가상 현실 클럽 - 최고! 가상 현실. 그것은 무엇입니까

'가상현실'이라는 말을 들으면 어떤 생각이 드시나요? 가상 현실, VR)? 두꺼운 케이블로 컴퓨터에 연결된 투박한 헬멧을 착용한 사람을 상상할 수 있습니까? 네오와 모피어스가 매트릭스에 중독되어 있다고 생각하시나요? 아니면 용어 자체만으로도 움찔하시나요?
후자가 귀하에게 적용된다면 귀하는 아마도 컴퓨터 과학자 또는 엔지니어일 것입니다. 요즘 이들 중 많은 사람들은 직접적으로 관련된 기술을 연구할 때에도 "가상 현실"이라는 단어를 단순히 피합니다. 오늘날 대중이 가상 현실이라고 알고 있는 것을 지칭하기 위해 사람들이 사용하는 "가상 환경"(VE)이라는 용어를 더 자주 듣게 될 것입니다. 오늘의 최신 기사에서는 용어를 같은 의미로 사용하겠습니다.

가상 현실. 그것은 무엇입니까

기술의 명칭이 다릅니다. 다른 측면, 그러나 개념은 동일하게 유지됩니다. 컴퓨터 기술, 3차원 세계의 모방이 생성되어 사용자가 실제 현실에 있는 것처럼 느끼며 제어하고 탐색할 수 있습니다. 과학자, 이론가 및 엔지니어는 이 목표를 달성하기 위해 수십 개의 장치와 응용 프로그램을 개발했습니다. 존재하다 다른 의견진정한 가상 현실(VR) 경험을 정확히 구성하는 것이 무엇인지에 대해 설명하지만 일반적으로 다음을 포함해야 합니다.

  • 사용자 관점에서 실물 크기로 나타나는 3D 이미지
  • 사용자의 움직임, 특히 머리와 눈의 움직임을 추적하고 이에 따라 사용자 디스플레이의 이미지를 조정하여 관점의 변화를 반영하는 기능
이 기사에서는 가상 현실의 정의 특성, 가상 현실 시스템에 사용되는 일부 기술, 여러 응용 프로그램, 가상 현실 및 가상 현실에 대한 몇 가지 우려 사항을 살펴보겠습니다. 짧은 역사학문. 다음 섹션에서는 전문가들이 실제 가상 환경을 어떻게 정의하는지 설명하고 본격적으로 살펴보겠습니다.

가상 현실. 잠수

가상 현실 환경에서 사용자는 몰입감, 즉 무언가 안에 있고 그 세계의 일부가 된 듯한 느낌을 경험합니다. 또한 가상 현실에 있는 사람은 자신의 환경과 의미 있는 방식으로 상호 작용할 수 있습니다. 몰입과 상호작용의 결합을 텔레프레즌스라고 합니다. 컴퓨터 과학자 조나단 스테어(Jonathan Steor)는 이를 "직접적인 물리적 환경이 아닌 매개된 환경에서 존재감을 느끼는 정도"라고 정의했습니다. 즉, 효과적인 VR 경험을 통해 실제 환경을 인식하지 못하고 가상 환경 내에 존재하는 데 집중하게 됩니다.

프로그래머는 몰입의 두 가지 주요 구성 요소인 정보의 깊이와 정보의 폭을 제안했습니다. 정보 심도란 사용자가 실제 가상 환경에서 상호 작용할 때 받는 신호에 포함된 데이터의 양과 질을 말합니다. 사용자에게 이는 사진의 해상도, 환경 그래픽의 복잡성, 시스템 사운드 출력의 정교함 등입니다. Steor는 정보 용량을 "동시에 표현되는 감각 차원의 수"로 정의합니다. 가상환경의 경험은 사람의 모든 감각을 자극하면 다양한 정보를 갖게 된다. 가상 환경에서 발생하는 대부분의 실제 이벤트는 다른 감각 자극보다 시각적 및 청각적 구성 요소를 우선시합니다. 많은 분량과학자와 엔지니어들은 사용자의 촉각을 통합하는 방법을 모색하고 있습니다. 사용자에게 피드백과 터치스크린과의 상호작용을 제공하는 시스템을 햅틱 시스템이라고 합니다.

을 위한 효과적인 몰입사용자는 가상 환경에서 실물 크기로 나타나는 것을 관찰하고 유기적으로 관점을 바꿀 수 있어야 합니다. 가상 환경이 방 중앙에 있는 단일 스탠드로 구성된 경우 사용자는 어떤 각도에서든 이 위치를 볼 수 있어야 하며 사용자가 보는 위치에 따라 시점이 바뀌어야 합니다. VR 기술 및 이론의 선구자인 Frederick Brooks 박사는 매력적인 사용자 경험을 만들기 위해서는 디스플레이가 초당 최소 20~30프레임의 프레임 속도로 이미지를 투사해야 한다고 말합니다.

가상현실은 가상환경 이외에도 다양한 이름으로 불린다. 가상 현실에 대한 다른 용어로는 사이버 공간(공상 과학 작가 윌리엄 깁슨이 만든 단어), 인공 현실, 증강 현실, 텔레프레즌스 등이 있습니다.

가상 현실. 환경

가상 환경 시스템의 다른 감각 출력은 사용자가 탐색하는 동안 실시간으로 조정되어야 합니다. 환경. 환경에 3차원 사운드가 포함된 경우 사용자는 환경을 탐색할 때 소리의 방향이 자연스럽게 변한다는 것을 확신해야 합니다. 사용자가 가상 ​​환경에 몰입감을 느끼려면 감각 자극이 일관되어야 합니다.

