stringtranslate.com

Погружение (виртуальная реальность)

Женщина использует комплект для разработки перчаток Manus VR в 2016 году.

Погружение в виртуальную реальность (VR) — это ощущение физического присутствия в нефизическом мире. Восприятие создается путем окружения пользователя системы VR изображениями, звуками или другими стимулами , которые создают захватывающую общую среду.

Этимология

Название представляет собой метафорическое использование опыта погружения в применении к репрезентации, вымыслу или симуляции. Погружение также можно определить как состояние сознания, при котором осознание физического «посетителя» ( Морис Бенаюн ) или «погружающегося» ( Чар Дэвис ) трансформируется в результате пребывания в искусственной среде; используется для описания частичного или полного прекращения неверия , позволяющего действовать или реагировать на стимуляции, возникающие в виртуальной или художественной среде. Чем больше приостановка неверия, тем выше достигается степень присутствия.

Типы

По мнению Эрнеста В. Адамса , [1] погружение можно разделить на три основные категории:

Стаффан Бьорк и Юсси Холопайнен в книге «Шаблоны в игровом дизайне» [ 2] разделяют погружение на схожие категории, но называют их сенсорно-моторным погружением , когнитивным погружением и эмоциональным погружением соответственно. В дополнение к этому они добавляют новую категорию: пространственное погружение , которое происходит, когда игрок чувствует, что смоделированный мир воспринимается убедительно. Игрок чувствует, что он или она действительно «здесь» и что смоделированный мир выглядит и ощущается «реальным».

Присутствие

10 000 движущихся городов, Марк Ли , Установка на основе телеприсутствия [3]

Присутствие, термин, полученный от сокращения первоначального слова « телеприсутствие », представляет собой явление, позволяющее людям взаимодействовать и чувствовать связь с миром за пределами своего физического тела с помощью технологий. Оно определяется как субъективное ощущение присутствия человека в сцене, изображенной медиумом, обычно виртуальным по своей природе. [4] Большинство дизайнеров сосредотачиваются на технологиях, используемых для создания высококачественной виртуальной среды; однако необходимо также учитывать человеческий фактор, участвующий в достижении состояния присутствия. Именно субъективное восприятие, хотя и созданное и/или отфильтрованное с помощью искусственных технологий, в конечном итоге определяет успешное достижение присутствия. [5]

Очки виртуальной реальности могут создавать интуитивное ощущение пребывания в смоделированном мире, форму пространственного погружения, называемую «Присутствие». По данным Oculus VR , технологическими требованиями для достижения этой интуитивной реакции являются малая задержка и точное отслеживание движений. [6] [7] [8]

Майкл Абраш выступил с докладом о VR на Steam Dev Days в 2014 году. [9] По мнению исследовательской группы VR в Valve , для установления присутствия необходимо все следующее.

Иммерсивные медиа и технологии

Иммерсивные медиа — это термин, применяемый к группе концепций [10] , определяемых по-разному, которые могут найти применение в таких областях, как инженерия, средства массовой информации, здравоохранение, образование и розничная торговля. [11] Концепции, включенные в иммерсивные медиа:

Технологии

Инженер-психолог из Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL) демонстрирует иммерсивный тренажер пехоты (IIT), один из нескольких проектов виртуальной учебной среды (VIRTE).
Версия современных очков виртуальной реальности, которые будут использоваться сегодня.

Иммерсивная виртуальная реальность — это технология, целью которой является полное погружение пользователя в мир, созданный компьютером, создавая у пользователя впечатление, что он «вошел внутрь» синтетического мира. [13] Это достигается либо за счет использования технологий головного дисплея (HMD), либо за счет использования нескольких проекций. HMD позволяет проецировать виртуальную реальность прямо перед глазами и позволяет пользователям сосредоточиться на ней, не отвлекаясь. [14] Самые ранние попытки разработки иммерсивных технологий относятся к 1800-м годам. Без этих первых попыток мир иммерсивных технологий никогда бы не достиг того передового технологического состояния, которое мы имеем сегодня. Многие элементы, окружающие сферу иммерсивных технологий, по-разному объединяются, создавая различные типы иммерсивных технологий, включая виртуальную реальность и всеобъемлющие игры. [15] Хотя иммерсивные технологии уже оказали огромное влияние на наш мир, их прогрессивный рост и развитие будут продолжать оказывать долгосрочное влияние на нашу технологическую культуру.

Источник

Одно из первых устройств, которое было спроектировано так, чтобы выглядеть и функционировать как гарнитура виртуальной реальности, называлось стереоскоп . Он был изобретен в 1830-х годах, на заре фотографии, и в каждом глазу использовалось немного разное изображение для создания своего рода трехмерного эффекта. [16] Хотя в конце 1800-х годов фотография продолжала развиваться, стереоскопы становились все более и более устаревшими. Иммерсивная технология стала более доступной для людей в 1957 году, когда Мортон Хейлиг изобрел кинематографический опыт Sensorama , который включал динамики, вентиляторы, генераторы запахов и вибрирующий стул, чтобы погрузить зрителя в фильм. [14] Когда кто-то представляет себе гарнитуры виртуальной реальности, которые они видят сегодня, следует отдать должное Дамоклову мечу, который был изобретен в 1968 году и позволял пользователям подключать свои гарнитуры виртуальной реальности к компьютеру, а не к камере. В 1991 году Sega выпустила гарнитуру Sega VR, предназначенную для игровых автоматов и домашнего использования, но из-за технических трудностей была выпущена только аркадная версия. [14] Дополненная реальность начала быстро развиваться в 1990-х годах, когда Луи Розенберг создал Virtual Fixtures , которая была первой полностью иммерсивной системой дополненной реальности , используемой в ВВС . Изобретение улучшило производительность оператора при выполнении ручных задач в удаленных местах за счет использования двух элементов управления роботом в экзоскелете. [14] Первое представление дополненной реальности для живой аудитории произошло в 1998 году, когда НФЛ впервые отобразила виртуальную желтую линию, обозначающую линию схватки/первого дауна. В 1999 году Хирокадзу Като разработал ARToolkit — библиотеку с открытым исходным кодом для разработки приложений AR. Это позволило людям экспериментировать с AR и выпускать новые и улучшенные приложения. [14] Позже, в 2009 году, журнал Esquire стал первым, кто использовал QR-код на обложке своего журнала для предоставления дополнительного контента. Выйдя в 2012 году, The Oculus произвел революцию в виртуальной реальности, в конечном итоге собрал 2,4 миллиона долларов и начал выпускать предсерийные модели для разработчиков. Facebook приобрел Oculus за 2 миллиарда долларов в 2014 году, что показало миру восходящую траекторию виртуальной реальности. [14] В 2013 году Google объявила о своих планах разработать свою первую AR-гарнитуру Google Glass . Производство было остановлено в 2015 году из соображений конфиденциальности, но возобновлено в 2017 году исключительно для предприятия. В 2016 году Pokémon Go покорила мир и стала одним из самых загружаемых приложений всех времен. Это была первая игра дополненной реальности, доступная через телефон.

