Изобрел способ представить компьютеры друг другу в виртуальном пространстве
Обновлено: 21.11.2024
В отличие от таких технологий, как лампочка или телефон, у Интернета нет единого "изобретателя". Наоборот, со временем он эволюционировал. Интернет зародился в Соединенных Штатах более 50 лет назад в качестве правительственного оружия в период холодной войны. В течение многих лет ученые и исследователи использовали его для общения и обмена данными друг с другом. Сегодня мы используем Интернет практически для всего, и многие люди не могут представить свою жизнь без него.
Паника со спутника
4 октября 1957 года Советский Союз запустил на орбиту первый в мире искусственный спутник. Спутник, известный как Sputnik, мало что сделал: он передавал сигналы и сигналы от своих радиопередатчиков, когда вращался вокруг Земли. Тем не менее, для многих американцев спутник размером с пляжный мяч был доказательством чего-то тревожного: в то время как самые умные ученые и инженеры в Соединенных Штатах проектировали большие автомобили и лучшие телевизоры, казалось, что Советы сосредоточились на менее легкомысленных вещи — и благодаря этому они собирались выиграть холодную войну.
Знаете ли вы? Сегодня почти треть из 6,8 млрд человек в мире регулярно пользуются Интернетом.
После запуска спутника многие американцы стали более серьезно задумываться о науке и технологиях. Школы добавили курсы по таким предметам, как химия, физика и исчисление. Корпорации брали государственные гранты и инвестировали их в научные исследования и разработки. А федеральное правительство само создало новые агентства, такие как Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) и Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA) Министерства обороны, для разработки технологий космической эры, таких как ракеты, оружие и компьютеры.
Рождение ARPAnet
Ученых и военных экспертов особенно беспокоило, что может произойти в случае атаки советских войск на национальную телефонную систему. Они опасались, что всего одна ракета может разрушить всю сеть линий и проводов, делающую возможной эффективную дальнюю связь.
В 1962 году ученый из Массачусетского технологического института и ARPA под названием J.C.R. Ликлайдер предложил решение этой проблемы: «галактическую сеть» компьютеров, которые могли бы общаться друг с другом. Такая сеть позволила бы правительственным лидерам общаться, даже если бы Советы уничтожили телефонную систему.
Рекомендуется для вас
4 мифа о встрече Монтесумы с Кортесом
Арабская иммиграция в США: хронология
Нубийская царица, давшая отпор армии Цезаря
В 1965 году еще один сотрудник Массачусетского технологического института Ученый разработал способ отправки информации с одного компьютера на другой, который он назвал «коммутацией пакетов». Коммутация пакетов разбивает данные на блоки или пакеты перед их отправкой по назначению. Таким образом, каждый пакет может перемещаться с места на место своим собственным маршрутом. Без коммутации пакетов правительственная компьютерная сеть, теперь известная как ARPAnet, была бы так же уязвима для вражеских атак, как и телефонная система.
ВХОД
29 октября 1969 года ARPAnet доставила свое первое сообщение: связь между узлами от одного компьютера к другому. (Первый компьютер находился в исследовательской лаборатории Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, а второй — в Стэнфорде; каждый из них был размером с небольшой дом.) Сообщение «ВХОД» было коротким и простым, но оно все равно привело к сбою в молодой сети ARPA. : Стэнфордский компьютер получил только первые две буквы заметки.
Сеть растет
К концу 1969 года к сети ARPAnet было подключено всего четыре компьютера, но в 1970-е годы сеть неуклонно росла.
В 1971 году была добавлена сеть ALOHAnet Гавайского университета, а два года спустя – сети Лондонского университетского колледжа и Королевского радарного учреждения в Норвегии. Однако по мере увеличения количества компьютерных сетей с коммутацией пакетов им становилось все труднее интегрироваться в единый всемирный «интернет».
К концу 1970-х годов ученый-компьютерщик по имени Винтон Серф начал решать эту проблему, разработав способ для всех компьютеров во всех мини-сетях мира взаимодействовать друг с другом. Свое изобретение он назвал «Протокол управления передачей» или TCP. (Позже он добавил дополнительный протокол, известный как «Интернет-протокол». Аббревиатура, которую мы используем сегодня для их обозначения, — TCP/IP.) Один автор описывает протокол Серфа как «рукопожатие, которое знакомит друг с другом удаленные и разные компьютеры. другое в виртуальном пространстве».