사용자가 작업을 수행하는 시점과 가상 환경이 해당 작업을 표시하기 시작하는 시점 사이의 시간을 대기 시간이라고 합니다. 지연 시간은 일반적으로 사용자가 머리를 돌리거나 시선을 움직여 관점을 바꾸는 순간 사이의 지연을 의미하지만, 이 용어는 다른 감각 출력의 지연을 가리키는 데 사용될 수 있습니다. 비행 시뮬레이터 연구에 따르면 인간은 50밀리초 이상 지연을 감지할 수 있습니다. 사용자가 지연을 감지하면 인공적인 환경에 있음을 인식하게 하여 몰입감을 파괴합니다.

대화형 효과는 다음과 같이 시작됩니다. 간단한 언어로, 사용자가 주변의 실제 세계를 감지하기 시작하면 사라집니다. 실제 인터랙티브 효과나 실제 몰입형 분위기만이 사용자가 실제 환경을 잊게 만듭니다. 진정한 몰입이라는 목표를 달성하기 위해서는 개발자는 사용자에게 좀 더 자연스러운 입력 방식을 제시해야 합니다. 사용자는 상호작용 장치를 알고 있지만 실제로 가상 세계에 몰입하지는 않습니다. 다음 섹션에서는 텔레프레즌스의 또 다른 측면인 상호작용성을 살펴보겠습니다.

가상 현실. 상호작용

가상 환경에 몰입하는 것도 중요하지만, 사용자가 존재하지 않는 이 공간의 일부라고 느끼려면 상호작용의 요소도 있어야 합니다. 가상환경 시스템을 활용한 응용은 초기 단계에 있으며, 이 순간사용자가 상대적으로 수동적인 경험을 하도록 허용합니다.

예를 들어 오늘날에는 동일한 유형의 기술을 사용하는 가상 롤러코스터를 찾을 수 있습니다. 플로리다 주 올랜도에 있는 DisneyQuest에는 사람들이 자신만의 롤러코스터를 디자인한 다음 특수 장비를 사용하여 자신의 작품을 테스트할 수 있는 자체 사이버 공간 놀이기구가 있습니다. 시스템은 실제로 매우 흥미롭지만 초기 설계 단계 이후에는 상호 작용이 없으므로 이 사례는 진실하고 완전한 가상 환경의 예가 아닙니다.

상호 작용은 여러 요인에 따라 달라집니다. Steor는 이 세 가지 요소가 속도, 범위 및 지도 제작이라고 제안합니다. 과학자는 속도를 사용자의 행동을 컴퓨터 모델에 담아 가상 세계를 사람이 직접 느낄 수 있도록 표현하는 수준으로 정의한다. 이 모든 범위는 특정 사용자 작업으로 인해 발생할 수 있는 가능한 결과의 수를 나타냅니다. 매핑은 사용자 작업에 응답하여 자연스러운 결과를 생성하는 시스템의 기능입니다.

가상 환경에서의 탐색은 상호 작용 유형 중 하나입니다. 사용자가 사이버 공간에서 자신의 움직임을 지시할 수 있다면 이는 인터랙티브 경험이라고 할 수 있습니다. 대부분의 가상 환경에는 다른 형태의 상호 작용이 포함되어 있습니다. 사용자는 이러한 형태 중 하나를 몇 분 동안 사용한 후에 쉽게 지루해질 수 있습니다. 과학자 Mary Whitton은 제대로 설계되지 않은 상호 작용 형태는 방법을 찾는 동안 몰입감을 극적으로 감소시킬 수 있다고 지적합니다. 가능한 해결책이 문제를 해결하면 문제가 늘어날 수 있습니다. 가상 환경이 정말 흥미롭고 매력적일 때 사용자는 더 크게나는 불신을 제쳐두고 이 비현실적인 세계로 뛰어들 준비가 되어 있습니다.

진정한 상호작용에는 가상 세계 환경을 바꾸는 능력도 포함됩니다. 좋은 가상 환경은 실제 가상 환경 내에서만 의미가 있더라도 의미 있는 방식으로 사용자 행동에 반응합니다. 가상 환경이 이상하고 예측할 수 없는 방식으로 변화하는 경우 사용자의 텔레프레즌스 감각이 파괴될 위험이 있습니다.

다음 섹션에서는 가상화 시스템에 사용되는 일부 하드웨어를 살펴보겠습니다.

몰입과 상호작용
개발자들은 가상 환경이 사실적이지 않더라도 상호 작용이 쉽고 흥미로울 때 사용자가 더 강한 텔레프레즌스를 경험하는 반면, 사용자 상호 작용의 기회가 없는 현실적인 사이버 공간은 상대적으로 빨리 관심을 완전히 잃는다는 것을 발견했습니다.

가상 현실. 하드웨어 시스템

현재 대부분의 VE 시스템은 일반 개인용 컴퓨터를 제어하도록 설계되었습니다. 개인용 컴퓨터는 가상 환경을 만드는 데 필요한 소프트웨어를 개발하고 실행할 수 있을 만큼 정교합니다. 그래픽은 일반적으로 원래 무거운 3D 게임용으로 설계된 강력한 비디오 카드로 처리됩니다. 플레이어가 월드 오브 워크래프트를 플레이할 수 있게 해주는 동일한 그래픽 카드는 아마도 고급 사이버 공간에도 적합할 것입니다.

