Фраза «виртуальная реальность» появилась в бытовой лексике в 1980-х годах. Но идея создания гарнитуры, которая смогла бы обмануть надевшего ее человека и заставить его думать, что он находится где-то совсем в другом месте, зародилась еще в 1960-е годы, и на крыше здания в Техасе была проведена игра в мяч.
Ученый в области информатики Айвэн Сазерленд (Ivan Sutherland) находился в деловой поездке в Форт-Уэрт, штат Техас, в компании Bell Helicopter, производящей вертолеты и винтокрылы. Компания работала над созданием устройства, которое помогло бы военным вертолетам приземляться в ночное время. Это был шлем, который позволял летчику направлять камеру на базу вертолета и снимать инфракрасные изображения, которые одновременно появлялись и на крошечных экранах у него перед глазами.
Специалисты Bell Helicopter проводили испытания устройства и попросили одного из работников сесть в кабинете, надеть опытный образец шлема и смотреть, как двое его коллег играют в мяч вверху на крыше здания. Когда один из игроков вдруг бросил мяч в камеру, испытатель, сидевший в кабинете, инстинктивно увернулся от «удара». «Было ясно, что испытатель подумал, что находится за камерой, и, сидя внутри здания, не чувствует себя в безопасности, — рассказал недавно Сазерленд, вспоминая об этом случае. — Моим небольшим вкладом в создание виртуальной реальности было то, что я понял — камера нам не нужна, вместо нее мы используем компьютер».
В 1965 году Сазерленд написал статью, в которой говорилось о том, что компьютерное «изображение» когда-нибудь станет настолько правдоподобным, что сможет «в буквальном смысле стать той страной чудес, в которую попала Алиса». Эта идея — создания наилучшей альтернативы телепортационной машины, которая позволяла бы людям перемещаться и оказываться в любом месте и вызывать в воображении любую мечту — по-прежнему является основой всех современных разработок в области виртуальной реальности. Работая сначала в Гарварде, а затем в университете штата Юта, Сазерленд создал свой собственный ВР-шлем — настолько тяжелый, что его надо было прикреплять к потолку с помощью небольшого крана. Через стереоскопические очки первым испытуемым показывали трехмерное воспроизведение маленького кубика, парящего перед ними.
«Когда я начал работать над дисплеем, который надо было надевать на голову, я понятия не имел, насколько это окажется сложным», — писал Сазерленд в 1968 году.
Не знали этого и ученые, которые пошли по его стопам. На протяжении нескольких десятилетий из-за технических ошибок и неудачного начала работ развитие ВР-техники шло слишком медленно. Но сейчас — благодаря успехам в области миниатюризации компьютеров и трехмерной графики — ВР-устройства могут приблизиться к уровню зрительного восприятия. Несколько ВР-устройств уже появились в продаже или появятся на рынке в этом году. В некоторых из них — таких как очки Google Cardboard в картонном корпусе (имеющиеся в продаже по цене около 20 долларов) использовано минимальное количество устройств — в основном, две пластиковые линзы и смартфон. Более сложные очки Oculus Rift (стоимостью 599 долларов) оснащены дополнительными сенсорами для отслеживания положения головы и экранами с высоким разрешением. Но по-прежнему существуют и проблемы: если пользоваться ВР-девайсами слишком долго, может появиться тошнота, и даже экраны смартфонов — «сетчаточные дисплеи» с очень высоким разрешением могут показаться зернистыми или мозаичными.
Теперь, когда ВР-устройства выходят на массовый рынок, главным становится то, что мы хотим с этими девайсами делать. Так же как книги и газеты появились вслед за изобретением печатного станка, сказал Сазерленд на последней церемонии вручения призов разработчикам ВР-технологий Proto Awards, «именно эти великие творческие люди сделали ВР-технологии реальными, наполнив их содержанием». Здесь люди, создающие эти технологии, вкладывающие в них средства и изучающие их, предлагают свои лучшие мысли и идеи о том, как виртуальная реальность изменит способы обучения, игр общения и зрительного восприятия».
