Виртуальная реальность. Где? Когда? Как?

Два года назад произошло долгожданное событие, которое с радостью воспринял весь компьютерный мир: у нас появились наконец бытовые шлемы виртуальной реальности (ВР) для ПК. Целых три модели. Мы писали о них в статье "А мне летать охота!" ("Мир ПК", #2/96, с.166). Затем в России начался самый настоящий "виртуальный" бум - многие пользователи и предприниматели, несмотря на сравнительно высокие цены, спешили приобщиться к модной технологии. Стильные шлемы VFX-1 компании Forte и I-Glasses от Virtual I/o мелькали на страницах журналов, демонстрировались на выставках и в компьютерных салонах, предлагались в игровых залах. И вот пришло время подвести итоги.

Приходится честно признать - первое пришествие виртуальных технологий провалилось. Люди не получили того, чего ожидали, разочаровались и переключили свое внимание на другие модные новинки. Действительно, зачем портить глаза в неудобном шлеме, когда за те же деньги можно купить большой монитор и трехмерный акселератор 3Dfx. С такой конфигурацией результат сразу становится ощутимым. Полное "погружение" в виртуальный мир здесь не получается, зато качество изображения впечатляет. А если добавить к нему хороший трехмерный звук, наличие удобного джойстика, возможность вывода изображения на большой ТВ-экран, пожалуй, будет не хуже, чем в дорогих игровых аппаратах. Но все-таки хотелось бы большего - проникнуть "внутрь", оказаться самому в центре событий. Попробуем ответить на вопрос: каковы перспективы у виртуальной реальности?

Относительно будущего мультимедийных шлемов ВР, предназначенных для игр, сказать что-то конкретное сложно. Из трех начавших разрабатывать это направление фирм VictorMaxx Technologies (шлем CyberMaxx), Virtual I/o (I-Glasses) и Forte Technologies (VFX-1), первые две уже не существуют. Компания Forte, хотя и продолжает выпускать VFX-1, из-за серьезных финансовых проблем отложила свои наиболее амбициозные проекты (например, выпуск новой модели VFX-2) до лучших времен. Других моделей, нацеленных на потребительский рынок (ценой до 2 тыс. долл.), я не знаю. Зато индустрия промышленной виртуальной реальности развивается достаточно динамично. Многие компании предлагают свои решения в области создания разнообразных тренажеров, медицинских комплексов, графических систем для моделирования и визуализации. Весомый вклад вносит и индустрия развлечений - сейчас в мире насчитывается более 4 тыс. игровых комплексов ВР, и их число постоянно растет. На рынке представлены десятки разновидностей шлемов, датчиков, перчаток, различных сенсоров и систем стереовидения. Попытаюсь рассказать вам о некоторых из них.

"Быстрые деньги"

Если вас интересуют виртуальные комплексы, предназначенные для оборудования игровых залов, то обратите внимание на систему QuickSilver VR от Liquid Image Corp. Она рассчитана на двух игроков и базируется на специально доработанной версии известной игры Duke Nukem 3D. Кроме того, ее можно использовать для игр Doom, Doom II, Ultimate Doom и Heretic. В комплект поставки входят два компьютера (минимальная конфигурация: Pentium 200, 32-Мбайт ОЗУ, 4 Мбайт 3D SVGA, 32-голосная звуковая плата), акустические системы с поддержкой объемного звучания, устройства для отслеживания движений (трекеры SpacePad фирмы Ascension) и два шлема ВР серии MRG.

Имеется несколько моделей шлемов, отличающихся значениями разрешающей способности и качественными параметрами. В базовом варианте предлагается относительно дешевый шлем MRG 2.2, который по качеству изображения не сильно отличается от Forte VFX-1. Но при желании вы можете заказать модель X3, обеспечивающую реальное разрешение SVGA (6405480) и быструю скорость реакции - всего 15 мс. Все шлемы оборудованы акустическими телефонами Sony и работают от сети 120/240 В.

Очень интересна конструкция трекера SpacePad: его передатчик в виде тонкой спирали вмонтирован в специальный коврик, который стелится на полу игровой конструкции и излучает магнитное поле, - таким образом с помощью сенсоров, установленных в шлеме и манипуляторе, считываются все движения головы и руки. Игра сводится в основном к классической дуэли двух противников в мире Duke Nukem, хотя возможно и коллективное истребление компьютерных монстров. Цена такого виртуального комплекса в зависимости от конфигурации составляет 25-40 тыс. долл.

http://www.mbnet.mb.ca/~havelk/

На службе прогресса

Компания Virtual Research Systems занимается разработкой и системной интеграцией виртуальных комплексов для решения более серьезных задач. В первую очередь это различные научные и промышленные проекты, требующие создания сложных объемных миров или визуализации физических процессов, которые невозможно (или очень дорого) реализовать "вживую". Типичным примером может служить процесс разработки узлов и компонентов для машин класса "Формула-1", практически полностью на первых этапах осуществляемый с помощью компьютерного моделирования. И только когда все детали доведены и состыкованы друг с другом, а виртуальные испытания подтверждают заданные аэродинамические и технические параметры, начинается физическое воплощение машины.