가상 현실 시스템에는 사용자에게 이미지를 표시하는 방법도 필요합니다. 많은 시스템은 HMD(헤드 마운트 디스플레이 또는 간단히 말해서 “헤드 마운트 디스플레이”, 가상 현실 헬멧이라고도 함)를 사용합니다. 일반적으로 이러한 시스템은 두 개의 디스플레이(두 눈에 각각 두 개의 디스플레이)가 내장되어 있는 투박한 시스템입니다. 따라서 깊이감이 느껴지는 본격적인 입체 효과가 생성됩니다. 구형 VR 헤드셋은 전통적인 유형의 프로젝터인 CRT(음극선관)를 사용했습니다. 크기가 큰 디스플레이였지만, 양질그리고 이미지 해상도. 그 외에 액정표시장치(LCD)도 사용됐다. 후자는 훨씬 저렴했지만 LRT 디스플레이의 품질과 경쟁할 수 없었습니다. 오늘날 LCD 디스플레이는 해상도와 채도가 향상되어 훨씬 더 발전했으며 LRT 디스플레이보다 더 보편화되었습니다.

다른 VE 시스템은 방의 벽, 바닥, 천장에 이미지를 투사합니다. 이러한 시스템은 CAVE(Cave Automatic Virtual Environments, CAVE)라는 약어로 불립니다. 이는 스포트라이트가 큐브 룸 크기의 벽 3개, 4개, 5개 또는 6개를 향하는 몰입형 가상 현실입니다. 제목은 플라톤의 공화국(Republic)에서 철학자가 인식, 현실, 환상에 대해 고민했던 동굴의 우화를 참조한 것입니다.

시카고 일리노이 대학은 프로젝션 기술을 사용하여 작은 방의 벽, 바닥 및 천장에 이미지를 투사하는 세계 최초의 CAVE 디스플레이를 개발했습니다. 사용자는 "동굴"을 탐색할 수 있으며 가상 현실을 통과하는 완벽한 환상을 만들려면 특수 안경을 착용해야 합니다. CAVE 시스템은 사용자에게 훨씬 더 넓은 시야를 제공하여 사이버 공간에 몰입하는 데 도움이 됩니다. 물론 몇 가지 단점도 있습니다. "동굴"은 매우 비싸고 상당한 비용이 필요합니다. 더 많은 공간다른 시스템보다.

디스플레이 기술과 밀접한 관련이 있는 것은 추적 시스템입니다. 추적 시스템은 컴퓨터 시스템이 올바른 시각적 디스플레이 이미지를 보낼 수 있도록 사용자 관점의 방향을 분석합니다. 이러한 시스템의 대부분은 사용자가 처리 장치가 있는 케이블에 말 그대로 묶여 있어야 하므로 사용자가 사용할 수 있는 움직임 범위가 제한됩니다. 추적 기술의 개발은 이러한 기술 시장이 주로 VR에 초점을 맞추고 있기 때문에 다른 VR 기술보다 뒤처지는 경향이 있습니다. 따라서 그러한 기술의 개발과 일반적으로 새로운 데이터 추적 방법에는 동일한 관심이 없습니다.

입력 장치는 가상 현실 시스템에서도 중요합니다. 현재 입력 장치는 전자 인장용 2버튼 또는 3버튼 컨트롤러부터 소프트웨어음성인식을 위해. 징계 통제에 대한 표준 시스템은 없습니다. 가상 현실에 일생을 바친 과학자와 엔지니어들은 가상 현실에 대한 인간의 경험을 가능한 한 자연스럽게 만들어 텔레프레즌스 감각을 향상시키는 방법을 끊임없이 탐구하고 있습니다. 가장 일반적인 형태의 입력 장치는 다음과 같습니다.

  • 조이스틱
  • 트랙볼
  • 컨트롤러 스틱
  • 전자장갑
  • 음성 인식
  • 모션 트래커
  • 런닝머신

가상 현실. 계략

과학자들은 VR용 바이오센서 개발 가능성도 모색하고 있다. 바이오센서는 신경과 근육 활동을 감지하고 해석할 수 있습니다. 바이오센서를 적절하게 보정하면 컴퓨터는 사용자가 물리적 공간에서 어떻게 움직이는지 해석하고 해당 움직임을 가상 현실로 변환할 수 있습니다. 바이오센서는 사람의 피부에 직접 부착할 수도 있고 장갑이나 스타킹에 통합할 수도 있습니다. 바이오센서의 한계 중 하나는 슈트입니다. 각 사람에 맞게 맞춤 제작해야 하며 그렇지 않으면 센서가 사용자의 신체에 올바르게 정렬되지 않습니다.


닌텐도 Wii


UNC-Chapel Hill의 Mary Whitton은 엔터테인먼트 산업이 대부분의 VR 기술을 발전시킬 것이라고 믿습니다. 특히 비디오 게임 산업은 엔지니어가 가상 현실 시스템 설계에 사용할 수 있는 그래픽 및 사운드 기능의 발전에 기여해 왔습니다. Whitton의 의견에서 흥미로운 유일한 것은 컨트롤러 막대입니다. 게임 콘솔닌텐도 Wii. 컨트롤러가 들어있습니다. 무료 판매, 일부 추적 기능이 있으며 일반적으로 비디오 게임을 하지 않는 사람들의 관심을 끌고 있습니다. 전통적으로 다른 가상 현실 기술에 비해 뒤떨어져 있던 입력 추적 장치를 갖춘 이 컨트롤러는 가상 현실 시스템에 도움이 되는 새로운 기술 발전의 첫 번째 물결이 될 수 있습니다.