1. Обучение
Как научить людей, чтобы они почувствовали, что значит быть жертвой расовой дискриминации или расового оскорбления? Вместо того чтобы заставлять их сидеть на лекции на эту тему, вы скоро сможете выдать им шлемы, с помощью которых они испытают этот опыт в условиях виртуальной реальности. Смотря в виртуальное зеркало, пользователь видит кого-нибудь вроде себя — например, белого мужчину среднего возраста. Но, когда он отвернется на мгновение, отражение — или аватар — превратится в молодую темнокожую женщину. В то же время в другой части виртуальной комнаты мужчина набросится с расовыми оскорблениями.
«Двигаясь на протяжении четырех минут, начинаешь чувствовать, что это ты, — говорит директор лаборатории виртуального взаимодействия людей Virtual Human Interaction Lab при Стэнфордском университете Джереми Бэйленсон, который разработал метод «зеркала» в качестве средства приобретения опыта сострадания и понимания других. «Примерив на себя тело другого человека, вы можете пережить травму и преодолеть предрассудки».
С помощью этого проекта можно преобразовать процесс обучения навыкам, необходимым в условиях социального и этнокультурного разнообразия. Средства виртуальной реальности позволяют человеку симулировать «превращение тела» в аватары другой национальности или другого пола. Еще одна программа-симулятор, разработанная в Стэнфорде, позволяет поставить человека на место того, кто потерял работу и дом, спит в машине или вынужден жить на улице.
Исследования Бэйленсона показали, что в развитии навыков сострадания и понимания других людей ВР гораздо более эффективна, чем другие виды ролевых игр — во всяком случае, в краткосрочной перспективе. Подобные методики могут использоваться в лечении людей с ограниченными физическими возможностями или с синдромом посттравматического стресса.
Как утверждает Бэйленсон, эта методика в качестве средства обучения предпочтительна в четырех основных случаях: если обучение людей в реальных условиях требует слишком больших затрат, связано с опасностью, не эффективно и попросту невозможно. Например, обучение пожарного способам ориентироваться и передвигаться в горящем здании может быть слишком опасным в реальных условиях, но эти навыки можно тренировать в безопасных условиях виртуальной реальности.
На основе некоторых из разработок лаборатории удалось создать спортивный стартап STRIVR, который помогает нападающим в американском футболе отрабатывать стратегию без привлечения всех игроков команды. По данным исследования, проведенного в 2008 году Бэйленсоном и другими учеными, в спортивные тренировки в условиях виртуальной реальности могут быть на 25% эффективнее, чем при просмотре видеозаписей.
А тем временем компания Google изучает возможности применения виртуальной реальности в школе. С помощью приложения Expeditions app для очков Google Cardboard учащиеся могут свершить виртуальную экскурсию на Большой барьерный риф под руководством Сэра Дэвида Аттенборо, на развалины Мачу-Пикчу, в Букингемский дворец и даже на Марс. Причем, все фотографии сделаны панорамной камерой, оснащенной объективом, угол обзора которого составляет 360º. С тех пор, как в прошлом году приложение Expeditions появилось на рынке, им воспользовались более полумиллиона учащихся из нескольких тысяч школ мира. И сейчас Google предлагает виртуальные путешествия в более чем 150 различных мест планеты.
Учителя могут направлять внимание учащихся, руководя виртуальной экскурсией с помощью планшета, подключенного ко всем смартфонам. По многочисленным улыбающимся лицам на экране своего планшета (это лица учащихся-членов экскурсионной группы) учитель может понять, кто из них смотрит в нужном направлении.