Всемирная паутина
Протокол Серфа превратил Интернет во всемирную сеть. На протяжении 1980-х исследователи и ученые использовали его для отправки файлов и данных с одного компьютера на другой. Однако в 1991 году Интернет снова изменился.В том же году программист из Швейцарии по имени Тим Бернерс-Ли представил Всемирную паутину: Интернет, который был не просто способом пересылки файлов из одного места в другое, но сам по себе был «паутиной» информации, доступной любому пользователю Интернета. забрать. Бернерс-Ли создал Интернет, который мы знаем сегодня.
С тех пор Интернет во многом изменился. В 1992 году группа студентов и исследователей из Университета Иллинойса разработала сложный браузер, который они назвали Mosaic. (Позже он стал Netscape.) Mosaic предлагал удобный способ поиска в Интернете: он позволял пользователям впервые видеть слова и изображения на одной странице и перемещаться с помощью полос прокрутки и интерактивных ссылок.
В том же году Конгресс решил, что Интернет можно использовать в коммерческих целях. В результате компании всех видов поспешили создать свои собственные веб-сайты, а предприниматели электронной коммерции начали использовать Интернет для продажи товаров напрямую покупателям. В последнее время сайты социальных сетей, такие как Facebook, стали популярным способом оставаться на связи среди людей всех возрастов.
Виртуальное пространство (Интернет) представляет собой важный аспект, который можно использовать для идентификации информационных организаций. Развитие виртуального пространства как среды и его растущее значение в нашей повседневной жизни побудили меня использовать виртуальное пространство как измерение для выявления информационных организаций. Виртуальное пространство представляет собой уникальную среду: среду, в которой люди и организации непрерывно производят, упаковывают, переупаковывают, записывают, отбрасывают, модифицируют, передают, распространяют, получают доступ и используют информацию. Из-за такого повсеместного присутствия информации в виртуальном пространстве и зависимости пользователей от информации появилось большое количество организаций, стремящихся поддерживать и расширять информационную среду виртуального пространства.
Во многом взаимодействие в виртуальном пространстве зависит от поиска нужной информации. Пользователям необходим доступ к информации посредством процессов поиска и поиска информации — потребность, которую удовлетворяют организации, предоставляющие средства поиска в виртуальном пространстве. Следовательно, организации, предоставляющие услуги поиска информации, такие как Google и Yahoo!, являются информационными организациями. Эти организации помогают пользователям искать, искать и находить информацию. Точно так же существуют организации, обеспечивающие организацию постоянно растущих информационных ресурсов. Эти организации предоставляют услуги, включая библиографический контроль, индексы, тематические справочники и вебографии. Центр компьютерной онлайн-библиотеки (OCLC) является такой информационной организацией: «OCLC — это некоммерческая членская служба компьютерных библиотек и исследовательская организация, занимающаяся общественными целями расширения доступа к мировой информации и снижения информационных затрат» («Об OCLC» , нд). Для достижения этой цели OCLC выпустил библиографию под названием WorldCat — всемирный объединенный каталог, который включает ресурсы по электронным книгам, восковым записям, MP3-файлам, DVD-дискам и веб-сайтам ( Greer et al., 2007 ).
Что касается виртуального пространства, существует еще одно явление, которое оказывает важное влияние на сектор информационных организаций и наши повседневные взаимодействия: это явление – социальные сети. Социальные сети влияют на то, как мы взаимодействуем друг с другом, что также приводит к большому производству, распространению, передаче и обмену информацией. С социальными сетями связано большое количество пользователей и организаций. Facebook, Twitter и Myspace в настоящее время являются довольно важными социальными сетями. Facebook начинался как отдельный веб-сайт, а теперь является корпорацией с доходом в 800 миллионов долларов (Орешкович, 2010) и более чем 1700 сотрудников («Facebook Factsheet», n.d.). Twitter и Myspace также имеют корпоративное существование. Эти организации помогают пользователям создавать, получать доступ, записывать, удалять, приобретать, распространять, распространять и передавать информацию. Эти организации выполняют почти все функции, описанные в определении информационных организаций. Кроме того, хотя эти организации начинались как отдельные веб-сайты, теперь они существуют как организации. Другой важный пример — YouTube (часть Google Inc.); он занимается прежде всего передачей и распространением информации в мультимедийном формате. Все эти организации являются информационными организациями и относятся к сектору информационных организаций.