С 1991 г. Virtual Research выпустила уже пять поколений шлемов ВР. Среди них обращает на себя внимание модель V8, обеспечивающая разрешение вплоть до 19205480. Она предназначена для современных имитаторов и используется в некоторых аэрокосмических тренажерах. Небезынтересно отметить, что Virtual Research купила права на технологию I-Glasses, и в скором времени эти шлемы в доработанном варианте опять поступят в продажу.

http://www.virtualresearch.com/

Виртуальные очки

Одновременно со шлемами ВР на рынке появились так называемые виртуальные стереоочки, основанные на технологии поляризации изображения, - четные и нечетные строки видеосигнала с некоторой задержкой отображаются соответственно для правого и левого глаза. Этот простой и недорогой метод не дает, правда, пользователю возможность интерактивно взаимодействовать с трехмерным миром (поворачивать голову, смотреть вверх и вниз), зато позволяет создавать впечатляющие трехмерные картины на мониторе компьютера и даже кодировать обычные видеофильмы. Такой комплект очков с затворами может работать практически с любой конфигурацией ПК и не требует наличия специальных аппаратных ресурсов. Нет здесь ограничений и в выборе рабочего разрешения - можете установить хоть 160051200, если ваши видеоадаптер и монитор поддерживают это значение с достаточной частотой развертки.

Из наиболее распространенных бытовых комплектов стоит особо выделить SimulEyes VR (компания Stereo Graphics), 3D-Max (Kasan Electronics), VR Surfer (Vrex) и две модели российских производителей - 3D Stereo Set (фирма "Русский щит") и 3D-bis (фирма "Блеск"). Думаю, что именно поляризационная технология формирования трехмерного изображения, несложная и дешевая, имеет шансы первой при-внести в нашу жизнь элементы виртуальной реальности. Некоторые производители графических процессоров и акселераторов уже стали интегрировать в них средства поддержки стереоочков. Так что вскоре достаточно будет включить ВР-очки в предназначенный для них разъем на графической плате, и вы сможете наслаждаться трехмерными играми и слайд-шоу, путешествовать по Internet или смотреть объемные фильмы. Помехой этому является лишь отсутствие единого стандарта на программные библиотеки API, и каждому производителю приходится сейчас самостоятельно писать все драйверы и договариваться о поддержке своих продуктов с разработчиками ПО.

К одному компьютеру можно подключить большое число ВР-очков, поэтому с их помощью очень часто оборудуют целые лекционные залы или презентационные комнаты. Если для ваших задач по каким-либо причинам очки не подходят, приобретите специальные ЖК-стереоэкраны, устанавливающиеся, подобно защитным фильтрам, сразу на монитор. Кроме развлекательной сферы, комплекты стереовидения применяются в медицине, образовании, архитектуре, дизайне и т. д. Например, ими удобно пользоваться при изучении анатомии человека для облегчения визуального восприятия информации.

http://www.stereographics.com/
http://www.vrex.com/
http://www.kasan.co.kr/

Виртуальная экспозиция

В 1997 г. английский Музей натуральной истории (Natural History Museum) организовал необычную выставку. Была открыта галерея, посвященная знаменитому путешествию капитана Кука на барке Endeavour к берегам Австралии (1768-1771). Своеобразие этой экспозиции заключалось в том, что трехмерная модель корабля в натуральную величину со всеми экспонатами на борту находилась... в виртуальном пространстве! Посетители могли с помощью двух больших экранов и джойстика исследовать корабль, рассматривать разнообразные образцы флоры и фауны пятого континента, найденные останки ископаемых, а также изучать документы, карты и другие свидетельства, сохранившиеся со времен этого удивительного путешествия.

Работа по созданию экспозиции продолжалась более года. Оригинальные экспонаты были отсканированы специальным оборудованием и переведены в трехмерные модели. В ближайшее время работники музея рассчитывают перенести эту выставку в Internet и сделать ее доступной для всех желающих.

Виртуальные миры в Internet

Производители

Игры с поддержкой виртуальных очков

• Hexen II
• Quake
• Comanche III
• Shattered Steel
• Descent I, II
• Terminal Velocity
• Hi Octane
• Magic Carpet
• Havoc
• Nascar Racing
• Mad Space