Мультимедиа технологии. Лекция 5 . Виртуальная реальность

1. Мультимедиа технологии. Лекция 5. Виртуальная реальность Антон Викторович Кудинов, доцент кафедры ВТ

2. Содержание • Понятие «виртуальная реальность» • История возникновения • Составляющие виртуальной реальности • Разновидности виртуальной реальности • Методы и средства создания виртуальной среды

3. Понятие «виртуальная реальность» • Виртуальная реальность – лат. virtus — потенциальный, возможный; лат. realis — действительный, существующий • Виртуальная реальность (ВР) – это технология трехмерного информационного взаимодействия человека и компьютера, которая реализуется с помощью комплексных мультимедиа-операционных средств • ВР создает у человека ощущение, что он как будто находится в реалистичной трехмерной виртуальной среде, а не наяву, и что он может успешно физически взаимодействовать с трехмерной виртуальной средой (ВС)

4. История возникновения • 1962 г. Morton Heilig представил первый прототип мультисенсорного симулятора Sensorama • 1966 г. производитель вертолетов компания Bell Helicopter начала разработку систем для управления ночными полетами с использованием инфракрасных камер на шлеме пилота • 1967 г. Ivan Sutherland описал и сконструировал первый шлем, изображение на который генерировалось при помощи компьютера • В 1970-х годах компьютерная графика полностью заменила видеосъемку (тренажеры – симуляторы полетов) • В середине 1980-х появились системы, в которых пользователь мог манипулировать с трехмерными объектами на экране благодаря их отклику на движения руки (интеллектуальные перчатки (DataGlove)) • В 1989 году виртуальная реальность была показана публике, тогда же закрепился сам термин «виртуальная реальность» (virtual reality), предложенный Дж. Ланьером (J. Lanier), который он определил как «генерируемая компьютером, интерактивная, трехмерная среда, в которую погружается пользователь» • В 1990-х годах стремительное развитие компьютерных технологий, появление сложных ПО и создание многочисленных исследовательские центров • В настоящее время наиболее распространены комната ВР и шлемы виртуальной реальности (HMD – head-mounted display)

5. Составляющие виртуальной реальности • высокоинформативное трехмерное цветное изображение с высоким пространственно-временным разрешением • обратные сигналы в форме адекватных перцептивных откликов при контакте с ВС • активно воздействие на состояние виртуальной среды и на процессы, протекающие в ней, при полном отражении результатов воздействия в информационных потоках • Полный эффект ВР достигается, когда все составляющие выполняются одновременно.

6. Разновидности виртуальной реальности • Два типа ВР: • по характеру взаимодействия • пассивная (нет возможности перемещения и взаимодействия с ВС) • исследовательская (возможность перемещения в ВС) • активная (возможность взаимодействия с ВС) • по типу создания • условная (человек + компьютерная среда) • прожективная (спроектированные реальности) • пограничная (реальность + виртуальная реальность)

7. Разновидности виртуальной реальности • В зависимости от поставленной цели различают два вида погружения сознания пользователя в среду виртуальной реальности: • полное • частичное

8. Разновидности виртуальной реальности • Полное погружение сознания • Искусственный мир • Получение информации с помощью органов чувств • Комната виртуальной реальности класса VE Room, VE Nwall (Cave Automatic Virtual Environment )

9. Разновидности виртуальной реальности • Частичное погружение сознания • Частичная изоляция от окружающего пространства • Впечатление пользователя, что он только заглядывает в окно виртуального мира, а вне этого окна продолжает видеть окружающую обстановку Тренажер ВР

10. Методы и средства создания виртуальной среды • Использование трехмерной графики с различными приемами тонирования и нанесения текстуры • Реалистичный трехмерный показ внешней среды, сопровождаемый соответствующими звуковыми эффектами и иногда специфическим движением частей объекта • Воспроизведение объемного изображения с требуемым пространственно-временным разрешением • Для отображения трехмерной информации, как правило, используются стереотелевизионные системы(двух- и одноканальные)

11. Спасибо за внимание!