На основании приведенного выше обсуждения выделяются три категории информационных организаций: (а) некоммерческие организации, работающие в физическом и/или виртуальном пространстве (рис. 4.2); (b) коммерческие и работающие в физическом и/или виртуальном пространстве (рис. 4.3); и (c) коммерческие и работающие преимущественно в виртуальном пространстве (рис. 4.4). После объединения этих трех категорий сектор информационных организаций вместе с входящими в него организациями представлен на рис. 4.5.
Рисунок 4.2. Некоммерческие информационные организации, работающие в физическом и/или виртуальном пространстве
Рисунок 4.3. Коммерческие информационные организации, работающие в физическом и/или виртуальном пространстве
Рисунок 4.4. Коммерческие информационные организации, работающие преимущественно в виртуальном пространстве
Рисунок 4.5. Сектор информационных организаций
Примечание. Горизонтальная ось представляет измерение пространства (физическое и виртуальное), тогда как вертикальная ось представляет цель (коммерческую и некоммерческую). Третья ось (ось z) представляет некоторые функции, выполняемые этими организациями. Важно отметить, что вышеупомянутые организации не являются единственными информационными организациями, и поэтому сектор информационных организаций может включать другие организации, которые выполняют функции, описанные в определении информационных организаций.
Анонимность в сети
Судханшу Чаухан, Нутан Кумар Панда, Hacking Web Intelligence, 2015 г.
Анонимность в сети
В виртуальном пространстве у нас нет конкретной формы системы проверки личности. Мы обычно используем псевдонимы, чтобы сделать заявление. Эти псевдонимы обычно не связаны с нашей реальной личностью и, следовательно, обеспечивают ощущение анонимности. Но анонимность, присутствующая в Интернете, не является полной. В сети нас могут не идентифицировать по имени, SSN или номеру паспорта, но мы раскрываем наш внешний IP-адрес. Этот IP-адрес можно использовать для отслеживания используемого компьютера. Также на некоторых платформах, таких как веб-сайты социальных сетей, мы создаем виртуальную идентификацию, поскольку они связаны с нашими отношениями в физическом мире. Некоторые веб-сайты также начали просить пользователей предоставить какую-либо форму идентификации или информацию, которая может быть связана непосредственно с человеком, во имя безопасности. Так что в основном мы не полностью анонимны в киберпространстве. Обычно мы раскрываем некоторую информацию, которая может быть использована для отслеживания машины и/или человека.
Компьютерное зрение
12.5.1 Распознавание и синтез трехмерного изображения человека
Чтобы обеспечить среду для телеконференций в виртуальном пространстве или среду дистанционного обучения в виртуальном пространстве с реалистичными ощущениями, проводятся исследования того, как зритель может получить разные точки зрения на объект или человека. Положение глаза и направление взгляда обычно определяются, когда участник надевает специальные очки с датчиками. Датчики определяют положение глаз. Форма объекта корректируется, а цвет отображается и отображается на экране в соответствии с перспективой зрителя. Для этого форму или цвет объекта приобретает компьютерное зрение. Когда форма объекта определена, создается каркасная модель объекта, которая сохраняется в компьютере.
Проводятся исследования по синтезу человеческого лица в реальном времени с реалистичными ощущениями. Чтобы воспроизвести человеческое лицо и его текстуру в режиме реального времени с помощью каркасной модели, необходимо определить выражение лица. Для этого вокруг рта и глаз наносят маркеры. Обнаружено движение маркеров и определены выражения лица. Затем каркасная модель лица корректируется, накладывается текстура и отображается на экране в стереоскопическом режиме.
После виртуальных миров
Освоение новой сферы деятельности
Физические толчки в виртуальное пространство также можно считать разновидностью дополненной реальности, хотя и противоположной обычной ориентации виртуальных объектов, плавающих в Реальном пространстве и времени.