Элементы иммерсивной технологии

Мужчина использует иммерсивную гарнитуру и ручное управление, чтобы завершить этап видеоигры в виртуальной реальности.

Полное погружение в технологию происходит, когда все элементы изображения, звука и осязания объединяются. Настоящий иммерсивный опыт должен осуществляться либо с виртуальной реальностью, либо с дополненной реальностью, поскольку эти два типа используют все эти элементы. [17] Интерактивность и возможность взаимодействия — вот основное внимание иммерсивных технологий. Это не помещение человека в совершенно иную среду, а когда ему виртуально предоставляют новую среду и дают возможность научиться оптимально жить и взаимодействовать с ней.

Виды иммерсивных технологий

Виртуальная реальность является основным источником иммерсивных технологий, позволяющих пользователю полностью погрузиться в полностью цифровую среду, воспроизводящую другую реальность. [18] Пользователи должны использовать гарнитуру, ручное управление и наушники, чтобы получить полный эффект погружения, позволяющий использовать движения/отражения. [15] Существуют также широко распространенные игры , в которых используются места реального мира. [18] Это когда взаимодействие пользователя в виртуальной игре приводит к его взаимодействию в реальной жизни. Некоторые из этих игр могут потребовать от пользователей физической встречи для прохождения этапов. [18] В игровом мире разработан ряд популярных видеоигр виртуальной реальности , таких как Vader Immortal , Trover Saves the Universe и No Man's Sky . [19] Мир иммерсивных технологий имеет множество аспектов, которые со временем будут развиваться и расширяться.

Иммерсивные технологии сегодня

За последние несколько десятилетий иммерсивные технологии значительно выросли и продолжают развиваться. VR даже называют средством обучения 21 века. [20] Головные дисплеи (HMD) позволяют пользователям получить полное погружение. Ожидается, что к 2022 году рынок HMD будет стоить более 25 миллиардов долларов США. [20] Технологии VR и AR привлекли к себе повышенное внимание, когда Марк Цукерберг , основатель/создатель Facebook , купил Oculus за 2 миллиарда долларов США в 2014 году. [21] Недавно был выпущен квест Oculus, который является беспроводным и позволяет пользователям более свободно передвигаться. Он стоит около 400 долларов США, что примерно столько же, сколько и гарнитуры предыдущего поколения с кабелем. [20] Другие крупные корпорации, такие как Sony, Samsung, HTC, также вкладывают огромные средства в VR/AR. [21] Что касается образования, в настоящее время многие исследователи изучают преимущества и применение виртуальной реальности в классе. [20] Однако в настоящее время существует мало системных работ относительно того, как исследователи применили иммерсивную виртуальную реальность в целях высшего образования с использованием HMD. [20] Наиболее популярное применение иммерсивных технологий приходится на мир видеоигр. Полностью погружая пользователей в их любимую игру, HMD позволили людям взглянуть на мир видеоигр в совершенно новом свете. [22] Современные видеоигры, такие как Star Wars: Squadron, Half-Life: Alyx и No Man's Sky, дают пользователям возможность ощутить каждый аспект цифрового мира в своей игре. [22] Хотя иммерсивным технологиям и тому, что они могут предложить, еще многое предстоит узнать, с момента своего появления в начале 1800-х годов они прошли очень долгий путь.

Ребенок открывает для себя применение иммерсивных технологий через гарнитуру виртуальной реальности

Компоненты

Восприятие

Аппаратные технологии разрабатываются для стимуляции одного или нескольких чувств для создания реальных ощущений. Некоторые технологии машинного зрения — это 3D-дисплеи , полнокупольные , головные дисплеи и голография . Некоторые слуховые технологии — это 3D-аудиоэффекты , звук высокого разрешения и объемный звук . Тактильная технология имитирует тактильные реакции.

Взаимодействие

Различные технологии обеспечивают возможность взаимодействия и общения с виртуальной средой, включая интерфейсы «мозг-компьютер» , распознавание жестов , всенаправленные беговые дорожки и распознавание речи .

Программное обеспечение

Программное обеспечение взаимодействует с аппаратной технологией для визуализации виртуальной среды и обработки вводимых пользователем данных для обеспечения динамического ответа в реальном времени. Для достижения этой цели программное обеспечение часто объединяет компоненты искусственного интеллекта и виртуальных миров . Это делается по-разному в зависимости от технологии и окружающей среды; Необходимо ли программному обеспечению создавать полностью захватывающую среду или отображать проекцию уже существующей среды, на которую смотрит пользователь.

