Виртуальная реальность

МИНИСТЕРСТВО  СПОРТА, ТУРИЗМА И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ПОВОЛЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ

ФИЗИЧЕСКОЙ  КУЛЬТУРЫ. СПОРТА И ТУРИЗМА»

ФАКУЛЬТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА, СЕРВИСА И ТУРИЗМА

КАФЕДРА ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ  И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Информатика»

ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент 1 курса

группы  261

Горохов В.А.

Руководитель:

Доцент, к.п.н. Москалева Э.Ф.

 

 

 

Казань 2013

Содержание

Введение………………………………………………………………….…3

Исторический  обзор……………………………………………………….4 

Виды виртуальной  реальности ………………………………. …………8

Перспективы виртуальной  реальности ……………………………………18

Заключение…………………………………………………………………24

Список используемой литературы……………………………………….25

 

Введение

В последние  годы развитие информационных технологий позволило создать технические  и психологические феномены, которые  в популярной и научной литературе получили название "виртуальной реальности", "мнимой реальности" и "ВР-систем". Развитие техники программирования, быстрый рост производительности полупроводниковых микросхем, разработка специальных средств передачи информации человеку, а также обратной связи (надеваемых на голову стереоскопических дисплеев, перчаток и костюма, в которые встроены датчики, передающие на компьютер информацию о движениях пользователя) - все это создало новое качество восприятия и переживаний, осознанные как виртуальные реальности.

Внешний эффект состоит  в том, что человек попадает в мир, или весьма похожий на настоящий, или предварительно задуманный, сценированный программистом (например, попадает на Марс, участвует в космических путешествиях или космических войнах), или, наконец, получает новые возможности в плане мышления и поведения. Наиболее впечатляющим достижением новой информационной технологии, безусловно, является возможность для человека, попавшего в виртуальный мир, не только наблюдать и переживать, но действовать самостоятельно. Собственно говоря, человек и раньше мог, причем достаточно легко, попасть в мир виртуальной реальности, например, погружаясь в созерцание картины, кинофильма или просто, увлеченно поглощая книгу. Однако во всех подобных случаях активность человека была ограничена его позицией зрителя, читателя или слушателя - он сам не мог включиться в действие как активный персонаж. Совершенно иные возможности предоставляют системы виртуальной реальности: самому включиться в действие, причем часто не только в условном пространстве и мире, но и в как бы вполне реальных - во всяком случае, с точки зрения восприятия человека. Все это, судя по всему, и предопределило бум потребностей на новые информационные технологии и соответственно, быстрое развитие их. Однако широкое распространение и внедрение таких технологий порождает множество совершенно особых проблем и тенденций, с которыми человечество не сталкивалось ранее и которые не могут быть оставлены без внимания.

Исторический обзор

Хотя широкую известность  и популярность понятие "виртуальная реальность" и все, что связано с ним, обрело сравнительно недавно - уже в эпоху персональных компьютеров и глобальной сети Интернет - однако идеи, приведшие к возникновению этого феномена, зародились гораздо ранее. Рассмотрим кратко историю происхождения самого термина, а также обозначаемой им технологии.

Слово "виртуальный" в "виртуальной  реальности" восходит к лингвистическому разграничению, сформулированному  в средневековой Европе. Средневековый  логик Дунс Скотт придал термину  значения, ставшие традиционными: латинское "virtus" было главным пунктом его теории реальности. Он настаивал на том, что понятие вещи содержит в себе исследовательские атрибуты не формально (как если бы вещь существовала отдельно от исследовательских наблюдений), но виртуально. Хотя для понимания свойств вещи нам может понадобиться углубиться в наш опыт, сама реальная вещь уже содержит в своем единстве множество эмпирических качеств, но содержит виртуально - в противном случае все они не закрепились бы как качества этой вещи. Термин "виртуальный" Скотт использовал для того, чтобы преодолеть пропасть между формально единой реальностью и нашим неупорядоченно-разнообразным опытом.