Есть несколько интересных примеров этого, и с появлением мультисенсорных дисплеев (теперь широко используемых в смартфонах) идея более интимного перемещения тела в онлайн, информационное или виртуальное пространство становится общепринятой и, возможно, , ожидал. Блестящие мазки жира и пота, причудливо размазанные по моему iPod Touch, напоминают мне, что я и машина намного ближе, чем я думаю. Мысль, слово и дело сводятся к единому важному моменту прикосновения. Я связываюсь с большим миром (через игры, электронную почту, текстовые сообщения и новые векторные приложения) с помощью гладкого биологического узора, состоящего из лопающихся маслянистых полос на мультитач-дисплее, линий, напоминающих какой-нибудь набросок Захи Хадид. Теперь я прикасаюсь к Сети, когда хочу что-то узнать. Мы с машиной являемся действующими лицами в непосредственной и физической сети, а также в более широкой сети электронной почты, приложений, игр и Интернета.
Это перемещение моего тела в киберпространство, даже в такой прерывистой и желанной форме, меня пугает. Я думаю, что через несколько лет мы будем оглядываться на этот момент с изумлением и изумлением, вызывающим бурление в животе, — момент, когда мы перестали просить глупые виртуальные анимации (многоугольники, напоминающие болезнь Альцгеймера, колеблющиеся в повторяющемся и идеальном бело-голубом небе), чтобы они появлялись в наш мир и, наконец, начали появляться в их мире.
Два примера выделяются и заслуживают более подробного обсуждения.
Я еще не сталкивался с жестовым интерфейсом на собственном опыте, по крайней мере, за исключением чего-то такого простого, как мультитач. Но, возможно, вы видели выступления SixthSense TED Talks с Патти Мэйс и Пранавом Мистри (из группы Fluid Interfaces в Массачусетском технологическом институте), которые вытаскивали Интернет из груди и перебирали его пальцами на простых листах бумаги. Когда мы говорим о предметах, — говорит Мистри в одном из видеороликов, — мы обязаны говорить о жестах. Превратив предметы повседневного обихода в медиа, Мэйс, Мистри и их команда из Массачусетского технологического института (Tangible Media Group) превратили жесты в повседневный мир физических прикосновений и движений.
Работы Джона Андеркоффлера тематически очень похожи, хотя его работа над жестовым интерфейсом больше ориентирована на взаимодействие с полностью виртуальным. Работа Мэйса и Мистри превращает физические объекты в интерфейсы, а Ундеркоффлер выводит традиционный интерфейс с экранами на новый захватывающий уровень. Версия Ундеркоффлера предлагает нам перемещаться по мирам иконок и вращающимся потокам графики, вращающимся вокруг ядер концепций; это своего рода кинетическая и меметическая астролябия через поля удобочитаемой информации.
Ундеркоффлер был консультантом Стивена Спилберга в работе над фильмом Особое мнение, в котором полиция ближайшего будущего использует передовые соматические интерфейсы для извлечения информации из камер видеонаблюдения, газетных архивов и других источников информации. Полицейские будут работать на машиночитаемом языке жестов, вытягивая и проталкивая документы и меню, а также просматривая обширные поля визуализированных данных. Ундеркоффлер и его команда теперь могут продемонстрировать работающую модель этого интерфейса — это уже не научная фантастика и не только фильмы. В своем TED Talk в 2010 году Ундеркоффлер сказал, что «перчатки исчезают в течение нескольких месяцев или лет…», имея в виду тонкие устройства, похожие на перчатки, которые простираются от запястья до кончиков пальцев. У перчаток есть визуальные цели, похожие по концепции на шарики для пинг-понга или высококонтрастные пленки, которые актеры носят при съемках компьютерных эффектов «зеленого экрана». Когда Крис Андерсон спросил его о статусе технологии, доступной для широкого круга потребителей через пять лет, Ундкероффлер сказал: «Я думаю, что через пять лет, когда вы купите компьютер, вы получите это».
G-Speak — это система, благодаря которой все это работает. В серии статей Изобретатель недели рассказывается о работе Ундеркоффлера в этом направлении. «Также на основе работы, проделанной во время работы над докторской диссертацией, Ундеркоффлер разработал систему жестового интерфейса, известную как G-Speak, которая позволяет пользователям перемещаться и взаимодействовать с данными беспрецедентным, визуально насыщенным, естественным и отзывчивым способом. G-Speak будет интерпретировать движения пользователя для перемещения по наборам данных без необходимости использовать для этого компьютерную мышь или любой другой физический объект» (2007 г.).
