A tecnologia de realidade virtual está se desenvolvendo muito rapidamente. Hoje em dia, você não surpreenderá ninguém com óculos de vídeo ou um jogo de realidade virtual. Nos últimos anos, muitas inovações tecnológicas foram implementadas.
No entanto, a maioria das ideias básicas da realidade virtual não apareceu agora, mas na década de 60 do século passado. E até agora, nem todos eles foram implementados. Vamos ver quem criou o quê, o que já temos e o que terá que esperar.
Interoperabilidade e emulação
Os elementos mais importantes da RV são a interatividade, a capacidade de interagir com o ambiente e o próprio ambiente, ou melhor, sua emulação. Na década de 1960, havia dois protótipos dessas tecnologias.
Por exemplo , o Link Trainer foi um dos primeiros protótipos de um simulador de vôo. O objetivo do projeto é fornecer ao usuário equipamentos de vôo realistas e fornecer feedback aos instrumentos de controle de vôo. Tudo isso possibilitou ao aluno-aviador ter uma ideia visual do vôo e de suas diferentes condições, sem arriscar a si e à aeronave. O simulador também foi adequado para profissionais que pudessem aprimorar suas habilidades.
Este simulador era muito procurado, pois possibilitava estudar as nuances dos diferentes modos de voo.
Sensorama- um sistema completamente diferente. Este é um projeto de entretenimento para os amantes do cinema. O Sensorama possibilitou a visualização de curtas-metragens em modo estereoscópico. O trabalho de ventiladores, geradores de odores (sim, está longe de ser uma ideia nova), uma cadeira móvel e som estéreo foram sincronizados com a imagem. Sensorama, aliás, é uma das primeiras tentativas de envolver uma pessoa na realidade virtual, imergindo-a na emulação, fazendo-a sentir-se igual à do mundo real.
Mas todas essas eram tecnologias analógicas. O desenvolvimento da tecnologia da computação deu a esses e outros sistemas semelhantes uma segunda vida.
A exibição definitiva
Em 1965, Ivan Sutherland, um cientista da computação, escreveu The Ultimate Display (PDF). Nele, ele delineou ideias que estavam à frente de seu tempo. Infelizmente, não havia possibilidades tecnológicas para sua implementação, embora o autor tenha feito algo. Quanto ao ensaio, é curto, apenas duas páginas. Na primeira parte, o autor reflete sobre a interatividade dos computadores e tecnologias de entrada dos anos 60.
A segunda parte é mais interessante, na qual o autor fala sobre o futuro, o progresso tecnológico e a “exibição cinestésica”, que permite usar todos os sentidos humanos ao imergi-lo na realidade virtual. De acordo com Sutherland, os computadores do futuro devem trabalhar não apenas com informações visuais, mas também com saída de som, além de interagir com uma pessoa usando motores de vibração, cheiros, etc. Quando o autor escreveu seu ensaio, os computadores não eram capazes de reproduzir sons como fazem agora, muito menos uma imagem.
Interatividade total
A espada de Dâmocles é a tentativa de Sutherland de desenvolver uma interface que pelo menos um pouco correspondesse às suas ideias e ideias sobre a ideia de
Sutherland ideal era que as pessoas estão muito familiarizadas com as diferentes formas de interagir com o mundo ao seu redor. Nós entendemos como um objeto se parece de um ângulo diferente, sabemos como fazer um objeto se mover ou como parar o movimento.
Sutherland teve uma ideia completamente lógica de que nossas ideias sobre o mundo real, as sensações, podem ser transferidas para uma espécie de mundo virtual. Isso nos permitiria conhecer novas oportunidades que não estão disponíveis para nós no mundo comum.
Para realizar ao menos parcialmente suas idéias, Sutherland e seus alunos desenvolveram um sistema suspenso no teto, que eles chamaram de "Espada de Dâmocles" (foto do sistema acima). Parte da "espada" era a tela inédita de seu tipo, cuja imagem não foi transmitida pela câmera, mas pelo computador, e a imagem foi criada por ele. Claro, eram gráficos vetoriais, mas isso já é alguma coisa. Além disso, pode-se mudar a posição nesta “realidade vetorial” simplesmente mudando a posição da cabeça ou inserindo dados.
Em geral, foi a "Espada de Dâmocles" a primeira tentativa bem-sucedida de criar realidade virtual com uma pessoa imersa nela. A imersão total não pode ser devido a limitações tecnológicas, mas o resultado é impressionante.
Ideias dos anos 60 que foram implementadas
A maioria dos conceitos e ideias descritos por autores na década de 60 agora são usados na forma de tecnologia. Aqui estão as idéias principais.
Objetos gerados por um computador podem não obedecer às regras da realidade comum.
Na realidade virtual, você pode remover a gravidade ou torná-la muito grande, alterar a fonte de luz, gerar qualquer coisa que você possa imaginar. Um exemplo vívido disso são os jogos, e não apenas a RV.
O próprio Sutherland imaginou uma tela controlada por computador com imagens como um espelho em um país das maravilhas matemático. E isso também é possível, uma vez que já foi criado um motor tridimensional para geometria não euclidiana, que nos mostra um novo mundo com o auxílio da interatividade.
