1.4 История и области применения

 Если вспомнить о существовании мира фантазий, сказок, мифов и преданий, то можно считать, что идея виртуальной реальности зародилась очень давно. Фантазии так и оставались фантазиями и вымыслом, пока не появились компьютеры.         Термин ВР был первоначально сформулирован Джероном Лениером, организатором соответствующих исследований в 1989 году[2].        Другие ранние исследования ВР, упоминались следующими авторами: Станиславом Лемом в 1963 году “Фантоматика” в книге "Сумма технологий"; Майроном Круегером в1970-х годах - “Искусственная реальность”, Уильямом Гибсоном в 1984-м - “Киберпространство”. А в начале 1990-ых годов появились термины “Виртуальные миры” и “Виртуальная среда”.         Шлем с дисплеем HMD был первым устройством, обеспечивающим оператору опыт активного погружения. Принцип действия шлема ВР основан на возникновении эффекта присутствия, когда человеку вместо визуального восприятия окружающего физического мира предъявляется управляемая при помощи обратной связи проекция трехмерного изображения на плоском экране.         Еванс и Сазерленд продемонстрировали свой шлем с таким дисплеем еще в 1965 году. Устройство “EyePhone” стало в 1989 самым первым доступным коммерческим шлемом ВР.           В оптической системе типичного шлема ВР размещено два миниатюрных экрана в виде двух визуальных каналов для каждого глаза для представления стереоскопической картины виртуального мира. Датчик, отслеживающий движение, непрерывно измеряет положение и ориентацию головы пользователя. Это позволяет согласовывать производимые компьютером изображения и выстраивать из них сцены объемного мира, соответствующие текущей ориентации взгляда зрителя и его позиции на эту сцену. В результате оператор может осматриваться вокруг, поворачивая голову вместе со шлемом, перемещаться через среду виртуальной реальности.         Для того, чтобы преодолеть неудобства непривычного и неудобного шлема ВР, были предложены альтернативные концепции для восприятия и погружения в среду виртуальной реальности.          BOOM это устройство со стереоскопическим дисплеем в виде коробки. Экраны и оптическая система размещены в коробке, которая связана с системой шарнирных подвесок на рычаге с датчиками, регистрирующими угловые и линейные перемещения по трем степеням свободы, и вращения по трем степеням свободы. Оператор смотрит в коробку через два отверстия и видит изображение виртуального мира. Он может установить коробку в любую позиции в пределах, допускающих конструкцией устройства. Отработка ориентации объектов виртуального мира, изображаемого на экранах BOOM, осуществляется компьютером, который отслеживает при помощи датчиков все положения коробки.          Система CAVE была развита в университете Штата Иллинойс в Чикаго и обеспечивает иллюзию погружения человека в виртуальный мир при помощи наблюдения проекций стереоизображений на полу и на стенах комнаты кубической формы. Несколько людей, одевают легкие стерео-очки могут свободно ходить внутри такой комнаты. Система непрерывно отслеживает положение ведущего зрителя и на основании этого формирует стереоизображения на экранах кубической комнаты.

В  настоящее время  игры и  имитация  средств  передвижения -  основные области   применения   виртуальной  реальности,  но  в   ближайшем   будущем предвидится   огромное  количество  новых   областей  ее   применения[1].   Для архитекторов  скоро  станет обычным  делом  создавать  виртуальные прототипы зданий, по  которым клиенты смогут пройтись и проверить  модификации на  той стадии, когда их  можно будет внедрить без особых  усилий. Покупатели смогут пройти (или даже пролететь) по виртуальным супермаркетам, не выходя из дома, даже не  встречаясь  с толпой других покупателей и не слушая музыку, которая им  не  нравится. Но  совсем не обязательно, что они останутся в виртуальном супермаркете в  одиночестве:  в виртуальной реальности  за  покупками  могут пойти  вместе  сколько  угодно  человек,  у  каждого  будут как  изображения остальных, так  и  изображение  супермаркета,  но  никому из них не придется выходить из дома. Концерты и конференции будут проводить, не назначая  места встречи; и  выгода  здесь  не  только  в экономии  на  стоимости  аудиторий, гостиниц  и  перелетов, но и в том, что  все участники смогут сидеть на самом лучшем месте одновременно.