G-Speak — это операционная система и интерфейс. Ундеркоффлер говорит, что это одно и то же, и их больше не следует понимать как разные аспекты вычислений. Описывая ранний успех Apple с Macintosh и их потребность в разработке новой операционной системы, он указывает, что мы забыли кое-что очень важное: «ОС это интерфейс; интерфейс является ОС. Это как Земля и Король в [легенде о короле] Артуре — они неразделимы. Они едины». По его мнению, с невероятным увеличением возможностей программного обеспечения, аппаратной мощности и огромными объемами данных, созданных со времен Macintosh, пришло время по-новому взаимодействовать с нашими машинами. G-Speak «объясняет пространство» машинам и тем самым позволяет людям более интуитивно (то есть телесно) взаимодействовать с информацией. Все это делается для того, чтобы реальный мир «слился с симуляцией». Физические булевы операции с использованием рук для разделения и сортировки блоков данных-объектов по полезным категориям становятся обычным явлением.
Акселерометры на смартфонах – это лишь малая часть физически-интерактивных изменений, которые ждут популярную бытовую электронику. По мере роста и развития этой области жестового интерфейса «виртуальные» миры снова будут становиться менее интересными, менее значимыми и менее полезными для моделирования и общения. Хорошее знание виртуальных миров сейчас, как профессионалы в области информации, до того, как эти изменения укоренятся, дает нам гораздо более уверенную позицию, когда приходит время классифицировать, систематизировать и делать доступными новые виды данных, документов и химерных онлайн-эфемеров для наших будущих клиентов.
Маес говорит о технологии SixthSense как о ориентированной на метаданные. Смысл в том, чтобы предоставить людям доступ к инструментам, которые позволяют им узнать что-то о вещах, которые они находят и используют в реальной жизни…
Siftables, еще один проект MIT Media Lab, представляют собой своего рода полуинтеллектуальные блоки, которые позволяют пользователям делать что-то с изображениями, аудио, видео и играми, перемещая «отсеиваемые» части блоков по отношению друг к другу.Демонстрации демонстрируют образовательные и художественные приложения — блоки, представляющие числа, складываются, переворачиваются и выдвигаются за пределы досягаемости, чтобы тактильно закрепить уроки арифметики. Блоки, представляющие цвета, заливают виртуальную краску в блоки, представляющие ведра — смеси формируются и мерцают, так что то, что должно быть шестнадцатеричными кодами, видно невооруженным глазом. И блоки могут быть инструментами. Это - драм-машина, это - дискант, это - набор призрачных струн, другое - рифф клавесина: вытягивание и наклон их ускоряет темп, а сложение может связать ритм одного инструмента с ритмом самого нижнего блока.
Wii, Guitar Hero, Dance Dance Revolution… может быть, даже Duck Hunt и все ее потомки после 1984 года; эти игры брали реальный мир (ваше тело, ваши руки, пол, ваших друзей) и смешивали их с виртуальной сценой, танцполом, болотом, студией йоги или боулингом. Возможно, менее эфирные, чем похожие на Кеноби интерфейсы жести и разума в SixthSense или Minority Report, эти игры зависят от световых пушек, схем оптических датчиков PixArt, чувствительного к давлению танца. колодки и маломощные трехосевые акселерометры ADXL330. Ваше тело делает что-то (вещи, напоминающие аналоговые игры Atari — больные пальцы и все такое) с машинами, которые часто находятся в автономном режиме (и, в любом случае, не нуждаются в подключении к сети для выполнения текущих задач). Игра начинается.
Тестирование, подкрашивание и смешивание понемногу: все это влияет на наши ожидания и меняет культуру поиска информации. Мы привыкаем делать больше с нашей плотью, чтобы получить больше от наших машин. Деятельность по исследованию, игре, серфингу, просмотру и поиску становится поистине целостной деятельностью. Теперь дело доходит до того, что я не могу получить ответ, когда касаюсь жидкокристаллических дисплеев, это раздражает и удушает. Мне все еще нужна мышь и клавиатура? Правда?
