Virtual reality (VR) , användning av datormodellering och simulering som gör det möjligt för en person att interagera med en konstgjord tredimensionell (3-D) visuell eller annan sensorisk miljö . VR-applikationer fördjupar användaren i en datorgenererad miljö som simulerar verkligheten genom användning av interaktiva enheter, som skickar och tar emot information och bärs som skyddsglasögon, headset, handskar eller kroppsdräkter. I ett typiskt VR-format visar en användare som bär en hjälm med en stereoskopisk skärm animerade bilder av en simulerad miljö. De illusion att vara där (telepresence) utförs av rörelsesensorer som plockar upp användarens rörelser och justerar vyn på skärmen därefter, vanligtvis i realtid (i det ögonblick som användarens rörelse äger rum). Således kan en användare turnera i en simulerad svit av rum, uppleva förändrade synpunkter och perspektiv som är övertygande relaterade till hans egna huvudsvängningar och steg. Bära datahandskar utrustade med kraftåterkopplingsenheter som ger känslan av beröring, kan användaren till och med plocka upp och manipulera föremål som han ser i den virtuella miljön.
Skärm från World of Warcraft , ett massivt multiplayer-onlinespel (MMOG). 2006 Blizzard Entertainment, med ensamrätt
vilken subatomär partikel har ingen laddning?
Termen virtuell verklighet myntades 1987 av Jaron Lanier, vars forskning och teknik bidrog med ett antal produkter till begynnande VR-industrin. En röd tråd som kopplade tidig VR-forskning och teknikutveckling i USA var den federala regeringens roll, särskilt försvarsdepartementet, National Science Foundation och National Aeronautics and Space Administration (NASA). Projekt som finansieras av dessa byråer och bedrivs vid universitetsbaserade forskningslaboratorier gav en omfattande pool av begåvad personal inom områden som datorgrafik, simulering och nätverk miljöer och etablerade kopplingar mellan akademiskt, militärt och kommersiellt arbete. Historien om denna tekniska utveckling och det sociala sammanhang där den ägde rum, är föremål för denna artikel.
Konstnärer, artister och underhållare har alltid varit intresserade av tekniker för att skapa fantasivärldar, sätta berättelser i fiktiva utrymmen och lura sinnena. Många prejudikat för upphörande av misstro i en konstgjord värld i konstnärliga och underhållningsmedier föregick virtuell verklighet. Illusionära utrymmen skapade av målningar eller vyer har konstruerats för bostäder och offentliga utrymmen sedan antiken och kulminerade i de monumentala panoramaerna från 1700- och 1800-talen. Panorama suddade de visuella gränserna mellan de tvådimensionella bilderna som visar huvudscenerna och de tredimensionella utrymmena från vilka dessa betraktades, vilket skapade en illusion av nedsänkning i de händelser som avbildas. Denna bildtradition stimulerade skapandet av en serie medier - från futuristiska teaterdesigner, stereoptikoner och 3D-filmer till IMAX-biografer - under 1900-talet för att uppnå liknande effekter. Till exempel har filmformatet Cinerama widescreen, som ursprungligen kallades Vitarama när det uppfanns för världsmässan i New York 1939 av Fred Waller och Ralph Walker, sitt ursprung i Wallers studier av syn och djupuppfattning. Wallers arbete fick honom att fokusera på vikten av perifer syn för nedsänkning i en artificiell miljö, och hans mål var att ta fram en projektionsteknik som skulle kunna duplicera hela det mänskliga synfältet. Vitarama-processen använde flera kameror och projektorer och en bågformad skärm för att skapa en illusion av nedsänkning i det rum som uppfattas av en betraktare. Även om Vitarama inte var en kommersiell hit förrän i mitten av 1950-talet (som Cinerama), använde Army Air Corps framgångsrikt systemet under Andra världskriget för flygplansträning under namnet Waller Flexible Gunnery Trainer - ett exempel på länken mellan underhållningsteknik och militär simulering som senare skulle främja utvecklingen av virtuell verklighet.
Panorama över striden vid Gettysburg, målning av Paul Philippoteaux, 1883; vid Gettysburg National Military Park, Pennsylvania James P. Rowan
Sensorisk stimulering var en lovande metod för att skapa virtuella miljöer före användning av datorer. Efter lanseringen av en reklamfilm som heter Detta är Cinerama (1952) blev filmfotografen Morton Heilig fascinerad av Cinerama och 3D-filmer. Liksom Waller studerade han mänskliga sensoriska signaler och illusioner , hoppas att förverkliga en framtidens biograf. I slutet av 1960 hade Heilig byggt en individuell konsol med en mängd olika ingångar - stereoskopiska bilder, rörelsestol, ljud, temperaturförändringar, lukt och blåst luft - som han patenterade 1962 som Sensorama Simulator, utformad för att stimulera sinnena i en individ att simulera en verklig upplevelse realistiskt. Under arbetet med Sensorama designade han också Telesphere Mask, en huvudmonterad stereoskopisk 3-D TV-skärm som han patenterade 1960. Även om Heilig inte lyckades i sina ansträngningar att marknadsföra Sensorama, vid mitten av 1960-talet utvidgade han idén till ett teaterkoncept med flera visare patenterat som Experience Theatre och ett liknande system som heter Thrillerama för Walt Disney Company.
Fröna för virtuell verklighet planterades i flera datorfält under 1950- och 60-talen, särskilt i 3D-interaktiv datorgrafik och simulering av fordon / flyg. Från och med slutet av 1940-talet, Project Whirlwind, finansierat av US Navy, och dess efterföljande projekt, SAGE (Semi-Automated Ground Environment) radarsystem för tidig varning, finansierat av US Air Force, använde först katodstrålerör (CRT) ) bildskärmar och inmatningsenheter såsom ljuspennor (ursprungligen kallade ljuspistoler). När SAGE-systemet togs i drift 1957, flygvapen operatörer använde rutinmässigt dessa enheter för att visa flygplanspositioner och manipulera relaterade data.
magen och levern ligger i vilket hålighet
Under 1950-talet var datorns populära kulturella bild av en beräkningsmaskin, en automatiserad elektronisk hjärna som kunde manipulera data med tidigare otänkbara hastigheter. Tillkomsten av billigare andra generationen ( transistor ) och tredje generationen ( integrerad krets ) datorer frigjorde maskinerna från denna snäva bild, och därmed flyttade den uppmärksamheten till sätt på vilka datorer kunde öka människans potential snarare än att helt enkelt ersätta den inom specialområden Befrämjande till nummerkrossning. 1960 Joseph Licklider , professor vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) som specialiserat sig på psykoakustik, ställde en man-dator-symbios och tillämpade psykologiska principer på interaktioner och gränssnitt mellan människa och dator. Han hävdade att ett partnerskap mellan datorer och den mänskliga hjärnan skulle överträffa antingen ensam. Som grundande chef för den nya byrån för informationsbehandlingsteknik (IPTO) för Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) kunde Licklider finansiera och uppmuntra projekt som anpassades till hans vision om interaktion mellan människa och dator samtidigt som de tjänade prioriteringar för militära system, såsom datavisualisering och kommando-och-kontrollsystem.
En annan pionjär var elektrotekniker och datavetare Ivan Sutherland, som började sitt arbete med datorgrafik vid MIT: s Lincoln Laboratory (där Whirlwind och SAGE hade utvecklats). År 1963 slutförde Sutherland Sketchpad, ett system för interaktiv ritning på en CRT-skärm med en lätt penna och kontrollkort. Sutherland ägde noggrann uppmärksamhet åt strukturen för datarepresentation, vilket gjorde hans system användbart för interaktiv manipulation av bilder. 1964 fick han ansvaret för IPTO och från 1968 till 1976 ledde han datorgrafikprogrammet vid University of Utah, ett av DARPAs främsta forskningscentra. 1965 skisserade Sutherland egenskaperna hos det han kallade den ultimata skärmen och spekulerade i hur datorbilder kunde konstruera trovärdiga och rikt ledad virtuella världar. Hans uppfattning om en sådan värld började med visuell representation och sensorisk input, men det slutade inte där; han efterlyste också flera lägen för sensorisk inmatning. DARPA sponsrade arbete under 1960-talet på utdata- och inmatningsenheter i linje med denna vision, såsom Sketchpad III-systemet av Timothy Johnson, som presenterade 3D-vyer av objekt; Larry Roberts Lincoln Wand, ett system för att rita i tre dimensioner; och Douglas Engelbart uppfinning av en ny inmatningsenhet, datormusen.
Inom några år bidrog Sutherland med det tekniska artefakt oftast identifierad med virtual reality, den huvudmonterade 3D-datorskärmen. 1967 utförde Bell Helicopter (nu en del av Textron Inc.) tester där en helikopterpilot bar en huvudmonterad skärm (HMD) som visade video från en servokontrollerad infraröd kamera monterad under helikoptern. Kameran rörde sig med pilothuvudet, vilket både förstärkte hans nattsyn och gav en nedsänkning som var tillräcklig för att piloten skulle jämföra sitt synfält med bilderna från kameran. Denna typ av system skulle senare kallas augmented reality därför det förbättrad en mänsklig förmåga (vision) i den verkliga världen. När Sutherland lämnade DARPA för Harvard University 1966 började han arbeta på en bunden skärm för datorbilder ( ser fotografera). Detta var en apparat formad för att passa över huvudet, med skyddsglasögon som visade datorgenererade grafiska utdata. Eftersom skärmen var för tung för att kunna bäras bekvämt hölls den på plats av ett upphängningssystem. Två små CRT-skärmar monterades i enheten, nära bärarens öron, och speglar reflekterade bilderna i hans ögon och skapade en stereo-3D-visuell miljö som kunde ses bekvämt på kort avstånd. HMD spårade också var bäraren letade så att korrekta bilder skulle genereras för hans synfält. Betraktarens fördjupning i det visade virtuella utrymmet intensifierades av den visuella isoleringen av HMD, men andra sinnen isolerades inte i samma grad och bäraren kunde fortsätta att gå runt.
Tidig huvudmonterad displayenhet utvecklad av Ivan Sutherland vid Harvard University, c. 1967. Med tillstånd av Ivan Sutherland
Copyright © Alla Rättigheter Förbehållna | asayamind.com