Исследования и разработки

Во многих университетах есть программы по исследованию и разработке иммерсивных технологий. Примерами являются Лаборатория виртуального человеческого взаимодействия Стэнфорда, Лаборатория компьютерной графики и иммерсивных технологий Университета Южной Калифорнии, Центр приложений виртуальной реальности штата Айова, Лаборатория виртуальной реальности Университета Буффало, Лаборатория интеллектуальных виртуальных сред Университета Тиссайд, Лаборатория иммерсивных историй Ливерпульского университета Джона Мурса , Мичиганский университет. Энн Арбор, Университет штата Оклахома и Университет Южной Калифорнии. [23] Все эти и многие другие университеты исследуют развитие этой технологии, а также различные варианты ее применения . [24]

Кроме того, университеты и индустрия видеоигр получили огромный импульс от иммерсивных технологий, особенно дополненной реальности. Компания Epic games, известная своей популярной игрой Fortnite, заработала 1,25 миллиарда долларов в ходе раунда инвестиций в 2018 году, поскольку у них есть ведущая платформа 3D-разработки для AR-приложений. [25] Правительство США запрашивает информацию для разработки иммерсивных технологий [26] и финансирует конкретные проекты. [27] В будущем это будет реализовано в органах власти.

Приложение

Иммерсивная технология применяется в нескольких областях, включая розничную торговлю и электронную коммерцию , [28] индустрию для взрослых , [29] искусство , [30] развлечения и видеоигры и интерактивное повествование , военное дело , образование , [31] [32] и медицину. . [33] Он также растет в некоммерческой отрасли в таких областях, как помощь при стихийных бедствиях и охрана природы, благодаря своей способности поставить пользователя в ситуацию, которая вызовет больше реального опыта, чем просто картинка, дающая ему более сильную уверенность. эмоциональная связь с ситуацией, которую они будут наблюдать. По мере того, как иммерсивные технологии становятся все более распространенными, они, вероятно, проникнут и в другие отрасли. Кроме того, в связи с легализацией каннабиса , происходящей во всем мире, в индустрии каннабиса наблюдается значительный рост рынка иммерсивных технологий, позволяющих проводить виртуальные туры по своим объектам для привлечения потенциальных клиентов и инвесторов.

Проблемы и этика

Потенциальные опасности иммерсивных технологий часто изображаются в научной фантастике и развлечениях. Такие фильмы, как «eXistenZ» , «Матрица » и короткометражный фильм «Игра » Дэвида Каплана и Эрика Циммермана [34] , поднимают вопросы о том, что может произойти, если мы не сможем отличить физический мир от цифрового мира. Поскольку мир иммерсивных технологий становится все глубже и интенсивнее, у потребителей и правительств будет возрастать обеспокоенность по поводу того, как регулировать эту отрасль. Поскольку все эти технологии являются иммерсивными и, следовательно, не применяются в реальной жизни, их применение и проблемы, возникающие в развивающейся отрасли, требуют пристального внимания. Например, в правовых системах обсуждаются темы виртуальных преступлений и вопрос о том, этично ли допускать незаконное поведение, такое как изнасилование [35] в смоделированной среде, это относится к индустрии для взрослых , искусству , индустрии развлечений и видеоигр .

Иммерсивная виртуальная реальность

Система автоматической виртуальной среды Cave (CAVE)

Иммерсивная виртуальная реальность — это гипотетическая технология будущего, которая существует сегодня по большей части в виде арт-проектов виртуальной реальности . [36] Он заключается в погружении в искусственную среду, где пользователь чувствует себя таким же погруженным, как обычно в повседневной жизни .

Прямое взаимодействие нервной системы

Наиболее продуманным методом было бы вызвать ощущения, составляющие виртуальную реальность, непосредственно в нервной системе . В функционализме /традиционной биологии мы взаимодействуем с повседневной жизнью через нервную систему. Таким образом, мы получаем всю информацию от всех органов чувств в виде нервных импульсов. Это дает вашим нейронам ощущение повышенной чувствительности. Это предполагает, что пользователь будет получать входные данные в виде искусственно стимулированных нервных импульсов, система будет получать выходные данные ЦНС (естественные нервные импульсы) и обрабатывать их, позволяя пользователю взаимодействовать с виртуальной реальностью. Естественные импульсы между телом и центральной нервной системой необходимо предотвратить. Это можно сделать, блокируя естественные импульсы с помощью нанороботов, которые прикрепляются к проводкам мозга и одновременно получают цифровые импульсы, описывающие виртуальный мир, которые затем можно будет отправить в проводки мозга. Также потребуется система обратной связи между пользователем и компьютером, который хранит информацию . Учитывая, сколько информации потребуется для такой системы, вполне вероятно, что она будет основана на гипотетических формах компьютерных технологий.

Требования

Понимание нервной системы

Комплексное понимание того, какие нервные импульсы каким ощущениям соответствуют, а какие двигательные импульсы соответствуют каким сокращениям мышц потребуются. Это позволит происходить правильным ощущениям у пользователя и действиям в виртуальной реальности. Проект «Голубой мозг» — это современное и наиболее многообещающее исследование, целью которого является понимание того, как работает мозг, путем создания очень крупномасштабных компьютерных моделей.

Способность манипулировать ЦНС.

Очевидно, потребуется манипулировать центральной нервной системой . Хотя постулируются неинвазивные устройства, использующие радиацию, инвазивные кибернетические имплантаты, вероятно, станут доступными раньше и будут более точными. [ нужна цитация ] Молекулярная нанотехнология , вероятно, обеспечит необходимую степень точности и может позволить встроить имплантат внутри тела, а не вводить его посредством операции. [37]

Компьютерное оборудование/программное обеспечение для обработки входов/выходов

Потребуется очень мощный компьютер для обработки виртуальной реальности, достаточно сложной, чтобы ее можно было практически не отличить от повседневной жизни, и достаточно быстрого взаимодействия с центральной нервной системой.