Все чаще мы входим в систему соматически и мысленно и инвестируем физически и эмоционально, когда нам приходится иметь дело с машинами и визуализированной информацией.
Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.
Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.
виртуальная реальность (VR), использование компьютерного моделирования и симуляции, которое позволяет человеку взаимодействовать с искусственной трехмерной (3-D) визуальной или другой сенсорной средой. Приложения виртуальной реальности погружают пользователя в созданную компьютером среду, которая имитирует реальность за счет использования интерактивных устройств, которые отправляют и получают информацию и носятся как очки, гарнитуры, перчатки или комбинезоны. В типичном формате виртуальной реальности пользователь в шлеме со стереоскопическим экраном просматривает анимированные изображения моделируемой среды. Иллюзия «нахождения там» (телеприсутствие) создается датчиками движения, которые улавливают движения пользователя и соответствующим образом корректируют вид на экране, обычно в режиме реального времени (в тот момент, когда происходит движение пользователя). Таким образом, пользователь может перемещаться по смоделированному набору комнат, испытывая изменяющиеся точки зрения и перспективы, которые убедительно связаны с его собственными поворотами головы и шагами. Надев информационные перчатки, оснащенные устройствами силовой обратной связи, обеспечивающими ощущение прикосновения, пользователь может даже брать предметы, которые он видит, и манипулировать ими в виртуальной среде.
Термин виртуальная реальность был придуман в 1987 году Джароном Ланье, чьи исследования и инженерные разработки способствовали созданию ряда продуктов для зарождающейся индустрии виртуальной реальности. Общей нитью, связывающей ранние исследования виртуальной реальности и развитие технологий в Соединенных Штатах, была роль федерального правительства, особенно Министерства обороны, Национального научного фонда и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Проекты, финансируемые этими агентствами и осуществляемые в исследовательских лабораториях университетов, дали обширный резерв талантливых кадров в таких областях, как компьютерная графика, моделирование и сетевые среды, а также установили связи между академической, военной и коммерческой работой. История этого технологического развития и социальный контекст, в котором оно происходило, являются предметом этой статьи.
Виртуальная реальность используется только в игрушках? Использовались ли когда-нибудь роботы в бою?От компьютерных клавиатур до флэш-памяти — узнайте о гаджетах и технологиях с помощью этой викторины.
Ранние работы
Художники, исполнители и артисты всегда интересовались методами создания воображаемых миров, размещения повествований в вымышленных пространствах и обмана чувств. Виртуальной реальности предшествовали многочисленные прецеденты приостановки неверия в искусственный мир в художественных и развлекательных медиа. Иллюзорные пространства, созданные картинами или видами, конструировались для жилых и общественных пространств с древности, кульминацией которых стали монументальные панорамы 18 и 19 веков. Панорамы размывали визуальные границы между двухмерными изображениями, отображающими основные сцены, и трехмерными пространствами, из которых они просматривались, создавая иллюзию погружения в изображаемые события. Эта традиция изображения стимулировала создание ряда средств массовой информации - от футуристических театральных дизайнов, стереоптиконов и трехмерных фильмов до кинотеатров IMAX - в течение 20 века для достижения аналогичных эффектов. Например, формат широкоэкранного фильма Cinerama, первоначально названный Vitarama, когда он был изобретен Фредом Уоллером и Ральфом Уокером для Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1939 году, возник в результате исследований Уоллера о зрении и восприятии глубины. Работа Уоллера заставила его сосредоточиться на важности периферийного зрения для погружения в искусственную среду, и его целью было разработать проекционную технологию, которая могла бы дублировать все поле зрения человека. В процессе Vitarama использовалось несколько камер и проекторов, а также дугообразный экран для создания иллюзии погружения в воспринимаемое зрителем пространство. Хотя Vitarama не была коммерческим хитом до середины 1950-х годов (как Cinerama), армейский авиационный корпус успешно использовал эту систему во время Второй мировой войны для зенитной подготовки под названием Waller Flexible Gunnery Trainer — пример связи между развлекательными технологиями. и военное моделирование, которое позже способствовало развитию виртуальной реальности.
