Мечты о погружении в виртуальную реальность преследуют человека еще с очень далеких времен. Писатели-фантасты и футурологи в 20 веке создали немало произведений о том, как человек изобретает некое устройство, позволяющее создавать виртуальную реальность и полностью погружаться в нее.
Сейчас многие из этих мечтаний и многое из того, что описывали фантасты, стало нашей повседневной реальностью. У нас на выбор есть множество различных систем виртуальной реальности. VR-игры уже не что-то уникальное и новое, а почти обыденность.
Но что было между мечтами фантастов и сегодняшним днем? Как люди пришли от фантазий к качественной виртуальной реальности, которую порой действительно сложно отличить от реальности настоящей?
Эта история длинной больше века. Все началось с примитивных устройств для построения объемного изображения, а в итоге пришло к максимально реалистичной имитации реальности и возможности с ней взаимодействовать. История развития виртуальной реальности интересна и полна сенсационными изобретениями. Но давайте поговорим обо всем по порядку.
Если вы любитель смотреть или слушать, то для вас есть видео и подкаст на всех популярных подкастерских площадках.
А еще можете заглянуть к нам в группу Вконтакте, там будет подборка VR-игр, с которых можно начать знакомство с виртуальной реальностью.
В 1935-м году был напечатан рассказ американского фантаста и футуриста Стэнли Вейнбаума «Очки Пигмалиона». В произведении главный герой знакомится с профессором, который изобрел очки, позволяющие создать оптическую, слуховую, вкусовую, кинестетическую и обонятельную иллюзию реальности. Таким образом появилось первое, концептуальное представление о виртуальной реальности.
Скорее всего создатели первых vr-устройств вдохновлялись этим и другими произведениями Вейнбаума, так как их изобретения были очень похожи на то, что описывал фантаст.
В первую очередь созданием устройства для погружения в виртуальную реальность заинтересовались кинематографисты. Они видели в этом большой потенциал. И вот в 1956 году кинематографист Мортон Хейлиг представил свое изобретение под названием Sensograma.
Это была целая машина виртуальной реальности. Он представляла собой достаточно вместительную будку, в которую были интегрированы кинопроекторы, воспроизводящие кино на стереоскопическом экране, стерео звук, вибро кресло для имитации вибрации (например, тонущего корабля или обвала в горах), установка для имитации различных запахов и эмулятор атмосферных явлений, таких как ветер и дождь.
В 1962 году Хейлиг запатентовал свое изобретение и стал активно презентовать его инвесторам. Для Сенсограмы было снято 6 короткометражных фильмов, которые раскрывали все возможности аппарата. Но из-за того, что устройство было очень громоздким и дорогим, инвесторы не поверили в этот проект и Сенсограма не произвела революцию в сфере развлечений.
Но это была не единственная разработка Хейлига. В 1960 году он также презентовал устройство, максимально похожее на современные vr-очки. Telesphere Mask — именно так называлась гарнитура — была оснащена стереозвуком и позволяла транслировать стереоскопическое изображение через две небольшие электронно лучевые трубки.
Системы отслеживания движения пользователя не было, да и вообще устройство было экспериментальным и использовалось для просмотра видеоконтента и телевизионных программ.
Уже через год в США появляется похожий шлем, но уже с отслеживанием движений головы. Устройство назвали Headsight. Его разрабатывают инженеры компании Philco Corporation. Шлем не является VR устройством в полном смысле этого слова.
Headsight — военная разработка, которая упрощает удаленное наблюдение за объектами. Движения головы передавались на приводы камеры и позволяли наблюдать в шлеме то, на что направлена камера. Основная цель Headsigh состояла в том, чтобы удаленно наблюдать ситуации, которые слишком опасны, чтобы находиться в непосредственной близости от них.
В 1963-м году появляется первое серийное vr-устройство — очки-телевизор, разработанные писателем и изобретателем Хьюго Ге́рнсбека. Это было специфическое изобретение. Очки позволяли принимать телепередачи и воспроизводить телеконтент на двух небольших кинескопах. В отличие от предыдущих устройств, очки-телевизор выпускались серийно.