Иммерсивная цифровая среда

Космополис, Перезапись города (2005), большая интерактивная инсталляция Мориса Бенаюна в виртуальной реальности

Иммерсивная цифровая среда — это искусственная интерактивная сцена или «мир» , созданный компьютером, в который пользователь может погрузиться. [38]

Иммерсивную цифровую среду можно рассматривать как синоним виртуальной реальности, но без намека на то, что моделируется реальная «реальность». Иммерсивная цифровая среда может быть моделью реальности, но она также может быть полным фантастическим пользовательским интерфейсом или абстракцией , если пользователь среды погружен в нее. Определение погружения широкое и разнообразное, но здесь предполагается, что оно означает просто то, что пользователь чувствует себя частью моделируемой « вселенной ». Успех, с которым иммерсивная цифровая среда действительно может погрузить пользователя , зависит от многих факторов, таких как правдоподобная компьютерная 3D-графика , объемный звук , интерактивный ввод пользователя и другие факторы, такие как простота, функциональность и потенциал удовольствия. В настоящее время разрабатываются новые технологии, которые претендуют на то, чтобы привнести реалистичные эффекты окружающей среды в среду игроков - такие эффекты, как ветер, вибрация сиденья и окружающее освещение.

Восприятие

Чтобы создать ощущение полного погружения, 5 чувств (зрение, звук, осязание, обоняние, вкус) должны воспринимать цифровую среду как физически реальную. Иммерсивная технология может обмануть чувства посредством:

Взаимодействие

Как только чувства достигнут достаточной уверенности в том, что цифровая среда реальна (это взаимодействие и участие, которые никогда не могут быть реальными), пользователь должен иметь возможность взаимодействовать с окружающей средой естественным, интуитивным образом. Различные иммерсивные технологии, такие как управление жестами, отслеживание движений и компьютерное зрение, реагируют на действия и движения пользователя. Интерфейсы управления мозгом (BCI) реагируют на мозговую активность пользователя.

Примеры и приложения

Симуляции обучения и репетиций охватывают весь спектр процедур от частичного обучения (часто кнопочной работы, например: какую кнопку вы нажимаете, чтобы развернуть заправочную стрелу) через ситуационное моделирование (например, реагирование на кризис или обучение водителей конвоя) до полного моделирования движения, которое обучает пилотов. или солдаты и правоохранительные органы в сценариях, которые слишком опасны для обучения на реальном оборудовании с использованием боевых боеприпасов.

Видеоигры, от простых аркад до многопользовательских онлайн-игр и обучающих программ, таких как симуляторы полета и вождения . Развлекательные среды, такие как симуляторы движения, которые погружают гонщиков/игроков в виртуальную цифровую среду, дополненную движением, визуальными и слуховыми сигналами. Симуляторы реальности, такие как одна из гор Вирунга в Руанде, которая отправляет вас в путешествие по джунглям, чтобы встретиться с племенем горных горилл . [39] Или обучающие версии, например, имитирующие поездку по артериям и сердцу человека , чтобы наблюдать за накоплением бляшек и таким образом узнавать о холестерине и здоровье. [40]

Параллельно с учеными такие художники, как Knowbotic Research , Донна Кокс , Ребекка Аллен , Робби Купер , Морис Бенаюн , Чар Дэвис и Джеффри Шоу , используют потенциал иммерсивной виртуальной реальности для создания физиологических или символических переживаний и ситуаций.

Другие примеры технологии погружения включают физическую среду/пространство погружения с окружающими цифровыми проекциями и звуком, такими как CAVE , а также использование гарнитур виртуальной реальности для просмотра фильмов с отслеживанием головы и компьютерным управлением представленным изображением, так что зритель появляется быть внутри сцены. Следующее поколение — VIRTSIM, которое обеспечивает полное погружение за счет захвата движения и беспроводных головных дисплеев для команд до тринадцати иммерсантов, обеспечивая естественное перемещение в пространстве и взаимодействие как в виртуальном, так и в физическом пространстве одновременно.

Использование в медицинской помощи

Каждый день появляются новые области исследований, связанные с иммерсивной виртуальной реальностью. Исследователи видят большой потенциал в тестах виртуальной реальности, которые служат дополнительными методами интервью в психиатрической помощи. [41] Иммерсивная виртуальная реальность в исследованиях также использовалась в качестве образовательного инструмента, в котором визуализация психотических состояний использовалась для лучшего понимания пациентов со схожими симптомами. [42] Доступны новые методы лечения шизофрении [43] и других недавно разработанных областей исследований, где ожидается, что иммерсивная виртуальная реальность достигнет улучшения, например, в обучении хирургическим процедурам, [44] программах реабилитации после травм и операций [45] и уменьшении фантомные боли в конечностях. [46]

Приложения в встроенной среде

В области архитектурного проектирования и строительной науки иммерсивные виртуальные среды применяются, чтобы помочь архитекторам и инженерам-строителям улучшить процесс проектирования за счет усвоения чувства масштаба, глубины и пространственного понимания . Такие платформы интегрируют использование моделей виртуальной реальности и технологий смешанной реальности в различных функциях научных исследований в области строительства, [47] строительных операций , [48] обучения персонала, опросов конечных пользователей, моделирования производительности [49] и визуализации моделирования информации о зданиях . [50] [51] Головные дисплеи (с системами с 3 и 6 степенями свободы ) и платформы CAVE используются для пространственной визуализации и навигации по информационному моделированию зданий (BIM) для различных целей проектирования и оценки. [52] Клиенты, архитекторы и владельцы зданий используют приложения, производные от игровых движков, для навигации по моделям BIM в масштабе 1:1, что позволяет виртуально просматривать будущие здания. [51] Для таких случаев использования в различных исследованиях изучалось улучшение производительности космической навигации между гарнитурами виртуальной реальности и 2D-экранами настольных компьютеров , причем некоторые из них предполагают значительное улучшение в гарнитурах виртуальной реальности [53] [54] , в то время как другие указывают на отсутствие существенной разницы. . [55] [56]  Архитекторы и инженеры-строители также могут использовать инструменты иммерсивного проектирования для моделирования различных элементов здания в интерфейсах САПР виртуальной реальности, [57] [58] и применять модификации свойств к файлам информационного моделирования зданий (BIM) через такие среды. [50] [59]

На этапе строительства здания иммерсивная среда используется для улучшения подготовки площадки, коммуникации и сотрудничества членов команды на площадке, безопасности [60] [61] и логистики . [62] При обучении строителей виртуальная среда показала свою высокую эффективность в передаче навыков, а исследования показали, что результаты производительности аналогичны обучению в реальной среде. [63] Кроме того, виртуальные платформы также используются на этапе эксплуатации зданий для взаимодействия и визуализации данных с устройствами Интернета вещей (IoT), доступными в зданиях, улучшения процессов, а также управления ресурсами. [64] [65]