일부 프로그래머는 다음과 같은 환상을 갖고 있습니다. 이 주제는 정보와 엔터테인먼트에 접근하기 위해 가상 풍경을 횡단해야 하는 3차원 가상 공간에서 인터넷의 발전을 제시합니다. 웹사이트는 3차원 형태를 취하므로 사용자는 이전보다 훨씬 더 문자 그대로 사물을 탐색할 수 있습니다. 또한 프로그래머는 이러한 특이한 비전을 달성하기 위해 여러 가지 프로그래밍 언어와 웹 브라우저를 개발했습니다. 그 중 일부는 다음과 같습니다:

  • 가상 현실 모델링 언어(Virtual Reality Modeling Language, VRML)은 World Wide Web을 위한 최초의 3차원 모델링 언어입니다.
  • 3DML플러그인 설치 후 대부분의 인터넷 브라우저를 통해 사용자가 장소(또는 웹사이트)를 방문할 수 있는 3D 모델링 언어입니다.
  • X3D인터넷에서 가상 환경을 만들기 위한 표준으로 VRML을 대체한 언어입니다.
  • 관절 프로젝트 활동 (Collaborative Design Activity, COLLADA) - 파일을 3차원 프로그램으로 변환하는 데 사용되는 형식입니다.
물론 VE 전문가들은 HMD 시스템(헤드 마운트 디스플레이)이 없으면 인터넷 기반 시스템은 진정한 가상 환경이 아니라고 주장합니다. 실종됐어요 중요한 요소몰입감, 특히 실물 크기 이미지를 추적하고 표시합니다.

가상 현실. 적용 분야

1990년대 초, 가상 현실에 대한 대중의 노출은 몇 가지 각도 숫자가 경주하는 상대적으로 길들인 표시를 넘어서는 경우가 거의 없었습니다. 체스판- 여전히 모든 것이 아주 원시적이었습니다. 엔터테인먼트 산업은 여전히 ​​가상 현실 애플리케이션, 게임, 연극 경험에 관심을 갖고 있지만, VR 시스템의 정말 흥미로운 사용 사례는 다른 영역에서도 찾아볼 수 있습니다.

일부 건축가는 비록 가상이기는 하지만 사람들이 기초부터 구조를 경험할 수 있도록 건축 계획의 가상 모델을 만들었고 지금도 만들고 있습니다. 고객은 외부와 내부를 탐색하고, 질문을 하고, 심지어 디자인 변경을 제안할 수도 있습니다. 가상 모델은 최종 제품에서 건물이나 방이 어떻게 보일지에 대한 훨씬 더 정확한 아이디어를 제공할 수 있습니다.

자동차 회사들은 VR 기술을 사용하여 새로운 자동차 모델의 가상 프로토타입을 제작하고 실제 모델을 제작하기 전에 철저히 테스트하고 있습니다. 디자이너는 주변에 고철을 두지 않고도 변경 작업을 수행할 수 있습니다. 결과적으로 개발 프로세스가 더욱 효율적이고 비용도 저렴해집니다.

가상환경은 군대의 훈련 프로그램에도 활용되며, 우주 프로그램심지어 의대생에게도요. 군대는 오랫동안 VR 기술과 그 개발을 지지해 왔습니다. 커리큘럼에는 모델링부터 모든 것이 포함될 수 있습니다. 차량그리고 군사 무기로 끝납니다. 일반적으로 가상 현실 시스템은 훨씬 더 안전하고 궁극적으로 저렴합니다. 대체 방법훈련. 집중적인 VR 훈련을 받은 군인들은 전통적인 환경에서 훈련받은 군인들만큼 효과적인 것으로 나타났습니다.

의학 분야에서 직원들은 가상 환경을 사용하여 수술 절차부터 환자 진단까지 모든 것에 대해 교육할 수 있습니다. 외과의사는 가상현실 기술을 활용해 훈련과 교육뿐 아니라 자동화된 로봇을 이용해 원격으로 다양한 수술을 수행한다. 최초의 로봇 외과의사는 1998년 파리의 한 병원에서 석방되었습니다. 이 경우 VR 기술을 사용할 때 가장 큰 문제는 영상 전송의 지연이며, 이는 전반적인 작업 과정과 그에 따른 결과에 긍정적인 영향을 미치지 못할 수 있습니다. 이러한 시스템은 외과 의사에게 정밀하게 조정된 감각 피드백을 제공해야 합니다.

다음 섹션에서는 가상 현실 기술의 몇 가지 측면과 과제를 살펴보겠습니다.

가상 현실. 측면과 어려움

가상 현실 분야에는 많은 문제가 있으며 매우 심각합니다. 이는 추적 시스템과 더 많은 것을 검색하는 것입니다. 자연스러운 방법사용자에게 가상 환경과의 상호 작용을 제공하고 가상 공간 구축 시간을 단축하는 등 다양한 기능을 제공합니다. 초창기부터 가상현실 기술을 개발해 온 추적 시스템 전문 기업이 여럿 있습니다. 그들 대부분은 소규모 회사그리고 그들은 오랫동안 물에 머물지 않았습니다. 일반적으로 가상 공간을 생성하는 것은 매우 복잡한 과정이므로 다음 생성을 위해 프로그래머 팀이 필요한 경우가 많으며 실제 객체를 가상 현실로 정확하게 복제하는 데 1년 이상이 걸릴 수도 있습니다.

가상 현실 시스템 개발자의 또 다른 과제는 열악한 인체 공학적 특성을 피하는 시스템을 만드는 것입니다. 많은 시스템이 특수 장비에 의존합니다. 다양한 장비, 이로 인해 사용자에게 부담을 주거나 물리적 케이블을 사용하는 기능이 제한됩니다. 세심하게 설계된 하드웨어가 없으면 사용자는 균형 문제, 관성 문제를 겪을 수 있고, 텔레프레즌스 감각을 잃거나 심지어 사이버 멀미(일종의 사이버 멀미)를 경험할 수도 있으며, 그 증상에는 완전한 방향 감각 상실 및 메스꺼움이 포함될 수 있습니다. 모든 사용자가 사이버 멀미를 앓는 것은 아닙니다. 일부 사람들은 아무런 영향 없이 몇 시간 동안 가상 세계를 탐색할 수 있는 반면, 다른 사람들은 사이버 공간에 단 몇 분만 있어도 메스꺼움을 느낄 수 있습니다.

일부 심리학자들은 가상 환경에 몰입하는 것이 사람에게 심리적 영향을 미칠 수 있다고 우려합니다. 그들은 가상 현실 시스템이 사용자를 폭력적인 상황에 놓을 수 있고 사용자를 둔감하게 만들 수도 있다고 제안합니다. 사실, 심리학자들은 명백해 보이는 가상 현실 시스템이 일종의 사이코패스를 낳을 수 있다고 말합니다. 또한 심리학자들은 일부 사람들은 둔감화에 대해 걱정할 필요가 없다고 주장하지만 실제적이고 진정한 VE 경험은 일종의 사이버 중독으로 이어질 수 있다고 경고합니다.

또 다른 문제는 범죄행위이다. 가상세계에서는 살인이나 성범죄 등 행위를 정의하는 것이 문제이다. 사람이 사이버 공간에서 자신이 원하는 것을 할 수 없다면 현실 세계에서는 그것을 하려고 노력할 것이라는 것이 밝혀졌습니다. 이런 일이 일어날 수는 없습니까? 연구에 따르면 사람들은 가상 환경에서 자극에 대해 실제적인 신체적, 정서적 반응을 보일 수 있으므로 가상 공격을 가함으로써 사람이 실제 정서적 트라우마를 경험할 수도 있습니다. 다음 섹션에서는 가상 현실 기술의 역사에 대해 설명합니다. 자, 인간 정신의 놀라운 창조의 역사를 살펴보겠습니다.

가상 현실. 이야기

가상 현실의 개념은 수십 년 동안 존재해 왔습니다. 대중은 1990년대 초에 이 놀라운 기술을 알게 되었습니다. 1950년대 중반, 모튼 하일리그(Morton Heilig)라는 영화감독은 모든 관객의 감각을 자극할 수 있는 연극적 경험을 구상했습니다. 그는 1960년에 Sensorama라는 단일 콘솔을 만들었습니다. 여기에는 입체 디스플레이, 팬, 향기 발산기, 스테레오 스피커 및 움직이는 의자가 포함되었습니다. 그는 또한 자신만의 가상 현실 헬멧을 발명했는데, 그 사람만이 사이버 공간에 완전히 몰입하지 않고 단순히 3D 형식으로 TV를 시청할 수 있었습니다.

Philco Corporation 엔지니어는 세계 최초의 가상 현실 헬멧(HMD)을 개발했습니다. 제품 이름은 "헤드사이트" 입니다. 헬멧은 스크린과 엔지니어의 폐쇄형 카메라 시스템에 연결된 추적 시스템으로 구성되었습니다. 위험한 상황에서 사용하도록 HMD에 설계되었습니다. 사용자는 머리를 돌리는 것만으로 카메라 각도를 조정하여 원격으로 실제 환경을 볼 수 있습니다. Bell Laboratories는 헬리콥터 조종사를 위해 유사한 HMD 시스템을 사용했습니다. 헬멧의 작동은 헬리콥터 바닥에 부착된 적외선 카메라와 통합되어 조종사가 어둠 속에서 비행하는 동안 선명한 시야를 가질 수 있습니다.

1965년에 Ivan Sutherland라는 과학자가 Ultimate Display라고 부르는 것을 발명했습니다. 이 디스플레이를 통해 사람은 실제 물리적 세계처럼 보이는 가상 세계를 들여다볼 수 있습니다. 이 비전은 가상 현실 분야의 거의 모든 발전에서 비롯되었습니다. Sutherland의 개념은 다음과 같이 구성됩니다.

  • 실제처럼 느껴지는 가상세계, 3D 사운드 시스템과 촉각자극
  • 세계의 실시간 모델을 지원하는 컴퓨터(당시 이 컴퓨터의 성능을 상상해 보세요)
  • 가상 개체 조작 현실 세계- 직관적인 방법
이듬해인 1966년, 서덜랜드는 가상 현실 헬멧을 만들었습니다. 컴퓨터 시스템. 컴퓨터는 디스플레이에 대한 모든 그래픽을 제공했습니다(지금까지 VR 헤드셋은 카메라에만 통합될 수 있었습니다). 사람이 편안하게 사용하기에는 구조 자체가 너무 무거워서 특수 서스펜션 시스템을 사용해 HMD에 탑재했습니다. HMD는 스테레오 효과로 이미지를 표시하여 깊이의 환상을 만들어낼 수 있었고, 사용자의 머리 움직임도 추적되어 그에 따라 시야가 변경되었습니다.

마지막 섹션에서는 기술의 발전과 미래에 대해 다룰 것입니다.

가상 현실. 기술의 발전과 미래

미국 항공우주국(NASA), 국방부, 미국 국립과학재단은 가상 현실 프로젝트에 대한 연구 개발에 많은 자금을 지원하고 있습니다. 또한 중앙정보국(CIA)은 Ivan Sutherland의 프로젝트와 개발을 위해 80,000 연구 달러를 할당했습니다.

수년 동안 VR 기술은 대중의 관심을 끌지 못했습니다. 1980년대 이전에는 거의 모든 개발이 운송 모델링에 중점을 두었습니다(). 그러다가 1984년에 Michael McGreevy라는 과학자가 인간을 컴퓨터 인터페이스(HCI)에 통합하는 방법으로 VR 기술을 실험하기 시작했습니다. 인간과 컴퓨터의 상호작용은 VR 연구에서 계속해서 큰 역할을 하고 있습니다.

Jaron Lanier는 1987년에 "가상 현실"이라는 용어를 만들었습니다. 1990년대 언론은 가상현실이라는 개념을 붙잡고 이를 따라 달렸다. 그에 따른 과대광고로 인해 사람들은 가상 현실 기술이 무엇을 할 수 있는지에 대해 비현실적인 기대를 갖게 되었습니다. 대중은 가상현실이 아직 그렇게 정교하지 않다는 사실을 깨닫게 되면서 시간이 지날수록 관심이 시들해졌습니다. '가상현실'이라는 용어는 대중의 기대와 함께 사라지기 시작했다. 오늘날 VE 개발자는 가상 현실 시스템의 기능이나 응용 프로그램을 과장하지 않으려고 노력하고 있으며, 짐작할 수 있듯이 "가상 현실"이라는 용어를 피하는 경향은 여전히 ​​​​낡은 질서입니다.

첨단 기술 세계의 기준으로 볼 때 최초의 가상 현실 안경이 시장에 등장한 지 꽤 오랜 시간이 지났습니다. 이제 제조업체는 이 마법 같은 환경에 가장 깊이 몰입할 수 있는 점점 더 많은 새로운 방법을 제공할 준비가 되어 있습니다.

안경과 헤드폰을 착용하는 것만으로도 볼 수는 없지만 같은 방에 있는 것처럼 느껴집니다. “특별한 다이빙 조건을 사용하면 어떻게 되나요?” — 개발자들은 생각한 다음 문제 해결에 착수했습니다. 이것이 바로 게임 등을 위한 가상 현실 공간이 발명된 방식입니다.

동시에 VR CAVE의 기본 버전은 1990년대 미국 일리노이주에서 개발되었습니다. 제작자 자신이 말했듯이 CAVE는 말장난인 동시에 약어(CaveAutomaticVirtualEnvironment)입니다. 그러나 이것은 또한 당신이 그 안에 있는 동안 현실과 구별할 수 없는 환상의 세계에 사람을 몰입시킨 철학자 플라톤의 "동굴"에 대한 일종의 암시이기도 합니다.

가상현실 CAVE는 벽에 3차원 영상이 투사되는 특별한 공간으로, 그 안의 객체는 환상의 세계에 둘러싸인 사용자이다. 여기에서는 사진, 비디오, 게임 등 원하는 모든 것을 볼 수 있습니다.

VR Cave 시스템은 매우 일반적이며 디자인과 인체공학뿐만 아니라 시뮬레이터로도 사용됩니다. 가상 현실 방의 주요 구매자는 항공기, 자동차 및 대형 장비를 생산하는 다양한 대형 제조업체입니다. 이러한 공간은 제품의 인체 공학적 테스트, 건물 설계의 가상 모형 또는 직원 교육에 사용될 수 있습니다.

CAVE 가상 현실 시스템: 광범위한 애플리케이션


지금은 주로 게임 클럽 소유자가 가상 ​​현실 방을 구매하려고 하지만 적용 범위가 훨씬 더 넓어졌습니다. 예를 들어 디자인, 경제, 심지어 훈련 시뮬레이터에도 적용할 수 있습니다. 자동차, 비행기, 선박 및 기타 장비 제조업체에서 주문하며 프레젠테이션, 교육, 마케팅 및 기타 연구가 그곳에서 수행됩니다.

모스크바에는 몇 년 동안 심리학 학부에 전체 화면 4개를 갖춘 MSU 가상 현실실이 있었습니다. 정기적으로 업그레이드됩니다. 다양한 요구모스크바 주립대학교 슈퍼컴퓨터와도 연결되어 있어 강의실 벽에서 직접 연구 결과를 볼 수 있습니다.

게임용 가상 현실 공간을 통해 가상 현실에 더 잘 몰입할 수 있습니다. 그러나 중요한 점은 기존 VR 안경보다 가격이 더 다르다는 것입니다. 객실의 주요 특징은 다음과 같습니다.

  • 모든 세부 사항을 주의 깊게 검사할 수 있는 최고의 이미지 해상도.
  • 낮은 핑으로 지연 없이 추적을 즐길 수 있습니다.
  • 표준, 인간 시야.
  • 가상 현실 장갑을 사용하면 머리와 몸뿐만 아니라 손가락까지의 움직임을 추적합니다.

CAVE 가상 현실 게임룸은 현재 일어나고 있는 상황에 대한 완전한 몰입 외에도 자유로운 이동의 기회도 제공합니다. VR 장치와는 달리 여기에서는 사용자가 전선의 제약을 받지 않습니다.

보는 것도 가능하다 자신의 몸, 이는 또한 중요합니다. 이렇게 하면 가장 활동적인 게임 중에도 균형을 유지할 수 없으므로 멀미가 나지 않으며 세션 후에 두통이 발생하지 않습니다.

일반적으로 게임용 상업용 VR CAVE는 시간당 요금이 필요하며 첨단 기술 세계의 이 신제품은 투자에 적합합니다. 안경 외에도 장갑, 슈트, 특수 VR 컨트롤러를 실내에서 사용할 수 있어 환상적인 3D 세계에 더욱 깊이 빠져들 수 있습니다.

초현대적 이미지를 중시하고 유지하는 다양한 하이테크 기업들도 신제품을 구매한다. 그런데 레이아웃을 검토할 때 여러 사람이 동시에 방에 들어가는 것이 편리하고, 그 중 한 명만 스테레오로 영상을 볼 수 있지만 나머지는 여전히 토론에 참여하고 조언을 해줄 수 있습니다.