К 1968 году появляется новая по-настоящему передовая разработка. Профессор Гарварда Айван Сазерленд вместе со студентом Бобом Спрауллом создал «Дамоклов меч» — первую систему виртуальной реальности на основе головного дисплея. Очки крепились к потолку, и через компьютер транслировалась картинка.
Несмотря на то, что система имела все те же недостатки, что и Сенсограма, ею заинтересовались сразу две правительственные организации: ЦРУ и НАСА. “Дамоклов меч” был оснащен отслеживанием движений головы, в зависимости от которых менялась перспектива на экране. Устройство было исключительно лабораторным, в первую очередь из-за своей высокой массы, которая требовала крепление к потолку.
Можно сказать, что на этом первый этап развития виртуальной реальности и устройств для погружения в нее завершился. Дамоклов меч стал вершиной vr-технологий своего времени, поэтому дальше инженерам пришлось плотно поработать чтобы создать более современные устройства.
Работали в этом направлении в первую очередь заинтересованные военные. С помощью vr они хотели решить множество задач, поэтому вкладывали немалые средства в исследования и прототипы.
Первой заметной разработкой 70-х годов стал авиасимулятор для пилотов военной авиации с полноценной имитацией полета от компании General Electric. Разработки начались еще в начале 60-х, но с улучшением качества транзисторов, а также с развитием транзисторной схемотехники и информатики удалось создать полноценную компьютерную имитацию полета.
Главной особенностью нового устройства был обзор на 180 градусов, за счет применения 3-х экранов, которые окружали кабину. Летные тренажеры, использующие этот принцип, применяются и сейчас.
Следующим шагом стала довольно знаменитая система VIDEOPLACE, созданная в 1975 году компьютерным художником Майроном Крюгером. Это была первая в мире интерактивная vr-платформа, она представляла из себя несколько темных комнат с большими экранами.
Крюгер использовал компьютерную графику, проекторы, видеокамеры, видеодисплеи и технологию определения местоположения, но при этом не использовал очки. Пользователи могли видеть свои компьютерные силуэты, имитирующие их собственные движения.
Кроме того, пользователи в разных комнатах могли взаимодействовать с силуэтами других пользователей в том же виртуальном мире. Эта особенность была уникальной в то время и сильно поражала воображение.
VIDEOPLACE впервые показали в Центре искусств Милуоки в 1975 году. Система привлекла к себе немало внимания и вдохновила многих инженеров на дальнейшие разработки в области виртуальной реальности.
В 1977 году появился интересный проект, который можно считать предком нынешних сервисов Google Street View и панорамы улиц на Яндекс Картах.
Команда исследователей из Массачусетского технологического института создала фильм-карту Аспена — города в штате Колорадо. Система позволяла провести виртуальную экскурсию по городу, выбрав при этом время года. Панорама города создавалась так же, как и сейчас, при помощи многократного фотографирования города с проезжающей по улицам машины.
Шлем для этого не использовался, применялись стандартные мониторы и проекционные телевизоры. Технологического прорыва в этой системе не было, но был прорыв концептуальный. Он состоял в том, что VR-технологии позволяют достаточно точно имитировать другие места.
В 1979 появляется первый VR-шлем, по своим возможностям близкий к современным. Речь о мелкосерийной модели военного авиационного тренажера VITAL от McDonnell-Douglas Corporation. Он был оснащен системой отслеживания головы, а также движения глаз пилота и компьютерной генерацией картинки в стереоскопических видеоочках. Шлем оснащался ЭЛТ дисплеями для каждого глаза, а также снабжался стерео наушниками и микрофоном для связи с диспетчером.
80-е годы стали эпохой бурного развития технологий в области виртуальной реальности. Кроме того, именно в 80-е vr стал серийным и доступным простым людям.
В 1982 году Sandin и Defanti завершают работы над перчатками Sayre, которые могут считывать движения рук при помощи фотоэлементов и источников света. В момент движения количество света, попадающего на поверхность фотоэлемента, менялось, изменения в виде электрических сигналов фиксировались системой.
По сути это было первое устройство для распознавания жестов и первый шаг к тому, чтобы сделать виртуальную реальность по-настоящему интерактивной, заставив ее реагировать на действия человека.