Исследования обитателей и конечных пользователей проводятся в иммерсивной среде. [66] [67] Виртуальные иммерсивные платформы вовлекают будущих жильцов в процесс проектирования здания, обеспечивая пользователям ощущение присутствия за счет интеграции предварительных макетов и моделей BIM для своевременной оценки альтернативных вариантов дизайна в модели здания. и экономически эффективным способом. [68] Исследования, проводившие эксперименты на людях, показали, что пользователи одинаково выполняют повседневную офисную деятельность (идентификация объектов, скорость чтения и понимание) в иммерсивных виртуальных средах и в тестируемых физических средах. [66] В области освещения использовались гарнитуры виртуальной реальности для исследования влияния рисунков фасада на перцептивные впечатления и удовлетворение от смоделированного дневного освещения. [69]  Кроме того, в ходе исследований искусственного освещения были реализованы иммерсивные виртуальные среды для оценки предпочтений конечных пользователей в освещении смоделированных виртуальных сцен с управлением жалюзи и искусственным освещением в виртуальной среде. [67]

При проектировании и анализе конструкций иммерсивные среды позволяют пользователю сосредоточиться на структурных исследованиях, не отвлекаясь слишком на управление инструментом моделирования и навигацию по нему. [70] Приложения виртуальной и дополненной реальности были разработаны для конечно-элементного анализа оболочечных конструкций . Используя стилус и перчатки для ввода данных в качестве устройств ввода, пользователь может создавать, изменять сетку и задавать граничные условия. Для простой геометрии результаты с цветовой кодировкой в ​​реальном времени получаются путем изменения нагрузок на модель. [71]  В исследованиях использовались искусственные нейронные сети (ИНС) или методы аппроксимации для достижения взаимодействия в реальном времени со сложной геометрией и для моделирования ее воздействия с помощью тактильных перчаток . [72] Крупномасштабные конструкции и моделирование мостов также были реализованы в иммерсивных виртуальных средах. Пользователь может перемещать нагрузки, действующие на мост, а результаты анализа методом конечных элементов немедленно обновляются с использованием приближенного модуля. [73]

Вредные последствия

Симуляционная болезнь , или симуляционная болезнь, — это состояние, при котором у человека проявляются симптомы, похожие на укачивание, вызванное игрой в компьютерные/симуляционные/видеоигры (Oculus Rift работает над решением проблемы симуляционной болезни). [74]

Укачивание из-за виртуальной реальности очень похоже на симуляционную болезнь и укачивание из-за фильмов. Однако в виртуальной реальности эффект становится более острым, поскольку все внешние ориентиры скрыты от зрения, моделируемые изображения трехмерны, а в некоторых случаях стереозвук, который также может создавать ощущение движения. Исследования показали, что воздействие вращательных движений в виртуальной среде может вызвать значительное усиление тошноты и других симптомов укачивания. [75]

