Ученые рассказали, когда аватары заменят людей в виртуальном мире

9 Ноября 2018

МОСКВА, 9 ноября , Татьяна Пичугина. Восприятие человечища настолько совершенно, что его не обманет даже самая раскрученная виртуальная реальность. Тем не менее разработчики соответствующих систем ждут скорого прорыва в решении задач глубины фокуса, расширения приюта обзора, улучшения оптики. Когда ждать превращения пользователей в полноценных аватаров в материале. Мир стерео

Появление систем условной реальности (VR) стало неизбежным с тех пор, как в XIX веке распахнули стереоэффект и изобрели стереофотографию. В романе американского фантаста Стенли Вейнбаума Очки Пигмалиона, размещённом в 1930 году, очерчивается устройство наподобие маски ныряльщика, которую наполняют жидкостью. Надев ее, человек погружается в виртуальный мир, где испытывает прикосновения, запахи, замечает звуки.

У систем виртуальной реальности много плюсов: они дают гораздо более живые, впечатляющие картины мира, много вау-эффектов. По мере улучшения контента, понимания, как работают такие устройства, плюсов от их применения все больше, а минусов меньше, объясняет Галина Рожкова, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории зрительных систем Института проблем передачи информации РАН.

Рожкова с коллегами много лет изучает бинокулярное зрение, влияние стереокино, виртуальной реальности на зрительную систему человека. По ее словам, наше восприятие настолько совершенно, что различит даже самую лучшую имитацию возможности.

Наше зрение, другие системы восприятия обучаются и тренируются всю жизнь, с рождения. Мы ежедневно воспринимаем окружающий мир, в том числе бессознательно. На любую ситуацию организм реагирует как целое. Наше зрение должно быть точным и быстрым, оценка ситуаций адекватной, чтобы мы выжили как вид, говорит она.

Ученые объясняют дискомфорт

Возьмем самое простое: поверн головы на двадцать градусов. Изображение на сетчатке глаза сдвигается, и мозг, зная об этом, посылает симптом глазодвигательным системам следить за предметом. Все это происходит за считанные миллисекунды.

Допустим, мы краем глаза заметили быстро приближающийся к нам крупный объект. Это стрессовая ситуация, которая подключает целый комплекс реакций, чтобы подготовить тело к прыжку в сторону.

Впечатляющие сцены в кино мы изначально воспринимаем зрением и слухом, но затем реагируем на них всем организмом. Стереоэффекты придумывают эффект присутствия и вызывают еще больший отклик: зритель может пригнуться, чтобы уклониться от пролетающей птицы, закричать от ужаса, оказавшись на краю пропасти. У человека учащается пульс, задерживается дыхание, выступают слезы, испарина. Это хоть и искусственно ускоренные, но в какой-то глубины адекватные реакции на увиденное.

Хуже, когда реакции на восприятие условной реальности неадекватные: тогда человечище ощущает дискомфорт. Он возникает, например, при недостаточно грамотной имитации ситуаций, в то время, когда разработчики игнорируют особенности восприятия, или при рассогласовании того, что мы видим на дисплее, с тем, что мы ощущаем в этот момент другими органами чувств.

Имитация движения готовая вызывать эффект укачивания, подобный тому, что испытывают иногда при движении в автомобиле или на корабле. Виртуальное ускорение организм также воспринимает болезненно, поскольку не может адекватно откликнуться.

Если возникают противоречия, организм пытается объяснить их на уровне чувственности какими-то нарушениями, уточняет Галина Рожкова.

Держать под контролем

Системы VR пока технологически несовершенны. Например, системе луп, позволяющей фокусировать плоскость монитора, присущи хроматические аберрации контуры объектов становятся нечеткими, радужными. Даже на самых современных дисплеях изображение высмотрит зернистым.

Среди основных проблем, которые пока не решены в VR, несовершенство контента.

Дискомфорт у пользователя возникает, когда разработчики не учитывают ограничения разных сенсорных систем и не понимают правила их взаимодействия. Банальный пример: они хотят, чтобы человеку пестрело, будто он ходит по большому помещению. В возможности он делает шаг, программа это отслеживает, но виртуально переносит его на два поступка. И это рассогласование будит дискомфорт у пользователя. Базовые рекомендации, как избежать такого рода ошибок, описаны в руководстве для разработчиков Oculus, говорит кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории зрительных систем Мария Грачева.

Программисты предприимчивого трудятся над тем, чтобы не допустить дискомфорта. Считается, что контроль над ситуацией снижает эффект укачивания, ведь водителя машины самого никогда не укачивает. Поэтому в качественных приложениях VR даже при имитации американских горок посетитель периодически нажимает на кнопку для продолжения движения или выбора линии.

Время аватаров

В 2016 году основатель компании Oculus Майкл Эйбраш дал прогноз о развитии VR на следующие пять лет. По его мнению, прорыва следует ждать в решении задач глубины фокуса, расширения угла обзора, совершенствования оптики.

Ключевой технологией он считает фовеальный рендеринг отрисовку только того района цифрового изображения, который воспринимает центральная высокочувствительная часть сетчатки фовеа. Для этого требуется усовершенствовать методы слежения за зрачком глаза айтрекинг.

В VR улучшится звук, добавятся манипуляторы, передающие тактильные впечатления.

Все это позволит создавать более изящные системы дополненной реальности, где окружающий мир смешан с искусственным. Вершина технологии аватар. Это виртуальный полубог, глазами которого пользователь смотрит на нарисованную реальность. Не за горами время, в то время, когда в виртуальном пространстве смогут пересекаться аватары, управляемые реальными человечищами.

Duke Center for NeuroengineeringСистемы VR широко используют в научных экспериментах. На снимке — аватар, которым подопытные обезьяны научились управлять

Редактор рубрики

Леонид Кузьмин

Место события на карте мира:

Ученые рассказали, когда аватары заменят людей в виртуальном мире

комментарии (0)

Другие интересные новости

Французский композитор и пианист получил российское гражданство