ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ VR И AR ТЕХНОЛОГИЙ

FEATURES AND POSSIBILITIES OF USING VR AND AR TECHNOLOGIES

Anton Yakimchuk

student, Department of Informatics and Computer Engineering,

 Siberian state university of science and technology named after academician M.F. Reshetnev,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

Рассматриваются особенности технологий виртуальной (VR) и дополненной (AR) реальности. Приводятся способы и перспективы их применения.

ABSTRACT

This article reviews features of virtual (VR) and augmented (AR) reality technologies. It gives the ways and prospects of their application.

Ключевые слова: виртуальная реальность; дополненная реальность; эффект полного погружения.

Keywords: virtual reality; augmented reality; immersive effect.

Виртуальная реальность (англ. virtual reality, VR) – созданный техническими средствами мир, передаваемый через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие [1].

Пространство в виртуальной реальности представляет собой мир, смоделированный с помощью компьютерных технологий, в который пользователь может погрузиться с помощью специальных сенсорных устройств. Рассмотрим основные критерии, с помощью которых создается виртуальная реальность:

• Правдоподобность – пользователь не должен сомневаться в реальности происходящего вокруг;
• Интерактивность – должна иметься возможность взаимодействовать с предметами;
• Возможность изучения – мир должен быть огромным и детализированным;
• Хорошее аппаратное обеспечение, гарантирующее работу без перебоев;
• Эффект присутствия – когда человек ощущает вовлеченность в события, и среда оказывает влияние на его органы чувств.

В технологии виртуальной реальности используются 3 компонента, которые используются практически при любом взаимодействии с виртуальной средой [2]:

• Голова: при помощи специализированной гарнитуры, виртуальная среда отслеживает положение головы. Так, гарнитура двигает картинку согласно тому, в какие из сторон и когда пользователь поворачивает свою голову – в бок, вниз или вверх. Такая система официально называется шестью степенями свободы;
• Движения: в более дорогих модификациях технического обеспечения отслеживаются и движения пользователя, при этом виртуальная картинка будет двигаться согласно этим движениями;
• Глаза: еще один основополагающий в реальности датчик анализирует то направление, в котором смотрят глаза. Благодаря этому игра позволяет пользователю погрузиться в интерактивную реальность более глубоко.

Для погружения в виртуальную реальность используются различные приспособления [3]:

• Шлемы и очки: это пара маленьких экранов, находящихся напротив обоих глаз. Специальные шоры защищают от попадания света извне, а дополняют эффект погружения – стереонаушники. Шлемы бывают для компьютера, для мобильных устройств, а также независимые, то есть те, которые могут функционировать самостоятельно под руководством специальных операционных систем;
• Комнаты: картинка показывается на стенах помещений. Из положительных свойств можно отметить проецирование изображения в высоком разрешении, а также отсутствие укачивания у пользователей;
• Информационные перчатки: они позволят пользователю прикоснуться руками к интересному объекту и ощутить его так, словно он реален. Состоят они из оптоволоконных кабелей, специальных датчиков или электромеханических приспособлений;
• Джойстики: устройства содержат датчики движения, кнопки и колесики. Они беспроводные, что повышает удобство использования.

VR можно разделить на несколько классификаций, отличающихся техническими и воспринимаемыми спецификациями:

• VR с эффектом полного погружения: правдоподобная симуляция мира с высокой степенью детализации. Необходимо наличие высокопроизводительного компьютера и специального оборудования;
• VR без погружения: симуляция с качественным изображением, звуком и контроллерами, в идеале транслируемые на широкоформатный экран;
• VR с совместной инфраструктурой: почти как VR с эффектом полного погружения, но отсутствует эффект присутствия;
•  VR на базе интернет-технологий: используется технология Virtual Reality Markup Language.

VR можно использовать в таких сферах, как [2]:

• Развлечения: спросом пользуются игры, культурные мероприятия и туризм;
• Обучение: интерактивная реальность позволяет смоделировать тренировочную среду в тех сферах и для тех занятий, для которых необходимой и важной является предварительная подготовка. Как пример, это может быть операция, управление техникой и другие сферы;
• Наука: VR дает возможность значительно ускорить исследования как атомного, так и молекулярного мира;
• Медицина: при помощи VR можно тренировать и обучать медицинских специалистов: проводить операции, изучать оборудование, улучшать профессиональные навыки;
• Архитектура и дизайн: VR позволяет создавать объекты в виртуальном пространстве, в полном размере, для демонстрации, тогда как раньше использовались ручные макеты и воображение. Это касается не только строительных объектов, но и техники.

Дополненная реальность (англ. augmented reality, AR) – технологии, которые дополняют реальный мир, добавляя любые сенсорные данные. Они могут как привносить в реальный мир виртуальный данные, так и устранять из него объекты. Возможности AR ограничиваются лишь возможностями устройств и программ [1].

Дополненная реальность может быть использована в различных сферах [2]:

• Образование: наглядный показ исторический событий;
• Медицина: к примеру, будущие доктора могут осматривать наглядную модель скелета;
• Военная сфера: благодаря AR разработчики смогли создать особый шлем, который может проецировать картинку с камеры ночного видения и отслеживать движения головы оператора.

Проекты виртуальной (VR) и дополненной (AR) реальности могут не только создавать концептуально новые рынки, но и расширять уже имеющиеся. Сейчас VR и AR технологии активно развиваются, поэтому в ближайшее время вполне можно ожидать технологический прорыв в данных сферах.

Список литературы:

1. Скрынникова А.И. Все, что нужно знать про VR/AR-технологии — [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://rb.ru/story/vsyo-o-vr-ar/ (дата обращения 10.08.2020)
2. Что такое виртуальная и дополненная реальность? Принцип работы VR и AR технологий — [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://mining-cryptocurrency.ru/vr-ar-virtualnaya-dopolnennaya-realnost/ (дата обращения 11.08.2020)
3. Виртуальная и дополненная реальность — [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://avisi.ru/virtualnaya-realnost-i-dopolnennaya-chto-eto-takoe.html (дата обращения 12.08.2020)