Другие поведенческие изменения, такие как стресс, зависимость , изоляция и изменения настроения, также считаются побочными эффектами, вызванными иммерсивной виртуальной реальностью. [76]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ↑ Адамс, Эрнест (9 июля 2004 г.). «Постмодернизм и три типа погружения». Гамасутра . Архивировано из оригинала 24 октября 2007 года . Проверено 26 декабря 2007 г.
  2. ^ Бьорк, Стаффан; Юсси Холопайнен (2004). Паттерны в игровом дизайне. Чарльз Ривер Медиа. п. 206. ИСБН 978-1-58450-354-5.
  3. ^ «10 000 движущихся городов - одинаковые, но разные, интерактивная установка на основе сети и телеприсутствия, 2015» . Марк Ли. Архивировано из оригинала 15 августа 2018 г. Проверено 12 марта 2017 г.
  4. ^ Барфилд, Вудро; Зельцер, Дэвид; Шеридан, Томас; Слейтер, Мел (1995). «Присутствие и производительность в виртуальных средах». В Барфилде, Вудро; Фернесс, III, Томас А. (ред.). Виртуальные среды и расширенный дизайн интерфейса . Издательство Оксфордского университета. п. 473. ИСБН 978-0195075557.
  5. ^ Торнсон, Кэрол; Гольдиз, Брайан (январь 2009 г.). «Прогнозирование присутствия: построение инвентаризации тенденции к присутствию». Международный журнал человеко-компьютерных исследований . 67 (1): 62–78. дои : 10.1016/j.ijhcs.2008.08.006.
  6. ↑ Сет Розенблатт (19 марта 2014 г.). «Oculus Rift Dev Kit 2 уже в продаже за 350 долларов» . CNET . CBS Интерактив. Архивировано из оригинала 28 марта 2014 года.
  7. ^ «Практическое знакомство с Oculus Rift DK2 и первые впечатления» . СлэшГир . 19 марта 2014 г.
  8. ^ «Анонсируем комплект разработки Oculus Rift 2 (DK2)» . oculusvr.com . Архивировано из оригинала 13 сентября 2014 года . Проверено 3 мая 2018 г.
  9. ^ Абраш М. (2014). Какой может, должна и почти наверняка будет виртуальная реальность в течение двух лет. Архивировано 20 марта 2014 г. на Wayback Machine.
  10. ^ abcd Каплан-Раковски, Регина; Мезеберг, Кей (2018). «Иммерсивные медиа и их будущее». Электронный журнал ССРН . дои : 10.2139/ssrn.3254392.
  11. ^ «Иммерсивные медиа». Управление по развитию СМИ Infocomm . 18 мая 2022 г. Проверено 13 июня 2022 г.
  12. ↑ abcd Картер, Ребекка (10 мая 2021 г.). «Что такое иммерсивные медиа: введение». XR сегодня . Проверено 13 июня 2022 г.
  13. ^ Фурт, Борко, изд. (2008), «Иммерсивная виртуальная реальность», Энциклопедия мультимедиа , Бостон, Массачусетс: Springer US, стр. 345–346, doi : 10.1007/978-0-387-78414-4_85, ISBN 978-0-387-78414-4, получено 22 февраля 2021 г.
  14. ^ abcdef «Введение в иммерсивные технологии». Виста Эквити Партнерс . 28 февраля 2020 г. Проверено 22 марта 2021 г.
  15. ^ ab «Иммерсивные технологии и опыт | Изменение способа ведения бизнеса». Будущий визуал . 2020-07-02 . Проверено 28 марта 2021 г.
  16. ^ «Истоки иммерсивных технологий». БудущееУзнайте . Проверено 22 марта 2021 г.
  17. ^ Сачидананд, Ришаб (20 ноября 2019 г.). «Элементы настоящего иммерсивного опыта: сравнение технологий измененной реальности». Середина . Проверено 28 марта 2021 г.
  18. ^ abc «5 типов иммерсивных технологий». Просто . Проверено 28 марта 2021 г.
  19. ^ Худ, Вик; Кнапп, Марк; Февраль 2021 г., Дэн Грилиопулос, 27. «Лучшие VR-игры 2021 года: лучшие игры виртуальной реальности, в которые можно играть прямо сейчас». ТехРадар . Проверено 7 марта 2021 г.{{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  20. ^ abcde Radianti, Джазиар; Майчжак, Тим А.; Фромм, Дженнифер; Вольгенант, Изабель (апрель 2020 г.). «Расширенная программа чтения Elsevier». Компьютеры и образование . 147 : 103778. doi : 10.1016/j.compedu.2019.103778 . HDL : 11250/2736325 . S2CID  211073617.
  21. ^ аб Чипрессо, Пьетро; Джильоли, Ирен Алиса Чикки; Рая, Мариано Альканьис; Рива, Джузеппе (06 ноября 2018 г.). «Прошлое, настоящее и будущее исследований виртуальной и дополненной реальности: сетевой и кластерный анализ литературы». Границы в психологии . 9 : 2086. doi : 10.3389/fpsyg.2018.02086 . ISSN  1664-1078. ПМК 6232426 . ПМИД  30459681. 
  22. ^ Аб Худ, Вик; Кнапп, Марк; Февраль 2021 г., Дэн Грилиопулос, 27. «Лучшие VR-игры 2021 года: лучшие игры виртуальной реальности, в которые можно играть прямо сейчас». ТехРадар . Проверено 7 марта 2021 г.{{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  23. ^ Банна, Шриниваса (2 апреля 2020 г.). «Технология MicroLED для дисплеев AR/VR (презентация конференции)». Оптические архитектуры для дисплеев и датчиков в дополненной, виртуальной и смешанной реальности (AR, VR, MR) . Том. 11310. ШПИОН. п. 147. дои : 10.1117/12.2566410. ISBN 978-1-5106-3387-2. S2CID  216268924.
  24. ^ «Лучшие и лучшие университеты США для VR/AR». Виртуальная реальность. Последние новости технологий дополненной реальности . 10 января 2018 года . Проверено 7 декабря 2020 г.
  25. ^ «10 крупнейших инвестиций в дополненную реальность в 2018 году» . Следующая реальность . 28 декабря 2018 года . Проверено 22 ноября 2019 г.
  26. ^ «Деятельность в области перспективных исследовательских проектов в области разведки (IARPA) RFI» . Fbo.gov . 12 марта 2010 г.
  27. ^ «Армейский исследовательский центр телемедицины и передовых технологий финансирует виртуальный мир для людей с ампутированными конечностями» . Whatsbrewin.next.gov.com . Архивировано из оригинала 5 марта 2012 г. Проверено 28 марта 2010 г.
  28. ↑ Петронцио, Мэтт (25 апреля 2013 г.). «Погружение потребителей в« захватывающий опыт »». Машаемый .
  29. ^ «Порноиндустрия использует иммерсивную 3D-технологию» . Tgdaily.com . Архивировано из оригинала 27 сентября 2016 г. Проверено 17 февраля 2021 г.
  30. ^ «Медиаискусство и технологии, Калифорнийский университет в Санта-Барбаре». Mat.ucsb.edu . Проверено 20 апреля 2019 г.
