Was ist Virtual Reality: Eigenschaften, Klassifizierung, Ausstattung – ein detaillierter Überblick über das Fachgebiet. Totales Eintauchen: Wie VR-Apps Kindern beim Lernen helfen

Auf welche Trends in der IT-Welt es sich im Jahr 2017 zu achten lohnt. Einer der Punkte war die virtuelle Realität, und das aus gutem Grund. Das Interesse an VR ist in den letzten zwei bis drei Jahren stark gewachsen und nimmt weiter zu. Es tauchen immer mehr verschiedene Geräte und Technologien auf und vor allem neue Ideen, die von Entwicklern umgesetzt werden müssen.

In diesem Einführungsartikel werden wir über die Eigenschaften, Arten und Anwendungsbereiche von VR sprechen – dies wird denjenigen helfen, sich besser zurechtzufinden, die ihre Reise in einem sich entwickelnden und relevanten Bereich beginnen möchten.

Eine virtuelle Realität ist eine computergenerierte dreidimensionale Umgebung, mit der der Benutzer interagieren und ganz oder teilweise in sie eintauchen kann.

VR-Eigenschaften

Es ist selten, ein komplettes Set zu finden, aber unten sind die Funktionen aufgeführt, auf die Sie sich beim Erstellen konzentrieren müssen virtuelle Realität.

• Plausibel - unterstützt den Realitätssinn des Benutzers für das, was passiert.
• Interaktiv - sorgt für Interaktion mit der Umgebung.
• Maschinell generiert - basiert auf leistungsstarker Hardware.
• Zum Studium verfügbar - bietet die Möglichkeit, eine große, detaillierte Welt zu erkunden.
• Einen Präsenzeffekt erzeugen - Dabei werden sowohl das Gehirn als auch der Körper des Benutzers in den Prozess einbezogen und so viele Sinne wie möglich angesprochen.

Arten von VR

Immersive VR

Dieser Typ impliziert das Vorhandensein von drei Faktoren:

1. Eine glaubwürdige Simulation der Welt mit einem hohen Detaillierungsgrad.
2. Ein Hochleistungscomputer, der in der Lage ist, Benutzeraktionen zu erkennen und in Echtzeit darauf zu reagieren.
3. Spezielle Geräte, die an einen Computer angeschlossen sind und beim Erkunden der Umgebung für einen immersiven Effekt sorgen. Wir werden etwas später ausführlicher darüber sprechen.

VR ohne Immersion

Nicht jeder und nicht immer braucht ein vollständiges Eintauchen in eine alternative Realität. Nicht-immersive Simulationen sind Simulationen mit hochwertigen Bildern, Ton und Controllern, die idealerweise auf einem Breitbildbildschirm übertragen werden. In diese Kategorie fallen auch Projekte wie archäologische 3D-Rekonstruktionen antiker Siedlungen oder Gebäudemodelle, die Architekten erstellen, um Kunden ihre Arbeit zu demonstrieren. Alle oben aufgeführten Beispiele entsprechen nicht vollständig den VR-Standards, ermöglichen jedoch ein um mehrere Ebenen tieferes Erleben der simulierten Welt als andere Multimedia-Tools und werden daher als virtuelle Realität eingestuft.

VR mit gemeinsamer Infrastruktur

Dazu gehören „virtuelle Welten“ wie Second Life und Minecraft. Die einzige oben aufgeführte Immobilie, die ihnen fehlt Komplett-Set- Erzeugen des Präsenzeffekts: Solche Welten bieten kein vollständiges Eintauchen (im Fall von Minecraft gilt dies nur für die Standardsteuerung – das Spiel verfügt bereits über eine Version für die virtuelle Realität, die Oculus Rift- und Gear VR-Helme unterstützt). Allerdings verfügen virtuelle Welten über ein gutes Maß an Interaktion mit anderen Nutzern, das bei „echten“ Virtual-Reality-Produkten oft fehlt.

