Кіріспе
Компьютерлік симуляцияланған тәжірибе
Виртуалды шындық (ВР) – пайдаланушыға виртуалды әлемде болу сезімін беру үшін 3D-көзге жақын дисплейлер мен қозғалыс бақылауын қолданатын симуляцияланған тәжірибе. Виртуалды шындықтың қолданылуы ойын-сауық (әсіресе бейне ойындар), білім беру (мысалы, медициналық, қауіпсіздік немесе әскери оқыту) және бизнес (виртуалды кездесулер сияқты) салаларында кең таралған. ВР – виртуалды шындық континуумындағы маңызды технологиялардың бірі. Осылайша, ол басқа цифрлық визуализация шешімдерінен, мысалы, толықтырылған виртуалдылық пен толықтырылған шындықтан ерекшеленеді. Қазіргі уақытта стандартты виртуалды шындық жүйелері виртуалды шындық гарнитураларын немесе көп проекцияланған орталарды пайдаланады, олар пайдаланушының виртуалды ортада физикалық қатысуын симуляциялайтын нақты суреттер, дыбыстар және басқа да сезімдерді тудырады. Виртуалды шындық құралдарын пайдаланатын адам жасанды әлемге қарап, оның ішінде қозғала алады және виртуалды мүмкіндіктермен немесе заттармен өзара әрекеттеседі. Бұл эффект көбінесе көз алдында шағын экранмен жабдықталған басқа мүшелі дисплейден тұратын ВР гарнитуралары арқылы жасалады, бірақ бірнеше үлкен экрандары бар арнайы жасалған бөлмелер арқылы да жасалуы мүмкін. Виртуалды шындық әдетте дыбыстық және бейне кері байланысты қамтиды, бірақ сонымен қатар сезімдік және күштік кері байланыс түрлерін де ұсынуы мүмкін, бұл тактильді технология арқылы жүзеге асырылады.
Этимология
"Виртуалдық" сөзінің мағынасы "мәнінде немесе әсері бойынша бір нәрсе болу, бірақ іс жүзінде немесе нақтыда емес" дегенді 1400 жылдардың ортасынан бері білдіреді. "Виртуалдық" термині 1959 жылдан бері "физикалық түрде болмаса да, бағдарламалық жасақтама арқылы жасалған" деген компьютерлік мағынада қолданылып келеді. "Виртуалды шындық" терминінің алғаш рет жарияланған қолданылуы осы. "Жасанды шындық" термині, Мирон Кругердің ойлап тапқан термині, 1970 жылдан бері қолданыста. "Виртуалдық шындық" термині алғаш рет ғылыми фантастика контекстінде 1982 жылы шыққан Дэмиен Бродериктің "Иуда Мандаласы" романында қолданылды. "Виртуалдық шындық" терминінің кеңінен таралуы Джарон Ланьерге байланысты, ол 1980 жылдардың соңында өзінің VPL Research фирмасы аясында алғашқы бизнес-деңгейдегі виртуалдық шындық аппараттарын жасады, сондай-ақ 1992 жылғы "Lawnmower Man" фильмінде виртуалды шындық жүйелерінің пайдалануы көрсетілді.
Нысандар мен әдістер
Виртуалды шындықты жүзеге асырудың бір әдісі – симуляцияға негізделген виртуалды шындық. Мысалы, жүргізушілерді симуляторлары жүргізушінің әрекеттерінен туындаған көлік қозғалысын болжау арқылы, сондай-ақ сәйкес келетін визуалды, қозғалыс және дыбыстық сигналдарды беру арқылы жүргізушіге көлік жүргізіп бара жатқандай сезім береді. Аватар бейнесіне негізделген виртуалды шындықпен адамдар виртуалды ортаға нақты бейне немесе аватар түрінде қосыла алады. 3D кеңістікте таралған виртуалды ортаға әдеттегі аватар немесе нақты бейне арқылы қатысуға болады. Пайдаланушылар жүйе мүмкіндіктеріне қарай қатысу түрін таңдай алады. Проекторға негізделген виртуалды шындықта нақты ортаны модельдеу роботтарды бағыттау, құрылыс модельдеу және ұшақ симуляциясы сияқты түрлі виртуалды шындық қолданбаларында маңызды рөл атқарады. Суреттерге негізделген виртуалды шындық жүйелері компьютерлік графика және компьютерлік көру салаларында кең танымал. Нақты модельдерді жасауда алынған 3D деректерді дәл тіркеу өте маңызды, әдетте шағын нысандарды жақын қашықтықтан модельдеу үшін камера қолданылады. Үстелге негізделген виртуалды шындық 3D виртуалды әлемді арнайы VR позициялық бақылау құралдарын қолданбай, әдеттегі үстел дисплейінде көрсетуді қамтиды. Көптеген қазіргі заманғы бірінші тұлғадан ойналатын видео ойындарды мысалға келтіруге болады, олар түрлі триггерлерді, жауап беретін кейіпкерлерді және басқа да интерактивті құрылғыларды пайдаланушыны виртуалды әлемде екендей сезінуге мүмкіндік береді. Бұл түрдегі бойданудың жиі айтылатын кемшілігі – перифериялық көрудің болмауы, бұл пайдаланушының айналасында не болып жатқанын білу мүмкіндігін шектейді. Басқа орнатылатын дисплей (HMD) пайдаланушыны виртуалды әлемге толыққанды ендіреді. Виртуалды шындық гарнитурасы әдетте 3D виртуалды әлемді көрсету үшін стереоскопиялық графиканы қолданатын әр көзге жеке бейне беретін екі кішкентай жоғары ажыратымды OLED немесе LCD мониторын, бинауралық дыбыс жүйесін және алты дәрежелі қозғалыс үшін позициялық және бұрылудың нақты уақыттағы бақылауын қамтиды. Опцияларға виртуалды әлемде интуитивті түрде, минималды немесе ешқандай абстракциясыз өзара әрекеттесу үшін тактильдік кері байланысы бар қозғалыс контроллері және пайдаланушыға кез келген бағытта қозғалуға мүмкіндік беретін барлық бағыттық жүріс жолағы кіреді. Толықтырылған шындық (AR) – бұл виртуалды шындық технологиясының бір түрі, ол пайдаланушының нақты ортада көретінін компьютерлік бағдарламалық жасақтамамен жасалған цифрлық контентпен біріктіреді. Қосымша бағдарламалық жасақтамамен жасалған суреттер виртуалды көрініс арқылы нақты қоршаған ортаның кейбір аспектілерін жақсартады. AR жүйелері виртуалды ақпаратты камерадан тікелей эфирде гарнитураға немесе смарт-көзілдірікке немесе мобильді құрылғы арқылы жібереді, бұл пайдаланушыға үш өлшемді суреттерді көруге мүмкіндік береді. Аралас шындық (MR) – бұл нақты және виртуалды әлемдердің бірігуі, нәтижесінде физикалық және цифрлық нысандар бірге өмір сүретін және нақты уақытта өзара әрекеттесетін жаңа орталар мен визуализациялар пайда болады. Киберкеңістік кейде желілік виртуалды шындық ретінде анықталады. Симуляциялық шындық – бұл нақты шындыққа ұқсас толыққанды бойдануға ие болған гипотетикалық виртуалды шындық, ол өмірлік тәжірибеге немесе тіпті виртуалды мәңгілікке мүмкіндік береді.
