При погружении в виртуальный мир пользователи испытывают так называемый эффект присутствия — иллюзию, что окружающее пространство реально. Но как компьютерным технологиям удается обмануть наш мозг и заставить поверить в правдивость происходящего на экране?

В 2012 г. американская журналистка Нонни де ла Пенья освещала проблему голода в Лос-Анджелесе. После очередной съемки ее ассистентка появилась в офисе в слезах и, рыдая, рассказала историю, свидетелем которой стала: «Она стояла в длинной очереди, когда женщина на раздаче перестала справляться и начала кричать: ”Тут слишком много людей! Слишком много людей!” У мужчины-диабетика, не получившего вовремя еду, резко упал сахар в крови и он впал в кому», — вспоминала ее рассказ де ла Пенья. Журналистка сразу поняла: прочувствовать эту эмоциональную сцену можно, только прожив ее. Тогда впервые зародилась идея использовать технологии виртуальной реальности в социальном репортаже.

Проект «Голод в Лос-Анджелесе». Виртуально сконструированные модельки людей в очереди за продуктами и диабетический обморок мужчины.

Проект «Голод в Лос-Анджелесе». Виртуально сконструированные модельки людей в очереди за продуктами и диабетический обморок мужчины.

Источник изображения: YouTube

При создании проекта использовались аудиозаписи с места события, все голоса и эмоции реальны, а действия в кадре воспроизведены в точности: зритель стоит в очереди, у него на глазах в приступе диабета падает мужчина и начинается суета, со всех сторон раздаются взволнованные голоса. Пользователь оказывается в гуще событий, подходит ближе, стараясь не наступать на мужчину в припадке, и наблюдает за происходящим своими глазами. Многие люди, покидая сцену, говорили: «О боже, это было ужасно. Я ничем не мог помочь ему». Столь мощное ощущение сопричастности вызвано так называемым эффектом присутствия. Но как он возникает?

 Дело в том, что виртуальная среда способна стимулировать органы чувств, подавая зрительные и тактильные сигналы. Например, когда человек двигает головой в VR-шлеме, он синхронно осматривает виртуальное пространство, а когда трогает объект, контроллер подает тактильный отклик, например вибрацию. Согласованные зрительная картина и интерактивность демонстрируют полноценный сенсорный отклик виртуальной среды. Так пользователь начинает ощущать себя частью компьютерного пространства.

Ученый Джарон Ланье, автор термина «виртуальность» и разработчик ее первых коммерческих продуктов — перчаток DataGlove и шлема EyePhone, — объясняет принцип работы виртуальных технологий так: «Вы можете думать об идеальной настройке виртуальной реальности как о сенсомоторном зеркале, противоположном человеческому телу. Везде, где на теле есть датчик, например глаз или ухо, система виртуальной реальности должна стимулировать эту часть тела, чтобы создать соответствующий иллюзорный мир. Например, глазу нужен визуальный дисплей, а уху — звуковой динамик».

 

Технологии погружения

Первые VR-устройства появились еще в далеком 1957 г., когда кинооператор и инженер Мортон Хейлиг, которого впоследствии назвали «отцом виртуальной реальности», создал установку «Сенсорама» (Sensorama) и снял для нее шесть короткометражек. Это был аппарат, оснащенный стереозвуком, 3D-дисплеем со стереоскопическим экраном для каждого глаза, запахогенераторами и вибрирующими сидениями. Громоздкая установка напоминала игровой автомат, но уже тогда была способна погружать людей вглубь истории, превращая их из наблюдателей в участников событий. В одном из сюжетов зрителям предлагалось прокатиться по улицам Бруклина на мотоцикле: экран демонстрировал запись «от первого лица», вентиляторы имитировали дуновение ветра, сиденье вибрировало, динамик проигрывал запись оживленной улицы, а в камеру поступал запах бензина. Таким было первое в истории погружение в виртуальную реальность с «эффектом присутствия».

 

Первый в мире виртуальный симулятор «Сенсорама»

Первый в мире виртуальный симулятор «Сенсорама»

Источник иллюстрации: it-cube48.ru

Шлем и перчатки виртуальной реальности

Шлем и перчатки виртуальной реальности

Источник иллюстрации: Wikipedia

 

Сегодня для погружения в виртуальную среду используются облегченные устройства, приспособленные для индивидуального пользования: головные наушники со встроенными динамиками, дисплеем с раздельными линзами для двух экранов и внутренним трекингом, который отслеживает движение головы в пространстве. Контроллеры — две рукояти с широкими пластиковыми кольцами сверху и тонкими силиконовыми ремешками для крепления на запястьях — позволяют «дотрагиваться» до виртуальных объектов руками. Имитацию прикосновений вызывают тактильные отклики перчаток. Например, чтобы натянуть тетиву виртуальной стрелы, курок джойстика создает «эффект сопротивления», когда для нажатия приходится применить больше силы. Получается, что перед глазами у нас лук и стрела, мы физически чувствуем ее натяжение — в чем отличие от реальных ощущений? Так и происходит «обман» мозга.

Важную роль в создании «эффекта присутствия» играет вовлеченность. Она зависит от сосредоточенности пользователя на стимулах виртуальной среды — естественная реальность не должна пересекаться с виртуальной и отвлекать пользователя. Очки должны быть удобными, максимально изолирующими обзор. Если во время перемещения внутри виртуального мира человек будет ударяться об объекты реального пространства или боковым зрением видеть из-за очков свою комнату, он не сможет сосредоточиться на виртуальной симуляции. В таком случае добиться эффекта погружения будет невозможно.

 

Негативные эффекты

К сожалению, «эффект присутствия» не только развивает новый сенсорный опыт, но иногда вызывает дискомфорт. Дело в том, что человек при перемещении внутри симуляции находится, как правило, в статичном положении. Пользователь сидит или ходит по небольшому отрезку игрового поля, а управляет своим перемещением с помощью кнопок контроллера. Это сделано для того, чтобы не столкнуться с реальными объектами вокруг себя.

Именно из-за такого перемещения, когда тело остается неподвижным, а в очках виртуальной реальности человек продолжает перемещаться, возникает «симуляторное расстройство», или киберболезнь. Зрительные сигналы сообщают о перемещении, в то время как тело остается неподвижным. Из-за такого рассогласования зримой картины и физического положения в пространстве происходит дезориентация, приводящая к возникновению симптомов тошноты, головокружения, повышения потоотделения, напряжения глаз и др.

Площадь игровой зоны

Площадь игровой зоны

Источник иллюстрации: Holographica

Возможно, в обозримом будущем человек сможет свободно ходить по виртуальному миру — и тогда проблема сенсорного рассогласования разрешится сама собой. Но пока современное «игровое поле» ограничено, потому что виртуальное пространство порой гораздо шире реального или сильно отличается от него по содержанию, из-за чего перемещение становится опасным.

 

Материал подготовлен на основе информации из открытых источников.

Автор Марианна Еркнапешян.

Фото на странице и на главной странице: Pinterest