Virtuelle Welten kommen nicht nur in der Gaming-Branche zum Einsatz: Dank Plattformen wie 3D Immersive Collaboration und Open Cobalt lassen sich 3D-Arbeits- und Lernräume organisieren – „immersive Collaboration“ nennt man das.

Die Schaffung der Möglichkeit zur gleichzeitigen Interaktion mit der Gemeinschaft und zum völligen Eintauchen ist heute eine davon wichtige Bereiche Entwicklung von VR (erinnern Sie sich an Minecraft).

VR basierend auf Internet-Technologien

Informatiker haben eine Möglichkeit entwickelt, mithilfe der Virtual Reality Markup Language-Technologie, ähnlich wie HTML, virtuelle Welten im Internet zu erstellen. Es wurde eine Zeit lang vernachlässigt und gilt heute als veraltet, aber angesichts des wachsenden Interesses von Facebook an VR verspricht die Zukunft der virtuellen Realität nicht nur auf Interaktion, sondern auch auf Internet-Technologien zu basieren.

Es gibt auch AR, nicht zu verwechseln mit VR

AR (Augmented Reality) ist erweiterte Realität. Ja, PokemonGo (das übrigens jeder schon vergessen hat) gehört genau in diese Kategorie, obwohl es sich um ein etwas vereinfachtes Beispiel handelt. Im Gegensatz zu VR, von der wir uns bewusst isolieren Umfeld Mit Augmented Reality können Sie im Wahrnehmungsfeld des Benutzers eine Überlagerung der virtuellen Welt mit der realen Welt erstellen. Auf diese Weise können wir gleichzeitig Informationen aus zwei Quellen erhalten.

Technisch gesehen ist AR keine virtuelle Realität, aber die Fragen, die sich bei der Erstellung stellen, ähneln denen, die sich bei der Erstellung von VR stellen (z. B. wie man das Gerät dazu bringt, seinen genauen Standort zu berechnen und sich an die kleinsten vom Benutzer vorgenommenen Änderungen anzupassen). Echtzeit). Daher gelten AR- und VR-Technologien als recht eng miteinander verbunden.

1. Für einen Computer – arbeiten Sie in Verbindung mit einem PC oder Konsolen: Oculus Rift, HTC Vive, Playstation VR.
2. Für mobile Geräte – sie heißen Headsets und funktionieren in Verbindung mit Smartphones, sie sind ein Halter mit Linsen: Google Cardboard, Samsung Gear VR, YesVR.
3. Unabhängige Virtual-Reality-Brille - unabhängige Geräte, laufen unter speziellen oder angepassten Betriebssystemen: Sulon Q, DeePoon, AuraVisor.

Eine Alternative für diejenigen, die sich nicht die Haare ruinieren wollen: Die Bilder werden in diesem Fall nicht in den Helm, sondern an die Wände des Raums übertragen, oft dargestellt durch MotionParallax3D-Displays (in einigen Fällen jedoch für eine vollständigere UX). Räume müssen Sie eine 3D-Brille tragen oder sogar CAVE und HMD kombinieren). Es gibt die Meinung, dass VR-Räume viel besser sind als VR-Helme: Höhere Auflösung, das Tragen eines sperrigen Geräts ist nicht erforderlich, bei dem manche Menschen sogar Reisekrankheit bekommen, und die Selbstidentifikation ist aufgrund der Tatsache, dass der Benutzer über ein solches Gerät verfügt, einfacher die Möglichkeit, sich ständig selbst zu sehen. Allerdings ist der Kauf eines solchen Helms natürlich deutlich teurer als der Kauf eines Helms.

Datenhandschuhe

Um das instinktive Bedürfnis des Benutzers zu befriedigen, mit seinen Händen das zu berühren, was er bei der Erkundung der Umgebung interessant findet, wurden Handschuhe mit Sensoren entwickelt, die die Bewegungen der Hände und Finger erfassen. Technische Unterstützung Dieser Prozess variiert – es ist möglich, ihn zu verwenden Glasfaserkabel, Dehnungsmessstreifen oder Piezoelektrische Sensoren sowie elektromechanische Geräte (z. B. Potentiometer).