Тарих
Ренессанс дәуіріндегі еуропалық өнердегі перспективаның дамуы және сэр Чарльз Уитстонның ойлап тапқан стереоскопы – виртуалды шындықтың алғашқы даму кезеңдері болды. Виртуалды шындық туралы қазіргі заманғы түсініктер алғаш рет ғылыми фантастикада пайда болды.
20 ғасыр
Мортон Хейлиг 1950 жылдары "Тәжірибе театры" туралы жазды, ол барлық сезімдерді тиімді түрде қамтиды, осылайша көрерменді экрандағы оқиғаға тартады. Ол 1962 жылы өзінің "Сенсорама" деп аталатын көруінің прототипін жасады, сонымен қатар, онда көрсетілетін бес қысқа фильмді және бірнеше сезімді (көру, есту, иіс және сезіну) пайдалана отырып, онымен бірге жұмыс істейтін құрылғыны құрастырды. Сандық есептеулер пайда болмас бұрын, Sensorama механикалық құрылғы болды. Хейлиг сондай-ақ "Телесфера маскасы" деп атаған құрылғыны (1960 жылы патенттелген) ойлап тапты. Патенттік өтініште құрылғы "жеке пайдалануға арналған телескопиялық теледидар аппараты" деп сипатталған. Көрерменге шындықтың толық сезімі беріледі, яғни қозғалатын үш өлшемді бейнелерді, олар 100% көру периферісімен, бинауралық дыбыспен, иістермен және жеңіл желмен көруге болады. 1968 жылы Иван Сазерленд, студенттерінің, соның ішінде Боб Спроуллдың көмегімен, иммерсивті симуляция қолданбаларында пайдалануға арналған бірінші басқа орнатылатын дисплей жүйесі деп саналатын "Дамоклдың қылышын" жасады. Ол пайдаланушы интерфейсі және визуалды реализм тұрғысынан қарапайым болды, ал пайдаланушы киетін HMD өте ауыр болғандықтан, оны төбеден ілуге тура келді, бұл құрылғыға есім беруге және оған қатысты қорқынышты образды тудырды. Техникалық тұрғыдан алғанда, құрылғы оптикалық трансляция арқасында толықтырылған шындық құрылғысы болды. Виртуалды ортаны құрайтын графикалық элементтер қарапайым сымдық модельдеме бөлмелері болды.
1970-1990 жылдар
Виртуалды шындық индустриясы 1970 жылдан 1990 жылға дейін негізінен медициналық, ұшу симуляциясы, автомобиль өнеркәсібінің дизайны және әскери оқу мақсатында VR құрылғыларын қамтамасыз етті. Дэвид Эм 1977-1984 жылдары NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) -де шарлануға болатын виртуалды әлемдерді жасаған алғашқы суретші болды. 1978 жылы MIT-де Aspen Movie Map құрылды – пайдаланушылар Аспен қаласының көшелерінде үш режимнің бірінде (жазғы, қысқы және көпбұрышты) жүре алатын қарапайым виртуалды тур. 1979 жылы Эрик Хаулетт Үлкен кеңістік, қосымша перспектива (LEEP) оптикалық жүйесін жасады. Бұл жүйе кеңістік сезімін тудыру үшін жеткілікті кең көру бұрышымен стереоскопиялық кескінді құрады. Жүйенің пайдаланушылары көріністің тереңдігіне (көру бұрышы) және оған сәйкес реализмге тәнті болды. LEEP жүйесінің бастапқы нұсқасы 1985 жылы NASA-ның Эймс зерттеу орталығында олардың алғашқы виртуалды шындық орнатылымы – Скотт Фишердің VIEW (Virtual Interactive Environment Workstation) үшін қайта жасалды. LEEP жүйесі қазіргі заманғы виртуалды шындық гарнитураларының көпшілігі үшін негіз болып табылады. 1980 жылдардың соңында «виртуалды шындық» термині осы саланың заманауи пионерінің бірі – Жарон Ланьер арқылы танымал болды. Ланьер 1984 жылы VPL Research компаниясын құрды. VPL Research DataGlove, EyePhone, Reality Built For Two (RB2) және AudioSphere сияқты бірнеше VR құрылғыларын әзірледі. VPL DataGlove технологиясын Mattel компаниясына лицензиялады, ол оны Power Glove құрылғысын жасау үшін пайдаланды – бұл ертедегі қолжетімді VR құрылғысы. Atari, Inc. 1982 жылы виртуалды шындық зерттеу зертханасын құрды, бірақ 1983 жылғы бейне ойын дағдарысына байланысты екі жылдан кейін зертхана жабылды. Алайда, Томас Г. Циммерман, Скотт Фишер, Жарон Ланьер, Майкл Наймарк және Бренда Лорел сияқты оның жұмысқа алынған қызметкерлері VR технологияларына қатысты зерттеулер мен әзірлемелерін жалғастырды. 1988 жылы Autodesk-тің Cyberspace жобасы VR-ді төмен бағалы жеке компьютерде алғаш рет іске асырды. Жоба жетекшісі Эрик Гулликсен 1990 жылы Sense8 Corporation құрды және WorldToolKit виртуалды шындық SDK-ін әзірледі, ол компьютерде текстуралық карталаумен алғашқы нақты уақыт графикасын ұсынды және өнеркәсіп пен академияда кеңінен қолданылды.