따라서 전 세계의 디자이너와 건축가는 이미 VR CAVE를 사용하여 고객에게 3D 가상 모델을 제시하고 있으며 이는 정말 인상적입니다. 어린 시절 공상 과학 영화에서 홀로그램으로 알고 있던 것이 이제는 VR에서도 상당히 접근 가능합니다. 방. 사람이 방에 들어가서 안경을 쓰고 거의 실제적인 물체를 눈앞에 보면 무의식적으로 손으로 만지고 싶어하며 극도의 관심을 보입니다.

대부분의 선진 기업은 이러한 도구를 무기고에 갖고 싶어하며 MSU의 수년간의 경험을 통해 이 투자가 헛되지 않으며 장기적인 전망을 가지고 있음을 보여줍니다.

가상 현실 공간 VR Cave의 사용은 매우 유망합니다. 프로젝트 개발 단계에서 모델링 오류를 수정하는 데 또 무엇을 사용할 수 있습니까? 또한 여러 사람이 동시에 그러한 방에 있을 수 있습니다. 방에 들어오는 사람은 방 전체를 돌아다니는 가상 3D 모형에 진정으로 몰입하게 됩니다.

이러한 체적 및 뛰어난 해상도 덕분에 이러한 시스템은 최근에매우 인기가 있습니다. 진취적인 소유자는 이것으로 돈을 벌 수도 있습니다. 3D를 통해 가상 세계를 보는 것이 아니라 가상 세계의 중심에서 자신을 찾고자 하는 욕구를 거부하는 현대 게이머가 어디 있겠습니까?

실제로 어떻게 보이는지 확인하세요.

홈페이지에서 복사했습니다. 우리의 구독전보

오늘날 발전은 전례 없는 수준에 도달했으며, 새로운 세대는 10~15년 전에는 사람들이 꿈꿔왔던 기회를 활용할 수 있게 되었습니다. 신비주의와 마술이었던 것이 오늘날에는 기술적 진보. 이러한 순간 중 하나는 가상 현실입니다. 오늘은 VR이 무엇인지, 다양한 분야에서 어떻게 활용되는지 알아보겠습니다.

가상 현실의 정의

가상 현실은 하드웨어와 소프트웨어의 도움으로 생성된 가상 세계로, 촉각, 청각, 시각, 경우에 따라 후각을 통해 사람에게 전달됩니다. 상호 작용 세계라고 불리는 것은 인간의 감정에 대한 이러한 모든 영향의 총합입니다.

VR은 주변 가상 현실이 사람에게 미치는 영향을 매우 정확하게 시뮬레이션할 수 있지만 대화형 세계 내에서 반응과 속성을 실제로 그럴듯한 컴퓨터로 합성하기 위해 모든 합성 프로세스는 다음과 같이 계산, 분석 및 표시됩니다. 행동을 실시간으로.

가상 현실의 사용은 다양합니다. 99%의 경우 이러한 기술을 사용하여 생성된 애니메이션 및 무생물 개체는 실제 프로토타입과 정확히 동일한 속성, 동작 및 움직임을 갖습니다. 동시에 사용자는 실제 물리 법칙에 따라 모든 애니메이션 및 무생물에 영향을 미칠 수 있습니다(게임 프로세스가 극히 드물게 발생하는 다른 물리 법칙을 제공하지 않는 경우).

작동 원리

많은 사람들이 기술이 정확히 어떻게 작동하는지에 관심이 있습니다. 가상 환경과의 거의 모든 상호 작용에 사용되는 세 가지 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

  1. 머리. 가상 환경은 특수 헤드셋을 사용하여 머리 위치를 주의 깊게 모니터링합니다. 따라서 헤드셋은 사용자가 머리를 옆으로, 아래로 또는 위로 돌리는 방향과 방향에 따라 이미지를 이동합니다. 이 시스템을 공식적으로는 6자유도라고 합니다.
  2. 동정. 더 비싼 하드웨어 수정에서는 사용자의 움직임도 추적되고 가상 이미지도 이에 따라 움직입니다. 여기서는 사용자가 단순히 가만히 서서 환경과 상호 작용하는 게임이 아니라 가상 공간에서 움직이는 게임에 대해 이야기하고 있습니다.
  3. 눈. 현실의 또 다른 기본 센서는 눈이 바라보는 방향을 분석한다. 덕분에 게임은 사용자가 상호작용적인 현실에 더욱 깊이 몰입할 수 있게 해준다.

완전한 현존의 효과

이미 완전한 존재라는 용어에서 그것이 정확히 무엇인지 분명합니다. 우리 얘기 중이야: 세상은 가상현실이다. 이는 사용자가 게임이 있는 바로 그 곳에 있고 게임과 상호작용할 수 있다는 느낌을 갖게 된다는 것을 의미합니다. 사용자는 머리를 돌립니다. 캐릭터도 머리를 돌립니다. 사람은 자신의 방을 걷고 있습니다. 플레이어는 대화형 현실에서 움직입니다. 가능한지에 대해서는 여전히 논란이 있다

The Leap – 손가락 및 손 추적

완전한 존재감의 효과는 The Leap 장치를 통해 달성됩니다. 모든 움직임을 추적하기 위해 정교한 시스템을 사용하는 이 장치는 여전히 매우 비싼 최고급 헬멧의 일부입니다. 그러나 동작 알고리즘은 상당히 단순하며, 다른 장치, 즉 헬멧에는 약간 변형된 형태로 존재한다. HTC 바이브.

HTC Vive의 컨트롤러와 헤드셋에는 모두 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 소형 장치인 많은 포토다이오드가 장착되어 있습니다.

중요한 포인트! 일반적으로 사람들은 포토다이오드와 그 작업을 매일 다루고 있습니다. 예를 들어 스마트 폰 조명을 담당하는 포토 다이오드입니다. 포토다이오드는 빛이 얼마나 많이 떨어지는지 정확하게 결정하고 이 데이터를 기반으로 밝기 수준을 조정합니다.

완전한 존재감의 동일한 원리가 헬멧에도 사용됩니다. 표준 VR 헬멧에는 시간 간격으로 한 쌍의 빔(수평 빔과 수직 빔)을 발사하는 두 개의 스테이션이 함께 제공됩니다. 그들은 방에 침투하여 헬멧과 컨트롤러 장치의 포토다이오드에 도달합니다. 그 후, 포토다이오드가 작업을 시작하고 몇 초 안에 정보 데이터가 교환되며, 그 동안 센서는 컨트롤러와 헬멧의 위치를 ​​전송합니다.

이것이 완전한 존재감을 만들어내는 알고리즘이다.

VR에는 어떤 종류가 있나요?

공식적으로 가상 현실에는 세 가지 유형이 있습니다.

  1. 시뮬레이션 및 컴퓨터 모델링.
  2. 상상의 활동.
  3. 사이버 공간과 하드웨어.

VR 헬멧

이 세 가지 장치의 주요 차이점은 제조 회사에만 있습니다. 그렇지 않으면 비슷합니다. 세 가지 헬멧 모두 휴대 가능하며 몰입감 넘치는 게임 경험을 제공합니다.

가상현실의 장점과 단점

장점:

  1. 대화형 차원에 완전히 몰입할 수 있는 기회입니다.
  2. 새로운 감정을 얻습니다.
  3. 스트레스 예방.
  4. 전자 정보 및 교육 자원 생성.
  5. 컨퍼런스 개최.
  6. 문화유산 물건의 창조.
  7. 다양한 사물과 물리적 현상을 시각화하는 능력.
  8. 누구나 전환할 수 있는 기회 새로운 레벨오락.

단점:

단점은 다음과 같습니다.

  1. 탐닉.
  2. 또 다른 명백한 단점: 가상 현실과 사람에 대한 심리적 영향 - 너무 몰입할 위험이 있기 때문에 항상 긍정적인 것은 아닙니다. 가상 세계, 이는 때때로 사회적 및 기타 삶의 영역에서 문제를 수반합니다.
  3. 장치 비용이 높습니다.

가상현실의 응용

VR은 다음과 같은 분야에서 사용될 수 있습니다.

  1. 교육. 오늘날 대화형 현실을 통해 사전 준비가 필요하고 중요한 해당 영역 및 활동에 대한 교육 환경을 시뮬레이션할 수 있습니다. 예를 들어 운영, 장비 관리 및 기타 영역이 될 수 있습니다.
  2. 과학. VR을 사용하면 원자 및 분자 세계 모두에서 연구를 크게 가속화할 수 있습니다. 세상에 컴퓨터 현실사람은 원자조차도 마치 생성자처럼 조작할 수 있습니다.
  3. 약. 언급한 바와 같이 VR의 도움으로 의료 전문가를 훈련하고 교육할 수 있습니다. 수술을 수행하고, 장비를 연구하고, 전문 기술을 향상시킬 수 있습니다.
  4. 건축과 디자인. 이러한 현실을 활용한 새 집 모델이나 기타 건설 프로젝트를 고객에게 보여주는 것보다 더 나은 것이 있을까요? 이전에는 수동 레이아웃과 상상력이 사용되었지만 데모를 위해 가상 공간에서 전체 크기로 이러한 개체를 만들 수 있는 것이 바로 이 기술입니다. 이는 건설 프로젝트뿐만 아니라 장비에도 적용됩니다.
  5. 오락. VR은 게임 환경에서 매우 인기가 높습니다. 또한 게임과 문화 행사, 관광 모두 수요가 높습니다.

VR – 유해한가 아닌가?

지금까지 이 분야에 대한 글로벌 연구는 수행되지 않았지만 이미 첫 번째 결론이 도출되었습니다. VR은 아직 초기 단계이기 때문에(실제로도 그렇습니다), 이 기술을 오랫동안 사용할 때 많은 사람들이 불편함을 느낄 수 있습니다. 특히, 어지러움과 메스꺼움을 느낄 것입니다.

지금까지 . 의심할 바 없이 부정적인 영향이 있지만 경종을 울릴 만큼 크지는 않습니다. 따라서 가상 현실이 해로운지 유익한지는 아직 알 수 없습니다.

VR – 미래는 어떻게 될까요?

오늘날 가상 현실은 완전히 개발되지 않아 불쾌한 감각이 나타날 수 있습니다. 미래에는 부정적인 영향을 미치지 않는 많은 장치, 사본 및 아날로그가 나타날 것입니다. 인간의 몸그리고 정신.

또한, VR 기기는 정보 데이터 소비 문제를 해결할 수 있을 것이며, 세션은 요즘 컴퓨터나 콘솔에서 일반 게임처럼 표준적이고 보편화될 것입니다.

결론

가상 현실은 여전히 ​​작업 알고리즘의 연구 및 개선을 위한 끝없는 심연입니다. 오늘날 기술은 매우 빠르게 발전하고 있으므로 가까운 시일 내에 키트의 시장 가격이 평균 소득을 가진 사람에게 적당할 것이라고 확신할 수 있습니다.



유사한 기사