  31. ^ «Дом - Инициатива иммерсивного образования» . Immersiveeducation.org . Проверено 20 апреля 2019 г.
  32. ^ "Сеть исследований иммерсивного обучения" . Сеть исследований в области иммерсивного обучения . Проверено 20 апреля 2019 г.
  33. ^ «Врачи тестируют новый жестовый интерфейс во время операции на головном мозге» . Immersivetech.org . Архивировано из оригинала 21 июня 2010 г. Проверено 28 марта 2010 г.
  34. ^ Каплан, Дэвид; Циммерман, Эрик. "Играть". Архивировано из оригинала 25 июня 2010 г. Проверено 28 марта 2010 г.
  35. ^ «Виртуальное изнасилование травматично, но является ли это преступлением?». Wired.com . 4 мая 2007 г.
  36. ^ Джозеф Нечватал , Иммерсивные идеалы / Критические расстояния . LAP Lambert Academic Publishing . 2009, стр. 367-368.
  37. ^ Саха, Мони (октябрь 2009 г.). «Наномедицина: многообещающая крошечная машина для здравоохранения будущего – обзор». Оманский медицинский журнал . 24 (4): 242–247. дои : 10.5001/omj.2009.50. ISSN  1999-768X. ПМЦ 3243873 . ПМИД  22216376. 
  38. ^ Джозеф Нечватал , Иммерсивные идеалы / Критические расстояния . LAP Lambert Academic Publishing . 2009, стр. 48-60.
  39. ^ Pulseworks.com. Архивировано 5 мая 2009 г. в Wayback Machine.
  40. ^ «Спасибо».
  41. ^ Фриман, Д.; Антли, А.; Элерс, А.; Данн, Г.; Томпсон, К.; Воронцова Н.; Гарети, П.; Койперс, Э.; Глюксман, Э.; Слейтер, М. (2014). «Использование иммерсивной виртуальной реальности (VR) для прогнозирования возникновения через 6 месяцев параноидального мышления и симптомов посттравматического стресса, оцененных с помощью методов самоотчета и интервьюера: исследование людей, подвергшихся физическому насилию». Психологическая оценка . 26 (3): 841–847. дои : 10.1037/a0036240. ПМК 4151801 . ПМИД  24708073. 
  42. ^ http://www.life-slc.org/docs/Bailenson_etal-immersiveVR.pdf [ пустой URL-адрес PDF ]
  43. ^ Фриман, Д. (2007). «Изучение и лечение шизофрении с использованием виртуальной реальности: новая парадигма». Бюллетень шизофрении . 34 (4): 605–610. doi : 10.1093/schbul/sbn020. ПМЦ 2486455 . ПМИД  18375568. 
  44. ^ Виртуальная реальность в нейропсихофизиологии , с. 36, в Google Книгах
  45. ^ Де Лос Рейес-Гузман, А.; Димбвадио-Террер, И.; Тринкадо-Алонсо, Ф.; Азнар, Массачусетс; Алькубилья, К.; Перес-Номбела, С.; Дель Ама-Эспиноза, А.; Полонио-Лопес, бакалавр; Хиль-Агудо, А. (2014). «Глоб данных и среда иммерсивной виртуальной реальности для реабилитации верхних конечностей после травмы спинного мозга». XIII Средиземноморская конференция по медицинской и биологической инженерии и информатике , 2013 г. Труды IFMBE. Том. 41. с. 1759. дои : 10.1007/978-3-319-00846-2_434. ISBN 978-3-319-00845-5.
  46. ^ Льобера, Дж.; Гонсалес-Франко, М.; Перес-Маркос, Д.; Вальс-Соле, Ж.; Слейтер, М.; Санчес-Вивес, МВ (2012). «Виртуальная реальность для оценки пациентов, страдающих хронической болью: практический пример». Экспериментальное исследование мозга . 225 (1): 105–117. дои : 10.1007/s00221-012-3352-9. PMID  23223781. S2CID  2064966.
  47. ^ Кулига, Сан-Франциско; Трэш, Т.; Далтон, Колорадо; Хельшер, К. (2015). «Виртуальная реальность как инструмент эмпирического исследования — изучение пользовательского опыта в реальном здании и соответствующей виртуальной модели». Компьютеры, окружающая среда и городские системы . 54 : 363–375. doi :10.1016/j.compenvurbsys.2015.09.006.
  48. ^ Камат Винет Р.; Мартинес Хулио К. (01 октября 2001 г.). «Визуализация моделирования строительных операций в 3D». Журнал вычислений в гражданском строительстве . 15 (4): 329–337. дои :10.1061/(asce)0887-3801(2001)15:4(329).
  49. ^ Малкави, Али М.; Шринивасан, Рави С. (2005). «Новая парадигма взаимодействия человека и строительства: использование CFD и дополненной реальности». Автоматизация в строительстве . 14 (1): 71–84. doi :10.1016/j.autcon.2004.08.001.
  50. ^ ab «Revit Live | Иммерсивная архитектурная визуализация | Autodesk». Архивировано из оригинала 09.11.2017 . Проверено 9 ноября 2017 г.
  51. ^ ab «IrisVR - виртуальная реальность для архитектуры, проектирования и строительства». irisvr.com . Проверено 9 ноября 2017 г.
  52. ^ Фрост, П.; Уоррен, П. (2000). «Виртуальная реальность, используемая в процессе совместного архитектурного проектирования». Конференция IEEE 2000 г. по визуализации информации. Международная конференция по компьютерной визуализации и графике . стр. 568–573. дои : 10.1109/iv.2000.859814. ISBN 978-0-7695-0743-9. S2CID  30912415.
  53. ^ Сантос, Беатрис Соуза; Диас, Пауло; Пиментел, Анжела; Баггерман, Ян-Виллем; Феррейра, Карлос; Сильва, Самуэль; Мадейра, Хоаким (1 января 2009 г.). «Наголовный дисплей и настольный компьютер для 3D-навигации в виртуальной реальности: исследование пользователей». Мультимедийные инструменты и приложения . 41 (1): 161. CiteSeerX 10.1.1.469.4984 . дои : 10.1007/s11042-008-0223-2. ISSN  1380-7501. S2CID  17298825. 
  54. ^ Раддл, Рой А.; Пейн, Стивен Дж.; Джонс, Дилан М. (1 апреля 1999 г.). «Навигация в крупномасштабных виртуальных средах: какие различия между дисплеями, крепящимися на шлеме, и настольными дисплеями?» (PDF) . Присутствие: Телеоператоры и виртуальные среды . 8 (2): 157–168. дои : 10.1162/105474699566143. ISSN  1054-7460. S2CID  15785663.
  55. ^ Робертсон, Джордж; Червинский, Мэри; ван Данцих, Маартен (1997). «Погружение в настольную виртуальную реальность». Материалы 10-го ежегодного симпозиума ACM по программному обеспечению и технологиям пользовательского интерфейса - UIST '97 . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 11–19. CiteSeerX 10.1.1.125.175 . дои : 10.1145/263407.263409. ISBN  978-0897918817. S2CID  2699341.
