Орел Анастасія Олександрівна

студентка 1-го курсу факультету кібербезпеки та інформаційних технологій
Національного університету «Одеська юридична академія»

 

ВІРТУАЛЬНІ РОЗРОБКИ У СУЧАСНОМУ СВІТІ

Ідея занурити людину у нереальний простір виникла доволі давно, а починаючи з 1830-х років людство стало наближатись до реалізації задуму. Саме тоді були створені перші стереоскопи, які дозволяли спогляданням двох картинок бачити зображення об’ємним, оскільки людський мозок обробляє 2D-зображення від кожного ока і компонує його в один тривимірний об’єкт [1]. Надалі розвиток віртуальної реальності стимулювало розроблення у 20-х роках ХХ століття перших імітаторів польоту. Це були спеціальні прилади, які дозволяли молодим пілотам, здебільшого воєнним, навчатися керуванню різними видами повітряного транспорту. Проте сам термін «віртуальна реальність» (VR) з’явився 1980-х роках, коли у США була створена перша у світі лабораторія з досліджень та розроблення приладів віртуальної реальності.

З часом значної популярності VR набула саме завдяки сфері розваг. Це і гарнітури віртуальної реальності Sega VR, й ігрові консолі Nintendo та Xbox 360, й більш сучасні окуляри віртуальної реальності Oculus VR та шлеми Oculus Rift. До розробки VR-гаджетів долучились багато IT-компаній, серед яких були Apple, Google, Microsoft, Samsung, Facebook та інші.

Разом з віртуальною реальністю розвивається і доповнена реальність (AR). На відміну від VR, яка цілковито занурює у комп’ютерний світ, AR не позбавляє реальності, а лише додає у реальний світ додатковий віртуальний шар. Наочним прикладом доповненої реальності є популярна гра Pokemon Go.

Сьогодні віртуальні розробки використовуються не лише у сфері розваг. Завдяки можливості АR та VR змоделювати та візуалізувати різні ситуації, їх успішно використовують для ситуативного моделювання у медицині, авіації, будівництві, і навіть для навчання та напрацювання навиків правил самооборони. Приміром, застосування віртуальних розробок у психології та психотерапії показує гарні результаті при лікуванні стресових та психічних розладів. В Україні з цією метою була розроблена VR-програма VoxBox [2], яка допомагає людині збалансувати її емоційний стан. Іншим прикладом використання віртуальних розробок у медицині є огляд пацієнтів засобами окулярів HoloLense від Microsoft, які дозволяють лікарям у доповненій реальності накладати знімок комп’ютерної томографії на хвору частину тіла пацієнта. Завдяки чому цей пристрій суттєво знижує рівень ускладнень під час проведення операцій.

Ще однією сферою застосування АR та VR є можливість віртуального ознайомлення з товаром під час онлайн вибору. Наприклад, при виборі автомобіля, за допомогою VR-окулярів покупець може роздивитися та випробувати різні моделі авто, що допоможе йому визначитись з вибором. Завдяки віртуальним розробкам, вибір та купівля нової квартири стане реальною навіть на відстані. В окулярах віртуальної реальності людина може прогулятися по кімнатах свого майбутнього житла, оцінити розташування кімнат і навіть побачити краєвид з вікна.

Завдяки шолому віртуальної реальності у людини є можливість подорожувати у різні куточки планети, не виходячи з дому. Для цього компанія Google анонсувала застосунок Google Earth VR [3], який дозволяє побачити світ з висоти пташиного польоту.

Для того щоб відвідати якийсь відомий музей, більше не потрібно кудись летіти, адже відвідування музеїв стало доступним вдома. Людина може детально розгледіти світові шедеври, до яких в реальному світі зазвичай складно підійти через скупчення людей у музеї, і при цьому не перейматися за час, адже користувач може призупинити сеанс “подорожі” і повернутися до неї, коли цього забажає.

Спектр можливостей віртуальних розробок дуже великий, і надалі він тільки поширюватиметься. Проте використовувати їх треба з обережністю, адже після тривалого використання VR-шоломів багато користувачів скаржаться на погане самопочуття, труднощі з концентрацією, запаморочення, нудоту [4]. Причина цього криється у тому, що при зануренні людини у віртуальний простір вона бачить, як світ навкруги неї рухається, що суперечить реакції її вестибулярного апарату, оскільки людина під час віртуальної подорожі лишається нерухомою. Захисна реакція мозку у відчутті нудоти призвана позбавити організм від можливої загрози [5].

Для уникнення подібних проблем треба, щоб об’єкти у VR були максимально деталізовані і не було затримок у відображенні. Тому до продуктивності сучасних шоломів віртуальної реальності висуваються високі технічні вимоги, а розробники відповідних програмних VR-застосунків мають оптимізувати код так, щоб у грі не було ніяких затримок або лагів. Розробникам важливо, пам’ятати, що мінімальна кількість змінюваних кадрів в секунду (FPS) для віртуальних застосунків має бути у декілька разів більше, ніж для застосунків на смартфоні або комп'ютері [5], інакше це може спричинити проблеми з самопочуттям гравця.

Іншою складністю розробки програмних VR-застосунків є потреба генерації зображень для правого і лівого ока в шоломі та оптимізації процесу їх відтворення. Об'єкти, розташовані на відстані до трьох метрів від гравця, слід максимально деталізувати у відображенні, щоб гравець не відчував нереальності світу [5]. Далекий план може бути позбавлений такого рівня деталізації, що дозволить не витрачати ресурси та оптимізувати продуктивність.

Особливістю розроблення програмних VR-застосунків є позбавлення нав’язаних за темпом сценаріїв. Вибір дій та їхній темп може задавати лише користувач, що зумовлено необхідністю природнього сприйняття руху. Не можна керувати навіть напрямком погляду користувача, адже він сам вирішує, куди йому варто дивитися. Це зумовлює потребу програмного створення тривимірного простору навколо користувача, який буде сприйматися природньо, і доцільність програмного розроблення різноманітних інтерфейсних підказок та звукових ефектів, щоб користувач дотримувався задуманого сценарію.

VR дуже вимоглива до ресурсів комп'ютера, адже має швидко оброблятися доволі складна графіка. Висока вартість шоломів віртуальної реальності, потужних комп’ютерів та якісного спеціалізованого програмного забезпечення дещо гальмує масове розповсюдження VR, проте вона продовжує набирати популярності у різних сферах діяльності.

Список використаної літератури:

  1. Історія віртуальної реальності з 19-го століття по наші дні. URL: https://www.imena.ua/blog/the-history-of-virtual-reality/.
  2. ВР в медицині: як допомагають нові технології. URL: https://patriotdefence.org/brainteka/u-sviti/vr-v-mediczini-yak-dopomagayut-novitni-texnologiyi.html.
  3. Google Earth VR. URL:  https://arvr.google.com/earth/.
  4. Які небезпеки несе в собі віртуальна реальність. URL: https://hype.tech/@id103/kakie-opasnosti-neset-v-sebe-virtualnaya-realnost-k0ygu48x.
  5. Створення ігор для віртуальної реальності. URL: https://vc.ru/dev/36817-sozdanie-igry-dlya-virtualnoy-realnosti-opyt-pixonic.

 

Науковий керівник: доцент Трофименко О. Г.