Как работает виртуальная реальность? Ультимативный гайд

**

В последние годы мир «виртуальной реальности» резко развивался.Однажды VR была новой концепцией, которую часто ссылаются в научно -фантастическом ландшафте.Затем разработчики начали обнаруживать эффективные способы создания уникального виртуального реального опыта.

Постепенно гарнитуры VR стали более интуитивно понятными и сложными, и появились новые технологии, чтобы дать нам уникальный опыт цифрового ландшафта.Сегодня, по оценкам, в мире насчитывается 171 миллион пользователей VR, и поставки гарнитуры продолжают расти.

Итак, как работает виртуальная реальность и почему это такая значительная технологическая эволюция?

Виртуальная реальность создает сквозной механизм, который заменяет нашу естественную среду «реального мира» с захватывающей симуляцией.Используя комбинацию аппаратного и программного обеспечения, VR-решения заменяют наше реальное представление на компьютерную альтернативу.

Чтобы убедиться, что опыт является захватывающим и реалистичным, системы виртуальной реальности используют комбинацию инфракрасных светодиодов и датчиков движения, камер и экранов, которые позволяют гарнитуру собирать соответствующую информацию и представлять ее человеческому глазу.Некоторые решения даже используют аксессуары, чтобы углубить погружение, такие как системы такта обратной связи и пространственный аудио.

Истинная виртуальная реальность не просто заполняет ваше поле зрения новой информацией.Это создает моделируемую среду, с которой вы можете эффективно взаимодействовать.Используя ИИ, датчики и алгоритмы, гарнитуры VR ориентируются на новый «цифровой мир» с реальным миром, чтобы обмануть ваш мозг, думая, что вы на самом деле находитесь в новой среде.

Итак, почему виртуальная реальность работает?Как это так эффективно влиять на наше восприятие?

Проще говоря, виртуальная реальность действует на основном принципе, что мы видим, слышим и взаимодействуем с формами нашего понимания мира.Виртуальные гарнитуры запрограммированы на то, чтобы захватить наши ответы на естественные стимулы, а наши ответы обрабатываются программным обеспечением с AI.

Эта информация затем используется для создания виртуальных объектов в пространственно картированной среде, чтобы обмануть человеческий мозг.

Ответ «Как работает виртуальная реальность?»Возможно, несколько лет назад было по -другому.Большинство людей по -прежнему рассматривают VR как совершенно новую концепцию, предназначенную для работы с опытом работы, связанного с работой, развлечениями и обучением.Тем не менее, виртуальная реальность существует уже десятилетиями.Некоторые из первых гарнитур были первоначально произведены в середине 1990-х годов.

Первоначально эти гарнитуры предлагали базовый опыт «виртуальной реальности», который полагался главным образом на влиянии того, что мы видели, когда мы носили гарнитуру.Теперь новаторы преобразовали опыт виртуальной реальности с программным обеспечением с низкой задержкой и модернизированным оборудованием.

Сегодняшние решения виртуальной реальности не просто включают гарнитуру, дисплей и контроллеры движения.Они также оснащены датчиками в реальном времени, которые отслеживают движения, глаза и жесты пользователя, создавая более глубокую связь между нашими действиями и программным обеспечением с AI, стоящим за опытом VR.

Теперь VR может быстро реагировать на наше поведение, создавая новый уровень «пространственных вычислений», где мы можем естественным образом взаимодействовать с компьютерными системами.

По мере развития расширенной реальности ландшафт реальности, развитие различных «виртуальных веществ» повлияло на ответ: «Как работает виртуальная реальность?»

На широком уровне все формы виртуальной реальности пытаются погрузить пользователей в опыт, используя комбинацию датчиков, искусственного интеллекта и оборудования (таких как носимые гарнитуры).Тем не менее, существуют различные формы виртуальной реальности с их уникальными нюансами.

Когда большинство людей думают о виртуальной реальности, они думают о «полностью захватывающих» переживаниях.Тем не менее, существуют различные уровни погружения, предлагаемые виртуальной реальностью.Термин «не лишающий лиц»-это неверно, так как все формы виртуальной реальности предлагают некоторое погружение.

Однако с этими типами виртуальной реальности вы взаимодействуете с виртуальной средой только на фундаментальном уровне.Не существует расширенных функций «пространственных вычислений», таких как датчики или управление жестами.Вместо этого вы используете контроллеры для взаимодействия с цифровым ландшафтом.

Симуляторы вождения, пожалуй, лучший пример этого.Благодаря безимедленному симулятору VR, вы сидите за рулем и взаимодействуете с педалями, как настоящий автомобиль.Некоторые симуляторы даже используют тактичную обратную связь, чтобы дать вам ощущение того, что он находится в автомобиле.Тем не менее, в этом типе виртуальной реальности обычно нет гарнитуры.

Иногда описывается как фундаментальная «смешанная реальность», полуммийтивная виртуальная реальность помещает цифровые компоненты на вершину реальных объектов или сред.Обычно эта форма виртуальной реальности распространена в образовательной и развлекательной среде.