Feedback tátil
A interação tátil ideal com o mundo virtual ainda não foi alcançada. Mas, em geral, essa tecnologia já funciona há muito tempo. Controladores de realidade virtual modernos, incluindo joysticks, controladores de jogos, smartphones, fornecem uma resposta tátil às ações do usuário no mundo virtual. O mesmo smartphone com botões virtuais é um bom exemplo disso.
Rastreamento de cabeça e mão
Uma das primeiras tecnologias implementadas pelos criadores da realidade virtual é o rastreamento de cabeça. Esse recurso já aparece nos óculos virtuais há muito tempo. Mesmo os óculos mais baratos, onde é necessário inserir um smartphone, oferecem essa oportunidade graças ao giroscópio do próprio telefone.
Além disso, a posição das mãos agora está sendo rastreada - muitos jogos VR modernos suportam essa possibilidade. Verdade, apenas se houver controladores especiais.
Tato, cheiro, outras sensações táteis
Quaisquer "cinemas 5D" oferecem uma oportunidade de mergulhar totalmente na realidade virtual, sentindo a sobrecarga, a sensação de vento e respingos de água e, às vezes, cheiros. Essa tecnologia está sendo aprimorada gradualmente.
E o que ainda não foi implementado?
Rastreamento de olhar altamente preciso O rastreamento de olhos não é tão difícil de implementar. O principal é determinar a localização da pupila, então com uma certa suposição é possível determinar para onde o dono está olhando.
Mas o rastreamento de alta precisão é um assunto completamente diferente. Existem muitos problemas aqui, incluindo movimentos involuntários dos olhos, características da estrutura e cor dos olhos de algumas pessoas, etc. E os próprios alunos não são tão fáceis de seguir, pois também não é estático. Este vídeo explica o problema em detalhes . Em geral, a tecnologia de rastreamento ocular está melhorando gradualmente, mas continua muito complexa para se tornar popular.
Feedback de força preciso
A questão é que ainda não há feedback de força de alta precisão nas tecnologias de RV disponíveis para todos. Sim, abraços simulados, apertos de mão, etc. - tudo isso está lá, os projetos correspondentes existem.
Mas as simulações de alta fidelidade da física simples do mundo real ainda são o domínio de projetos especializados que não chegaram ao domínio público. Sim, e equipamento adicional é necessário aqui, apenas luvas / capacete não são suficientes.
Simulação ideal
Esta é a parte mais difícil de implementar, que foi fantástica para os anos 60 do século passado e continua sendo hoje.
Trata-se das últimas frases do ensaio de Sutherland, onde ele diz que uma simulação ideal é uma sala em que um computador controla as propriedades da matéria e sua própria existência. Assim, a cadeira, que está nessa realidade virtual, deve ser uma cadeira real, permitindo ao usuário sentar-se nela. Bem, uma bala disparada em uma sala assim seria fatal.
Parece parte da trama de Matrix, certo?
Separando funções importantes de apenas funções legais
É seguro dizer que as melhores ideias para a realidade virtual vieram de meados do século passado. No entanto, alguma parte não foi implementada porque é cara ou não é realmente necessária. A principal coisa que os criadores da realidade virtual queriam alcançar era a imersão nela, quando a pessoa deixa de notar seus elementos individuais e vê uma "imagem" integral, interagindo com os objetos circundantes e a própria simulação, como acontece com a realidade.
Algumas coisas acabaram sendo desnecessárias para o mergulho. Por exemplo, um amplo ângulo de visão - nem sempre é necessário. Quanto ao som, por mais que seja de alta qualidade, sua transmissão pelos "fones de ouvido" reduz o grau de imersão. O cérebro humano começa a classificar o som como "não real". Os fones de ouvido são bons para ouvir música, mas não para realidade virtual.
Mas é muito importante - uma tela com bom rastreamento e baixa latência. Uma pessoa sabe que tem um capacete na cabeça, mas o cérebro parece não prestar atenção a isso, considerando que a "imagem" na tela é real. Não existe tal coisa se você usar capacetes de vídeo antigos. Por exemplo, o Forte VFX1 VR estava disponível em meados dos anos 90. Mas, é claro, ele não "ficou ao lado" dos atuais capacetes de vídeo. As tecnologias da época simplesmente não permitiam a criação de uma realidade virtual de alta qualidade, onde uma pessoa pudesse mergulhar de cabeça.
Qual é o próximo?
Provavelmente, as tecnologias existentes serão aprimoradas, novas aparecerão. Além disso, o rastreamento das expressões faciais e emoções de uma pessoa aparecerá na realidade virtual. Essas tecnologias já estão sendo desenvolvidas, por exemplo, o Facebook está funcionando.
Isso aumentará o grau de interatividade e a qualidade das reuniões virtuais. Não se trata apenas de jogos, mas também de outras tecnologias, como salas de aula virtuais, reuniões de negócios, reuniões amigáveis, etc.
Agora, a velocidade do progresso das tecnologias de RV aumentou graças à quarentena, portanto, no futuro, você pode esperar novas conquistas dos desenvolvedores. Talvez muito em breve possamos ver os últimos desenvolvimentos que aumentarão o grau de imersão na realidade virtual. Mas, em todo caso, a base são todas as mesmas ideias dos anos 60.
