Виртуальная реальность

Виртуальная реальность (англ. virtual reality, VR, от virtual — кажущийся; иногда также виртуальное окружение, киберпространство) — живая иллюзия взаимодействия с динамическим объемным окружением, создаваемая у человека-наблюдателя с помощью компьютерной графики и других, например, акустических и тактильных средств предъявления информации и обратной связи о собственных движениях. В частности, в настоящее время достигнут значительный прогресс в области тактильных (гаптических) компонентов виртуальной реальности (Data Gloves). Для создания особенно убедительного эффекта психологического погружения в искусственную среду, наряду с носимыми на голове компьютерными мониторами (Head Mounted Displays), также используется автоматическое отслеживание движений наблюдателя и проекция стереоизображений на стены и пол помещения, в котором он находится (Cave Automatic Virtual Environment). Бурно развивающаяся технология ВР находит применение в архитектуре, медицине, при создании современных тренажеров, разработке прототипов новых продуктов и изделий, в системах коммуникации и индустрии развлечений.

 Известно несколько основных классов систем ВР. Кроме полностью искусственных моделей среды и объектов, в технических устройствах отображения информации начинает применяться промежуточная форма представления среды, расширенная реальность (augmented reality, AR). В этом случае восприятие реального окружения совмещается с элементами искусственного окружения, что дает возможность воспринимать скрытые характеристики объектов, такие как внутреннее устройство автомобильного двигателя, точное положение анатомических структур во время эндоскопической операции, детальный рельеф местности в тумане и т.д. Последней разновидностью является так называемая расширенная виртуальность (augmented virtuality, AV), которая представляет собой искусственное окружение для реальных объектов, используемое, например, для проведения ВР-видеоконференций с обсуждением и проверкой характеристик реальных технических изделий (см. рис.1).

Рис. 1

Промышленная система виртуального общения и взаимодействия (с разрешения фирмы DaimlerChrysler).

Как важный продукт прикладной информатики, системы ВР разрабатываются при участии информатиков, психологов и нейрофизиологов. Эти системы начинают оказывать заметное влияние и на сами психологические исследования, прежде всего психологию восприятия и медицинскую психологию. Они, в частности, используются для создания условий экспериментов, которые, с одной стороны, экологически валидны, а, с другой, позволяют контролировать независимые переменные (например, в исследованиях восприятия опасных ситуаций и реагирования на них при поездках по виртуальному городу). Наряду с вкладом в методологию эксперимента, технология ВР служит источником аналогий для теоретических представлений о восприятии человека. При создании виртуального окружения сначала строится схематическая (или «проволочная») модель среды, которая затем «облачается» участками различных текстур. Можно предположить, что восприятие решает обратную задачу, а именно задачу перехода от информационно богатого внешнего окружения к обедненной схематической модели среды.

Литература:

Б.М. Величковский (2003). Успехи когнитивных наук: технологии, внимательные к вниманию человека. В мире науки, 12, 87-93.

O. Grau (2003). Virtual Art: From Illusion to Immersion, Cambridge, MA: MIT Press.

G.C. Burdea, Ph. Coiffet (2003). Virtual Reality Technology, 2nd Ed., NY: Wiley-IEEE Press.

 Б.М. Величковский