1990-2000 жылдар
1990 жылдары тұтынушыларға арналған алғашқы кең таралған коммерциялық гарнитуралар пайда болды. Мысалы, 1992 жылы Computer Gaming World журналы "1994 жылға қарай қолжетімді VR" болатынын болжады. 1991 жылы Sega Mega Drive үй консолі үшін Sega VR гарнитурасын жариялады. Ол визорға LCD экрандарды, стерео құлаққаптарды және инерциялық сенсорларды орнатты, бұл жүйеге пайдаланушының бас қозғалысын қадағалауға және оған реакция беруге мүмкіндік берді. Сол жылы Virtuality іске қосылды және Embarcadero Center-дегі арнайы VR аркадасын қоса алғанда, көптеген елдерде шығарылған алғашқы жаппай өндірілген, желілік, көп ойыншылы VR ойын-сауық жүйесі болды. Бір модульді Virtuality жүйесінің құны 73 000 долларға дейін жететін, олар алғашқы "көтерілген" виртуалды тәжірибелердің бірін ұсынатын гарнитуралар мен экзоскелет қолғаптарды қамтыды. Сол жылы Каролина Круз Нейра, Дэниел Дж. Сандин және Томас А. ДеФанти Электрондық визуализация зертханасынан алғашқы куб тәрізді шомылу бөлмесін, Cave автоматты виртуалды ортасын (CAVE) жасады. Круз Нейраның докторлық диссертациясы ретінде әзірленген бұл жобаға холодекке ұқсас көп проекциялық орта кірді, ол адамдарға өз денелерін бөлмедегі басқалармен салыстырып көруге мүмкіндік берді. MIT түлегі және NASA ғалымы Антонио Медина, Марс-Жер-Марс сигналдарының айтарлықтай кешігуіне қарамастан, Марс роверлерін Жерден дерлік нақты уақыт режимінде "жүргізуге" арналған виртуалды шындық жүйесін жасады. 1992 жылы Николь Стенгер Ангелдерді, алғашқы нақты уақыт интерактивті фильмін жасады, онда өзара әрекеттесу дерекқорық және жоғары ажыратымдылықтағы көзілдіріктер арқылы жүзеге асырылды. Сол жылы Луи Розенберг АҚШ Әскери-әуе күштерінің Армстронг зертханасында толық жоғарғы дене экзоскелетін пайдалана отырып, виртуалды құрылғылар жүйесін жасады, бұл 3D физикалық реалистік аралас шындықты қамтамасыз етті. Жүйе пайдаланушының нақты әлемді тікелей көруімен үйлесетін физикалық нақты 3D виртуалды объектілерді көрсетуге мүмкіндік берді, бұл көру, дыбыс және сезінуді қамтитын бірінші нақты кеңейтілген шындық тәжірибесін жасады. 1994 жылдың шілдесіне қарай Sega Joypolis жабық ойын-сауық парктерінде VR 1 қозғалыс симуляторын, сондай-ақ Dennou Senki Net Merc аркада ойынын шығарды. Екеуі де Virtuality компаниясымен бірлесіп жасалған "Mega Visor Display" деп аталатын алдыңғы қатарлы бас дисплейін пайдаланды; ол 360 градустық стереоскопиялық 3D ортада бас қозғалысын қадағалай алды, ал Net Merc нұсқасында Sega Model 1 аркадалық жүйелік тақтасы қолданылды. Apple QuickTime VR-ді шығарды, ол "VR" терминін қолданғанына қарамастан виртуалды шындықты көрсетпеді, оның орнына 360 градустық интерактивті панорамаларды көрсетті. Nintendo-ның Virtual Boy консолі 1995 жылы шығарылды. Сиэтлдегі бір топ кәсіпкерлер Чет Дагит пен Боб Джейкобсон жасаған 270 градустық шомылу проекциялық бөлмені "CAVE" деп атады. Сол жылы Forte VFX1 виртуалды шындық гарнитурасын шығарды. 1999 жылы кәсіпкер Филип Розедел VR аппараттарын әзірлеуге басымдықпен Linden Lab компаниясын құрды. Компанияның алғашқы кезеңінде "The Rig" коммерциялық нұсқасын шығару үшін күресті, ол прототип түрінде бірнеше компьютер мониторлары бар, пайдаланушылар иықтарында таси алатын металлдан жасалған, ауыр құрылғы ретінде жүзеге асырылды. Бұл тұжырымдама кейінірек жеке компьютерлік, 3D виртуалды әлем бағдарламасы Second Life-қа бейімделді.
21 ғасыр
2000 жылдар коммерциялық түрде қолжетімді VR технологияларына қатысты халықтың және инвестициялардың салыстырмалы түрде қызығушылық танытпаған кезеңі болды. 2001 жылы Z A Production (Морис Бенаюн, Дэвид Нахон), Barco және Clarté компаниялары жасаған алғашқы компьютерлік куб тәрізді бөлме – SAS Cube (SAS3) Францияның Лаваль қаласында орнатылды. SAS кітапханасы Virtools VRPack-тің пайда болуына себепкер болды. 2007 жылы Google Street View сервисін таныстырды, ол жолдар, ішкі ғимараттар және ауылдық аймақтар сияқты әлемнің көптеген нүктелерінің панорамалық көрінісін ұсынады. 2010 жылы қосылған стереоскопиялық 3D режимі де бар.
2010 жылдан қазіргі уақытқа дейін
2010 жылы Палмер Лакки Oculus Rift прототипінің алғашқы нұсқасын жасады. Бұл прототип басқа виртуалды шындық гарнитурасының корпусына орнатылып, тек бұрылуды ғана қадағалай алды. Дегенмен, ол сол кездегі тұтынушылар нарығында кездеспеген 90 градус көру бұрышына ие болды. Лакки кең көрініс жасау үшін қолданылатын линза түрінен туындайтын бұрмалау мәселелерін, бейне шығарылғаннан кейін оны нақты уақытта бұрмалайтын бағдарламалық жасақтама арқылы жойды. Бұл бастапқы дизайн кейінгі үлгілерді жасау үшін негіз болды. 2012 жылы Rift алғаш рет E3 бейне ойындар көрмесінде Джон Кармакпен таныстырылды. 2014 жылы Facebook Oculus VR компаниясын сол кезде 2 миллиард долларға сатып алды, бірақ кейін бұл көрсеткіштің 3 миллиард доллар екені белгілі болды. Кармактың бұрынғы жұмыс берушісі ZeniMax компаниясы Oculus және Facebook-ты компанияның құпияларын Facebook-қа өткізгені үшін сотқа берді. 2013 жылы Valve VR контентін кешіксіз және бұрмалаусыз көрсетуге мүмкіндік беретін төмен тұрақтылық дисплейлерінің табысын ашты және оны тегін бөлісті. Oculus бұл жаңалықты қабылдап, барлық келесі гарнитураларында қолданды. 2016 жылы шығарылған екі тұтынушы гарнитурасының алғы құрылғысы – SteamSight прототипін 2014 жылдың басында Valve көрсетті. Ол жеке 1K дисплейі бар көзге арналған, төмен тұрақтылығы, үлкен аумақта позицияны қадағалау және Френель линзалары сияқты тұтынушы гарнитураларының негізгі мүмкіндіктерін бөлісті. 2015 жылы HTC және Valve виртуалды шындық гарнитурасы HTC Vive және контроллерлерін жариялады. Жинақта инфрақызыл сәулелерді пайдаланып, позицияны қадағалау үшін қабырғаға орнатылатын «базалық станцияларды» қолданатын Lighthouse технологиясы болды. 2014 жылы Sony PlayStation 4 ойын консолі үшін виртуалды шындық гарнитурасы Project Morpheus (PlayStation VR-дің кодтық атауы) туралы хабарлады. 2015 жылы Google Cardboard – өздігінен жасалатын стереоскопиялық көрерменді ұсынды: пайдаланушы смартфонды картоннан жасалған ұстағышқа орналастырып, оны басына киеді. Майкл Наймарк Google-дің VR бөлімінің алғашқы «резидент суретшісі» болып тағайындалды. Қозғалысты қадағалау және тактильді кері байланыс ұсынатын Gloveone қолғаптарына арналған Kickstarter кампаниясы сәтті қаржыландырылды, 150 000 доллардан астам қаржы жиналды. Сондай-ақ 2015 жылы Razer ашық кодты OSVR жобасын ұсынды. 2016 жылға қарай VR-мен байланысты өнімдерді әзірлейтін кемінде 230 компания болды. Amazon, Apple, Facebook, Google, Microsoft, Sony және Samsung компанияларының барлығында AR және VR топтары құрылды. Динамикалық бинауралық дыбыс сол жылы шығарылған көптеген гарнитураларда қолданылды. Алайда, тактильді интерфейстер жетілдірілмеген, ал көптеген аппараттық жиынтықтарда сенсорлық әрекеттесу үшін түймелермен басқарылатын құрылғылар болды. Визуалды жағынан дисплейлер әлі де жеткілікті ажыратымдылыққа және кадр жылдамдығына ие болмады, сондықтан бейнелер виртуалды екенін анықтау оңай болды. 