На заре новой эры. Автобиография отца виртуальной реальности
- Автор: Ланир Джарон
- Год: 2018
- Язык: русский
- Год: 5 редакция
- ISBN: 978-5-04-098628-6
- Переводчик: Эрика Воронович
- Жанр: Биографии и мемуары
Электронная книга - «На заре новой эры. Автобиография отца виртуальной реальности». Краткое содержание книги:
Тридцать четвертое определение VR: инструментарий, который, возможно, когда-нибудь обеспечит обмен честными сигналами.
Мы знаем, что у фотонов нет никаких регистров памяти, за счет которых они сохраняли бы инструкции о смене траектории, которая произойдет в будущем. Если они движутся в каком-то направлении, то будут нестись вперед, пока не встретятся с объектом, который заставит их отклониться.
Это значит, что фотон нельзя заставить совершить запланированный поворот на девяносто градусов и влететь вам в глаз, чтобы вы смогли его увидеть. Обязательно должен существовать физический объект, с которым соприкоснется фотон перед тем, как попадет на сетчатку вашего глаза.
Этот последний оптический объект может быть и светящимся пикселем на экране, который сам производит фотоны. Таково положение дел с обычным экраном телевизора или компьютера. А может быть, волна фотонов оттолкнется от стекла с амальгамой. Именно это происходит, когда вы видите себя в зеркале.
А может быть, несколько фотонов пробьется через толщу стеклянной линзы и разлетится в разные стороны. Это происходит с обычными очками и называется рефракцией. А может, фотон последует за микроскопической структурой внутри решетки или голограммы. Это называется дифракцией.
Но виртуальные объекты, если смотреть на них невооруженным глазом, не могут парить в воздухе перед заставленным колбами и пробирками столом лаборатории сумасшедшего ученого или в помещении, где хранится оружие секретных агентов.
Знаю, это ужасно неутешительное откровение[85].
Можете представить мое отчаяние? Почему таким умным людям, как изобретатели и военные стратеги, так сложно это понять? Это сродни тому, как отговаривать людей принимать фальшивое, но дорогое шарлатанское снадобье. Люди любят верить в невозможное.
Меня утешает лишь то, что существует множество способов создать работающие дисплеи для виртуальной реальности. Думаю, что какую бы стратегию виртуальной реальности мы ни изобрели, обязательно появится кто-то, кто предложит новую странную идею. Возможное оказывается куда более интересным и увлекательным, чем невозможное, стоит только дать ему шанс.
Спектр устройств
Вот рисунок, на котором я собрал различные оптические методы виртуальной реальности (в противоположность невозможным парящим в воздухе голограммам). За основу я взял расстояние, с которого начинают работать устройства виртуальной реальности. Я нарисовал простую схему, как рисовал ее в самом начале существования VPL, чтобы попытаться решить, нужно ли нам выпускать шлемы или какие-то иные визуальные приборы.
Указанные здесь дисплеи виртуальной реальности подразделяются на девять классов, и всего можно насчитать семнадцать способов воплотить визуальный аспект виртуальной реальности, и это еще не полный список! Понимаю, что этот перечень может напугать людей, далеких от технологий, но на самом деле вам нужно понять лишь несколько важных моментов.
Мне больше всего нравится работать с дисплеями, расположенными около глаз (знакомыми уже шлемами виртуальной реальности, как старые EyePhone или современные HoloLens), так что мнение о них я поместил в рамочки, но я работал почти со всеми категориями устройств, которые тут упоминаю. Я называю этот список неполным потому, что мы с коллегами надеемся добавить в него новые устройства, но я еще не готов о них рассказывать.
Почему эта схема такая сложная? Зачем в ней столько пунктов? Дело в том, что единого совершенного инструментария виртуальной реальности не существует. Каждый день средства визуального отображения виртуальной реальности хорошо справляются с одними задачами и не слишком хорошо – с другими. Я надеюсь, что все эти многочисленные устройства виртуальной реальности найдут свое место в мире.
Виртуальная реальность разрабатывается для людей и тесно связана с человеческим мозгом, так что я собрал воедино различные способы организации виртуальной реальности вокруг мозга. С точки зрения исследователя, восприятие сосредоточено в областях, опирающихся на расстояние и расположение, причем каждая область сосредоточена на своей разновидности внимания и восприятия.
Например, то, как вы видите объекты реальности, которыми можете управлять при помощи рук, отличается от того, как вы видите объекты, которые находятся от вас слишком далеко, чтобы до них дотронуться. Для этого разделения важно объемное зрение.
Дальше следует разделение по принципу сосредоточенности – объекты, которые прямо перед вами, и те, что в стороне, в поле периферического зрения, которое требует другого вида сосредоточенности. Вы куда более восприимчивы к определенным разновидностям движения на периферии, к горизонту и даже к едва уловимым различиям в оттенках цветов, особенно в темноте. При конструировании хорошего шлема виртуальной реальности учитываются все эти пять моментов.
85
Существует несколько способов немного обмануть невозможное. Можно нагреть воздух мощными лазерами, ионизировав его, и тогда в воздухе начнут вспыхивать маленькие синеватые искорки-звездочки. Небольшое количество таких искорок можно координировать и восполнять, и часто их бывает достаточно для того, чтобы получились контуры парящих трехмерных фантомов. (Это отдает радикальными экспериментами в области виртуальной реальности одной энергичной группы японских исследователей.)
Воздух не ничто; он сам слегка преломляет свет. Можно скоординировать интенсивные звуковые волны, получив при этом плотные воздушные карманы, преломляющие свет сильнее обычного – правда, не достаточно для того, чтобы отклонить фотон под крутым углом от центра комнаты по направлению к глазу. Зато можно сделать классную демоверсию. Насколько я знаю, еще никто не делал даже самую примитивную демоверсию этого подхода к невозможному, но, наверно, рано или поздно кто-то попытается. Это будет ужасно непрактично.
Самым близким подобием «голограммы», свободно парящей в воздухе, был, возможно, прототип моего изобретательного друга Кена Перлина. Прибор Кена сканировал воздух на небольшом участке пространства, обнаруживал пыль с помощью лазеров невидимого излучения, а затем поджигал случайные частички пыли более крупными лазерами видимого излучения, чтобы добиться нужного эффекта. Несмотря на то, что прибор худо-бедно работает, он неизбежно оставляет на лице отметины, а изображение размазывается и получается крайне нечетким.
Есть и другие варианты. С помощью яркого прожектора можно проецировать изображения на любые физические объекты, находящиеся в комнате. Некоторые мои коллеги в Microsoft Research, особенно Энди Уилсон, исследовали, чего можно добиться, скоординировав проецируемые изображения так, чтобы они совпадали с уже находящимися в помещении физическими объектами. Они могут создать иллюзию того, что комната пульсирует, а также вызвать другие интересные эффекты. Если на присутствующих в комнате людях будут надеты 3D-очки, то можно добиться ощущения присутствия трехмерных объектов в комнате, но это уже выходит за рамки фантазии «реальности без очков».
Если вы вдруг обожаете белые стены и гладкие, но не блестящие поверхности, то можете считать свою комнату экраном для проецирования. Этот эффект может пригодиться для сценических представлений и некоторых тщательно спланированных арт-сценариев. Первооткрывателем этого подхода, получившего название «проецируемая дополненная реальность», стал Майкл Неймарк и даже написал о нем ряд работ. – Прим. авт.