Mänsklig uppfattning är så perfekt att till och med den mest avancerade virtuella verkligheten inte kommer att lura honom. Ändå förväntar sig utvecklarna av motsvarande system ett snabbt genombrott när det gäller att lösa problem med fokusdjup, bredda betraktningsvinkeln och förbättra optiken. När förväntar sig användare att förvandlas till fullverdiga avatarer
Stereovärld
Tillkomsten av virtual reality-system (VR) har varit oundvikligt sedan upptäckten av stereoeffekten på 1800-talet och uppfinningen av stereofotografering. Romanen av den amerikanska science-fictionförfattaren Stanley Weinbaum, Pygmalions glasögon, publicerad 1930, beskriver en anordning som en dykermask som är fylld med vätska. När man sätter på den kastar sig en person in i den virtuella världen, där han känner beröring, luktar, hör ljud.
”Virtual reality-system har många fördelar: de ger mycket mer levande, imponerande bilder av världen, en hel del wow-effekter. När innehållet förbättras, förståelsen för hur sådana enheter fungerar, finns det fler och fler fördelar med deras användning och färre nackdelar, förklarar Galina Rozhkova, doktor i biologiska vetenskaper, professor, chefforskare vid Visual Systems Laboratory vid Institutet för informationsöverföringsproblem vid Ryska vetenskapsakademin till RIA Novosti.
Under många år har Rozhkova och hennes kollegor studerat kikarsyn, effekten av stereokino, virtuell verklighet på det mänskliga visuella systemet. Vår uppfattning är så perfekt, säger hon, att den erkänner till och med den bästa verkligheten.
”Vår vision och andra uppfattningssystem tränas och tränas hela vårt liv, från födseln. Vi uppfattar dagligen världen runt oss, inklusive omedvetet. Organismen reagerar på alla situationer som helhet. Vår vision måste vara korrekt och snabb, och vår bedömning av situationer måste vara tillräcklig för att vi ska överleva som en art, säger hon.
Kampanjvideo:
Forskare förklarar obehag
Låt oss ta det enklaste: huvudet vrider 20 grader. Bilden på näthinnan förflyttas och hjärnan, som vet om det, skickar en signal till oculomotorsystemen för att följa objektet. Allt detta händer i fråga om millisekunder.
Låt oss säga att vi ur ögonvinkeln märkte ett stort föremål som snabbt närmar oss. Detta är en stressande situation som utlöser en komplex uppsättning reaktioner för att förbereda kroppen att hoppa till sidan.
Vi uppfattar inledningsvis imponerande scener på bio genom att se och höra, men sedan reagerar vi på dem med hela organismen. Stereoeffekter skapar en effekt av närvaro och orsakar ett ännu större svar: tittaren kan böja sig för att undvika en flygande fågel, skrika i skräck, vara på kanten av en avgrund. En persons puls snabbare, andningen hålls, tårar uppträder, svett. Dessa är riktigt inducerade, men till viss del adekvata reaktioner på vad de ser.
Det är värre när reaktionerna på uppfattningen av virtuell verklighet är otillräckliga: då känner personen obehag. Det uppstår till exempel i fall av otillräckligt kompetent imitation av situationer när utvecklare ignorerar uppfattningens funktioner, eller när det vi ser på skärmen inte matchar det vi känner i det ögonblicket med andra sinnen.
Rörelserimitation kan orsaka rörelsesjuka, liknande det som ibland upplevs när man kör i bil eller fartyg. Kroppen uppfattar också virtuell acceleration som smärtsam, eftersom den inte kan reagera på ett adekvat sätt.
"Om det finns motsägelser försöker kroppen förklara dem på fysiologisk nivå genom någon form av störningar," säger Galina Rozhkova.
En person uppfattar virtuell verklighet inte bara med sin vision och hjärna, utan med alla kroppens system / Illustration av RIA Novosti. Alina Polyanina, Depositphotos / sciencepics / sirylok.
Håll kontrollen
VR-system är fortfarande tekniskt ofullkomliga. Till exempel kännetecknas ett linssystem som möjliggör fokusering av visningsplanet av kromatiska avvikelser - konturerna av objekt blir otydliga, iriserande. Även på de mest moderna skärmarna ser bilden kornig ut.
Bland de huvudsakliga problemen som ännu inte har lösts i VR är innehållets ofullkomlighet.
”Användares obehag uppstår när utvecklare inte tar hänsyn till begränsningarna i olika sensoriska system och inte förstår reglerna för deras interaktion. Ett triviellt exempel: de vill att en person ska känna att han går i ett stort rum. I verkligheten tar han ett steg, programmet spårar det, men överför det praktiskt taget till två steg. Och denna missanpassning orsakar obehag för användaren. Grundläggande rekommendationer om hur man undviker sådana misstag beskrivs i Oculus utvecklarhandbok, säger Maria Gracheva, doktorsexamen i biologiska vetenskaper, forskningsstipendiat vid Visual Systems Laboratory.
Programmerare arbetar aktivt för att undvika obehag. Det tros att kontroll av situationen minskar effekten av rörelsesjuka, eftersom föraren av bilen aldrig är själv sjuk. Därför, i högkvalitativa VR-applikationer, även när man simulerar en berg-och dalbana, trycker tittaren med jämna mellanrum på en knapp för att fortsätta röra sig eller välja en bana.
Tid för avatarer
2016 gav Oculus-grundaren Michael Abrash en prognos för VR-utvecklingen under de kommande fem åren. Han anser att ett genombrott bör förväntas när det gäller att lösa problem med fokusdjup, bredda synvinkeln och förbättra optiken.
Han anser att nyckelteknologin är "foveal rendering" - som bara gör den delen av den digitala bilden som uppfattas av den centrala högkänsliga delen av näthinnan - fovea. För detta är det nödvändigt att förbättra metoderna för att spåra eleven i ögat - spårning.
I VR kommer ljudet att förbättras och manipulatorer som förmedlar taktila sensationer läggs till.
Allt detta gör det möjligt att skapa mer avancerade augmented reality-system, där den omgivande världen blandas med den konstgjorda. Tekniken är höjdpunkten. Detta är en virtuell hjälte genom vars ögon användaren ser på den dragna verkligheten. Tiden är inte långt borta när avatarer som kontrolleras av riktiga människor kommer att kunna kommunicera i virtuella rymden.
VR-system används ofta i vetenskapliga experiment. Bilden visar - en avatar som de experimentella aporna lärde sig kontrollera.
Tatiana Pichugina
