вероны» в FIFA 21 вырос на 15 баллов. Футболисты с наибольшим прогрессом в симуляторе
- Охота за конфетами, футбол на танках и карточные бои в подземельях. Подборка праздничных режимов в онлайн-играх
- Самый влиятельный водопроводчик в мире. Марио исполнилось 35 лет
- Пески времени снова посыпались. Как создавалась серия игр о «Принце Персии»
* Соцсеть, признанная в России экстремистской