Спустя 3 года, в 1985 появляется компания, оставившая заметный след в развитии VR — VPL Research, её основали Джарон Ланье и Томас Циммерман.
VPL Research известна как первая компания, начавшая серийное производство и продажу шлемов и перчаток виртуальной реальности. В 80-х они разработали такие системы, как DataGlove, EyePhone HMD и Audio Sphere.
Все эти устройства были связаны с игровой индустрией и не представляли ничего принципиально нового, но были достаточно технологичны для серийного производства, а также достаточно просты в использовании.
Считается, что The EyePhone стали первыми игровыми устройствами, отслеживающими положение головы, а The Data Glove послужили основой для легендарных Power Glove от Nintendo.
В течение следующих трех лет с 1986 по 1989 год американский инженер-исследователь в области виртуальной реальности Томас Фернесс разработал авиасимулятор, известный как Super Cockpit.
Тренировочная кабина была оснащена компьютерными 3D-картами и улучшенными инфракрасными и радиолокационными изображениями, а пилот мог видеть и слышать в режиме реального времени. Система слежения и датчики шлема позволяли пилоту управлять самолетом с помощью жестов, речи и движений глаз.
Это была уже не первая разработка Фернесса. Его изобретения использовали ВВС для тренировки пилотов.
В 1987-м году появились очки SegaScope 3-D Glasses. Из-за этого многие называют компанию Sega первопроходцами VR в игровой индустрии, что не совсем верно.
Дело в том, что SegaScope 3-D, придуманные Марком Серни, автором игры Marble Madness, стали просто аксессуаром для Sega Master System. Очки создавали иллюзию 3D графики в играх, что производило большое впечатление на игроков в эпоху, когда 3D было большой редкостью.
При этом SegaScope 3-D не были в полном смысле VR-устройством, так как не создавали имитации присутствия пользователя в виртуальном пространстве, не отслеживали его движений и ограничивались созданием объемных изображений.
По сути это были такие же 3D-очки, какие используют сейчас в кинотеатрах. Несмотря на это, успех таких игр, как Maze Hunter, Missile Defense и Zaxxon 3D, сильно подогрели интерес к теме виртуальной реальности.
Здесь стоит отметить оригинальный принцип работы этих очков. Телевизоры посылали на очки половинки изображения по очереди, за счет этого создавался эффект объемного изображения.
Но были у такой технологии и минусы. Во-первых, в 2 раза падала частота кадров, а во-вторых, игрок видел сильное мерцание картинки. От такого легко могла заболеть голова, да и просто становилось не очень приятно на такое смотреть.
В 1989 г. Скотт Фостер создал компанию Crystal River Engineering Inc, которая приняла участие в проекте NASA по развитию виртуальной реальности. Агентство использовало известные и проверенные технологии VR, добавив к ним несколько инноваций.
Одна из них заключалась в том, что для пользователя разработали полный костюм для погружения в виртуальную реальность. А второй инновацией стало использование бинаурального звука вместо обычного стерео. Это позволило создать принципиально новую по степени реалистичности аудиосистему.
Именно эту систему и разрабатывала компания Фостера. Благодаря их разработкам стало возможным создание движущихся фантомных источников звука в реальном времени. Проще говоря, раньше звук в виртуальной реальности просто звучал в левом или правом наушнике, а система, разработанная компанией Crystal River, позволила создавать эффект движущегося вокруг человека звука. Кто шарит в АСМР, поймет, о чем речь.
Естественно, это вывело VR на новый уровень, так как бинауральный звук давал гораздо большее погружение в виртуальную реальность.
Исследования и разработки 70-х и 80-х годов приблизили VR к тому, что мы знаем и видим сейчас. В это время появились системы отслеживания действий человека, а также стал использоваться бинауральный звук, кардинально меняющий восприятие виртуальной реальности. Но самое главное — появились предпосылки и возможности для массового производства и использования VR-устройств.
И вот в 90-х начинается эпоха массового распространения VR. Если раньше бОльшая часть разработок использовалась военными, разведкой и другими государственными ведомствами, то теперь виртуальную реальность стали активно адаптировать для сферы развлечений.