«И хотя ничто не заменит реальную тряску в школьном автобусе и настоящие поездки по разным местам, нас на самом деле радует возможность воссоздать окружающий мир в четырех стенах классной комнаты, — говорит руководитель образовательной программы Google for Education Джен Холланд. — Ученики имеют возможность что-то увидеть в совершенно ином свете по сравнению с тем, если бы они читали учебник или смотрели видео. Они вынуждены приобщаться к этому».
Холланд признает, что исследования, доказывающие, что ВР таким образом может повысить качество обучения, пока еще не проводились. Но она видит обнадеживающие признаки: «Это не только увлекательно — учащиеся чувствуют, что усваивают материал намного лучше, потому что им кажется, что они там были».
2. Игры
Ты сидишь один в полупустой пыльной комнате; дымит только что погашенная сигарета. Батарея в твоем фонарике садится, и ты можешь лишь рассмотреть наклеенные на стену вырезки из газет с объявлением о пропавшей девушке. Как только ты задумался, почему в углу стоит пустой стул, единственная дверь внезапно захлопывается. Держа в руках мигающий фонарик, ты оборачиваешься и видишь, что стул каким-то образом перевернулся. И тут начинает играть музыкальная шкатулка…
В игре Chair in a Room (Стул в комнате) сюжетные ходы, будто взятые из фильма ужасов, могут показаться избытыми. Но игра — даже несмотря на простенькую графику, и даже если играть в нее через простые картонные очки Google Cardboard — приводит в ужас и щекочет нервы вплоть до самого момента, когда выясняется, кто перевернул стул. Мало кому удается доиграть до конца спокойно, и не вскакивая со своего (реального) стула.
«ВР отличается от других средств тем, что вторгается в ваше личное пространство, — говорит разработчик игр из Лондона Райан Баусфилд. — Она в буквальном смысле ближе. При этом все в пределах ваших личных границ становится либо более жутким, либо более осмысленным…. С ужасами вообще получается отлично».
Многие ожидают, что принципиально новым приложением для ВР систем станут видеоигры, поскольку игроки жаждут ощущений с еще большим эффектом присутствия — и более пугающих. По прогнозу аналитиков банка Goldman Sachs игры будут наиболее прибыльной составляющей программного обеспечения для ВР-систем и к 2025 году обеспечат ежегодную прибыль 11,6 миллиардов долларов. Наряду с компанией Oculus, принадлежащей Facebook такие фирмы, занимающиеся разработкой игр, как Sony PlayStation и Valve, планируют в этом году выпустить собственную гарнитуру стоимостью около нескольких сотен долларов.
Баусфилд работает над обновленной версией A Chair in a Room, адаптированной для гарнитуры Vive, которую разработчик игр Valve выпускает совместно с фирмой HTC, делающей смартфоны. Во время пробных запусков игры некоторые игроки крепко держались за очки — ради безопасности.
«Это — их заземление к реальному миру. Если им захочется выйти из игры, они могут просто снять очки, — говорит Райан. — Если люди почувствуют себя более комфортно, они не будут держаться за гарнитуру и еще больше погрузятся в виртуальную реальность».
Хотя графика все еще выглядит как на игровых консолях, а не в реальной жизни, гарнитура настолько управляет вашим зрительным — и слуховым — восприятием, что вы невольно отбрасываете сомнения и начинаете верить.
Играя в London Heist (Ограбление в Лондоне) — игру, созданную для ВР-гарнитуры PlayStation, которую должная выпустить фирма Sony, игроки вынуждены будут прятаться от пуль за столом и лихорадочно шарить в его ящиках в поисках пистолета — чтобы уцелеть в перестрелке с гангстерами. Создатели игры поняли, что смогли нащупать нечто эдакое, когда увидели, что в конце сцены игроки постоянно пытаются положить свои смартфоны на стол — забывая, что события происходят лишь в виртуальном мире.
«Мы хотим заставить людей забыть, что они находятся в виртуальной реальности, — говорит Дэйв Рэйнард, который до этого месяца возглавлял лондонскую студию компании Sony, а потом ушел, чтобы заняться разработкой систем ВР самостоятельно. — Эта реальность не обязательно должна быть реалистичной, но она обязательно должна быть правдоподобной».
3. Общение
Когда в 2014 году Facebook приобрел компанию Oculus, основатель этой социальной сети Марк Цукерберг дал ясно понять, что его грандиозные планы в отношении ВР не ограничиваются созданием игр, и виртуальную реальность он назвал «новой социальной, коммуникационной платформой».
«Виртуальный пинг-понг — это мой самый безумный опыт с Oculus в последнее время, — отметил Цукерберг на недавней конференции компании Oculus. — Такое ощущение, будто вы играете со своим другом, который рядом с вами, однако при этом он может быть на другом конце света».
В деморолике Toybox компании Oculus с помощью контролеров движения (подобных консоли Wii, разработанной компанией Nintendo) два игрока могут общаться в виртуальной реальности в процессе складывания виртуальных блоков, бросать мячик туда и обратно, и даже изменять силу притяжения. И хотя каждый игрок представлен в виде серого лица и рук, лишенных тела, это чувство одновременного присутствия в комнате создает ощущение близости, на что ни Skype, ни разработанная компанией Apple технология FaceTime не способны.
Идея того, что виртуальная реальность может стать средством общения может показаться никак не связанной с технологией, которая полностью изолирует пользователей от окружающих их людей, закрывая им глаза и уши, чтобы заменить реальный мир цифровым. Но уже начинают появляться социальные ВР-приложения, обеспечивающие возможность общения — от видеоконференций и виртуального туризма до знакомств и свиданий.
Социальное приложение Social Alpha app, разработанное компанией Oculus, является ее первой платформой такого назначения, представленной на суд общественности, собирает небольшие группы пользователей в виртуальном кинозале для совместного просмотра онлайн видеороликов вроде тех, которые выкладывают на YouTube. Друзья, живущие в разных городах и даже странах, могут сесть и посмотреть спортивные состязания или кино, общаясь друг с другом с помощью микрофона и наушников своих смартфонов. Пользователи выбирают себе простые маски — например, усатого ковбоя, добродушного медведя, робота с квадратной головой — которые поворачивают свои настоящие головы и кивают, беседуя с другими аватарами. Но учитывая, что выражение настоящих лиц пользователей увидеть нельзя, общение получается исключительно речевым.
Некоторые компании, разрабатывающие более традиционные средства дистанционного присутствия и управления, уже пытаются использовать ВР для обеспечения связи между цифровым и реальным мирами. Инновационная лаборатория компании Cisco, разрабатывающей и продающей сетевое оборудование, провела эксперимент, предоставив одному из своих работников ВР-гарнитуру, связанную с головой робота в другой стране. Когда работник с гарнитурой дистанционно участвует в совещании, робот находится в зале, где происходит это совещание — сидит, слышит и двигается синхронно с работником. «Благодаря такому простому жесту, как кивание, робот практически превращается в человека», — комментирует Дэвид Рикман из компании Cisco, который помогал создавать прототип.
В своем романе «Лавина» (Snow Crash), опубликованном в 1992 году, писатель-фантаст Нил Стивенсон представил, как люди проводят значительную часть своего времени на виртуальной центральной онлайн улице Метаверс. Сегодня Стивенсон — «главный футурист» стартапа Magic Leap, работающего в «смешанной реальности», считает, что благодаря этой ВР-гарнитуре сегодняшняя техника однажды будет выглядеть, как «детская невралгия».
«Характерная сегодня для всех нас привычка вынимать из кармана телефон и просматривать частные короткие сообщения является привычкой антисоциальной, и все на нее жалуются и при этом грешат ею, — говорит он. — Это неизбежный результат наличия устройства с дисплеем, которое можно держать в руке, и которое в определенный момент может видеть только один человек. Может так случиться, что на это наше время люди будут оглядываться как на мини ледниковый период социального взаимодействия».
4. Зрительное восприятие
Виртуальная реальность в самом лучшем ее проявлении может перенести зрителя туда, где он при других обстоятельствах никогда бы не смог — или не захотел — оказаться. Снятый при поддержке ООН документальный фильм «Тучи над Сидрой» (Clouds over Sidra) переносит зрителя в лагерь для беженцев Заатари в Иордании, где 12-летняя сирийская беженка Сидра рассказывает свою историю. Она показывает нам свою маленькую комнату, в которой она последние полтора года живет с родителями и тремя братьями, свой класс в палатке и местную булочную.
Фильм, снятый с помощью специальной 3D камерой, оснащенной объективом с углом обзора 360º, дает возможность зрителям осмотреть лагерь, проследить — сверху и снизу — за тем, как мальчишки играют в футбол, или заглянуть в импровизированный спортзал. Но отвести глаза зрители не могут. Кульминационным моментом восьмиминутного фильма стала сцена, когда группа детей-беженцев столпилась вокруг зрителя.
Благодаря своей ошеломительной правдивости фильм получил награду на прошлогоднем международном фестивале документальных фильмов в Шеффилде, а жюри назвало его работой, «обладающей огромным потенциалом, позволяющим изменить реальный мир». По словам организаторов показа, ключевую целевую аудиторию фильма, снятого энтузиастами, работающими под эгидой ООН, составляли люди более других способные стать донорами — исключительно состоятельные и влиятельные. Крис Милк, один из создателей фильма и руководитель проекта Vrse (одной из первых студий, начавших разрабатывать ВР-системы), назвал виртуальную реальность «инструментом формирования навыков сопереживания».
«Это действительно новое средство, — говорит он. — Если сравнить его с кинематографом или радио, или телевидением, со всеми средствами, теперь у нас есть технология, с помощью которой рождается новый формат, новый язык повествования».
Милка восхищает мысль о том, чтобы позволить зрителям «войти на экран», установить более тесную связь с героями киноленты, поскольку их ничто не разделяет, и никаких расстояний между ними нет.
Но отказ от привычной кадровой синхронизации, характерной для традиционного кинематографа, создает создателям ВР-фильмов новые проблемы. Если бы зрители могли смотреть в разные стороны, они не смогли бы понять основную мысль сюжета. Режиссеры, снимающие фильмы с использованием ВР-техники, только начинают открывать для себя методы, позволяющие направить внимание зрителя с помощью звука или движения. Одним из решений мог бы стать прием, когда при повороте головы зрителя в нужном направлении начинается определенный диалог или вводятся определенные сюжетные линии.
«Что касается эффектов вроде „ух-ты, я как на американских горках“ — то всего этого предостаточно, — говорит Милк. — На самом же деле надо — как и всегда, когда дело касается серьезной информационной среды — овладеть средствами повествования. Как вести рассказ в виртуальной реальности? Этот вопрос я задаю себе по сто раз в день».
Одним из способов решить вопрос повествования — просто показывать события в режиме реального времени. Спорт уже доказывает, что это интересно. Калифорнийский стартап NextVR в прошлом году транслировал через свое приложение матч Национальной баскетбольной лиги пользователям виртуальных шлемов Gear VR, разработанных компанией Samsung. Зрители «получили» место в первом ряду, которое обычно стоит несколько тысяч долларов. Недавно компания заключила соглашение с Fox Sports сроком на пять лет.
«Действительно создается такое впечатление, будто ты там сидишь», — сказал исполнительный директор компании NextVR Брэд Аллен на конференции Goldman Sachs, проходившей недавно в Сан-Франциско.
«Людям нравится, когда им что-то рассказывают, но они еще любят взаимодействовать, общаться», — говорит Нил Стивенсон из компании Magic Leap, и «иметь возможность сочетать все это в нужной пропорции в нужное время очень интересно».