Кольцов А.С. Федорков Е.Д. Перспективные информационные технологии и среды. Часть 2

Подождите немного. Документ загружается.

"дейта-сьют",q тоq естьq перчатокq иq костюма,q в которые

встроены датчики, передающие наq компьютерq информациюq о

движениях пользователя) - все это создало новое качество

восприятия и переживаний, осознанные как виртуальные

реальности.

Внешний эффект состоял в том, что человек попадал в мир,

или весьма похожий на настоящий, или предварительно

задуманный, сценированныйq программистомq (например,

попадал на Марс, участвовал в космических путешествиях или

космических войнах), или, наконец, получал новые

возможности в плане мышления иq поведения.

Наиболее впечатляющим достижением новой

информационной технологии,q безусловно,q являетсяq

возможностьq для человека, попавшего в виртуальный мир, не

только наблюдать и переживать, но действовать

самостоятельно. Собственно говоря, человекq иq раньше мог,q

причемq достаточноq легко,q попастьq в мир виртуальной

реальности, например, погружаясь в созерцание картины,

кинофильма или просто, увлеченно поглощая книгу.q Однакоq

воq всехq подобных случаях активность человека была

ограничена его позициейq зрителя или читателя, или

слушателя, он сам не мог включиться вq действие как

активный персонаж.

qСовершенно иныеq возможностиq предоставляют ВР-

системы: самому включиться в действие, причем часто неq

только в условном пространстве и мире, но и как бы вполнеq

реальных,q во всяком случае с точки зрения восприятия

человека. Всеq это,q судя поq всему,q иq предопределилоq бум

потребностей на новые информационные технологии и

соответственно, быстрое развитиеq их.

7.3. Основные области применения технологии

виртуальнойv реальности

Первая область уже получилаq названиеq "Симуляция

реальности". Здесь речь идетq разработкеq программq иq

123

технологий полноценной имитации различныхq действийq илиq

формq поведенияq (жизнедеятельности), внешне,

психологически для человека ничем не отличающихся от

соответствующих реальных действий или ситуаций. В

дальнейшемq виртуальныеq реальности,q в которых достигается

указанныйq здесьq эффект,q мыq будемq

называть"имитационными". Известно, что первыми

разработчиками в этой области были военные, создававшиеq

имитацииq боевыхq событийq иq действий,q атакже тренажерыq

дляq быстрогоq обученияq веденияq бояq в ситуациях,

создаваемых такими имитациями.

Естественно, что имитировать и моделироватьq сq

помощьюq ВР-системq можноq не толькоq военныеq действия,q

ноq любые, поддающиеся описанию, операционализации и

затем воплощению с помощью новойq технологии. "

Имитаторы,- пишет Л.Щекотова в статье "Кибернавты в

зазеркалье" вырвались из-подq опекиq военных.q Широкоq

известныq спортивные тренажеры ( для лыжников,

велосипедистов иq проч.),q симулирующие "бегство из

помещения":q спортсменq передвигаетсяq вq виртуальном

пространстве, "реалистическом" или "абстрактном"q -q поq

желанию.

Музыканты отрабатывают технику на виртуальныхq

инструментах,q не беспокоя окружающих. На подходеq -q

хирургическийq симуляторq для операцийq наq призрачномq

пациентеq призрачными инструментами. Начинающие врачи

смогут отрабатывать технику не в теории и неq на хладном

трупе, а на "живом"q теле,q кожаq иq внутренниеq органы

которого реагируют на каждое движение скальпеля, дажеq

появляется кровотечение. Инструменты подает виртуальная

медсестра, а рядом с операционным столом стоит не менее

виртуальныйq врачq инструктор, который комментирует ход

операции иq даетq указанияq иq советы".

Однако нельзя и преувеличивать современные

возможностиq симуляции и имитации, эти технологии по

признанию специалистов ( например, Майрона Крюгера )

124

находятсяq покаq ещеq вq зачаточномq состоянии, представляют

собойq главнымq образомq демонстрационныеq модели.

Движенияq симулированныхq объектовq выглядятq слегкаq

плоскимиq и неравномерными.q Тяжелыеq очки-видеофоныq

ограничивают движения головы. Качествоq изображенияq

оставляетq желатьq лучшего.q Между командами и их

исполнением наблюдаютсяq неприятныеq задержки.q

Проблемы и с перчаткамиq -q оптическиеq волокнаq хрупкиq

иq часто ломаются; перчатки лучше передают взмахи руки,

чемq болееq тонкие движения. Болееq того,q регенерацияq

реалистическойq компьютерной графики и полноценных

симуляцийq требуетq огромнойq компьютерной мощи:

приходиться подключать несколькоq компьютеровq иq думатьq

об оптимальномq распределенииq нагрузки.q Кq томуq жеq

написать и проверить программное обеспечение, необходимое

дляq созданияq ВР, весьма сложно - при этом, как выяснилось,

практически невозможно избежать ошибок". Ноq делоq неq

толькоq вq качествеq облаченияq и компьютерной технике

программирования. Еще не удалось разработать и

телевизионную камеру, способную оцифровать изображениеq

простой. q

Создание условной виртуальной реальности

Вовсе необязательно пытаться строгоq моделировать

реальный мир и ощущения человека в нем, чтобыq

эффективноq решать многиеq задачи.q Этоq обстоятельство,q аq

такжеq указанные выше трудности,q возникающиеq при

имитации обычной реальности, подсказали исследователям

другое решение -q создатьq виртуальные миры, которые бы по

отношению к миру обычному выступали как схемы илиq

модели.q Подобныеq виртуальныеq реальностиq можноqназвать

"условными".

Приведем пример. "Раньше динамику изменения рыночной

стоимостиq акций,q входящихq вq пакетq пенсионногоq фонда

"Ти-Ай-Эй-Эй-Си-Ар-И-Эф" с активами в 1О5q млрд.q

долларов,q могли контролировать лишь специалисты,

125

способные следить за сотнямиq то и дело меняющихся чисел,

которые отражают процессы,q происходящие на рынке ценных

бумаг. Теперь жеq система" Максус",q использующая

программное обеспечение компании "Сенс-8", фиксирует все

данные о состоянии рынка и выдает их пользователю в виде

картинок,q гдеq в трехмерном пространстве цветные квадраты,

обозначающиеq различные пакеты акций, передвигаются по

диаграмме, в которой представлены различные сектора рынка

и промышленности. В результатеq экранq ПК непрерывно

выдает самые последние данные о финансовой активности, и

этот "документальный фильм" в каждую единицу времени в

точности соответствуетq реальнымq событиям.q Специалистуq

поq банковским ценным бумагам достаточно одного взгляда на

экран, чтобы увидеть: так-так, значит, сейчас оживился сектор,

отражающий положение дел сq акциямиq Тихоокеанскогоq

побережья. А если квадратики, обозначающие их покраснели,

стало быть, поступил сигналq оq том, что курс акций падает.q

Вооружившисьq "мышью",q аналитикq находит "нижний слой"

ценных бумаг, стоимость которых понижаетсяq быстрее

других, и, щелкнув кнопкой, выводит наq экранq данныеq обq

акциях банка, резко упавших в цене" ( "Бизнес Уик",N 1,

1993 ).Вq этом примере, как мы видим, виртуальная реальность

хотяq иq моделирует процессы, происходящие на рынке,q неq

можетq рассматриватьсяq как иллюзияq рыночнойq реальности.

Кq условнымq типам виртуальной реальности можно

отнести и ту, которую разработал Крюгер, один из

основателей ВР: здесь изображение силуэта человекаq

комбинируется с компьютерной картинкой среды, и все это

пользовательq видитq на большом проекционном экране.

Положениеq телаq (q особенноq рукq и головы ) в реальномq

пространствеq отслеживаетсяq телевизионными камерами,

мгновенно посылающимиq информациюq компьютеру,q

который стольq жеq незамедлительноq реагирует изменением

графических изображений: это решает проблему сдвига

времениq междуq действием человекаq иq ответомq системы.q

Системаq Крюгераq не требует специальной экипировки. Таким

126

образом, хотя условныеq виртуальные реальности и

моделируют ( схематизируют )q определенныеq ситуации или

действия ( процессы ), вовсе не требуется,q чтобыq событияq в

них были похожи или неотличимы, от тех которые человек

переживает и проживает в моделируемых реальностях.q Кq

условнымq виртуальным реальностямq близкоq примыкаетq ещеq

один класс виртуальных реальностей.

7.4. Проективные виртуальные реальности

q К этому классу виртуальных реальностейq относятся все

реальности, созданные, спроектированные, исходя изq

некоторых идей.q Этоq могутq бытьq простыеq фантазииq илиq

напротив,q идеи, основанные на определенных знанияхq илиq

теориях.q Важноq неq то, чтобы виртуальна я реальность

напоминала собой чувственный мирq и реальные переживания

человека в нем, а чтобы соответствующие идеи былиq

воплощеныq полноценно,q чтобыq человекq оказалсяq в мире,

отвечающем этим идеям, каким быq страннымq онq ниq был.q

Вотq два примера. "В условнойq графической комнате

кувырком летают упругие геометрические формы, аq

электронныеq тениq рукq наносятq поq ним увесистыеq удары,q

отq которыхq камниq деформируются.q Временами, сталкиваясь

друг с другом или со стенами (полом, потолком ), они

разлетаются на куски с пронзительным визгом". Коиоти

Муракамиq и его коллеги избрали другой путь.q Ониq создалиq

сюрреалистический мир-аквариум. Населяют его

дружелюбные созданияq -q грибообразные формы иq

монстровиднаяq рыба, реагирующиеq наq сигналыq иq жесты,

подаваемые киберперчаткой.q Собственно, мирq этотq -q

лаборатория для исследования взаимодействия людей с

мыслящими и даже вq своем роде интеллигентными

компьютерами . К этому же классу виртуальных реальностей

относятся реальности,q созданныеq наq основеq научных

теорий.q Напримерq ,q вq настоящееq времяq специалистыq

127

"Диджитал Экуипмент Корп." помогают химикам

моделировать силы молекулярного притяжения и

отталкивания. Их цельq -q заq дваq годаq разработать такую

систему, которая даст возможностьq химикамq рукамиq ощутить

этиq силы, строя объемныеq моделиq молекул в виртуальном

пространстве". Наконец, еще одинq класс виртуальных

реальностей можно назвать "пограничными".

7.5. Пограничные виртуальные реальности

q Как правило, этиq реальностиq представляютq собой

сочетание обычной реальности с виртуальной. Их создание

позволяет "расширятьq сознание"q специалиста,q вооружаяq егоq

"видением"q и знаниями, которыми он актуально здесь и

сейчас не может обладать. Например,q "компьютерныеq

томографыq иq ультразвуковые сканеры показывают врачам

объемные изображения внутренних органов в любом нужном

ракурсе, условный цвет несет дополнительную информацию;q

в стадии разработки сейчасq находитсяq комплексq дляq

радиотерапии: здесь рентгеновские снимки раковойq опухолиq

компьютерq сводитq в трехмерное изображение, и

радиотерапевт, видящий ее "вживую"q со всеми метастазами,

ориентирует пучки излученияq сq исключительной точностью".

Итак, в настоящее времяq можноq различитьq четыре

основных типаq виртуальных реальностей: имитационные,

условные, прожективныеq иq пограничные.q

Рассмотрим теперь, какие возможности создают этиq типыq

реальностей.q Прежде всего - это разнообразные тренажеры,

тоq естьq возможность более эффективной подготовки

специалиста, причем в более короткие сроки и в более

реальной обстановке. Затем, расширение профессиональных

возможностей заq счетq аккумуляцииq профессиональногоq

опытаq и обретенияq новыхq способностейq видения, слышания,

ощущения.

Значительная область приложения виртуальных

реальностей - создание новых коммуникационныхq

128

возможностей,q новыхq способов управления на расстоянии

(виртуальное присутствиеq вq другомq месте, виртуальное

общение наq расстоянии,q управлениеq "виртуальным

производством" и т.д.). Новые степениq свободыq иq

реалистичности обретают игры и фантазии человека, при этом,

кстати,q ещеq больше стирается грань, отделяющая обычные

реальности отq вымышленныхq .

Виртуальныеq реальностиq позволяютq создатьq и новую

область экспериментальных исследований относительно

переживаний человека: переживания в виртуальных

реальностях поq силеq иq реалистичности вполне могут

сравняться с психоделическимиq воздействиями,q аq по степениq

контроляq иq регулятивным возможностям "виртуальные

переживания", безусловно, будут болееq предпочтительными.q

Важная сфера приложений виртуальных технологий медицина

иq психотехника. Уже сейчас психотерапевты разрабатывают

проекты использования виртуальных реальностей для

целительного воздействия на сознаниеq и подсознание своихq

пациентов,q илиq дляq того,q чтобыq воссоздать ситуации,

которые могли привести к тем или иным травмам. Еще одна

область использования виртуальных реальностей -q искусство.q

На очереди,q правда,q неq ближайшегоq будущегоq

"виртуальноеq кино", "виртуальные выставки", "виртуальный

театр", "виртуальные книги". Таким образом,q действительно,q

можноq согласитьсяq сq теми,q кто утверждает, что прогресс

виртуальных реальностейq равносиленq еще однойq

технологическойq революции.q Ноq всякаяq революцияq -q это

одновременно и сложный клубок проблем.

7.6. Некоторые проблемы виртуальной реальности

Создание виртуальныхq реальностейq сопровождается неq

толькоq эйфориейq по поводу бесконечных возможностей,

открывающихся в ближайшей перспективе. Вдумчивыеq

разработчикиq и ответственные ученые начинают задавать и

вопросы.q Вq виртуальных реальностях человек попадает в мир

129

событий,q весьмаq похожийq на настоящий мир. В этомq миреq

онq можетq неq толькоq наблюдатьq за другими людьми или

какими-то событиями,q ноq иq действоватьq сам. Однако этот

мир подобно мируq книгиq илиq киноq человекq создает,

придумываетq сам.q Н.А.q Носq овq выделяет,q например,q

следующие признаки виртуальных реальностей.

Порожденность

Виртуальнаяq реальность продуцируетсяq активностью

какой-либо другой реальности, внешней по отношению к ней.

В этом смысле ее называют искусственной,q сотворенной,

порожденной, спроектированной, по-английски -q designed.q

Актуальность.q Виртуальныеq реальности существуют

актуально, толькоq "здесьq иq теперь".q Вq виртуальной

реальности свое время, пространствоq иq законыq

существования.q В виртуальной реальности дляq человека,q вq

нейq находящегося,q нет внешнего, прошлого и будущего.

qИнтерактивность

Виртуальнаяq реальность может взаимодействовать со

всеми другими реальностями, в том числе иq с порождающей,q

какq независимыеq другq отq друга. У человека, находящегося в

виртуальной реальности, создается впечатление, что он

непосредственq ноq участвуетq вq событиях,q чтоq междуq нимq и

событиями нет никаких промежуточных звеньев, при этомq

зрительная перспектива виртуала все6гда ориентирована на

зрителяq -q главный участник событий всегда он сам,q онq

видитq всеq соq своейq точки зрения" ( Психологияq

виртуальныхq реальностейq иq анализq ошибок оператора.

Автореферат. М.,1994,q с.9q ).q Однакоq всеq указанные здесь

свойства в той или иной степениq характерныq иq дляq других

символических реальностей - художественной реальности,

сновидений, фантазий, галлюцинаций. Правда, не везде

человек может действоватьq сам,q ноq воq всех случаяхq

символическаяq реальностьq влияетq на него. Многие

наблюдатели отмечают, что, попробовав виртуальной "пищи",q

многие люди быстро к нейq привыкаютq иq далееq

предпочитаютq ейq обычную "еду". Н о и в символических

130

реальностях человек может уходитьq в соответствующие

мании, предпочитать событияq символическогоq мира обычным

событиям. Конечно, исследователей пугает высокаяq степень

иллюзорности, достигаемаяq вq виртуальныхq реальностях,q аq

также повальное увлечение новойq техникойq (когдаq вq Чикагоq

открылся игровой зал,q оснащенныйq оборудованием,q

позволяющимq уходитьq в виртуальные миры, за первые же

дваq месяцаq былоq проданоq триста тысяч семидолларовых

билетов, причем многиеq игроки,q отрабатывая свое боевое

мастерство, действовали сq упорствомq наркомановq ).

qУжеq сейчасq американскиеq журналистыq спрашивают:q

"сможет ли человеческая психика безболезненно

приспособиться к пребываниюq в кибернетическом мире, будет

ли он для нас безвредным, не отступит ли реальный мир под

натиском иллюзорным?

Другаяq опасность,q связанная с виртуальными

реальностями - не будут ли они использованыq дляq

манипулирования сознанием человека?q Действительно,q

погружениеq человекаq вq мир виртуальнойq реальности,q

позволяет осуществлять суггестию, навязыватьq емуq

определенныеq способыq существования, нужные

манипулятору. Но разве диктор телевидения илиq книгаq неq

создают тот же эффект? Пожалуй,q болееq серьезнаяq

проблемаq вq том,q не создают ли технологии виртуальной

реальности новых затрудненийq в способах ментальногоq иq

чувственогоq ориентированияq вq мире?q В частности, неq

стираютq лиq ониq последнююq границуq междуq миром

реальным и вымышленным?q

В общем же виде важно ответить на такиеq вопросы: есть

ли принципиальная разница междуq виртуальнымиq иq

привычными для нас символическими реальностями, чтоq

происходитq сq психикой человека в виртуальных реальностях,

что собойq сq болееq широкой, например,q культурологической

илиq психологическойq точкиq зрения представляет создание

виртуальных реальностей?

131

Подходы к изучению виртуальной реальности

Подходы к исследованию систем ВР также существуют

различные, в зависимости от характера понимания и

трактовки понятия виртуальной реальности. На одной из

первых российских конференций, посвященной данной

тематике - "Технологии виртуальной реальности: состояние и

тенденции развития", были выделены следующие подходы к

исследованию систем виртуальной реальности: изучение ВР с

точки зрения сложных технических систем, относящихся к

физической, или технической реальности (Технологии

виртуальной реальности, 1995). Суть другого подхода - в

рассмотрении ВР как состоящей из двух подсистем -

физической и нефизической, поскольку среди измерений,

определяющих свойства и характеристики представляемых в

ВР объектов и систем, одни параметры носят абстрактный

(виртуальный) характер, другие - физический (реальный).

Наиболее распространенным является третий подход -

системно-междисциплинарный. Автор доклада "Системный

подход к описанию и управлению взаимодействия человека с

виртуальной средой" В. Тарасов считает, что: "… Разработка

современных систем виртуальной реальности требует

интеграции парадигм, подходов, методов и средств,

используемых в компьютерной науке, искусственном

интеллекте, робототехнике, синергетике, психологии и

эргономике (Тарасов, 1995). Это предполагает применение

системного подхода к строительству интеллектуального

интерфейса человека с визуальным пространством, а также

широкое использование психологических и психофизических

моделей".

7.7. Свойства системы виртуальной реальности

Главным отличием виртуальной реальности от подлинной

считают возможность управления событиями. Следовательно,

главное свойство системы виртуальной реальности - это

возможность изменять информационные потоки,

132