В начале 90-х компания Virtuality Group начинает выпуск аркадных VR-автоматов «Virtuality», на которых геймеры могли играть в трехмерном игровом мире. Система позволяла объединять автоматы для многопользовательских игр, а популярные аркадные игры, например Pac-Man, делали свои VR-версии. Такое массовое развлечение сделало виртуальную реальность понятней и ближе обычным пользователям и смогло популяризировать это направление игровой индустрии.
К 1993 году SEGA представила свою гарнитуру SEGA VR, которая предназначалась для аркадных игр и консоли Mega Drive. Дизайн гарнитуры был создан под влиянием популярных фильмов, таких как Робокоп, и представлял собой козырек с ЖК-дисплеями, стереонаушниками и датчиками отслеживания движений головы.
Несмотря на проработанность и технологичность, гарнитура так и не была выпущена из-за беспокойства компании о здоровье пользователей. SEGA считала, что эффект от погружения в VR будет слишком реалистичным. Представители SEGA утверждали, что использование устройства вызывает приступы морской болезни, а также сильную головную боль.
Правда многие специалисты говорили и говорят до сих пор, что таких эффектов не было и они не могли возникнуть, так как гарнитура от SEGA использовала проверенные технологии да и не могла показывать настолько реалистичную виртуальную реальность. Скорее всего причина отказа от производства гарнитуры была иной, но мы ее уже не узнаем.
Следующей попыткой сделать массовую VR-гарнитуру стал выпуск шлема CyberMaxx. Система оснащалась двумя дисплеями и имела хорошее разрешение – 505х230. Но и этот проект довольно быстро свернули. Причины две: высокая цена устройства и слишком серьезные требования к техническим параметрам компьютеров.
В 1995 году на рынок VR решила выйти Nintendo, выпустив консоль Virtual Boy, на которой можно было играть в 3D-монохромные видеоигры. Это была первая портативная консоль для отображения трехмерной графики. Консоль продавалась всего год, после чего ее сняли с производства, признав коммерческим провалом.
Геймеры совсем не признали эту консоль, так как у ее была масса недостатков. Во-первых, в ней не было цветной графики, а разрешение дисплеев было очень низким. Во-вторых, консоль была ну очень неудобна в использовании. Ее нужно было ставить на стол и прикладываться к VR-очкам, в итоге игрок принимал такую позу, что уже через 5 минут у него затекала и начинала болеть шея.
После стольких провалов VR-устройств в сфере видеоигр последовало еще 3 значимых проекта, которые в итоге тоже провалились. Это были I-glasses, Forte VFX1 и Glasstron.
Гарнитура I-glasses вышла на рынок одновременно с приставкой от Nintendo. Это был удобный и легкий вариант VR-шлема. Его было комфортно использовать, качество картинки тоже было приемлемым, но требовалось постоянное соединение кабелем с компьютером, что сильно мешало игре.
Разработчики Forte VFX1 проигнорировали опыт своих конкурентов и выпустили еще один проблемный VR-шлем. Их устройство имело стильный дизайн и многофункциональный контроллер. А вот качество картинки было очень низким, что и убило шлем в глазах геймеров.
После этого на американском рынке появляется устройство от компании Sony. Гарнитура Glasstron была выпущена в 3-х различных версиях. В целом это был более качественный проект, чем предыдущие.
Ведущая модель имела разрешение 800х600 и обеспечивала пользователя качественной картинкой. Устройство стало предшественником современного Sony PS VR, но хитом своего времени тоже не стало.
После этого на рынке VR-устройств для гейминга наступило затишье. Разработчики и производители обожглись на неудачных моделях и на время отложили планы по покорению геймеров виртуальной реальностью.
К тому же в конце 90-х расцветает новая популярная тема — Интернет. Развитие всемирной сети оказывает сильное влияние на разработчиков игр и всех, кто причастен к сфере развлечений. Многие переключаются на работу в этом направлении и про VR забывают.
Но забыли, конечно же, не все. Если крупные студии и производители не хотели возвращаться к тому, что принесло им убытки в прошлом, то энтузиасты никуда не пропали.
Несколько лет молодой инженер-самоучка Палмер Лаки разрабатывал свою VR-гарнитуру и делился успехами на форуме, где его заметил Джон Кармак, со-основатель компании id Software. В том же году Лаки основал Oculus VR и запустил кампанию на Kickstarter, которая собрала 2,4 млн долларов на реализацию его проекта.
И вот в 2012 году в VR-индустрии случился прорыв. На выставке Electronic Entertainment Expo был представлен первый прототип VR-очков Oculus Rift. Модель имела высокое разрешение 1080х1200 и угол обзора 110 градусов. Выпуск устройства стал колоссальным прорывом в сравнении с предыдущими подобными разработками.
Спустя два года после создания Oculus VR компанией заинтересовался Facebook и купил её за 2 млрд долларов. Это был переломный момент в истории VR. Именно после этой сделки популярность VR стала быстро набирать обороты, и за разработку новых гарнитур и шлемов вновь взялись крупные компании.
Одной из этих компаний стал Google. Причем зашел он с очень неожиданной стороны, но довольно грамотно. Два инженера разработали и выпустили на рынок простое, но эффективное устройство. Оно сделано из картона, имеет несколько линз и позволяет полностью погружаться в VR.
Это приспособление рассчитано на использование современного смартфона. С одной стороны воспринимать такую штуку всерьез как-то странно. С другой стороны стоимость такого оборудования достаточно низкая, что дает возможность каждому человеку максимально близко познакомится с технологией VR.
В дальнейшем Google даже выпустили модернизированный вариант этого устройства под названием Daydream VR. Смысл и принцип работы остались такими же, но очки стали гораздо удобнее предыдущего варианта.
Ну а дальше все пошло по накатанной. Sony объявила о работе над VR-гарнитурой для PlayStation 4, Samsung анонсировал Samsung Gear VR и так далее. Компании начинают пробовать различные варианты и развивать VR-устройства.
HTC, Google, Apple, Amazon, Microsoft Sony, Samsung — все начинают разработку собственных VR-гарнитур. В 2016 году HTC выпускает HTC VIVE. Это был первый коммерческий выпуск гарнитуры с сенсорным отслеживанием, которая позволяла пользователям свободно перемещаться в пространстве.
Отличилась и компания Microsoft, выпустив интересное устройство под названием Windows Mixed Reality. Это Комплексная система, объединяющая дополненную реальность и виртуальную. Систему представили в 2015 вместе с устройством Microsoft Hololens.
С помощью данной платформы пытались объединить людей, занимающихся VR, в одну систему. Делалось это с целью упрощения сотрудничества и эффективного развития данного направления.
Чем дальше, тем больше различных устройств от разных производителей выходили на рынок. Сейчас производством VR-очков занимаются все крупные производители цифровой техники. На выбор есть как относительно недорогие модели, стоимостью от 4-5 тысяч рублей, так и продвинутые варианты для больших фанатов VR-гейминга.
Виртуальная реальность стала классическим примером воплощения смелых фантазий в жизнь. Всего сотню лет назад люди только мечтали о том, что когда-нибудь человек сможет погрузиться в виртуальную реальность, которая будет максимально похожа на мир вокруг нас. А сейчас каждый может себе это позволить.
VR-устройства прошли через десятки лет эволюции. Как и многие другие повседневные для нас вещи, VR-очки и шлемы долгое время использовались и развивались лишь военными. После этого они вышли на широкий рынок сферы развлечений и чуть было не исчезли навсегда из-за коммерческого провала.
Но в итоге энтузиазм и жажда нового спасла перспективную технологию, сделав ее нашей новой реальностью. Конечно, у VR еще много проблем. Пока что не так много игр поддерживают эту технологию. Для игры в такие игры нужно иметь много свободного места, да и не все хорошо себя чувствуют, надев VR-очки.
Но технология развивается и совершенствуется. Все больше людей хотят испытать на себе погружение в виртуальную реальность, и все больше возможностей это сделать у них появляется.
А как вы относитесь к VR-играм? Уже пробовали поиграть в таком шлеме или пока не представилось такой возможности? Делитесь своими впечатлениями и мнением о VR-гейминге в комментариях!
