Realitate virtuala

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Operator care folosește vizor, mănuși și căști pentru a interacționa într-un mediu virtual.

Termenul de realitate virtuală (uneori prescurtat la VR din realitatea virtuală engleză ) identifică diferite moduri de a simula situații reale prin utilizarea computerelor și ajutorul interfețelor special dezvoltate. [1]

Istorie

Morton Heilig , încă de la jumătatea secolului al XX-lea, a vorbit despre așa-numitul „teatru de experiență” ( Experiența Teatrului, așa cum l-a definit el ) care ar putea implica toate simțurile într-un mod realist, scufundând privitorul în acțiunea care a avut loc plasează pe ecran. El a construit un prototip al viziunii sale, numit Sensorama , în 1962 , împreună cu cinci filme pe care acest dispozitiv le-a proiectat și care au implicat multe simțuri ( vedere , auz , miros , atingere ). Construit înainte de computerele digitale , Sensorama a fost un dispozitiv mecanic care funcționează și astăzi.

În 1968, Ivan Sutherland , cu ajutorul elevului său Bob Sproull , a creat ceea ce este considerat primul sistem de realitate virtuală cu căști. Era primitiv atât în ​​ceea ce privește interfața cu utilizatorul, cât și realismul, căștile purtabile erau atât de grele încât trebuiau să atârne de tavan, iar grafica consta în camere simple cu sârmă . Apariția acelui dispozitiv i-a inspirat numele, Sabia lui Damocles .

Primul pas decisiv către hipermedia și primul dispozitiv care poate fi considerat realitate virtuală a fost Aspen Movie Map realizată sub formă de software de MIT în 1977 . Scopul principal al acestui simulator a fost de a recrea practic Aspen , un oraș din Colorado ; utilizatorilor li s-a permis să meargă pe străzi vara, iarna și modul poligonal. În timp ce primele două moduri vizau reproducerea videoclipurilor de pe străzile orașului, al treilea se baza pe un poligon tridimensional, cu o grafică slabă, având în vedere limitările tehnologice ale vremii.

Nașterea termenului VR, realitate virtuală, datează din 1989 , când Jaron Lanier , unul dintre pionierii în acest domeniu, a fondat VPL Research ( Virtual Programming Languages , „limbaje de programare virtuale”). Conceptul de spațiu cibernetic , strâns legat de acesta, a luat naștere în 1982 grație scriitorului american William Gibson .

Cu tehnologiile actuale ( 2018 ), percepția unei lumi virtuale este încă diferențiată de cea a lumii reale: fotorealismul imaginilor face experiența vizuală completă sau aproape completă, cu toate acestea celelalte simțuri sunt parțial neglijate ( miros și atingere , pentru de exemplu, nu sunt foarte stimulate). Este clar că printre diferitele tipuri de medii care pot fi propuse prin realitatea virtuală, cele 3D primesc și transmit un interes mai mare astăzi. Acest lucru pare să derive în principal din faptul că vederea este sensul dominant la om, motiv pentru care mediile virtuale trebuie să fie caracterizate mai ales de calități vizuale excelente, prin urmare capabile să se prezinte ca înlocuitori ai realității, în timp ce celelalte simțuri par să aibă , cel puțin în primele zile ale realității virtuale, o pondere mai puțin influentă.

Utilizat pe scară largă în sfera culturală în anii nouăzeci ai secolului al XX-lea , termenul de realitate virtuală a fost apoi folosit în mod excesiv pentru a produce efectul opus și a cădea în desuetudine. În mod paradoxal, este acum mai frecvent utilizat în referință la o persoană care tinde să creadă prea multe minciuni sau îndoctrinări false sau iluzii în care se refugiază un individ. [ fără sursă ]

De o importanță și relevanță deosebită pentru realitatea augmentată ( realitatea augmentată) care se bazează pe lărgirea și integrarea realității înconjurătoare la imaginile generate cu computerul , modificând mediul original fără a afecta posibilitatea interacțiunii.

Piața AR / VR a devenit deja o piață de miliarde de dolari și se așteaptă să crească în continuare cu mult peste 120 de miliarde de dolari în câțiva ani. [2]

Descriere

Realitatea virtuală, prin definiția sa, simulează realitatea reală. Progresul tehnologiilor informatice vă permite să navigați în medii fotorealiste în timp real, interacționând cu obiectele prezente în ele.

