VIDEOPLACE

VIDEOPLACE — это интерактивная художественная инсталляция, созданная американским художником и пионером компьютерного искусства Майроном Крюгером (Myron Krueger) в 1974–1975 годах. Она представляет собой одну из первых в мире систем виртуальной реальности и дополненной реальности, основанную на компьютерном анализе изображения, получаемого с видеокамеры, и проецировании силуэта пользователя в виртуальное пространство, где он может взаимодействовать с цифровыми объектами без использования каких-либо датчиков, перчаток или очков.

История создания

Майрон Крюгер, работавший в Университете Висконсина в Мадисоне, начал свои эксперименты с компьютерным зрением и интерактивностью в конце 1960-х годов. В 1969 году он создал прототип под названием «GLOWFLOW», в котором движение зрителя через комнату с датчиками давления вызывало изменение звука и света. Однако Крюгер стремился к более естественному и полному взаимодействию, без физических контактов с оборудованием.

Разработка VIDEOPLACE началась в 1974 году. Крюгер использовал компьютерный терминал с графическим дисплеем и видеокамеру, подключённую к компьютеру. Камера снимала силуэт человека, стоящего перед экраном. Компьютер обрабатывал видеосигнал в реальном времени, выделяя контур тела и его положение. Полученные данные преобразовывались в графический силуэт (обычно чёрный или белый), который проецировался на тот же экран, где отображались виртуальные объекты. Таким образом, пользователь видел на экране своё собственное цифровое отражение, взаимодействующее с искусственным миром.

Первая публичная демонстрация VIDEOPLACE состоялась в 1975 году в Музее современного искусства (MoMA) в Нью-Йорке. Система была установлена в отдельном помещении, где посетители могли по одному заходить и взаимодействовать с виртуальной средой.

Принцип работы

Система VIDEOPLACE состояла из нескольких ключевых компонентов:

1. Видеокамера: чёрно-белая камера, направленная на зону взаимодействия (обычно пустое пространство перед большим проекционным экраном).
2. Компьютер: специализированный процессор (в ранних версиях — мини-компьютер PDP-11/45), который в реальном времени анализировал видеопоток. Алгоритм пороговой обработки (thresholding) выделял силуэт человека по контрасту с фоном.
3. Проектор: проецировал на экран синтезированное изображение, состоящее из силуэта пользователя и виртуальных объектов.
4. Программное обеспечение: набор программ, реализующих различные «сцены» (графические сценарии взаимодействия). Программы определяли, как виртуальные объекты реагируют на движение силуэта — отталкиваются, притягиваются, изменяют форму, цвет или положение.

Ключевым нововведением было отсутствие каких-либо носимых устройств. Пользователь не надевал перчатки, очки или датчики. Всё взаимодействие строилось исключительно на анализе видеосигнала, что делало систему принципиально иной по сравнению с современными ей системами виртуальной реальности (например, «Sword of Damocles» Ивана Сазерленда, требовавшей громоздкого шлема).

Сцены и взаимодействие

Программное обеспечение VIDEOPLACE включало несколько десятков различных «сцен» (графических игр и опытов), каждая из которых демонстрировала определённый тип взаимодействия. Наиболее известные из них:

«Critter»

На экране появлялось небольшое виртуальное существо (криттер), которое боялось силуэта пользователя. Если человек приближался, криттер убегал; если замирал, криттер мог подойти поближе. Пользователь мог «ловить» криттера, двигая рукой, и тот издавал звук.

«Finger Painting»

Пользователь мог «рисовать» пальцем в воздухе. Компьютер отслеживал кончик пальца (или другой точки силуэта) и оставлял за ним цветной след на экране. Это была одна из первых систем рисования без физического контакта.

«Digital Drawing»

Более сложная версия рисования, где можно было выбирать цвета и формы, перемещая руку в определённые зоны экрана.

«Body Surfacing»

Силуэт пользователя становился «поверхностью», по которой можно было «скользить» виртуальным объектом. Например, маленький шарик катился по контуру тела, следуя за движениями человека.