  56. ^ Раддл, Рой А; Перух, Патрик (1 марта 2004 г.). «Влияние проприоцептивной обратной связи и характеристик окружающей среды на пространственное обучение в виртуальной среде». Международный журнал человеко-компьютерных исследований . 60 (3): 299–326. CiteSeerX 10.1.1.294.6442 . дои : 10.1016/j.ijhcs.2003.10.001. 
  57. ^ "ВСплайн". www.vspline.com . Архивировано из оригинала 19 сентября 2017 г. Проверено 9 ноября 2017 г.
  58. ^ "VR - Гравитационный эскиз" . Гравитационный эскиз . Архивировано из оригинала 15 января 2017 г. Проверено 9 ноября 2017 г.
  59. ^ «Производительность VR для AEC» . www.kalloctech.com . Архивировано из оригинала 09.11.2017 . Проверено 9 ноября 2017 г.
  60. ^ Коломбо, Симона; Манка, Давиде; Брамбилла, Сара; Тотаро, Роберто; Гальваньи, Ремо (1 января 2011 г.). «На пути к автоматическому измерению деятельности человека в виртуальной среде для обеспечения промышленной безопасности». Всемирная конференция ASME 2011 по инновационной виртуальной реальности . стр. 67–76. дои : 10.1115/winvr2011-5564. ISBN 978-0-7918-4432-8.
  61. ^ "DAQRI - Умный шлем®" . daqri.com . Архивировано из оригинала 09.11.2017 . Проверено 9 ноября 2017 г.
  62. ^ Месснер, Джон И. (2006). «Оценка использования иммерсивных дисплеев для планирования строительства». Интеллектуальные вычисления в технике и архитектуре . Конспекты лекций по информатике. Том. 4200. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. стр. 484–491. дои : 10.1007/11888598_43. ISBN 9783540462460.
  63. ^ Уоллер, Дэвид; Хант, Эрл; Кнапп, Дэвид (1 апреля 1998 г.). «Передача пространственных знаний при обучении в виртуальной среде». Присутствие: Телеоператоры и виртуальные среды . 7 (2): 129–143. CiteSeerX 10.1.1.39.6307 . дои : 10.1162/105474698565631. ISSN  1054-7460. S2CID  17900737. 
  64. ^ В. Уискер; А. Баратта; С. Йеррапатруни; Дж.Месснер; Т. Шоу; М.Уоррен; Э. Ротхофф; Дж. Уинтерс; Дж. Клелланд; Ф. Джонсон (2003). «Использование иммерсивной виртуальной среды для разработки и визуализации графиков строительства современных атомных электростанций». Труды ИКАПП . 3 : 4–7. CiteSeerX 10.1.1.456.7914 . 
  65. ^ Коломбо, Симона; Назир, Салман; Манка, Давиде (01 октября 2014 г.). «Иммерсивная виртуальная реальность для обучения и принятия решений: предварительные результаты экспериментов, проведенных с помощью симулятора завода». Экономика и менеджмент SPE . 6 (4): 165–172. дои : 10.2118/164993-pa. ISSN  2150-1173.
  66. ^ аб Гейдариан, Арсалан; Карнейру, Жоау П.; Гербер, Дэвид; Бесерик-Гербер, Бурчин; Хейс, Тимоти; Вуд, Венди (2015). «Иммерсивные виртуальные среды по сравнению с физическими искусственными средами: сравнительное исследование проектирования зданий и исследование среды, созданной пользователем». Автоматизация в строительстве . 54 : 116–126. doi :10.1016/j.autcon.2015.03.020.
  67. ^ аб Гейдариан, Арсалан; Карнейру, Жоао П.; Гербер, Дэвид; Бесерик-Гербер, Бурчин (2015). «Иммерсивная виртуальная среда, понимание влияния конструктивных особенностей и выбора жильцов на освещение для характеристик здания». Строительство и окружающая среда . 89 : 217–228. doi :10.1016/j.buildenv.2015.02.038.
  68. ^ Махджуб, Морад; Монтиколо, Дэви; Гомес, Сэмюэл; Саго, Жан-Клод (2010). «Совместный подход к проектированию для удобства использования, поддерживаемый виртуальной реальностью и многоагентной системой, встроенной в среду PLM». Системы автоматизированного проектирования . 42 (5): 402–413. дои : 10.1016/j.cad.2009.02.009. S2CID  9933280.
  69. ^ Чамилотори, Кинтия; Винольд, Ян; Андерсен, Мэрилин (2016). «Схемы дневного света как средство влияния на пространственную атмосферу: предварительное исследование». Материалы 3-го Международного конгресса по атмосфере .
  70. ^ Хуанг, Дж. М.; Онг, СК; Ни, AYC (2017). «Визуализация и взаимодействие конечно-элементного анализа в дополненной реальности». Системы автоматизированного проектирования . 84 : 1–14. дои : 10.1016/j.cad.2016.10.004.
  71. ^ Ливерани, А.; Кустер, Ф.; Хаманн, Б. (1999). «На пути к интерактивному анализу методом конечных элементов оболочечных конструкций в виртуальной реальности». 1999 г. Международная конференция IEEE по визуализации информации (кат. № PR00210). стр. 340–346. дои : 10.1109/iv.1999.781580. ISBN 978-0-7695-0210-6. S2CID  13613971.
  72. ^ Хамбли, Рида; Чамех, Абдессалам; Салах, Хеди Бель Хадж (2006). «Деформация конструкции в реальном времени с использованием конечных элементов и нейронных сетей в приложениях виртуальной реальности». Конечные элементы в анализе и проектировании . 42 (11): 985–991. doi :10.1016/j.finel.2006.03.008.
  73. ^ Коннелл, Майк; Таллберг, Одд (2002). «Среда для иммерсивной визуализации FEM с использованием прозрачной объектной связи в распределенной сетевой среде». Достижения в области инженерного программного обеспечения . 33 (7–10): 453–459. дои : 10.1016/s0965-9978(02)00063-7.
  74. ^ «Oculus Rift работает над решением проблемы болезни симулятора» . Полигон. 19 августа 2013 г. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Проверено 5 мая 2015 г.
  75. ^ Итак, РАЙ и Ло, В.Т. (1999) «Киберболезнь: экспериментальное исследование по изоляции эффектов вращательных колебаний сцены». Материалы конференции IEEE Virtual Reality '99, 13–17 марта 1999 г., Хьюстон, Техас. Опубликовано Компьютерным обществом IEEE, стр. 237–241.
  76. ^ Костелло, Патрик (23 июля 1997 г.). «Проблемы здоровья и безопасности, связанные с виртуальной реальностью: обзор современной литературы» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 18 декабря 2014 г. Проверено 25 ноября 2014 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с погружением (виртуальной реальностью) .