Например, авиационные экипажи и пролетные инженеры могут использовать полуаммерсивные дисплеи (HUD), чтобы увидеть цифровой контент, наложенный на ветровые стекла и другие устройства.Этот тип захватывающей реальности называется полуиммерсивным, потому что он не создает иллюзии другой реальности.Вместо этого вы просто дополняете свою природную среду, аналогичную дополненной или смешанной реальности.

Большинство людей думают о «полностью иммерсивном опыте», когда они представляют виртуальную машину.Такие инструменты, как Meta Quest 2 и Quest 3, являются примерами полностью захватывающих гарнитур.Они предоставляют 360-градусный опыт для пользователей.

С полностью захватывающей VR мир вокруг вас исчезает, заменяется звуками, изображениями и даже физическими ощущениями, которые соответствуют изображению на экране или дисплее компьютера.Эти гарнитуры используют технологию ИИ и датчиков, чтобы реагировать на ваши действия и перемещать вас через виртуальный мир.

В некоторых случаях полностью захватывающие решения VR могут работать вместе с тактичными аксессуарами, чтобы убедить ваш разум, что вы касаетесь и взаимодействуете с объектами в цифровом пространстве.

Опыт виртуальной реальности, во всех их формах, обычно опирается на комбинацию различных типов аппаратного и программного обеспечения.Как упоминалось выше, эти компоненты стали более продвинутыми и сложными.Они включают:

Виртуальные гарнитуры являются одним из наиболее значимых компонентов многих опытов VR.Это носимые устройства, установленные на голове, которые обертывают глаза пользователя.Они не просто блокируют вас от просмотра внешнего мира;Они демонстрируют конкретную информацию, связанную с виртуальной реальностью.

По сути, они заменяют ваше естественное поле зрения на компьютерную альтернативу.Гарнисты VR включают экраны, камеры, датчики движения и инфракрасные светодиоды.Они собирают информацию из чувств человека и адаптируются, чтобы обеспечить захватывающий опыт.

Гарнисты также бывают разных форм, от проводных устройств, которые подключаются к вашему ПК до автономных гарнитур, таких как Meta Quest.

В пределах виртуальных гарнитур стереоскопические линзы расположены между экраном (обычно светодиодом) и глазами, чтобы исказить изображения и заставлять их казаться трехмерными.Гарнитура проходит два изображения через линзы (по одному на каждый глаз).

Инфракрасные камеры в гарнитуре затем отрегулируйте свет на потребности пользователя, и трекеры позволяют устройству сдвинуть контент на экране, когда мы перемещаем головы, чтобы перемещаться.Некоторые гарнитуры могут даже отслеживать движение глаз для выявленного рендеринга.

Задержка и поле зрения (FOV) являются компонентами в гарнитуре VR, которые выравнивают виртуальную информацию с реальным миром.Средний человек видит мир вокруг них в дуге от 200 до 220 градусов вокруг головы.Наше зрение от наших левых и правых глаз перекрывается под углом, что позволяет нам видеть в трех измерениях.

Создание трехмерной среды, которая соответствует естественной области зрения пользователя, заключается в том, как VR -гарнитуры убедительно убедите наш разум, что мы находимся в другом мире.Насколько реалистично ощущается опыт, в значительной степени зависит от того, как наши движения влияют на изменения в том, что мы видим.

Минимальная задержка необходима, чтобы убедиться, что то, что мы видим, одновременно изменяется, когда мы перемещаемся, поворачиваем головы или смотрим в определенном направлении.

Подобно задержке и поле зрения, частота кадров устройства VR определяет, насколько захватывающий опыт и насколько мы можем столкнуться с болезнью VR.Хотя человеческие глаза могут видеть до 1000 кадров в секунду, мозг только интерпретирует частоту кадров до 150 кадров в секунду.

Как правило, частота кадров фильма в театре составляет всего около 24 кадров в секунду, но эти фильмы не предназначены для имитации реальности.Разработчики VR находят что -то меньше, чем скорость 60 кадров в секунду, вызывает тошноту и головную боль.

Пространственный аудио становится все более важным в любом опыте виртуальной реальности в последние годы.Звук и откуда это влияет на наше восприятие трехмерного пространства.Сегодняшняя передовая технология VR использует интеллектуальные технологии для позиционирования звука вокруг наших голов.

Это означает, что если мы проходим через конференц -зал в виртуальной реальности, и кто -то называет наше имя из «Позади нас» в обстановке, мы слышим, что этот звук идет из -за нас.

Многие аудио -новаторы использовали этот тип «3D» аудио в течение нескольких лет, включая YouTube, Spotify и даже аудиосистему VR Google.

Убедительные, реальные визуальные эффекты и звук необходимы для создания захватывающего опыта.Но настоящая магия виртуальной реальности происходит от того факта, что мы можем перемещаться и взаимодействовать с пространством, которое адаптируется к нашей позиции и действиям.