Deși, la nivel teoretic, realitatea virtuală ar putea fi constituită printr-un sistem total imersiv în care toate simțurile umane pot fi utilizate (mai concret realitatea virtuală imersivă sau RVI), în prezent termenul este de obicei aplicat oricărui tip de simulare virtuală creată prin. utilizarea computerelor , de la jocuri video care sunt afișate pe un ecran normal, până la aplicații care necesită utilizarea mănușilor speciale echipate cu senzori ( mănuși cu fir ) și în cele din urmă la World Wide Web .

Periferice

Video proiectat într-un vizualizator 3D care arată un joc video de construcție.

Realitatea virtuală imersivă (un mediu construit în jurul utilizatorului) în funcție de nivelul tehnologic actual și conform previziunilor posibile pentru viitorul apropiat va putea fi utilizată de masă datorită unor periferice (parțial deja utilizate):

  • vizor - o cască sau ochelari de protecție simple în care ecranele apropiate de ochi distrug lumea reală din punctul de vedere al utilizatorului. Vizualizatorul poate conține și sisteme de detectare a mișcărilor, astfel încât prin rotirea capului într-o parte, de exemplu, se obține aceeași acțiune chiar și în mediul virtual.
  • căști - transferați sunete către utilizator.
  • mănuși cu fir ( mănuși ) - înlocuiți mouse-ul , tastatura , joystick-ul , trackball-ul și alte sisteme manuale de intrare. Ele pot fi folosite pentru mișcări, pentru a da comenzi, tastarea pe tastaturi virtuale etc.
  • cybertuta - un costum care înfășoară corpul. Poate avea multiple utilizări: poate simula atingerea prin flexarea asupra sa datorită țesăturii elastice, poate face o scanare tridimensională a corpului utilizatorului și o poate transfera în mediul virtual.

Diferența cu o realitate virtuală neimersivă constă în faptul că în acest din urmă caz ​​nu se folosesc căști, dar utilizatorul se va regăsi pur și simplu în fața unui monitor , care va acționa ca o fereastră asupra lumii tridimensionale cu care utilizatorul poate interacționa prin joystick-uri speciale. Este clar că efectul rezultat este absolut diferit de cel obținut cu o realitate virtuală imersivă, în care efectele pe care utilizatorul le percepe sunt mult mai captivante și capabile să distragă complet atenția de la realitate.

Unii speculează că aceste periferice pot fi într-o zi înlocuite de sisteme conectate direct la creierul utilizatorului (așa-numitele aplicații umede ). Știința-ficțiune oferă multe alternative (a se vedea, de exemplu, generația electronică din 1983 Brainstorm și Strange Days din 1995 ).

Limbi

Unul dintre cele mai populare limbaje pentru crearea lumilor virtuale a fost VRML ( Virtual Reality Modeling Language ), capabil de reprezentări interactive 3D care pot fi folosite și prin web . Principalele sale caracteristici includ capacitatea de a defini vârfurile și marginile poligoanelor tridimensionale, informații despre culoare , opacitatea și strălucirea suprafeței, surse de lumină și multe altele. Legarea URL-ului la obiecte este, de asemenea, posibilă pentru a permite navigarea către pagini HTML sau alte pagini VRML. Foarte utilă este posibilitatea de a gestiona animații și sunete prin proceduri care pot fi activate de evenimente externe. Până în prezent, cele mai populare browsere nu acceptă direct conținutul VRML, de aceea este necesar să utilizați plugin-uri adecvate pentru a le putea folosi.

Cunoașterea în realitatea virtuală

Lumea virtuală strict înțeleasă este un mediu adecvat pentru efectuarea experimentelor de viață artificială, studierea comportamentelor sociale ale oamenilor și sprijinirea noilor forme de comunicare (Schell 2002). Schematic, sensul experienței virtuale este dat de relațiile dintre două categorii: prezență și imersiune. Cu primul termen, ne putem referi la nivelul de realism psihologic pe care un subiect îl experimentează din interacțiunea cu lumea virtuală, în relația instantanee cu mediul și în coerența evoluției sale în raport cu așteptările și previziunile. De exemplu, dacă eliberați un obiect, este de așteptat să cadă la pământ și să nu plutească în aer; dacă este un obiect fragil, este de așteptat ca, în contact cu solul, să fie deteriorat mai mult sau mai puțin grav.

Dacă acest lucru nu s-ar întâmpla, simțul prezenței în mediul virtual s-ar pierde. În același mod, acest lucru se întâmplă și în lumea viselor, unde atâta timp cât este menținut sensul prezenței, nu distingem visele de realitate. Din punct de vedere perceptiv, termenul „imersiune” se referă la capacitatea mediului virtual de a implica direct simțurile subiectului, izolându-l de stimulii mediului real (Biocca și Delaney, 1995). Din punct de vedere psihologic, imersiunea se realizează prin implicarea și utilizarea resurselor cognitive ale subiectului. Luând exemplul corpului căzut, imersiunea este dată nu numai de senzația tactilă a obiectului care alunecă din mână, de sunetul produs la impactul cu solul și de consecințele vizuale ale acțiunii, ci și (de exemplu) de la activarea proceselor automate legate de încercarea de recuperare înainte ca acesta să lovească solul și să fie deteriorat. Tocmai din cauza acestor legături cu cunoașterea, realitatea virtuală poate avea un impact mare asupra jocurilor video educaționale [3] [4] [5] .

Efecte secundare

La unii indivizi, imersiunea în realitatea virtuală provoacă rău de mișcare a simulatorului.

Dispozitive produse

Dispozitivele populare de realitate virtuală includ:

Costume de realitate virtuală

  • Costum Bhaptic x40 (2020)
  • Costum Bhaptic x16 (2020)


Suport VR pentru smartphone, care permite reglarea focalizării (deplasarea smartphone-ului mai aproape și mai îndepărtat) și distanța pupilară (distanțarea sau apropierea obiectivelor unul de altul), în stânga puteți vedea suportul complet deschis, cu ușa deschisă și capacul de realitate augmentată îndepărtat, pe care este imprimat codul QR pentru recunoaștere rapidă, pe părțile laterale ale ușii există două sloturi pentru conectarea cu alte dispozitive, cum ar fi căștile și usb-otg.

Vizualizatorul virtual poate fi compensat printr-un suport VR pentru smartphone-uri, unde componenta video este procesată și afișată de smartphone, prin urmare suportul se limitează la menținerea smartphone-ului și ajustarea diferitelor măsuri, prin urmare este mult mai puțin costisitor, precum și fiind adaptabil la multe smartphone-uri, permite, de asemenea, să fie utilizat pentru realitatea augmentată, ceea ce nu este întotdeauna posibil cu un vizualizator de realitate virtuală.

Utilizări

Muzeele și siturile arheologice

Prima utilizare a unei prezentări de realitate virtuală aplicată în contextul îmbunătățirii patrimoniului datează din 1994, când un muzeu local a dezvoltat o „plimbare” interactivă a unei reconstrucții 3D a Castelului Dudley , așa cum a apărut în Anglia în 1550. Prezentarea, format dintr-un laser laser controlat de computer, a fost dezvoltat de inginerul britanic Colin Johnson. Lucrarea finală a fost prezentată la o prelegere susținută de British Museum în noiembrie 1994 și publicată ulterior în revista tehnică Imaging the Past - Electronic Imaging and Computer Graphics in Museums and Archaeology [6] .

Gamescom 2015 Köln Sony Morpheus Virtual Reality Gamer cu vizualizator de realitate virtuală Playstation VR

Realitatea virtuală permite reproduceri fidele ale siturilor de patrimoniu istoric și cultural, care pot fi publicate și diseminate prin intermediul diverselor medii și platforme [7] . Aceste reproduceri pot fi folosite pentru a crea Edugame [8] [9] și pentru a facilita procesul de predare-învățare a istoriei. Se întâmplă adesea ca site-urile de interes istoric să fie interzise publicului sau, din cauza trecerii anilor și a unei întrețineri deficitare, imposibil de interpretat corect [10] . Cu ajutorul acestei tehnologii, totuși, este posibilă reconstituirea replicilor acestor situri (peșteri, medii naturale, orașe antice, monumente, sculpturi etc.) facilitând astfel diseminarea și consultarea acestora [11] .

Jocuri

Din 2008, companiile mici și mari se străduiesc să ducă realitatea virtuală la nivelul următor. Una dintre aceste modalități este să vă scufundați cu siguranță complet în jocuri și divertisment.

Un scenariu larg și vizor este rezervat acestui domeniu, unde realitatea virtuală poate întâlni aplicații enorme. Un viitor care cel mai probabil va deveni în curând o realitate.

Realitatea virtuală în ficțiune

Există numeroase lucrări literare (preluate ulterior din cinematografe sau seriale de televiziune) de ficțiune științifică , în special de genul cyberpunk , care au descris scenarii legate de realitatea virtuală, în care există un mediu total virtual, numit ciberspațiu sau metavers , teatru de lupte ale protagoniștilor (de obicei hackeri sau crackeri ). Nuvela lui Ben Bova din 1963, Duellomacchina ( Mașina de duel ), dezvoltată ulterior în romanul cu același nume publicat în 1969, este una dintre primele lucrări care tratează probleme legate de realitatea virtuală; descrie o mașină capabilă să recreeze o lume virtuală în care doi adversari se pot duela până la moarte fără consecințe fizice reale. [12] [13]

Termenul de ciberspațiu a fost inventat de William Gibson în romanul Neuromancer (1984), în timp ce metaversul a fost descris de Neal Stephenson în Snow Crash (1992) și a inspirat crearea lumii virtuale Second Life . Printre primii care au folosit această idee (care a devenit ulterior una dintre cele mai exploatate teme) a fost Daniel F. Galouye în romanul său Simulacron 3 ( 1964 ) care a fost transpus pe micul ecran din Germania în Il mondo sul filo ( Welt am Draht , 1973 ) de regizorul Rainer Werner Fassbinder și mai târziu într-un lungmetraj, Etajul treisprezecelea (1999). Filmul lui Steven Lisberger Tron ( 1982 ) a fost de fapt primul film de la Hollywood care a oferit acest tip de situație publicului mondial. Filme ulterioare precum Il tagliaerbe (1992), Johnny Mnemonic (1995) și The Matrix (1999) au făcut aceste teme și mai populare. Mai puțin cunoscut, dar relevant pentru subiect, este filmul eXistenZ (1999) al regizorului canadian David Cronenberg .

În seriile de televiziune de acțiune din anii 1990 VR Troopers (de Saban ) și Superhuman Samurai (de DIC), protagoniștii se transformă în supereroi pentru a lupta cu dușmanii de realitate virtuală în care intră adesea. De asemenea, fata virtuală Yui anime este plasată într-o rețea de realitate virtuală, numită ComNet . Chiar și manga și anime-ul Sword Art Online se bazează pe prezența în viitor a jocurilor video (VRMMORPG) în care jucătorii sunt complet scufundați în lumea virtuală, fără conștientizarea a ceea ce se întâmplă în jurul lor.

În multe romane cyberpunk , în special cele de William Gibson, se exprimă conceptul că este posibil să se realizeze nemurirea trecând de la lumea reală la cea virtuală. În altele, acea realitate virtuală poate influența cumva viața reală sau chiar viața însăși nu este altceva decât un program de simulare (o idee care este deja trasabilă în filosofia platonică ).

Printre pionierii temei în domeniul științifico-fantastic american, Philip K. Dick ar trebui amintit în special: unele dintre poveștile sale sunt deosebit de semnificative, cum ar fi să ajung în curând , Ne amintim pentru tine și mai presus de toate romanul Divin invazie (1981).

Printre romanele pe această temă, pe lângă menționatul Snow Crash de Neal Stephenson, Permutation City (1994) de Greg Egan , Mirages of silicon (1995) de Massimo Pietroselli , care descrie un prizonier uman care nu știe de o iluzie creată de un altoit procesor în creierul fiecărui individ; din cauza percepțiilor procesorului, oamenii sunt modificați, astfel încât orașele devastate, aerul mefitic, mâncarea stricată, totul este perceput ca fiind curat și rafinat, iar prezența unor monstruoase ființe extraterestre care au invadat și subjugat Pământul este complet ignorată.

În romanul In Good Faith ( Shovel Ready ) din 2014 , scriitorul Adam Sternbergh prevede o rețea alternativă la Internet, „limnosfera”, unde cei bogați trăiesc dependenți de realitatea virtuală, în timp ce corpurile lor adormite sunt hrănite cu picături și îngrijite de asistente medicale. în lumea reală.

Notă

  1. ^ Realitate virtuală , în Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene.
  2. ^ Toptal - Realitatea virtuală în industria auto
  3. ^ Di Tore S., TODINO MD, Sibilio M (2020). Realitatea virtuală ca instrument didactic pentru a favoriza dezvoltarea luării perspectivei. În: (editat de): Panciroli C., Animație digitală pentru predare. p. 155-164, MILAN: FrancoAngeli, ISBN 978-88-351-0728-6 .
  4. ^ Todino MD, Di Tore S, De Simone G și Sibilio M (2018). Afișaj montat pe cap de realitate virtuală utilizat în educația online și la distanță. În: (editat de): Papanikos G, Atena: ATINER'S Conference Paper Series, nr: EDU2017-2407. SERIA DE PAPER DE CONFERINȚĂ ATINER, p. 1-21, Atena: Atena Institute for Education and Research, ISBN 9789605981150 , ISSN 2241-2891 .
  5. ^ TODINO MD (2018). Cum simplitatea poate favoriza proiectarea mediilor virtuale și captivante. În: (editat de): Notti A; Giovannini M; Moretti G, Cercetare educațională și didactică în școlile doctorale din Italia. Hârtii ale doctorului SIRD .
  6. ^ Higgins, T., Main, P. și Lang, J. (1996). „Imaging the Past: Electronic Imaging and Computer Graphics in Museums and Archaeology” , volumul 114 al lucrării ocazionale, Londra: British Museum. ISSN 0142-4815.
  7. ^ Pimentel, K. și Teixeira, K. (1993). Realitate virtuala. New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-8306-4065-2
  8. ^ Todino MD, Di Tore S, De Simone G și Sibilio M (2018). Afișaj montat pe cap de realitate virtuală utilizat în educația online și la distanță. În: (editat de): Papanikos G, Atena: ATINER'S Conference Paper Series, nr: EDU2017-2407. SERIA DE PAPER DE CONFERINȚĂ ATINER, p. 1-21, Atena: Atena Institute for Education and Research, ISBN 9789605981150 , ISSN 2241-2891 .
  9. ^ TODINO MD (2018). Cum simplitatea poate favoriza proiectarea mediilor virtuale și captivante. În: (editat de): Notti A; Giovannini M; Moretti G, Cercetare educațională și didactică în școlile doctorale din Italia. SIRD DOCTORATE Hârtii, vol. 1, p. 401-408, LECCE: Pensa MultiMedia, ISBN 9788867605262 https://iris.unito.it/bitstream/2318/1725278/1/Sird.pdf .
  10. ^ Pletinckx, D.; Callebaut, D.; Killebrew, AE; Silberman, NA (2000). „Prezentarea patrimoniului realității virtuale la Ename” , paragraful „On-site VR”, în MultiMedia, IEEE, vol.7, nr.2, pp. 45-48
  11. ^ "Architecture's Virtual Shake-Up" Tayfun King, Click , BBC World News (28-10-2005)
  12. ^ (EN) John Clute, David Langford și Peter Nicholls (eds),Virtual Reality , în The Encyclopedia of Science Fiction , ediția online III, 2011-2015.
  13. ^ Din introducerea autorului la carte ( EN ) Ben Bova , The Watchmen , Baen Book, 1994, p. 423, ISBN 978-0-671-87598-5 .

Bibliografie

  • ( EN ) Biocca, F. și Delaney, B., Immersive Virtual Reality Technology , în Biocca, F. și Levy, M. (ed.), Communication in the Age of Virtual Reality , Hillsdale, Lawrence Erlbaum Associates, 1995.
  • Luca Falciati, Mariaelena Tagliabue, Prezență și validitate ecologică , în revista italiană de psihologie nr. 1/06, 2006
  • A fost odată realitatea virtuală ( JPG ), în Game Republic , n. 154, Play Media Company, noiembrie 2013, pp. 92-101, ISSN 1129-0455 ( WC ACNP ) .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 7999 · LCCN (EN) sh92000880 · BNF (FR) cb12313763q (data) · NDL (EN, JA) 00.806.287