Панорама битвы при Геттисберге, картина Поля Филиппото, 1883 г.; в Национальном военном парке Геттисберга, Пенсильвания
Сенсорная стимуляция была многообещающим методом создания виртуальных сред до появления компьютеров. После выхода рекламного фильма под названием This Is Cinerama (1952 г.) оператор Мортон Хейлиг увлекся синерамой и 3D-фильмами. Как и Уоллер, он изучал человеческие сенсорные сигналы и иллюзии, надеясь создать «кино будущего». К концу 1960 года Хейлиг построил индивидуальную консоль с различными входами — стереоскопическими изображениями, креслом-качалкой, звуком, изменениями температуры, запахами и выдувным воздухом — которую он запатентовал в 1962 году как Sensorama Simulator, предназначенную для «стимулирования чувств человека». человека, чтобы реалистично имитировать реальный опыт». Во время работы над Sensorama он также разработал Telesphere Mask, «стереоскопический трехмерный телевизионный дисплей», крепящийся на голове, который он запатентовал в 1960 году. от идеи до концепции многопрофильного театра, запатентованной как Experience Theater, и аналогичной системы под названием Thrillerama для компании Walt Disney.
Семена виртуальной реальности были посеяны в нескольких компьютерных областях в 1950-х и 60-х годах, особенно в трехмерной интерактивной компьютерной графике и моделировании транспортных средств и полетов. Начиная с конца 1940-х годов, проект Whirlwind, финансируемый ВМС США, и его преемник, система раннего предупреждения SAGE (полуавтоматическая наземная среда), финансируемая ВВС США, впервые использовали электронно-лучевую трубку (ЭЛТ). ) дисплеи и устройства ввода, такие как световые перья (первоначально называвшиеся «световыми пушками»). К тому времени, когда в 1957 году система SAGE начала функционировать, операторы военно-воздушных сил регулярно использовали эти устройства для отображения местоположения самолетов и управления соответствующими данными.
В 1950-х годах популярным культурным представлением о компьютере был образ вычислительной машины, автоматизированного электронного мозга, способного обрабатывать данные с невообразимой ранее скоростью. Появление более доступных компьютеров второго поколения (транзисторы) и третьего поколения (интегральные схемы) освободило машины от этого узкого взгляда и при этом переключило внимание на то, как компьютеры могут увеличить человеческий потенциал, а не просто заменить его. в специализированных областях, способствующих обработке чисел.В 1960 году Джозеф Ликлайдер, профессор Массачусетского технологического института (MIT), специализирующийся на психоакустике, постулировал «симбиоз человека и компьютера» и применил психологические принципы к взаимодействиям и интерфейсам человека и компьютера. Он утверждал, что партнерство между компьютерами и человеческим мозгом превзойдет возможности одного из них. В качестве директора-основателя нового Управления технологий обработки информации (IPTO) Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) Ликлайдер смог финансировать и поощрять проекты, которые соответствовали его видению взаимодействия человека и компьютера, а также отвечали приоритетам военных систем. таких как визуализация данных и системы управления и контроля.
Еще одним первооткрывателем был инженер-электрик и ученый-компьютерщик Иван Сазерленд, который начал свою работу в области компьютерной графики в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института (где были разработаны Whirlwind и SAGE). В 1963 году Сазерленд завершил Sketchpad, систему для интерактивного рисования на ЭЛТ-дисплее с помощью светового пера и панели управления. Сазерленд уделил пристальное внимание структуре представления данных, что сделало его систему полезной для интерактивного манипулирования изображениями. В 1964 году он возглавил IPTO, а с 1968 по 1976 год руководил программой компьютерной графики в Университете Юты, одном из ведущих исследовательских центров DARPA. В 1965 году Сазерленд обрисовал характеристики того, что он назвал «идеальным дисплеем», и рассуждал о том, как компьютерные образы могут создавать правдоподобные и богато артикулированные виртуальные миры. Его представление о таком мире началось с визуального представления и сенсорного ввода, но на этом не закончилось; он также призвал к множеству режимов сенсорного ввода. DARPA спонсировало работу в 1960-х годах над устройствами вывода и ввода, соответствующими этому видению, такими как система Sketchpad III Тимоти Джонсона, которая представляла трехмерные изображения объектов; Lincoln Wand Ларри Робертса, система трехмерного рисования; и изобретение Дугласом Энгельбартом нового устройства ввода — компьютерной мыши.