Современная технология виртуальной  реальности началась с попытки соединить  визуальное восприятие с восприятием движения и звука. Ее первоначальное применение предшествует изобретению компьютера. Это был летный тренажер, в исходной модели которого использовались движущаяся картинка и пневматические передачи, подобные органным трубам. Рычажный тренажер марки "Линк Трэйнер", запатентованный в 1929 году, заставлял моделирующее устройство двигаться, вращаться, падать, изменять курс и таким образом создавал удовлетворительное ощущение движения. А в 1956 году Мортон Хейлиг создал экспериментальный театр "Sensorama", в котором при демонстрации фильма о поездке имитировались тряска, шум, порывы ветра, дым, запахи. Были и другие попытки разработки различных средств имитации, при помощи которых человек мог получить ощущение псевдореальности некой искусственно созданной среды.

В 1964 году в Кракове вышла книга  Станислава Лема "Summa technologiae", в  которой целая глава была посвящена "фантомологии". По Лему "фантоматика" - это область знания, решающая проблему: "как создать действительность, которая для разумных существ, живущих в ней, ничем не отличалась бы от нормальной действительности, но подчинялась бы другим законам?.. Фантоматика предполагает создание двусторонних связей между "искусственной действительностью" и воспринимающим ее человеком... Фантоматика предполагает создание такой ситуации, когда никаких "выходов" из созданного фиктивного мира в реальную действительность нет... Фантоматизация - это "короткое замыкание", то есть подключение человека к машине, фальсифицирующей действительность и изолирующей его от внешней среды". Эти формулировки фактически представляют собой прообраз современного определения виртуальной реальности: "Виртуальная реальность - это компьютерная система, применяемая для создания искусственного мира, пользователь которой ощущает себя в этом мире, может быть управляем в нем и манипулировать его объектами". Здесь же достаточно подробно описывается "антиглаз", укрепляемый на пользователе при помощи специальных очков - устройство ввода визуальной информации в глаз человека - то, что сейчас называется "eyephone". Вопросы, тем или иным образом имеющие отношение к виртуальной реальности, рассмотрены Лемом в различных аспектах и во многих других произведениях. С начала 1960-х годов разработкой технических устройств, которые впоследствии будут оценены как первые реальные результаты в области ВР, занимался Иван Сазерлэнд. Результаты своих исследований в 1965 году он изложил в работе "Идеальный дисплей", положившей начало техническим и технологическим разработкам, в том числе и с его участием, в области обработки и вывода изображений. В 1972 году Мирон Крюгер ввел термин "искусственная реальность" ("artificial reality") для определения тех результатов, которые могут быть получены при помощи системы видеоналожения изображения объекта (человека) на генерируемую компьютером картинку и при помощи других разработанных к тому времени средств. Основные идеи были впоследствии опубликованы в книге "Artificial Reality" (1983 г.).

В 1984 году Уильям Гибсон опубликовал  роман "Neuromancer", в котором впервые  ввел понятие "киберпространства" ("cyberspace"): "Киберпространство - это согласованная галлюцинация, которую каждый день испытывают миллиарды обычных операторов во всем мире... Это графическое представление банков данных, хранящееся в общемировой сети компьютеров, подключенных к мозгу каждого человека. Невообразимая сложность. Линии света, выстроенные в пространстве мозга, кластеры и созвездия данных". После выхода романа постепенно киберпространством стали называть пространство, созданное всемирной телекоммуникационной сетью и другими компьютерными системами связи и коммуникации. Некоторые идеи из этого и других произведений Гибсона были впоследствии реализованы разработчиками систем ВР.

С появлением нового поколения компьютеров  в середине восьмидесятых годов  произошел прорыв в разработке систем ВР. Тогда же, собственно, и появился термин "Virtual Reality", который в 1985 г. ввел Джарон Леньер, являющийся в настоящее время одним из известнейших специалистов в области ВР, бизнесменом, писателем, музыкантом, художником (причем все перечисленное - не без непосредственного применения компьютерных технологий), а в то время - бывший компьютерный хакер.

