Виртуальная реальность и виртуальные объекты¶
Виртуальный (от лат. virtualis — «возможный, способный проявиться») — свойство объекта, процесса или отношения существовать не в актуальной действительности, а в возможности, в среде, созданной техническими средствами либо мыслительной деятельностью. В широком смысле термин обозначает всё, что не имеет физического воплощения, но воспроизводится в сознании, знаковых системах или цифровых моделях; в узком — относится к объектам компьютерной симуляции и информационных технологий.
¶Этимология и философские основания
Слово восходит к латинскому virtus — «доблесть, сила, способность». В схоластике virtuale означало то, что содержится в чём-либо потенциально, но не развёрнуто: например, свойства целого, присутствующие в причине. В философии Нового времени понятие разрабатывалось в контексте различия возможного и действительного; у Готфрида Лейбница возможные миры мыслятся как непротиворечивые совокупности, не реализованные в действительности.
В XX веке понятие переосмыслено в связи с техникой. В работах Жиля Делёза виртуальное противопоставляется актуальному не как иллюзорное реальному, а как один из модусов существования. В русскоязычной традиции термин долгое время употреблялся преимущественно в естественных науках — например, в физике говорят о виртуальных частицах, а в механике — о виртуальных перемещениях.
¶Виртуальная реальность
Наиболее употребительное современное значение связано с виртуальной реальностью (VR) — создаваемой техническими средствами средой, взаимодействие с которой человек воспринимает сходно с реальным миром. Ключевые признаки: трёхмерность, интерактивность, погружение (иммерсивность) и работа в режиме реального времени.
Техническую основу составляют:
- устройства вывода — шлемы и очки виртуальной реальности, проекционные системы, тактильные перчатки;
- системы трекинга — гироскопы, акселерометры, камеры, отслеживающие положение головы и рук;
- вычислительный комплекс, формирующий изображение с высокой частотой смены кадров.
Различают собственно VR (полное погружение), дополненную реальность (AR), при которой цифровые объекты накладываются на физическое окружение, и смешанную реальность (MR). Близкое понятие — виртуальная среда, не обязательно требующая шлема: к ним относят многопользовательские трёхмерные миры и симуляторы.
¶История развития
Первые прообразы появились в середине XX века. В 1950-х годах Мортон Хейлиг создал «Сенсораму» — аттракцион с объёмным изображением, звуком и вибрацией. В 1968 году Айвен Сазерленд представил первый шлем с дисплеями, получивший прозвище «Дамоклов меч». Термин «виртуальная реальность» ввёл в оборот в 1980-х годах Джарон Ланье, основатель компании VPL Research.
В 1990-е годы массовые попытки выпустить потребительские VR-устройства завершились коммерческой неудачей из-за слабости техники. Новый этап начался после 2012 года с появлением доступных шлемов и удешевлением графических ускорителей. В России разработки в этой сфере ведут как университетские лаборатории, так и частные компании; VR применяется в образовательных и инженерных проектах.
¶Применение
Сферы использования виртуальных технологий разнообразны:
| Область | Назначение |
|---|---|
| Обучение | тренажёры для пилотов, медиков, операторов опасных производств |
| Медицина | реабилитация, терапия фобий, планирование операций |
| Промышленность | цифровые двойники, проектирование, удалённое управление |
| Наука | визуализация данных, молекулярное моделирование |
| Культура | виртуальные музеи, реконструкции памятников |
| Развлечения | игры, кино, виртуальный туризм |
Отдельное направление — виртуальные миры социального характера, где пользователи действуют через аватары. Такие среды используются и в экономике: внутри них существуют собственные платёжные системы и рынки цифровых предметов.
¶Виртуальное в других областях знания
В физике виртуальными называют частицы, существующие лишь в промежуточных состояниях процессов и не подчиняющиеся обычному соотношению энергии и импульса; их введение лежит в основе квантовой теории поля. В информатике виртуальной называют среду, эмулируемую программно: виртуальная машина, виртуальная память, виртуальный сервер. В экономике распространены виртуальные организации и распределённые команды, а в праве — виртуальные валюты и цифровые активы.
В языкознании и психологии говорят о виртуальной коммуникации — опосредованном общении через сети, и о виртуальной идентичности, то есть о представлении себя в цифровой среде, которое может отличаться от реального облика.
¶Критика и ограничения
К основным проблемам относят:
- технические — задержка сигнала, ограниченное поле зрения, недостаточная реалистичность тактильной обратной связи;
- физиологические — укачивание, утомляемость глаз, нарушение координации;
- психологические — риск дезориентации, ухода от реальности, зависимости;
- этические и правовые — вопросы ответственности за действия в симуляции, защиты персональных данных, достоверности реконструкций.
Отмечается также неравенство доступа к дорогостоящему оборудованию и разрыв между рекламными обещаниями и фактическими возможностями устройств.
¶Значение
Понятие виртуального отражает расширение представлений о реальности: наряду с физическим миром признаются знаковые, модельные и цифровые среды, обладающие собственной логикой и влиянием на общество. Технологии виртуальной реальности стали инструментом профессиональной подготовки, научного моделирования и культурной практики, а сам термин закрепился в языке как обозначение всего опосредованного и технически воспроизводимого.
Источники: Большая российская энциклопедия; работы по философии Ж. Делёза; публикации по истории вычислительной техники; обзоры по технологиям виртуальной и дополненной реальности.