Технологии отслеживания головы и положения используют комбинацию датчиков, гироскопов и ИИ, чтобы повлиять на то, что мы видим, когда мы перемещаемся.Основные гарнитуры изначально использовали три градуса свободы (3DOF), что только позволяло нам смотреть влево, справа и вверх и вниз.

Сегодня самые передовые гарнитуры, такие как Varjo XR-4, используют шесть градусов свободы, чтобы гарантировать, что мы можем осмотреть в формате 360 градусов, как и в реальной жизни.

Хотя некоторые инноваторы VR экспериментируют с технологиями пространственных вычислений, такими как датчики и трекеры, чтобы минимизировать потребность в контроллерах, во многих гарнитурах все еще есть подключенные контроллеры.

Это в основном аппаратные компоненты, которые позволяют пользователям действовать и делать что -то в виртуальной среде.Подумайте о контроллерах, которые вы используете, например, с Meta Quest 2 или 3.Контроллеры позволяют нам напрямую представлять информацию о том, что мы хотим сделать в программное обеспечение VR.

Однако, поскольку компании продолжают разрабатывать более продвинутые возможности для отслеживания тела и движения, ответ на «Как работает виртуальная реальность?»может измениться.Нам может не понадобиться контроллеры для навигации по ландшафтам VR завтра.

Программное обеспечение для виртуальной реальности - это по сути компонент решения VR, которое сочетает в себе такие вещи, как задержка, отслеживание положения, частота кадров и отслеживание позиций с 3D -средами.Как и большинство программного обеспечения, программное обеспечение VR невероятно универсально и может быть адаптировано в соответствии с различными потребностями.

Некоторые разработчики даже предлагают доступ к решениям «виртуальной реальности как услуги», что позволяет компаниям создавать пользовательский опыт, специфичный для отрасли.Эти технологии могут создавать совместную среду, такие как иммерсивные пространства Microsoft Teams, обучение и многое другое.

Большинство программ VR будут включать все данные и код, необходимые для производства 3D -виртуального мира и аватаров.Они также обеспечивают эффективную передачу информации через гарнитуру.Некоторые из последних виртуальных программ на рынке также могут интегрироваться с существующими инструментами, такими как платформы для совместной работы, системы связи и системы управления контентом.

Если вам интересно, как работает виртуальная реальность, вы также можете задаться вопросом, для чего она используется.В прошлом гарнитуры и опыт VR обычно рассматривались как инструменты для индустрии развлечений.Хотя VR все еще распространена в играх и других развлекательных ландшафтах, варианты использования развиваются.

Например, VR в рекрутировании позволяет работодателям находить уникальные способы взаимодействия с новыми членами команды и адаптации.В строительстве и разработке среда VR может помочь командам работать вместе по разработке трехмерных чертежей или экспериментировать с проектами с использованием цифровых близнецов.VR может помочь командам сотрудничать в иммерсивных средах, которые воспроизводят ощущения личных взаимодействий.

Кроме того, у VR даже есть приложения в ландшафте обслуживания клиентов, помогая компаниям показать продукты для клиентов, создавать захватывающие демонстрации и даже устранение неполадок.Другие варианты использования включают:

Виртуальная реальность также является одной из основных технологий, помогающих создавать «*стихотворные» переживания во многих их формах.Правильно, VR может предоставить пользователям много преимуществ, от улучшения сотрудничества до улучшения человеческих связей.

Ответ «Как работает виртуальная реальность?»За эти годы несколько изменился, так как разработчики и новаторы сталкивались с различными проблемами с созданием захватывающего опыта.Эти проблемы по -прежнему приводят к преобразованию в пространстве VR сегодня.

Например, такие лидеры, как Varjo, HTC Vive и Microsoft, все еще работают над решением проблемы «VR болезни» и дискомфорта, который мы чувствуем, когда мы подвергаемся воздействию VR в течение длительных периодов времени.В то же время, введение «*стиха» и растущее принятие VR представляет потенциальные проблемы со всем, от этики до кибербезопасности.

Более того, хотя гарнитуры становятся более доступными, создание инструментов VR и программного обеспечения все еще остается дорогостоящим и трудоемким.Создание интуитивно понятных виртуальных средств требует значительных инвестиций и может повлиять на окружающую среду из-за высоких вычислительных требований.Все эти проблемы необходимо решить для создания мира, где каждый может открыть преимущества виртуальной реальности.

Хорошая новость для тех, кто интересуется потенциалом виртуальной реальности и то, как она работает для преобразования нашего мира, заключается в том, что решения VR постоянно развиваются.К 2030 году эксперты прогнозируют, что рынок VR будет расти на 27,5%, поскольку новаторы изучают новые возможности.

В предстоящие годы ответ «Как работает виртуальная реальность?»Будет продолжать развиваться, поскольку мы обнаружим новые способы создания оборудования, новых возможностей в пространственных вычислениях и даже более продвинутых алгоритмах искусственного интеллекта.

В дальнейшем мы продолжим обнаруживать лучшие способы решения проблем, связанных с виртуальной реальностью, и создавать более захватывающий опыт для каждого пользователя.