Краткая история VR в 70-е — 80-е: военпром, интерактивные карты, опыт в играх и VR для NASA с бинауральным звуком

Продолжаем цикл об истории VR. На этот раз коснемся военных разработок, которые сделали технологии виртуальной реальности такими, как мы их знаем, первыми попытками применять vr в игровой индустрии, а также рассмотрим первые опыты применения VR для подготовки космонавтов. Иными словами, рассматриваем наиболее заметные исследования и устройства, повлиявшие на представления о том, какой должна быть виртуальная реальность.

1970-е — военные разработки, интерактивные карты и арт-эксперименты

Итак, пожалуй, первой заметной разработкой 70-х годов стал авиасимулятор для пилотов военной авиации с полноценной имитацией полета от компании General Electric. Разработки начались ещё в начале 60-х, но с улучшением качества транзисторов, а также с развитием транзисторной схемотехники и информатики удалось создать полноценную компьютерную имитацию полета. Характерной особенностью был обзор 180 градусов, за счет применения 3-х экранов, которые окружали кабину. Летные тренажеры, использующие этот принцип, применяются до настоящего времени.

Следующий шаг в развитии технологий виртуальной реальности — VIDEOPLACE Крюгера. Комплекс представляет собой первую интерактивную VR-платформу. Систему впервые показали в Центре искусств Милуоки в 1975 году. В VIDEOPLACE применялась компьютерная графика, проекторы, видеокамеры с одной из ранних систем отслеживания местоположения объекта. В системе, как и в военных симуляторах того времени, не использовались очки и перчатки.

Основой платформы была темная комната с большими экранами, которые окружали пользователя. Подобно современным кинект-системам, движения пользователя передавались компьютерным моделям. Также модели пользователей, находящихся в разных комнатах, могли взаимодействовать между собой в виртуальном пространстве, что было принципиально новой функцией для систем такого рода.

Ещё одним, скорее идеологическим и концептуальным, нежели технологическим прорывом стала фильм-карта Аспена (штат Колорадо), созданная командой исследователей из Массачусетского технологического.

Система, представленная в 1977-м, позволяла провести виртуальную экскурсию по городу, почти также, как это позволяет сделать Google Street View.

Контент создавался при помощи многократного фотографирования города с проезжающей по улицам машины. В процессе виртуальной экскурсии кадры интерактивно воспроизводились при виртуальном посещении города. Шлем для этого не использовался, применялись стандартные ЭЛТ и проекционные телевизоры. Концептуальный прорыв был в том, что VR-технологии позволяют достаточно точно имитировать другие места.

В 1979 появляется первый VR-шлем, близкий к современным функциональным возможностям. 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 стереонаушниками и микрофоном для связи с диспетчером.

1980-е — развитие технологии и начало массового VR

Многие истории виртуальной реальности начинают рассказ о 80-х с игровых консолей, забывая о фундаментальных технологических и конструкторских прорывах. Так? в 1982-м году Sandin и Defanti завершают работы над перчатками Sayre, которые могут контролировать 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. Некоторые авторы пишут об этом, как о первых опытах в распознавании жестов.

В 1985 г. 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 1980-х один из VR-пионеров, американский исследователь Томас Фарнесс создал виртуальный симулятор для ВВС, который назвали имитатором визуально связанных бортовых систем (VCASS). В настоящий момент об изобретении не много данных, но известно, что модель имитировала воздушный бой и по степени реалистичности превосходила существовавшие в тот момент аналоги.

С 1986 по 1989 год Фарнесс разработал ещё один авиасимулятор, известный как Super Cockpit. Тренировочная кабина тренажера была оснащена компьютерными 3D-картами, пилот может видеть и слышать в режиме реального времени. Система слежения и датчики шлема позволяли пилоту управлять самолетом с помощью жестов, речи и движений глаз.

В 1987-м году появились очки SegaScope 3-D Glasses (1987), в связи с этим 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 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. Несмотря на это, успех таких игр, как Maze Hunter, Missile Defense и Zaxxon 3D, сильно подогрели интерес к теме виртуальной реальности.

Интересен также оригинальный принцип действия очков. ЭЛТ телевизоры, к которым подключалась консоль, посылали на очки поочередно по половине изображения, так имитировалось 3D. Был также негативный эффект, за счет такого принципа в 2 раза уменьшалась частота кадров и появлялось заметное глазу мерцание.

В 1989 г. Скотт Фостер создал компанию Crystal River Engineering Inc, которая приняла деятельное участие в проекте NASA. Национальное агентство использовало хорошо известные к тому моменту средства виртуальной реальности. Среди инноваций было использование полноценного костюма, а также перспективной, по степени реалистичности, аудиосистемы. Особенностью последней стало использование бинауральных эффектов вместо банального стерео, именно этой системой занималась компания Фостера.

Crystal River удалось создать систему обработки, которая позволяла создавать динамично движущиеся кажущиеся (фантомные) источники звука и при этом работала в реальном времени. Бинауральные звуковые эффекты стали одной из технологий, которые вывели современный VR на принципиально новый уровень реализма.

Продолжение следует

Исследования 70-х — 80-х создали базу для массового использования, коммерческого применения МК. Потенциал некоторых разработок этого времени используется и сегодня, например, бинауральный звук, интерактивное взаимодействие и отслеживание положения тела.

Джинса:

У нас в каталоге можно приобрести множество разнообразной электроники: телевизоры, акустические системы, наушники, саундбары и многое другое. Возможно, в ближайшем будущем, у нас появятся VR-очки. Пока мы изучаем спрос на эти устройства.