2016 жылы HTC Vive SteamVR гарнитурасының алғашқы партиясын жіберді. Бұл сенсорлық қадағалаудың алғашқы ірі коммерциялық шығарылымы болды, ол пайдаланушыларға белгілі бір кеңістікте еркін қозғалуға мүмкіндік берді. Sony 2017 жылы тіркеген патент PlayStation VR үшін Vive-қа ұқсас орналасуды қадағалау технологиясын әзірлеп жатқанын көрсетті, бұл сымсыз гарнитураны жасауға мүмкіндік береді. 2019 жылы Oculus Oculus Rift S және автономды гарнитура Oculus Quest-ті шығарды. Бұл гарнитуралар бұрынғы буындардағы гарнитураларда қолданылған сыртқы қадағалауға қарағанда ішкі қадағалауды пайдаланды. Кейін 2019 жылы Valve Valve Index-ті шығарды. Ерекшеліктері: 130° көру бұрышы, жайлылық үшін құлаққаптар, жеке саусақтарды қадағалай алатын ашық қолмен басқару, алдыңғы камералар және кеңейтуге арналған алдыңғы ұя. 2020 жылы Oculus Oculus Quest 2 құрылғысын шығарды. Жаңа мүмкіндіктердің арасында жақсартылған экран, төмендеген баға және артқан өнімділік болды. Facebook (бір жылдан кейін Meta болып өзгерді) бастапқыда жаңа гарнитураны пайдалану үшін пайдаланушылардан Facebook тіркелгісімен кіруді талап етті. 2021 жылы Oculus Quest 2 сатылған барлық VR гарнитураларының 80% құрады. 2021 жылы EASA бірінші виртуалды шындыққа негізделген ұшу симуляторын мақұлдады. Бұл құрылғы виртуалды ортада қауіпті маневрлерді орындау мүмкіндігін аша отырып, роторлық ұшқыштардың қауіпсіздігін арттырады. Бұл роторлық авиациядағы негізгі тәуекелдердің біріне қатысты, статистика бойынша, апаттардың 20% оқу ұшулары кезінде орын алады. 2023 жылы Sony PlayStation VR2 құрылғысын шығарды, бұл олардың 2016 жылғы гарнитурасының жалғасы. PlayStation VR2 ішкі қадағалау, жоғары ажыратымдылық дисплейлері, адаптивті триггерлері және тактильді кері байланысы бар контроллерлер, сондай-ақ кеңейтілген көру бұрышына ие. 2023 жылдың маусымында Apple Apple Vision Pro құрылғысын жариялады. Бұл олардың VR гарнитура нарығына алғашқы қадамы. Құрылғы бейнелерді жасау үшін AR және VR қосындысын пайдаланады және қолмен басқаруды ғана қолданатын негізгі гарнитуралардың бірі болып табылады. ChatGPT интеграциясының арқасында Apple Vision пайдаланушылары нақты уақытта аударма сияқты технологиялардан пайдалана алады. Бұл пайдаланушыларға қарап тұрған заттар туралы ақпаратты нақты уақытта көруге мүмкіндік береді.
In 2013, Valve discovered and freely shared the breakthrough of low persistence displays which make lag free and smear free display of VR content possible. This was adopted by Oculus and was used in all their future headsets. In early 2014, Valve showed off their SteamSight prototype, the precursor to both consumer headsets released in 2016. It shared major features with the consumer headsets including separate 1K displays per eye, low persistence, positional tracking over a large area, and Fresnel lenses. HTC and Valve announced the virtual reality headset HTC Vive and controllers in 2015. The set included tracking technology called Lighthouse, which utilized wall mounted "base stations" for positional tracking using infrared light. In 2014, Sony announced Project Morpheus (its code name for the PlayStation VR), a virtual reality headset for the PlayStation 4 video game console. In 2015, Google announced Cardboard, a do it yourself stereoscopic viewer: the user places their smartphone in the cardboard holder, which they wear on their head. Michael Naimark was appointed Google's first ever 'resident artist' in their new VR division. The Kickstarter campaign for Gloveone, a pair of gloves providing motion tracking and haptic feedback, was successfully funded, with over $150,000 in contributions. Also in 2015, Razer unveiled its open source project OSVR. By 2016, there were at least 230 companies developing VR related products. Amazon, Apple, Facebook, Google, Microsoft, Sony and Samsung all had dedicated AR and VR groups. Dynamic binaural audio was common to most headsets released that year. However, haptic interfaces were not well developed, and most hardware packages incorporated button operated handsets for touch based interactivity. Visually, displays were still of a low enough resolution and frame rate that images were still identifiable as virtual. In 2016, HTC shipped its first units of the HTC Vive SteamVR headset. This marked the first major commercial release of sensor based tracking, allowing for free movement of users within a defined space. A patent filed by Sony in 2017 showed they were developing a similar location tracking technology to the Vive for PlayStation VR, with the potential for the development of a wireless headset. In 2019, Oculus released the Oculus Rift S and a standalone headset, the Oculus Quest. These headsets utilized inside out tracking compared to external outside in tracking seen in previous generations of headsets. Later in 2019, Valve released the Valve Index. Notable features include a 130° field of view, off ear headphones for immersion and comfort, open handed controllers which allow for individual finger tracking, front facing cameras, and a front expansion slot meant for extensibility. In 2020, Oculus released the Oculus Quest 2. Some new features include a sharper screen, reduced price, and increased performance. Facebook (which became Meta a year later) initially required users to log in with a Facebook account in order to use the new headset. In 2021 the Oculus Quest 2 accounted for 80% of all VR headsets sold. In 2021, EASA approved the first Virtual Reality based Flight Simulation Training Device. The device, for rotorcraft pilots, enhances safety by opening up the possibility of practicing risky maneuvers in a virtual environment. This addresses a key risk area in rotorcraft operations, where statistics show that around 20% of accidents occur during training flights. In 2023, Sony released the PlayStation VR2, a follow up to their 2016 headset. PlayStation VR2 comes with inside out tracking, higher resolution displays, controllers with adaptive triggers and haptic feedback, and a wider field of view. In June 2023, Apple announced the Apple Vision Pro. This marks their first venture into the VR headset market. The device uses a mix of AR and VR to produce visuals and is one of the only mainstream headsets to purely use hand tracking and nothing else for controllers. With the potential integration of ChatGPT users of Apple Vision can benefit from technology like real time translation. This will also allow users to be able to see information about items they are looking at in real time.
Жабдық
Қазіргі заманғы виртуалды шындық гарнитураларының дисплейлері смартфондар үшін әзірленген технологияларға негізделген, оның ішінде: бас, дене және қол қозғалысын бақылауға арналған гироскоптар мен қозғалыс сенсорлары; стереоскопиялық дисплейлер үшін кішкентай HD экрандар; және кішкентай, жеңіл және жылдам компьютер процессорлары. Бұл компоненттер тәуелсіз VR әзірлеушілер үшін қолжетімділікті арттырды және 2012 жылы Oculus Rift Kickstarter арқылы тәуелсіз әзірленген алғашқы VR гарнитурасын ұсынды. Керісінше, фотограмметрия VR қолданбаларында егжей-тегжейлі 3D нысандар мен орталарды жасау үшін бірнеше жоғары ажыратымдылықтағы фотосуреттерді біріктіру үшін көбірек қолданылады. Шұғылалану (immersion) сезімін тудыру үшін виртуалды әлемдерді көрсетуге арналған арнайы шығыс құрылғылары қажет. Белгілі форматтарға басқа ішкі дисплейлер немесе CAVE жатады. Кеңістіктік әсерді беру үшін екі кескін әртүрлі перспективадан жасалып көрсетіледі (стерео проекция). Кескіннің оң көзге жеткізілуі үшін әртүрлі технологиялар қолданылады. Белсенді (мысалы, жапқыш көзілдірлер) және пассивті (мысалы, поляризациялық сүзгілер немесе Infitec) технологиялары арасында айырмашылық бар. Шұғылалану сезімін жақсарту үшін киілетін көп жіпті кабельдер виртуалды шындықтағы күрделі геометрияларға тактильді сезім ұсынады. Бұл жіптер әр саусақтың буынын дәл басқаруға мүмкіндік береді, виртуалды геометрияны қолмен ұстап сезудің әсерін симуляциялайды. Виртуалды әлеммен өзара әрекеттесу үшін арнайы енгізу құрылғылары қажет. Ең көп қолданылатын енгізу құрылғыларының кейбіреулері – қозғалыс контроллерлері және оптикалық бақылау сенсорлары. Кейбір жағдайларда сымды қолғаптар қолданылады. Контроллерлер әдетте орналасу және навигация үшін оптикалық бақылау жүйелерін (негізінен инфрақызыл камераларды) пайдаланады, бұл пайдаланушыға сымсыз еркін қозғалуға мүмкіндік береді. Кейбір енгізу құрылғылары пайдаланушыға қолға немесе дененің басқа бөліктеріне күшті кері байланыс береді, бұл пайдаланушыға үш өлшемді әлемде тактильді және сенсорлық технологиялар арқылы бағдарлануға және шынайы симуляцияларды жүргізуге мүмкіндік береді. Бұл көрерменге жасанды ландшафтта бағытты сезінуге мүмкіндік береді. Қосымша тактильді кері байланыс барлық бағыттағы жүріс таспаларынан (виртуалды кеңістіктегі жүріс нақты жүріс қозғалыстарымен басқарылады) және дірілдейтін қолғаптар мен костюмдерден алуға болады. Виртуалды шындық камераларын 360 градустық панорамалық бейнелерді пайдалана отырып, VR фотосуреттерін жасауға болады. 360 градустық камера түсірілімдерін виртуалды элементтермен біріктіріп, арнайы эффекттер арқылы шындық пен қиялдың арасын қосуға болады. Виртуалды шындық камераларын шынайы голографиялық дисплейлер жасауға қадам ретінде пайдалануға болады – бұл камералар қажетті тәжірибенің барлық бұрыштарын қамтуға мүмкіндік береді. VR камералары әртүрлі форматта келеді және камераға орнатылған линзалардың саны әртүрлі болуы мүмкін.
Бағдарламалық жасақтама
1994 жылы алғаш рет ұсынылған Виртуалды шындық модельдеу тілі (VRML) гарнитураларға тәуелділіксіз "виртуалды әлемдерді" құру мақсатында жасалған. 1997 жылы Web3D консорциумы веб-базалық 3D графика саласындағы стандарттарды әзірлеу үшін құрылды. Консорциум кейіннен VRML негізінде VR мазмұнын веб арқылы таратуға арналған архивтік, ашық кодты X3D стандартын жасады. WebVR – веб-браузерде HTC Vive, Oculus Rift, Google Cardboard сияқты түрлі виртуалды шындық құрылғыларын қолдайтын тәжірибелік JavaScript қолданбалық бағдарламалау интерфейсі (API).
Дисплейдің ажыратылуы
Минималды ажырату бұрышы (MAR) – екі дисплей пикселі арасындағы ең кішкентай қашықтық. Осы қашықтықта көрермен жеке пиксельдерді анық ажырата алады. MAR көбінесе доғалық секундтармен өлшеніп, көру қашықтығымен байланысты. Көбінесе, адамдар үшін ажыратымдылық шамамен 30-65 доғалық секундты құрайды, ал қашықтықпен ескерілгенде бұл кеңістіктік ажыратымдылық деп аталады. Егер көру қашықтығы 1 метр және 2 метр болса, қалыпты көрермендер пиксельдердің арақашықтығы 1 метрде 0,29 мм-ден және 2 метрде 0,58 мм-ден кем болса, оларды жеке-жеке көре алмайды.
Суреттің күту уақыты мен дисплейді жаңарту жиілігі
Кіші өлшемді дисплейлердің көпшілігі 60 Гц жаңарту жиілігімен жұмыс істейді, бұл шамамен 15 мс қосымша кешігуді қамтиды. Жаңарту жиілігі 120 Гц немесе тіпті 240 Гц және одан да жоғары деңгейге көтерілсе, бұл көрсеткіш 7 мс-ден азайды. Осының нәтижесінде қатысушылар жоғары жаңарту жиілігімен алынатын тәжірибені көбірек әсерлі деп есептейді. Дегенмен, жоғары жаңарту жиілігі үшін күшті графикалық процессор қажет.
Дисплей мен көру өрісі арасындағы байланыс
VR құрылғысының қамтамасыз ететін батыру дәрежесін бағалау кезінде біз бейне сапасымен қатар көріс өрісін (FOV) де ескеруіміз керек. Адам көзінің көлденең FOV шамамен 107 немесе 110 градусқа жетеді (жақай тобына қарай), ал мұрынға қарай – 60 немесе 70 градусқа дейін, тік FOV болса 95 градустан төменге қарай 85 градусқа дейін. Көздің қозғалысы көлденең бағытта шамамен 30 градусқа, ал тік бағытта 20 градусқа жетеді. Бинокулярлық көру оң және сол көру өрістерінің қабаттасатын бөлігімен – 120 немесе 140 градуспен шектеледі. Көздің қозғалысын ескергенде, екі көзбен шамамен 300 градус x 175 градус көріс өрісіне ие боламыз, яғни толық 360 градустық сфераның шамамен үштен бір бөлігі.
Қолданбалар
Виртуалды шындық көбінесе ойын-сауық қолданбаларында, мысалы, бейне ойындарда, 3D кинотеатрларда, ойын-сауық парктерінде, оның ішінде қараңғы аттракциондарда және әлеуметтік виртуалды әлемдерде қолданылады. Тұтынушыға арналған виртуалды шындық гарнитуралары алғаш рет 1990-шы жылдардың басында бейне ойын компанияларымен шығарылды. 2010 жылдардан бастап Oculus (Rift), HTC (Vive) және Sony (PlayStation VR) компаниялары коммерциялық сымды гарнитураларды шығарды, бұл жаңа қолданбаларды дамыту толқынын бастады. 3D кино спорттық іс-шараларға, порнографияға, бейне өнерге, музыкалық бейнелерге және қысқа фильмдерге қолданылды. 2015 жылдан бері американдық таулар мен ойын-сауық парктері визуалды эффекттерді тактильді кері байланыспен үйлестіру үшін виртуалды шындықты енгізді. Әлеуметтік ғылымдар мен психологияда виртуалды шындық бақыланатын ортада өзара әрекеттесуді зерттеу және қайталау үшін тиімді құрал ұсынады. Оны терапиялық араласу түрі ретінде де пайдалануға болады. Мысалы, виртуалды шындыққа экспозициялық терапиясы (VRET) – посттравматикалық стресс бұзылысы (ПТБС) және фобиялар сияқты ұайымдаушылық бұзылыстарын емдеуге арналған экспозициялық терапияның бір түрі. Психоз және агорафобиясы бар адамдарға сыртқы ортадан қашуын басқаруға көмектесу үшін VR терапиясы жасалды. Терапия кезінде пайдаланушы гарнитура киеді және виртуалды кейіпкер психологиялық кеңес береді және оларды симуляцияланған ортаны (мысалы, кафе немесе көше бойы) зерттеу кезінде жетектейді. NICE терапияны Ұлттық денсаулық қызметінде (NHS) ұсынуға бола ма, жоқ па, соны бағалап жатыр. COVID-19 пандемиясы кезінде әлеуметтік VR психикалық денсаулықты сақтау үшін өзін-өзі басқарушы, дәстүрлі емес когнитивті-мінездік терапия түрі ретінде де қолданылды. Альцгеймер ауруы диагнозы қойылған егде жастағы адамдарды оңалту процесінде виртуалды шындық бағдарламалары қолданылады. Бұл егде жастағы пациенттерге олардың қазіргі жағдайына байланысты басқаша сезінбейтін нақты тәжірибелерді симуляциялау мүмкіндігін береді. 17 жақында жүргізілген рандомизацияланған бақыланатын зерттеулер виртуалды шындық қолданбаларының неврологиялық диагноздары бар когнитивтік кемшіліктерді емдеуде тиімді екенін көрсетті. Егде жастағы пациенттерде қозғалыс қабілетінің төмендеуі жалғыздық пен депрессияға әкелуі мүмкін. Виртуалды шындық егде жастағы адамдарға сыртқы әлемге оңай қол жеткізе алмайтын жағдайларда тіршілікке жеңілдік беруге көмектеседі. Виртуалды шындық экспозициялық терапияны қауіпсіз ортада жүргізуге мүмкіндік береді. Медицинада симуляцияланған VR хирургиялық орталар алғаш рет 1990 жылдары жасалды. Сарапшылардың қадағалауымен VR тиімді және қайталанатын оқытуды төмен құнмен қамтамасыз ете алады, бұл оқушыларға қателерді анықтап, түзетуге мүмкіндік береді. Виртуалды шындық 2000 жылдан бері физикалық оңалтуда қолданылады. Көптеген зерттеулер жүргізілгеніне қарамастан, Паркинсон ауруын емдеуде күрделі және қымбат жабдықтарсыз басқа оңалту әдістерімен салыстырғанда оның тиімділігіне сапалы дәлелдер жетіспейді. 2018 жылғы шолуда виртуалды шындық және роботтық терапияның әсеріне қатысты осыған ұқсас қорытынды жасалды. Тағы бір зерттеу VR-дің мимиканы ынталандыру әлеуетін көрсетті және екі өлшемді аватарға нейротиптік және аутизм спектріндегі адамдардың реакциясындағы айырмашылықты анықтады. Миоэлектрлік және қозғалыс бақылауы бар иммерсивті виртуалды шындық технологиясы емге төзімді фантомдық аяқ-қол ауруын емдеуге арналған мүмкін емдеу опциясын ұсынады. Ауырсыну шкаласының өлшемдері ескеріліп, айна терапиясының қағидаттарына негізделген интерактивті 3D ас үй ортасы жасалды, бұл VR гарнитурасын қозғалыспен бақылап, виртуалды қолдарды басқаруға мүмкіндік береді. Pubmed және Embase жүйелі іздеулері екі мета-талдауда жинақталған нәтижелерді анықтау үшін жүргізілді. Мета-талдау VRT-нің тепе-теңдікке қатысты маңызды нәтиже көрсетті. Жылдам дамып келе жатқан және жаһандануға ұшыраған бизнес әлемінде VR-де кездесулер басқа адамдармен (мысалы, әріптестермен, клиенттермен, серіктестермен) қарым-қатынасты телефон арқылы немесе бейне-чатта сөйлесуден гөрі табиғи сезінетін ортаны құру үшін қолданылады. Өздігінен жиналыс бөлмелерінде барлық тараптар VR гарнитурасын қолдана отырып, бір физикалық бөлмеде тұрғандай өзара әрекеттесе алады. Презентацияларды, бейнелерді немесе 3D модельдерді (мысалы, өнімдер немесе прототиптер) жүктеуге және олармен өзара әрекеттесуге болады. Дәстүрлі мәтінге негізделген КМК-мен салыстырғанда, 3D виртуалды ортадағы аватарға негізделген өзара әрекеттесу топ мүшелері арасында келісімге, қанағатқа және ынтымақтастыққа жоғары деңгейге жетелейді. VR жұмыс орындарындағы қауіпсіздік пен денсаулықты сақтау, білім беру және оқыту мақсатында нақты жұмыс орындарын симуляциялай алады. Оқушыларға нақты әлемдегі салдарынан қауіпсіз ортада дағдыларын дамытуға мүмкіндік береді. Ол бастауыш білім беруде, анатомияны оқытуда, әскери оқуда, астронавттарды даярлауда, ұшу симуляторларында, шахтерлерді оқытуда, медициналық білім беруде, географияны оқытуда, сәулеттік дизайнды жасауда, жүргізушілерді оқытуда және көпірді тексеруде қолданылған және зерттелген. Иммерсивті VR инженерлік жүйелері инженерлерге физикалық прототиптер қол жетімді болмас бұрын виртуалды прототиптерді көруге мүмкіндік береді. Оқытуды виртуалды оқыту орталарымен толықтыру әскери және денсаулық сақтау оқуларында реализмді ұсынуға және шығындарды азайтуға мүмкіндік береді деп мәлімделді. Оқу кезеңдерінде жұмсалатын оқ-дәрі мөлшерін азайту арқылы әскери оқыту шығындарын азайтуға да мүмкіндік береді. Сонымен қатар, қауіпсіздік оқытуының әртүрлі түрлері үшін бірнеше қолданбалар жасалды. Соңғы нәтижелер виртуалды шындық қауіпсіздік оқытуының білімді игеру және сақтау тұрғысынан дәстүрлі оқытудан тиімдірек екенін көрсетеді. Инженерлік саласында VR инженерлік оқытушылар мен студенттер үшін өте пайдалы болып табылды. Білім беру бөлімінде бұрынғыда қымбат болған шығындар қазір жалпы құнның төмендеуіне байланысты қолжетімдірек болды, бұл болашақ инженерлерді оқытуда өте пайдалы құрал болып табылды. Ең маңызды элемент студенттердің нақты әлемдегі мүмкіндіктерге сәйкес жауап беретін 3D модельдермен өзара әрекеттесе алу қабілетінде жатыр. Осы қосымша білім беру құралы көптеген адамдарға күрделі тақырыптарды түсінуге және оларды қолдануға қажетті тереңдеуді қамтамасыз етеді. Аталғандай, болашақ сәулетшілер мен инженерлер кеңістіктік қатынастарды түсінуге және нақты әлемдегі болашақ қолданбаларға негізделген шешімдерді табуға мүмкіндік алады. Алғашқы бейне өнер виртуалды әлемі 1970 жылдары жасалды. Технология дамыған сайын 1990 жылдары, оның ішінде көркем фильмдерді қоса, көбірек көркемдік бағдарламалар жасалды. Коммерциялық қолжетімді технология кеңінен таралған кезде 2010 жылдардың ортасында VR фестивальдері пайда бола бастады. VR-ді музейде қолданудың алғашқы мысалдары 1990 жылдары пайда болды, 2010 жылдардың ортасында олардың саны айтарлықтай артты. Сонымен қатар, музейлер өздерінің мазмұнының бір бөлігін виртуалды шындыққа қолжетімді етуге көшті. Виртуалды шындықтың өсіп келе жатқан нарығы цифрлық маркетинг үшін мүмкіндіктер мен баламалы арна ұсынады. Ол электрондық коммерция үшін де жаңа платформа ретінде қарастырылады, әсіресе дәстүрлі "кірпіш және май" саудагерлеріне қарсы тұруға бағытталған. Алайда, 2018 жылғы зерттеу көрсеткендей, тауарлардың көп бөлігі әлі де физикалық дүкендерде сатып алынады. Білім беру саласында виртуалды шындықтың қолданылуы жоғары деңгейдегі ойлауды ынталандыруға, студенттердің қызығушылығы мен бейілділігін арттыруға, білімді игеруге, академиялық контексте жалпы пайдалы ментальдік әдеттер мен түсініктерді дамытуға қабілетті екені көрсетілді. Виртуалды шындық технологиясын қоғамдық кітапханаларға енгізу туралы да ұсыныс жасалды. Бұл кітапхана пайдаланушыларына соңғы технологияларға және бірегей білім беру тәжірибесіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл сирек мәтіндер мен артефакттардың виртуалды, интерактивті көшірмелеріне және танымал ескерткіштер мен археологиялық қазбаларға саяхаттарға қол жеткізуді қамти алады (мысалы, Virtual Ganjali Khan Project жобасында). Бастапқыда...
Концерттер
2020 жылдың маусым айында Жан Мишель Жар VRChat-та өнер көрсетті. Шілде айында Брендан Брэдли 2020 жылғы жабылу кезінде тікелей эфирдегі шаралар мен концерттер үшін FutureStages веб-негізгі виртуалды шындық алаңын тегін шығарды. Джастин Бибер 18 қарашада WaveXR-де өнер көрсетті. 2021 жылдың 2 желтоқсанында Мугар Омни театрында ойыншы емес кейіпкерлер өнер көрсетті, көрермендер виртуалды шындықта да, IMAX күмбезді экранында да тікелей орындаушымен өзара әрекеттесті. Meta тобының Foo Fighters Super Bowl VR концерті Venues платформасында өтті. Пост Малоун 2022 жылдың 15 шілдесінен бастап Venues-та өнер көрсетті. Меган Ти Сталион 2022 жыл бойы AMC Театрларында AmazeVR-де өнер көрсетті. 2021 жылдың 24 қазанында Билли Айлиш Oculus Venues-та өнер көрсетті. Imagine Dragons поп тобы 2022 жылдың 15 маусымында өнер көрсетті.
Денсаулық және қауіпсіздік
Виртуалды шындықтың денсаулық және қауіпсіздік саласында көп мәселе бар. Виртуалды шындықты ұзақ пайдалану бірқатар жағымсыз симптомдарға алып келді, бұл технологияның таралуын тежейтін фактор болды. Көптеген виртуалды шындық жүйелері тұтынушыларға ескертулермен бірге келеді, олардың ішінде: құрысулар; балалардың дамуындағы мәселелер; жолаушылардың құлауы және соқтығысу қаупі туралы ескертулер; дискомфорт; қайталамалы стресс жарақаттары; және медициналық құрылғылардың жұмысына кедергі келтіру. Кейбір пайдаланушылар VR гарнитурасын пайдаланғанда, тіпті бұрын эпилепсиямен ауырмаған және есінен танып қалмаған болса да, дікілдеу, құрысу немесе есінен тану сезіміне тап болуы мүмкін. 4000 адамның біреуі, яғни 0,025 пайызы, мұндай симптомдарды бастан өткеруі мүмкін. Ең көп кездесетін қысқа мерзімді жағымсыз әсерлерге қозғалыс ауруы, көздің шаршауы, бас ауруы және дискомфорт жатады. Сонымен қатар, виртуалды шындық гарнитураларының салмағы ауыр болғандықтан, балаларда дискомфорт сезімі жиірек туындауы мүмкін. Сондықтан балаларға VR гарнитурасын пайдалану ұсынылмайды. Дене ортасымен физикалық өзара әрекеттесу кезінде де проблемалар туындауы мүмкін. VR гарнитурасын киген кезде адамдар шын әлемнің айналасындағы оқиғалардан тез хабарсыз болып қалады және шын әлемдегі заттарға соқтығысып немесе тұңғырланып, жарақат алуы мүмкін. VR гарнитуралары, басқа да экранды технологиялар сияқты, көздің шаршауына себеп болуы мүмкін, себебі адамдар экранды қарағанда көздерін сирек жыпылықтайды, бұл көздің құрғауына әкеледі. VR гарнитураларының миопияға (алыстан көре алмауға) әкелуі мүмкін деген алаңдаушылықтар да бар, бірақ гарнитура көзге жақын орналасқанмен, көрсетілетін бейненің фокустық қашықтығы жеткілікті алыс болса, бұл жағдайға себеп болмайды. Виртуалды шындық ауруы (сонымен қатар кибер ауруы деп те аталады) адамның виртуалды ортаға түсуі салдарынан қозғалыс ауруына ұқсас симптомдардың пайда болуымен байланысты. Әйелдер гарнитурадан туындаған симптомдарға ерлерге қарағанда көбірек бейім, олардың арасында бұл көрсеткіш шамамен 77 пайыз және 33 пайызды құрайды. Ең көп кездесетін симптомдар: жалпы дискомфорт, бас ауруы, асқазанның сезімталдығы, құсу, жүздің бозаруы, тершеңдік, шаршау, ұйқышылдық, бағдардың жоғалтылуы және әлеусіздік. Мысалы, Nintendo компаниясының Virtual Boy ойыны "бас айналу, жүрек ауруы және бас ауруы" сияқты жағымсыз физикалық әсерлері үшін көп сынға ұшырады. Бұл симптомдар көру және дене сезімі арасындағы үйлесімсіздік салдарынан туындайды. Денедегі тепе-теңдік жүйесі (вестибулярлық жүйе) көз арқылы алынған визуалды сигналдардан күтетін қозғалысты сезінбегенде, пайдаланушы виртуалды шындық ауруын сезінуі мүмкін. Бұл VR жүйесінің кадрлар жиілігі жеткілікті жоғары болмаса немесе дене қозғалысы мен экрандағы визуалды реакция арасында кешігу болса да болуы мүмкін. VR құрылғыларын пайдаланғанда адамдардың шамамен 25-40 пайызы виртуалды шындық ауруының қандай да бір түрін сезінетіндіктен, компаниялар VR ауруын азайтудың жолдарын белсенді түрде іздеп жатыр. Вергенция-үйлесімділік қақтығысы (ВАҚ) виртуалды шындық ауруының басты себептерінің бірі болып табылады. 2022 жылдың қаңтар айында The Wall Street Journal VR пайдаланудың аяқ, қол, иық және мойын жарақаттарына, әсіресе мойын омыртқаларының жарақаттануына әкелуі мүмкін екенін анықтады.
Балалар мен жасөспірімдер виртуалды шындықта
Балалар VR туралы көбірек біліп, АҚШ-та оны естімегендер саны 2016 жылдың күзінен (40%) 2017 жылдың көктеміне дейін (19%) жартысына азайды. Piper Sandler-дің 2022 жылғы зерттеуі бойынша, АҚШ-тағы жасөспірімдердің тек 26%-ы VR құрылғысына ие, 5%-ы оны күнделікті қолданады, ал жасөспірімдердің 48%-ы оны "сирек" қолданады. VR гарнитурасы жоқ жасөспірімдердің 9%-ы оны сатып алуды жоспарлап отыр. Жасөспірімдердің 50%-ы метаәлемге қызығушылық танытпайды немесе әлдебір сенімсіздік білдіреді және VR гарнитурасын сатып алуды жоспарламайды. Зерттеулер көрсеткендей, ересектерге қарағанда кішкентай балалар VR-ге когнитивтік және мінез-құлық жағынан ересектерден өзгеше жауап береді. VR пайдаланушыларды тікелей медиа мазмұнына енгізеді, бұл тәжірибе балалар үшін өте шынайы болуы мүмкін. Мысалы, 6-18 жастағы балалар 19-65 жастағы ересектерге қарағанда виртуалды ортаның "нақтылығын" және оған деген сезімін жоғары бағалайды. VR тұтынушыларының мінез-құлқына және балаларға оның әсеріне қатысты зерттеулер, сондай-ақ VR порнографиясы мен зорлық-зомбылық мазмұнының қолжетімділігін ескере отырып, кәмелетке толмағандарға қатысты этикалық мінез-құлық кодексіне қажеттілік туындайды. Видео ойындардағы зорлық-зомбылық туралы зерттеулер бұқаралық ақпарат құралдарындағы зорлық-зомбылыққа қатысты көзқарастарға, мінез-құлыққа және тіпті өзіне деген түсінікке әсер етуі мүмкін екенін көрсетеді. Өзіне деген түсінік – жасөспірімдер үшін маңызды көзқарастар мен бейімделу қабілеттерін анықтаудың маңызды көрсеткіші. Зорлық-зомбылық VR ойындарында бақылауға қатысуға қарсы зерттеулер физиологиялық белсенділік пен агрессивті ойлар, бірақ жауыздық сезімдер емес, қатысушыларда бақылаушыларға қарағанда жоғары екенін көрсетті. Балалардың VR тәжірибесі физикалық әлемді сезінумен бірге виртуалды әлем туралы идеяны бір уақытта ұстауды қамтиды. Өте айқын сезімдік ерекшеліктері бар immersive технологияны шамадан тыс пайдалану балалардың физикалық әлемнің ережелерін сақтау қабілетін нашарлатуы мүмкін, әсіресе физикалық әлемдегі объектілердің орналасуын жабатын VR гарнитурасын киген кезде. Immersive VR пайдаланушыларға шындықты қайталайтын немесе физикалық әлемде мүмкін емес немесе қауіпті сценарийлерді құрайтын көп сезімдік тәжірибелерді ұсына алады. 10 балаға алғаш рет VR-мен танысу барысында, 8-12 жастағы балалар таныс жағдайда VR мазмұнын зерттеуге көбірек сенімді екені анықталды, мысалы, балалар Job Simulator-дың ас үйінде ойнауды ұнатады және шын мәнінде рұқсат етілмеген іс-әрекеттерге, мысалы, заттарды өртеп, ережелерді бұзуды ұнатады. Барлық VR жүйелерінде қажетті тұрақты бақылау технологияны пайдалы етеді, бірақ оны жаппай қадағалауға және жеке әрекеттер, қозғалыстар мен жауаптар туралы ақпарат жинауға осал етеді. Бұл пайдаланушының этникалық тегі, жеке қасиеттері, қорқыныштары, сезімдері, қызығушылықтары, дағдылары, дене және психикалық денсаулығы туралы ақпаратты жанама түрде ашуы мүмкін. VR технологиясының ерекшелігі оның пайдаланушылары туралы көптеген деректерді жинауға мүмкіндік береді. Бұл пайдаланушы аты және есептік жазба туралы ақпаратты қамтиды, сонымен қатар физикалық қозғалыстар, өзара әрекеттесу әдеттері және виртуалды ортаға жауап беру сияқты жеке деректерге де қатысты. Сонымен қатар, АЖ-ның озық жүйелері дауыстық үлгілер, көздің қозғалысы және VR тәжірибесіне физиологиялық жауаптар сияқты биометриялық деректерді түсіре алады. Виртуалды шындық технологиясы пайда болғаннан бері едәуір өсті, ол нишалық технологиядан негізгі тұтыну өніміне айналды. Пайдаланушылар саны өскен сайын, осы жүйелер жинаған жеке деректердің көлемі де өсті. Бұл деректерді VR жүйелерін жақсарту, жеке тәжірибелерді ұсыну немесе маркетингтік мақсаттар үшін демографиялық ақпарат жинау үшін пайдалануға болады. Алайда, бұл құпиялылық мәселелерін де тудырады, әсіресе бұл деректер пайдаланушының нақты келісімінсіз сақталған, бөліскен немесе сатылған кезде. Еуропалық Одақтағы Жалпы деректерді қорғау туралы ереже (GDPR) және АҚШ-тағы Калифорния тұтынушылардың жеке өмірін қорғау туралы заң (CCPA) сияқты қолданыстағы деректерді қорғау және жеке өмір туралы заңдар VR-ге қолданылуы мүмкін. Бұл ережелер компаниялардан деректерді қалай жинау және пайдалануды жариялауды талап етеді және пайдаланушыларға жеке ақпаратына белгілі бір дәрежеде бақылау жасауға мүмкіндік береді. Бұл ережелерге қарамастан, VR-дегі құпиялылық заңдарын орындау технологияның жаһандық сипаты және жиналатын деректердің көп көлеміне байланысты қиын болуы мүмкін. Жеке өмірге қатысты мәселелердің тарихына байланысты, Meta Platforms (бұрынғы Facebook, Inc.) VR нарығына қатысуы оның платформаларына қатысты жеке өмірге қатысты алаңдаушылықтарға әкелді. 2020 жылдың тамызында Facebook Oculus өнімдері Facebook әлеуметтік желісінің пайдалану шарттары мен құпиялылық саясатына бағынатынын және болашақ Oculus гарнитураларын пайдалану үшін Facebook есептік жазбасы қажет болатынын, ал барлық қолданыстағы модельдер үшін (жеке Oculus есептік жазба жүйесін тоқтату арқылы) 2023 жылдың қаңтарынан бастап қажет болатынын жариялады. Бұл жарияланым Oculus гарнитураларын Facebook деректерін жинау және саясатына (Facebook нақты аты саясатын қоса) міндетті түрде біріктіру және егер пайдаланушының есептік жазбасы тоқтатылса аппаратты пайдалану мүмкін еместігі үшін сынға ұшырады. Келесі айда Facebook Германиядағы Oculus өнімдерін сатуды тоқтатты, өйткені жаңа саясат GDPR-ді бұзу болып табылады деп үкіметтік органдар алаңдады. 2022 жылы компания кейінірек жеке "Meta есептік жазбасы" жүйесін құрды.
Кибер шабуыл
2024 жылы Чикаго университетінің зерттеушілері Meta Platforms Quest VR жүйесіндегі осалдықты пайдаланып, пайдаланушылардың кіру деректерін алуға және онлайн-банкинг сессиялары кезінде жалған мәліметтерді енгізуге қол жеткізді. Beat Saber ойынын пайдаланып жасалған тағы бір зерттеуде қатысушылардың көпшілігі VR гарнитуралары зерттеушілердің шабуылына ұшырағанда ештеңеден күдіктенбеді. Бұл хакерлік шабуылды зерттеу ортасынан тыс жүзеге асыру қиын болғанымен, ол құрбанын фишинг, интернет алаяқтығы және жемқорлық сияқты көптеген қауіптерге осал етеді.