С тех пор виртуальная реальность отождествляется с более глубоким подходом, связанным со многими сложностями. Для нее нужны, как минимум, головной дисплей и перчаточное устройство (или другие средства управления виртуальными объектами). Полное погружение требует от пользователя надеть сенсорный костюм, передающий данные о движениях в компьютер. Головной дисплей - это два очень маленьких видеомонитора, установленных так, что каждый из них находится перед соответствующим глазом; на него смотрят через специальные широкоугольные линзы. Размещение этих устройств в маске или шлеме таково, что глаза могут принимать изображение, которое мозг идентифицирует как трехмерное. Некоторые дисплеи снабжены наушниками, создающими звуковую среду. Другие методы, как, например, специальные электронные очки, скорость изображения в которых сопоставима с видеодисплеями, позволяют пользователям работать в реальной среде, одновременно обращаясь к изображениям в среде виртуальной.

Вышеприведенное относится к виртуальной  реальности в ее "классическом" понимании. Однако в настоящее время  существуют различные интерпретации  этого понятия, и соответственно различные разновидности ВР, которые целесообразно рассмотреть подробнее.

Виды виртуальной реальности

Предшественником виртуальной  реальности, несомненно, является телевидение. Фактически, оно уже давно используется массой людей для ухода в несуществующую, выдуманную реальность, вовлекая их в совершенно виртуальные события мыльных опер, телевизионных игр, мультсериалов или триллеров. При этом люди иногда оказываются втянутыми настолько, что воспринимают телевизионных персонажей так, как если бы те были равноправными членами их семьи; сопереживают происходящим с теми событиям так, как если бы они происходили с близкими им людьми. Такое восприятие не может не оказывать сильного воздействия на психику.

Одна из наиболее часто поднимаемых  больных тем - влияние сцен насилия, показываемых на телевизионном экране, на психику детей. Известно, что чем "реальнее" выглядит насилие, тем сильнее его воздействие, однако даже сцены насилия в мультфильмах увеличивают агрессивность дошкольников и детей младшего школьного возраста. Были проведены исследования, в результате которых установлено влияние насилия, происходящего в реальной жизни, на представленность сцен насилия в ТВ-реальности - и эта корреляция не сводится к статистическим флуктуациям. Восприятие насилия влияет на отношение к насилию - люди начинают относиться к нему как к общепринятому явлению и как к приемлемому способу решения проблем. Однако здесь не все столь однозначно: те же исследования показали, что влияние это сильнее сказывается на индивидах с большим относительным уровнем агрессивности, то есть тот, кто предрасположен к агрессии, ищет и повод ее выразить. И может это сделать и без компьютеров и ТВ. Два греческих слова "катарсис" и "мимезис" в древности использовались для объяснения влияния художественного изображения насилия в произведениях искусства. Слово "мимезис" относилось к процессу научения детей через наблюдение и восприятие. "Катарсисом" называлась эмоциональная разрядка зрителей во время представления трагедии. Наблюдатель художественной сцены, изображающей насилие, испытав катарсис, может изгнать из своей души атавистических антисоциальных демонов и стать менее агрессивным после представления. Но динамика его поведения может принять и форму мимезиса - и зритель, выбежав на улицу, начнет воспроизводить и тиражировать сцену насилия, которую только что воспринял.

Телевидение, книги и другие средства массмедиа еще не могут считаться  настоящей ВР, поскольку не обладают возможностью интерактивного взаимодействия. Другими словами, они не дают нам  обратной связи: мы наблюдаем некое действие на экране телевизора, однако наша реакция никак не может повлиять на это действие, чтобы изменить его ход. В этом смысле следующий, более глубокий уровень вовлеченности в виртуальность дают компьютерные игры. Хотя события, происходящие в игре, безусловно являются менее "настоящими", чем те, что можно наблюдать на телеэкране, однако тот факт, что игрок непосредственно участвует в этих событиях, создает гораздо более мощный эффект погружения в виртуальный мир. Кроме того, исследования показали, что, будучи не совсем настоящим и оставляя простор для фантазии, такой мир часто становится более привлекательным, чем когда он является фотографической копией реальной действительности.

Чрезмерная увлеченность компьютерными  играми часто приводит к зависимости от них. Психологи выделяют компьютерную зависимость первого и второго порядка. Зависимые 1-го порядка чувствуют себя в приподнятом настроении во время игры. Они любят играть группами в сети, получают позитивное подкрепление со стороны группы, когда становятся победителями и именно это является для них главным. Компьютер для них - средство получить социальное вознаграждение. Это люди, которые на самом деле используют компьютерные игры для своего развития и социализации. Их зависимость сродни зависимости от мольберта и кисточек юных любителей рисовать или зависимости от спортзала юных любителей спорта. Зависимые же 2-го порядка - это настоящие жертвы "виртуальной зависимости". Они используют компьютер для бегства от чего-либо в своей жизни, и их привязанность к машине - симптом более глубоких проблем (например, физические недостатки, низкое самоуважение и т. д.). "Виртуальная зависимость" может привести к социальной и эмоциональной изоляции, психическим расстройствам и информационным перегрузкам, к индивидуализму и отчуждению.

"Киберпространство" является  еще одной специфической разновидностью  виртуальной реальности. На сегодняшний  день глобальным всемирным киберпространством  стала сеть Интернет, давшая обширное  поле для развития виртуальных технологий. К таковым, например, можно отнести виртуальные магазины: пользователь получает на экране трехмерную модель комнаты магазина, где он может рассмотреть товары на полках, просто подойдя к соответствующей полке; щелкнув мышкой по соответствующему товару, он можете детально с ним ознакомиться; может взять его и подойти к кассе; щелкнув мышкой, выбрать в меню "оплату" и тут же оплатить товар по кредитной карточке; и затем этот товар будет доставлен ему домой. Это также виртуальные банки, использующие технологию мультимедиа для создания реалистического компьютерного образа филиала. Такой филиал может быть доступен не выходя из дома или из офиса через информационную сеть, и может предоставлять целый ряд традиционных и нетрадиционных банковских услуг. Наконец, это совершенно особый тип виртуальных организаций, не имеющих единого управляющего центра и четкой структуры, рассредоточенных по всей планете и юридически неидентифицируемых, однако часто оказывающихся достаточно работоспособными и эффективными благодаря внутреннему объединяющему моральному духу.

Однако распространение Интернета  порождает проблемы психологической  зависимости, сходные с описанными выше в отношении компьютерных игр. Дезадаптированный человек сегодня  может "уйти" в Интернет, где  вместо персонажей игры по другую сторону экрана окажутся живые люди (у которых тоже могут быть свои проблемы и интересы). В социальный процесс, запущенный этой новой фазой информационной революции, вовлечены сегодня миллионы людей. Пока что общение в Интернете в основном происходит с помощью текста. Здесь нет интонаций и мимики. Однако это не значит, что здесь нет чувств. Эмоциональная вовлеченность в обсуждаемую тему преодолевает чисто "интеллектуальную" сущность медиума - компьютера - и люди устанавливают эмоциональные отношения, влюбляются, ссорятся, радуются и переживают. Воображение заполняет пустоты, оставленные ощущениями. При этом пользователи с серьезными психологическими проблемами могут пойти по "простому" пути, избрав виртуальное общение как основное и усугубив таким образом свои проблемы. Типичная ситуация: он или она не умеет общаться, заводить друзей и испытывает непреодолимую робость в общении с представителями противоположного пола. И тут на помощь приходит Сеть. Место, где вам рады, где Вы с легкостью найдете единомышленников, друзей или, на худой конец, собеседников. Зачем поддерживать старые связи, зачем думать о повседневных проблемах и строить реальные отношения, когда есть такая возможность быть выслушанным и понятым? И World Wide Web может стать настоящей паутиной, из которой очень нелегко вырваться...