Несмотря на то, что наиболее заметные новости про виртуальную реальность приходят из индустрии развлечений, самые активные пользователи VR — из корпоративного сектора (согласно последним исследованиям). За последние 20 с лишним лет накоплен полезный опыт эксплуатации различных систем виртуальной реальности, который стоит учитывать, инвестируя ресурсы в эту сферу.
До сих пор руководители IT-департаментов крупного бизнеса, поняв, что будущее — за VR, не до конца осознают, как это поможет именно их бизнесу, и в какое оборудование вложиться. Несмотря на то, что термин «VR» сейчас у всех прочно ассоциируется с шлемом виртуальной реальности (наиболее доступным для массового потребителя), существуют и другие аппаратные решения. Разберем основные системы визуализации (так как они в основном диктуют общий дизайн и характеристики), чтобы понимать, какую систему выбрать для конкретного проекта.
CAVE
Долгое время VR в бизнесе ассоциировался с CAVE, который расшифровывается как Cave Automatic Virtual Environment — по сути, это небольшая комната, на стены которой проецируются изображения, создавая у находящегося в ней пользователя эффект присутствия. На стерео-очках пользователя закреплены маркеры, по которым отслеживается положение его головы — в зависимости от этого корректируется изображение, в руках — 3D джойстик, с помощью которого можно взаимодействовать с виртуальной сценой. Типовые размеры CAVE — несколько метров, в рамках которых можно свободно перемещаться. Корректно работает только с одним пользователем, занимает целую комнату (снаружи еще нужно разместить проекционную систему), стоит от сотен тысяч долларов до более миллиона (требуются профессиональные проекторы, хорошие экраны, система отслеживания движения, дорогие видеокарты).
Обычно CAVE используют для задач презентации новых изделий топ-менеджменту или заказчикам, реже — для инженерного проектирования в 3D (визуальная верификация изделий) и обучения персонала. Основная проблема — дороговизна: известны лишь единичные случаи, когда стоимость CAVE отбилась при использовании в качестве повседневного инструмента. Несмотря на это, рынок CAVE в лучшие годы достигал сотен установок в год. В настоящее время спрос на CAVE стабильно падает — их убивает слишком низкий ROI и бум аналогов, которые дешевле на 2-3 порядка.
Панорамные криволинейные экраны
Большой экран цилиндрической или сферической формы позволяет перекрыть все поле зрения человека, качественно сымитировав закабинную обстановку, которую наблюдает пилот или водитель транспортного средства. Для полноты погружения вся система может быть смонтирована на подвижной платформе, имитирующей наклоны и перегрузки. В дешевых вариантах используют обычные плоские мониторы большой диагонали, расположенные вокруг пользователя. Позволяет визуализировать очень динамичные сцены, требующие отточенной реакции оператора (воздушный бой сверхзвуковых истребителей, гонка формулы 1). Можно находиться в таком симуляторе часами без дискомфорта.
Все это дорого (от десятков тысяч долларов до миллионов), требует большого помещения с высоким потолком, потребляет много электроэнергии, шумит. К сожалению, для профессиональных тренажеров это сейчас практически единственный вариант: для формирования верных навыков необходимо полное погружение и задержка визуальной реакции системы не более десяти миллисекунд. Несмотря на высокую стоимость, такие системы окупаются: стоимость ошибки одного некачественно подготовленного пилота — сотни жизней и десятки (а то и сотни) миллионов долларов. Рынок достаточно стабильный, с давно сформировавшимися сильными игроками.
Стереоэкраны с трекерами
Различные стереоскопические экраны являются упрощенной формой VR — с одной стороны, погружение все-таки выше, чем от плоской картинки, с другой — угол обзора очень маленький, нет изоляции от реального окружения.
Фактически, это просто 3D-телевизоры с системой отслеживания положения головы и какими-то 3D манипуляторами (например — системы zSpace). Из интересных конфигураций можно отметить двухмониторные столы в форме буквы L (два стерео-экрана под углом в 90 градусов), за которыми можно проектировать, и «голографические столы» от российской компании Nettle, на которых удобно демонстрировать небольшие строительные проекты.
Стоимость таких систем невысокая (несколько тысяч долларов), но важно помнить, что из-за малой популярности производители всех 3D телевизоров молча свернули производство, несмотря на изначальную шумиху в 2010 году — все-таки это не очень эффективный и эффектный формат.
Купол
Идея проста: проецируем изображение на полусферу, создавая у находящихся внутри купола зрителей эффект погружения в виртуальную среду. Применяют как жесткие, так и быстро разворачиваемые надувные купола. Отлично подходит для виртуального планетария, но если внутри надо разместить много людей — требует очень высокого потолка. Из-за применения мощных проекторов внутри быстро становится душно, сеансы больше часа могут быть некомфортными. Стоимость невысокая, от 10 тысяч долларов за маленький купол + проектор.
Голография
Вообще, конечно, хочется уже обойтись без всех этих громоздких экранов и шлемов, и, например, просто общаться с голографическими проекциями собеседников, как в фантастических фильмах. Увы, пока что цветная голография на воздухе — это космически дорогая система с массой технических ограничений, и мое высшее образование по оптике подсказывает, что это не скоро изменится. Плюс голография фактически является дополненной реальностью (AR), а не обсуждаемой тут VR — с ней никак не получится скрыть реальное окружение.
Шлем виртуальной реальности
Важно понимать отличия между VR-гарнитурой для телефона и полноценным шлемом.
Первая — это просто держатель телефона перед глазами + пара линз, отсюда и невысокая стоимость (в районе $100). Так как картинка в нем формируется мобильным телефоном, именно его мощностью и ограничено качество контента — зачастую это вообще просто видео на 360 градусов, без какой-либо возможности взаимодействовать с виртуальным окружением. Интерактивные приложения под мобильный VR по качеству детализации отстают примерно лет на 10 лет от того, что можно реализовать на компьютере. С другой стороны, для простых неинтерактивных презентаций (устройства, недвижимость) достаточно и версии с телефоном. За 2016 год было реализовано около 6 миллионов таких шлемов (которые, правда, пылятся в углу у большинства пользователей из-за отсутствия контента).
Полноценные шлемы виртуальной реальности разрабатывались с 80х годов, и именно на них всегда делалась ставка в контексте массового VR. По работе в UNIGINE я был недавно в VR лаборатории NASA, откуда и пошли многие из VR устройств — сейчас на их архивные модели образца 90х больно смотреть (никакое разрешение, жуткий вес, плохой трекинг, цена от $5000). Все изменилось с успешным запуском Oculus Rift и HTC Vive в 2016 на массовый рынок: пиксели уже почти не видно, отслеживание перемещения без тошноты у более 90% пользователей, низкий вес, доступная цена (до $1000). Из важных технических ограничений нужно отметить недостаточный угол обзора (порядка 110 градусов), недостаточное разрешение, ощутимую задержку реакции датчиков перемещения (неприемлемо для профессиональных тренажеров), мешающийся кабель к затылку, ограниченную свободу движений (Oculus Rift вообще рекомендуют использовать сидя). Производители активно борются с этими недостатками, и если они будут устранены, потребность в других системах визуализации отпадет. Правда, по текущим прогнозам на это уйдут годы доработок.
Прямо сейчас в шлемах виртуальной реальности можно реализовывать очень широкий спектр бизнес-приложений: интерактивную презентацию машин, визуальную верификацию при инженерном проектировании, обучение процедурам эксплуатации и отработку нештатных ситуаций, виртуальный конфигуратор интерьера, визуализацию градостроительных планов, интерактивные справочники по ремонту — да практически что угодно, ведь расцвет VR только-только начинается.
Вместо заключения
Разным VR задачам — разные аппаратные решения, на любой бюджет и под любые требования. Выбрав оборудование, важно не забыть про программную часть и контент, без которых любая VR система — просто груда железа и электроники. Бюджет на программирование (включая лицензирование готовых программных библиотек/движков) и создание 3D контента может легко превысить затраты на оборудование, если вам действительно нужен wow-эффект.
Мы привыкли воспринимать как должное 2D-интерфейс бизнес-приложений, который мы видим на мониторе или экране смартфона. Но человек, все-таки, больше приспособлен для физического мира, и для нас более естественно повертеть предлагаемый товар в руках, а не тыкать в мышку или елозить пальцем по экрану, например. Виртуальная реальность дает такие возможности, и обладает огромным потенциалом для того, чтобы стать новым стандартом человеко-машинного интерфейса. Будущее уже случается: VR становится массовой технологией, и владельцам бизнесов и IT-директорам стоит уделить этому пристальное внимание, чтобы не оказаться вскоре в отстающих.