«Flow of Forms»

Виртуальные геометрические фигуры (круги, квадраты) «плавали» в пространстве экрана. Пользователь мог касаться их силуэтом, и они отталкивались, изменяли траекторию или распадались.

«Video Mirror»

Простая сцена, где силуэт отображался как зеркальное отражение, но с возможностью изменения масштаба, цвета или искажения формы.

«Shared Space» (Совместное пространство)

Одна из самых инновационных функций — возможность двум пользователям, находящимся в разных городах, взаимодействовать в одном виртуальном пространстве. Каждый видел на своём экране силуэт другого человека, и они могли «касаться» друг друга, играть в виртуальные игры или рисовать вместе. Это был ранний прототип многопользовательской сетевой виртуальной реальности.

Технические характеристики

• Разрешение камеры: низкое (около 128×64 пикселей) из-за ограничений вычислительной мощности того времени.
• Частота кадров: около 15–30 кадров в секунду, что обеспечивало плавное, но с заметной задержкой отображение.
• Цвет: изначально монохромный (чёрно-белый), позже добавлена возможность выбора цвета для виртуальных объектов.
• Звук: система могла генерировать простые звуковые сигналы (щелчки, гудки) в зависимости от действий пользователя.

Значение и влияние

VIDEOPLACE оказала огромное влияние на развитие нескольких областей:

1. Виртуальная реальность (VR): Крюгер ввёл понятие «искусственная реальность» (artificial reality), которое предшествовало термину «виртуальная реальность». Он показал, что погружение может быть достигнуто без шлемов и перчаток, через проекцию и отслеживание тела.
2. Дополненная реальность (AR): Система накладывала цифровые объекты на реальное изображение силуэта пользователя, что является основным принципом дополненной реальности.
3. Компьютерное зрение: VIDEOPLACE стала одной из первых практических демонстраций алгоритмов выделения силуэта и отслеживания движения в реальном времени.
4. Интерактивное искусство: Работа Крюгера считается классикой медиа-арта и интерактивных инсталляций. Она показала, что зритель может стать активным участником художественного произведения, а не пассивным наблюдателем.
5. Человеко-компьютерное взаимодействие (HCI): Крюгер продемонстрировал новый способ взаимодействия с компьютером — «естественный интерфейс», основанный на жестах и движениях тела, без клавиатуры и мыши.

Критика и ограничения

Несмотря на новаторство, VIDEOPLACE имела ряд ограничений:

• Высокая стоимость и сложность: Оборудование (компьютер, камера, проектор) было дорогим и громоздким, что делало систему недоступной для массового использования.
• Низкое качество изображения: Разрешение и частота кадров были низкими, что приводило к грубому и пикселизированному изображению силуэта.
• Задержка (лаг): Обработка видеосигнала занимала заметное время (до 0,5 секунды), что создавало ощущение «резиновости» движений.
• Ограниченная интерактивность: Взаимодействие было в основном односторонним — пользователь мог влиять на виртуальные объекты, но не мог их создавать или изменять среду.
• Отсутствие тактильной обратной связи: Пользователь не чувствовал виртуальные объекты, что ограничивало ощущение присутствия.

Современное состояние

Оригинальная VIDEOPLACE была демонтирована в конце 1970-х годов. Однако Майрон Крюгер продолжал развивать свои идеи в последующих работах, таких как «VIDEODESK» (1985) и «Small Planet» (1990-е). В 2000-х годах Крюгер воссоздал некоторые сцены VIDEOPLACE для музейных выставок, используя современное оборудование (цифровые камеры, мощные компьютеры). В 2019 году проект был включён в список «100 шедевров цифрового искусства» по версии журнала Artforum.

Источники

• Krueger, Myron. Artificial Reality. Addison-Wesley, 1983.
• Krueger, Myron. Artificial Reality II. Addison-Wesley, 1991.
• Rheingold, Howard. Virtual Reality. Simon & Schuster, 1991.
• Grau, Oliver. Virtual Art: From Illusion to Immersion. MIT Press, 2003.
• Архив Майрона Крюгера (Myron Krueger Archive) в Музее компьютерной истории (Computer History Museum).