В течение нескольких лет Сазерленд представил технологический артефакт, который чаще всего отождествляют с виртуальной реальностью, — трехмерный компьютерный дисплей, крепящийся на голове. В 1967 году Bell Helicopter (теперь часть Textron Inc.) провела испытания, в ходе которых пилот вертолета носил головной дисплей (HMD), который показывал видео с инфракрасной камеры с сервоуправлением, установленной под вертолетом. Камера двигалась вместе с головой пилота, одновременно улучшая его ночное зрение и обеспечивая уровень погружения, достаточный для того, чтобы пилот мог сопоставить свое поле зрения с изображениями с камеры. Такую систему позже назовут «дополненной реальностью», потому что она расширила возможности человека (зрение) в реальном мире. Когда Сазерленд ушел из DARPA в Гарвардский университет в 1966 году, он начал работу над привязанным дисплеем для компьютерных изображений (см. фотографию). Это был аппарат, приспособленный для ношения на голове, с очками, которые отображали компьютерную графику. Поскольку дисплей был слишком тяжелым, чтобы его было удобно нести, он удерживался на месте системой подвески. Два небольших ЭЛТ-дисплея были установлены в устройстве рядом с ушами пользователя, а зеркала отражали изображения ему в глаза, создавая стереофоническую трехмерную визуальную среду, которую можно было удобно просматривать с небольшого расстояния. HMD также отслеживал, куда смотрит владелец, чтобы генерировались правильные изображения для его поля зрения. Погружение зрителя в отображаемое виртуальное пространство усиливалось визуальной изоляцией шлема, однако другие органы чувств не были изолированы в такой же степени, и владелец мог продолжать ходить.
Сегодняшние технологии виртуальной реальности основаны на идеях, которые восходят к 1800-м годам, почти к самому зарождению практической фотографии. В 1838 году был изобретен первый стереоскоп, в котором для проецирования единого изображения использовались двойные зеркала. В конечном итоге он превратился в View-Master, запатентованный в 1939 году и производимый до сих пор.
Однако термин «виртуальная реальность» впервые был использован в середине 1980-х годов, когда Джарон Ланье, основатель VPL Research, начал разрабатывать снаряжение, в том числе очки и перчатки, необходимые для того, чтобы испытать то, что он назвал « виртуальной реальности».
Однако и раньше технологи разрабатывали смоделированные среды. Одной из вех стала Sensorama в 1956 году. Мортон Хейлиг работал в голливудской киноиндустрии. Он хотел увидеть, как люди могут чувствовать себя «в» фильме. Опыт Sensorama имитировал настоящую городскую среду, по которой вы «проезжали» на мотоцикле. Мультисенсорная стимуляция позволяет увидеть дорогу, услышать двигатель, почувствовать вибрацию и почувствовать запах выхлопных газов мотора в созданном «мире».
В 1960 году Хейлиг также запатентовал надеваемое на голову устройство отображения под названием Telesphere Mask. Многие изобретатели будут опираться на его фундаментальную работу.
В 1965 году другой изобретатель, Иван Сазерленд, предложил "Ультимативный дисплей" — устройство, крепящееся на голову, которое, по его мнению, должно было служить "окном в виртуальный мир".
1970-е и 1980-е годы были бурным периодом в этой области. Оптические достижения шли параллельно с проектами, которые работали над тактильными устройствами и другими инструментами, позволяющими вам перемещаться в виртуальном пространстве. Например, в исследовательском центре Эймса НАСА в середине 1980-х годов система рабочей станции виртуального интерфейса (VIEW) сочетала устройство на голове с перчатками для обеспечения тактильного взаимодействия.
Сегодняшние устройства виртуальной реальности в долгу перед новаторскими изобретателями последних шести десятилетий, которые проложили путь к недорогим, высококачественным устройствам, которые легко доступны. Обязательно посетите авиасимуляторы VR в Институте Франклина, чтобы испытать себя в виртуальной среде!
Наука виртуальной реальности
Как виртуальная реальность «обманывает» ваш мозг, заставляя его думать, что вы находитесь там, где его нет?
Читайте также: