Все возможности виртуальной реальности, независимо от их формы, обычно зависят от использования различных типов оборудования и программного обеспечения. Как уже упоминалось, эти компоненты стали более продвинутыми. Среди них:
- VR-гарнитуры. Это ключевые устройства многих виртуальных сред. Они представляют собой устройства, которые надеваются на голову и закрывают глаза пользователя. Их называют очки или шлемы. Они не только изолируют вас от окружающего мира, но и показывают специфическую информацию, связанную с виртуальной симуляцией. Суть заключается в том, что они заменяют реальный мир на созданное компьютером изображение. Эти гарнитуры включают экраны, камеры, датчики движения и инфракрасные светодиоды. Они могут иметь разные формы: от проводных устройств, подключаемых к компьютеру, до автономных гарнитур, таких как Meta Quest.
- Линзы и экраны. В гарнитурах виртуальной реальности есть специальные линзы, которые располагаются между экраном (обычно светодиодным) и глазами. Они изменяют изображения, делая их трехмерными. Гарнитура отправляет два изображения через эти линзы (по одному для каждого глаза). Внутри нее также есть инфракрасные камеры, которые регулируют освещение в зависимости от окружения, а трекеры позволяют гарнитуре адаптировать содержимое экрана к движению головы для навигации. Некоторые устройства даже могут отслеживать движение глаз для улучшения качества изображения.
- Угол обзора. Это важная часть гарнитуры VR, которая согласовывает виртуальный мир с реальным. Обычный человек видит окружающую среду в диапазоне от 200 до 220 градусов. Наше зрение через левый и правый глаз перекрывается под определенным углом, что позволяет нам воспринимать трехмерный мир. Создание трехмерной среды, соответствующей естественному углу обзора человека, — это способ, которым гарнитуры виртуальной реальности убеждают наш мозг в том, что мы находимся в другом мире. Реалистичность восприятия зависит от того, насколько наши движения влияют на то, что мы видим. Минимальная задержка необходима для того, чтобы устройство реагировало моментально на движения при повороте головы или смене объекта наблюдения.
- Частота кадров. Она определяет, насколько захватывающим будет наше впечатление. Хотя человеческие глаза способны улавливать до 1000 кадров в секунду, мозг обрабатывает информацию лишь до 150 кадров в секунду. Обычно фильмы в кинотеатрах показываются с частотой кадров всего около 24 кадров в секунду, но такие фильмы не созданы для воспроизведения реальности. VR-разработчики считают, что частота кадров ниже 60 кадров в секунду может вызвать тошноту и головную боль.
- Пространственный звук. В последние годы он становится все более важным в виртуальной реальности. Звук и его направление влияют на то, как мы воспринимаем трехмерное пространство. Передовые технологии используют методы для определения местоположения звуков относительно головы. Это значит, что если мы проходим через комнату в виртуальной реальности и кто-то позади зовет нас, мы услышим звук, идущий сзади. Многие разработчики аудиотехнологий уже много лет используют такой "3D" звук, включая YouTube, Spotify и даже аудиосистему виртуальной реальности от Google.
- Отслеживание положения головы и тела. Для создания ощущения погружения необходимы убедительные и реалистичные визуальные эффекты и звук. Однако настоящая волшебство виртуальной реальности заключается в том, что мы можем свободно перемещаться и взаимодействовать с окружающим пространством, которое реагирует на наши действия и положение. Технологии отслеживания положения головы используют различные сенсоры, такие как датчики и гироскопы, а также искусственный интеллект, чтобы адаптировать отображаемое изображение к нашим движениям. Современные гарнитуры, такие как Varjo XR-4 позволяют нам свободно двигаться и смотреть вокруг в формате 360 градусов, как в реальной жизни.
- Контроллеры. Некоторые экспериментирует с технологиями, такими как датчики и трекеры, чтобы уменьшить необходимость в контроллерах, однако многие гарнитуры по-прежнему остаются с ними. Контроллеры — это физические устройства, которые позволяют пользователям взаимодействовать с виртуальной средой. Например, контроллеры, которые идут в комплекте с Meta Quest 2 или 3. Они позволяют передавать информацию о том, что мы хотим сделать, в программное обеспечение виртуальной реальности. Однако по мере того, как компании продолжают развивать более продвинутые методы отслеживания движений и тела, ответ на вопрос "Как работает виртуальная реальность?" может измениться. Возможно, в будущем нам не придется использовать контроллеры для перемещения по виртуальным ландшафтам.
- Программное обеспечение. Оно играет ключевую роль в создании VR-среды, объединяя в себе различные функции, такие как задержка, частота кадров, отслеживание положения и 3D-отслеживание. Как и многие другие программы, оно гибкое и может быть настроено под различные потребности. Большинство программ включают в себя все необходимые данные и код для создания 3D-виртуального мира и персонажей. Они также обеспечивают эффективную передачу информации через VR-гарнитуру.
Технологии виртуальной реальности постоянно совершенствуются. По прогнозам экспертов, к 2030 году рынок виртуальной реальности ожидается увеличение в среднем на 27,5%, поскольку инноваторы исследуют новые горизонты.
В ближайшем будущем ответ на вопрос «Как работает виртуальная реальность?» будет меняться по мере появления нового оборудования, исследования новых возможностей в области пространственных вычислений и разработки более совершенных алгоритмов искусственного интеллекта. А пока что всеми ее преимуществами можно насладиться в VR-центрах.