Joysticks (Gamepads) / Zauberstäbe

Spezielle Geräte zur Interaktion mit einer virtuellen Umgebung, die integrierte Positions- und Bewegungssensoren sowie Tasten und Scrollräder wie eine Maus enthalten. Heutzutage werden sie zunehmend drahtlos ausgeführt, um Unannehmlichkeiten und Kabelsalat beim Anschluss an einen Computer zu vermeiden.

VR-Anwendungen

Ausbildung

VR wird verwendet, um Trainingsumgebungen für Aktivitäten zu simulieren, die vorheriges Training erfordern, wie zum Beispiel das Fliegen eines Flugzeugs, Fallschirmspringen und sogar Gehirnoperationen.

Die Wissenschaft

VR verbessert und beschleunigt die Erforschung der molekularen und atomaren Welt: Eingetaucht in eine virtuelle Umgebung kann ein Wissenschaftler mit Partikeln umgehen, als wären sie LEGO-Steine.

Medizin

Neben der Ausbildung von Chirurgen erweist sich die VR-Technologie auch bei den Operationen selbst als nützlich: Der Arzt kann mithilfe spezieller Geräte die Bewegungen des Roboters steuern und so den Prozess besser kontrollieren.

Industriedesign und Architektur

Anstatt teure Modelle von Autos, Flugzeugen oder Gebäuden zu bauen, können Sie ein virtuelles Modell erstellen, mit dem Sie das Projekt nicht nur von innen betrachten, sondern auch seine technischen Eigenschaften testen können.

Spiele und Unterhaltung

An dieser Moment Dies ist der bekannteste und umfassendste Bereich der VR-Nutzung: Er umfasst sowohl Spiele als auch Kino, virtuellen Tourismus und den Besuch verschiedener Veranstaltungen.

Wie bereits erwähnt, lässt sich VR weiterhin integrieren verschiedene Bereiche Teil unseres Lebens ist und sich vom Science-Fiction-Mythos zur (virtuellen) Realität entwickelt hat. Wählen Sie also einen Bereich aus, in dem Sie sich weiterentwickeln möchten, und machen Sie weiter. Eine internationale Organisation standardisiert derzeit VR-Technologien

Das interaktive Grafiklabor United 3D Labs entwickelt Virtual-Reality-Lösungen, darunter:

• industrielle VR-Simulatoren;
• Virtual-Reality-Simulatoren;
• Museumsausstellungen und interaktive VR-Installationen;
• virtuelle Rundgänge;
• Spiele.

Virtuelle Realität, entwickelt von United 3D Labs für die MIREA-Niederlassung in Frjasino.

Das Geheimnis der virtuellen Realität

Virtual Reality (VR) ist vielleicht der geheimnisvollste und beliebteste Teil Computergrafik. Viele Science-Fiction-Bücher und -Filme preisen seine Vorteile und machen Angst mögliche Konsequenzen verwenden. Virtuelle Realität entführt den Nutzer in eine von Entwicklern geschaffene künstliche Welt. Im Gegensatz zur erweiterten Realität, bei der die Grundlage ein reales Bild ist, das von einer Videokamera übertragen wird, werden in der virtuellen Realität alle Objekte in Computergrafik-Entwicklungsprogrammen erstellt.

Verschiedene Anwendungen von Virtual-Reality-Technologien sind seit mehreren Jahrzehnten bekannt und werden im militärischen Bereich, in der Raumfahrtindustrie und in der Medizin aktiv eingesetzt. Normale Benutzer sind erst vor Kurzem mit der virtuellen Realität in Berührung gekommen – mit dem Erscheinen der Virtual-Reality-Brillen Oculus Rift und HTC Vive, die 2016 weit verbreitet waren, sowie aller Arten von VR-Helmen für Mobiltelefone.

Nicht nur VR-Brillen

Es ist zu beachten, dass es sich bei der virtuellen Realität bei weitem nicht nur um Brillen und Helme handelt. Multi-Screen-Konfigurationen, CAVE-Räume (CAVE Automatic Virtual Environment), Virtual Reality Video Wall mit einem Betrachtungswinkel von mehr als 180 Grad usw., alle diese Lösungen sind auch darauf ausgelegt, den Benutzer in die virtuelle Welt zu versetzen. Diese Systeme sind aus technischer Sicht sehr teuer und äußerst komplex, bieten aber gleichzeitig eine Reihe von Vorteilen, angefangen beim Hauptvorteil – das Tragen einer eher unbequemen Virtual-Reality-Brille entfällt.

Anwendung der virtuellen Realität

Natürlich haben zunächst einmal die Macher von Computerspielen die Möglichkeiten bezahlbarer VR-Brillen genutzt – den Nutzer in die virtuelle Welt eines Spiels zu versetzen, ist natürlich viel interessanter (und verspricht viel größere Gewinne), als dies zu zeigen die ganze Welt auf einem Monitorbildschirm. Aber relativ billige Virtual-Reality-Brillen für Verbraucher haben ernstere Einsatzmöglichkeiten. Was früher nur dem Militär vorbehalten war, das eine Brille für 50.000 Dollar kaufte, steht heute Museen, Schulen und Instituten zur Verfügung. Alle Arten realistischer virtueller Rundgänge, Rekonstruktionen von Objekten und Ereignissen, virtuelle Experimente, die Möglichkeit, mit eigenen Augen zu sehen, was man nicht sehen kann wahres Leben– das ist nur ein kleiner Teil der Möglichkeiten, die eine Virtual-Reality-Brille bietet. Und natürlich haben Industrieunternehmen die einzigartigen Möglichkeiten der virtuellen Realität genutzt, um realistische Simulatoren und Simulatoren zu erstellen.

Eigenständiges Virtual-Reality-Headset

Besonderes Augenmerk sollte auf das Segment der drahtlosen Virtual-Reality-Brillen wie HTC Focus oder Oculus Go gelegt werden. Natürlich verlieren sie in puncto Komplexität und Grafikqualität gegenüber ihren älteren Brüdern Oculus Rift und HTC Vive, haben aber einen großen Vorteil – Mobilität. Sie sind nicht an einen Desktop-Computer angeschlossen. Und sie verfügen über genügend Rechenleistung, um Projekte derselben Architekturvisualisierung oder einen kleinen Simulator anzuzeigen.

Das interaktive Grafiklabor von United 3D Labs lädt Sie in unseren Demoraum ein. Gerne zeigen wir Ihnen die von uns entwickelten Virtual-Reality-Lösungen, demonstrieren die wichtigsten auf dem Markt erhältlichen VR-Brillenmodelle und sprechen über deren Stärken und Schwächen.

Ich weiß nicht, wie es Ihnen geht, aber ich persönlich warte seit anderthalb Jahren darauf, dass VR endlich anfängt, den Markt aufzubrechen. Zuerst gab es Google Cardboards aus Pappe, die dienten das perfekte Geschenk sogar ein Freund, sogar eine Frau. Dann veröffentlichte Microsoft ein farbenfrohes Video zum Super-Bowl-Finale, das die weit von der Realität entfernten Fähigkeiten von Hololens zeigt. Und natürlich haben wir 2016 viele Rezensionen über unglaublich coole, frisch gebackene VR-Geräte gesehen und gelesen und auch die ersten hochwertigen datenorientierten Spiele auf Geräten gespielt.

Trotz alledem ist die Popularität von VR-Anwendungen immer noch weit von den gegebenen Anwendungen entfernt, was das Interesse jedoch keineswegs schmälert. Wenn also eine Revolution bevorsteht, ist es jetzt an der Zeit, das Banner zu tragen eigene Hände. Aber wie?

Ganz einfach

Sie können mobile Anwendungen erstellen, ohne ein geeignetes Smartphone zur Hand zu haben, aber die Erstellung einer VR-Anwendung ohne das entsprechende Gerät ist nahezu unmöglich. Daher besteht Ihr erster Schritt darin, einen beliebigen, auch einfachen VR-Adapter zu kaufen.

Der nächste Schritt besteht darin, die richtige „Engine“ zu installieren, in unserem Fall Unity. Heute er der beste Weg konfiguriert, um nicht nur VR-Anwendungen von Grund auf zu erstellen, sondern auch bestehende 3D-Kreationen in dieses Format zu übersetzen. Wenn Sie im Internet herumstöbern, könnten Sie übrigens auf die Meinung stoßen, dass die VR-Option von Unity ursprünglich für die Interaktion mit dem Google Cardboard SDK entwickelt wurde, sodass die Verwendung unter iOS viele Schwierigkeiten bereiten wird. Der erste Teil ist teilweise wahr, der zweite jedoch nicht. Wirkliche Probleme sind jedenfalls nicht aufgefallen.

Dritter und Hauptschritt— die Anwendungsentwicklungsumgebung, das sind standardmäßige und bekannte IDEs, in dieser Hinsicht gibt es keinen grundsätzlichen Unterschied.

Mehr zum Helfen

Wenn wir über das Schaffen sprechen mobile Anwendungen, dann gilt dieser spezielle Satz an Werkzeugen als optimal, aber je nach Art Ihrer Kreation können Sie auch andere verwenden.

Unwirkliche Engine
Ab Version 4 stehen Ihnen auch die Möglichkeiten zum Arbeiten mit VR-Grafiken zur Verfügung. Aufgrund der Komplexität und der hohen Kosten der Plattform wäre es jedoch schwierig, Unreal als vorrangige Option zu bezeichnen.

InstaVR
Ein Webdienst, mit dem Sie mit wenigen Klicks Ihre eigene VR-Anwendung erstellen können. Perfekt für die Umsetzung einfacher Ideen, sei es Landschaftsvisualisierung oder eine virtuelle 3D-Konsole.

Wonda VR
Ein spezialisierter Dienst für die Erstellung von VR-Videos. Prototyping, Video-Stitching und das Anwenden von Effekten sind hier wirklich einfach, aber der Preis beginnt bei 499 €. Es gibt jedoch eine 14-tägige Testversion, um die Funktionen zu testen.

Anwendung zur Bearbeitung von Fotos mit der Möglichkeit zur Konvertierung in das VR-Format.

Spritzen
Ein ähnlicher Dienst, der nur für iOS verfügbar ist. Es befindet sich noch in der Entwicklung, verfügt aber bereits über eine gute Funktionalität.

Unterschiede zur Spieleentwicklung

Es gibt keine grundsätzlichen Unterschiede. Aus der Sicht der Entwicklung von VR-Anwendungen und 3D-Spielen ist der Ansatz nahezu identisch, der einzige Unterschied besteht darin kleine Details. Wenn die Qualität von 3D-Spielen heute außerdem direkt von der grafischen Komponente und der Handlung abhängt, können Sie mit VR einen der Aspekte vernachlässigen und erfolgreich bleiben.

Nützliche Literatur

Aufgrund seiner spezifischen Natur gibt es weltweit nicht viel nützliche Literatur über die Entwicklung beliebter und schöner VR-Anwendungen. Machen wir uns also mit der oberflächlichen Bildungsliteratur vertraut.

Google VR – beginnen wir mit dem offiziellen Leitfaden von Google, der erklärt, wie man aus einer einfachen Box ein Unterhaltungswunder macht;

Microsoft VR – ähnliche Schritt-für-Schritt-Anleitung, jedoch von Microsoft;

So erstellen Sie eine VR-App ohne Erfahrung – ein nützlicher und anschaulicher Artikel, der Ihnen bei der Erstellung Ihrer ersten Anwendung hilft;

Erstellen einer Gear VR-App in Unity Free– und hier ist ein Schulungsvideo, wie Sie mit Ihren direkten Händen und Unity eine VR-Süßigkeit erstellen.

Das Bildungssystem ist recht konservativ. Trotz vieler innovativer Entwicklungen und Entdeckungen wird der Bildungssektor praktisch nicht genutzt revolutionäre Methoden Unterricht, die meisten von ihnen bevorzugen die „Klassiker“. Aber Informationstechnologie Schlagen Sie neue Regeln für diesen Bereich vor - Training im Augmented-Reality-Format.

Schulung im Virtual-Reality-Format

Zunächst einmal ist es erwähnenswert, dass Augmented und Virtual Reality nicht dasselbe sind. Um eine virtuelle Realität zu erstellen, benötigen Sie entweder eine Brille, mit der Sie zeichnen können neue Welt. Komponenten zur Erstellung virtueller Realität (leistungsfähige und moderne Hardware, Brillen) sind recht teuer. Ein weiteres Hindernis für die Einführung der virtuellen Realität im Bildungsbereich könnte der „Kontaktverlust“ zwischen Lehrer und Schüler sein: Der Schüler bewegt sich in der virtuellen Welt und vergisst dabei die Realität im Klassenzimmer.

Mit zusätzlicher Realität sind die Dinge viel einfacher. Augmented Reality – eine innovative Art der Demonstration Unterrichtsmaterial. Ein langweiliges und sehr abgedroschenes Bild erwacht zum Leben. Dies beeinträchtigt die Interaktion zwischen Schülern und Lehrern nicht nur nicht, sondern trägt auch in größerem Maße (Interessen) dazu bei.

Die Entwicklung von AR (Augmented Reality) ist noch recht jung – seit seiner Einführung sind weniger als 10 Jahre vergangen und es wird im Bildungssystem noch nicht weit verbreitet (sogar in entwickelten Ländern). Es hat seine breite Anwendung in Museen („Revitalisierung“ von Objekten) und in der Straßenwerbung gefunden.
Um das System in die Tat umzusetzen, benötigen Sie keine hochentwickelten und teuren Geräte: eine Kamera (sogar eine Kamera in einem Smartphone reicht aus), einen Bildschirm (Fernseher, Tablet, Telefon), mit Ihrem vorhandenen Gerät kompatible Software und eine AR Marker. Als Marker kann eine Zeichnung, Zeichnung, ein grafisches Bild oder ein realer Gegenstand (Gebäude, Postkarte oder Schokoriegel) verwendet werden. Die Anwendung identifiziert den vorgeschlagenen Marker und spielt eine Grafik oder Animation auf dem Bildschirm ab.

Mit VR macht Lernen Spaß

Wie das in der Praxis geschieht. Auf dem Schreibtisch vor dem Schüler liegt ein normales Lehrbuch. Die Abbildung im Buch zeigt die Kamera eines Gadgets mit installierter Software. Das Programm erkennt Buchzeichnungen als Marker und statt einer flachen Zeichnung eines Atoms erscheint ein dreidimensionales Objekt, das von allen Seiten betrachtet werden kann. Unterricht mit Augmented Reality ermöglicht es den Schülern, Teil laufender Prozesse sowohl auf der Mikro- (molekularer Ebene) als auch auf der Makrowelt (auf der Ebene) zu werden Sonnensystem und Galaxien). Kaum jemand möchte auf solche Physikstunden verzichten.

Außerdem fällt es vielen Menschen viel leichter, Informationen, die sie durch Augenkontakt erhalten, wahrzunehmen, als durch eine Formel oder Zeichnung. Somit wird diese Technologie dazu beitragen, die Hürde des Wissenserwerbs für Schüler und Studenten ohne zusätzlichen Aufwand und ernsthafte Investitionen zu überwinden. AR wird bei der Entwicklung des räumlichen Denkens nützlich sein.

Von der Entwicklung zur Realität.

Das Startup HoloGroup (Russland) arbeitet heute aktiv daran, Augmented-Reality-Technologie in den Bildungsalltag von Schulkindern einzuführen.
HoloGroup wurde Gewinner des unabhängigen Preises „Time of Innovation 2016“ in der Kategorie „Computer und drahtlose Technologien„ in der Nominierung „Entdeckung des Jahres“.

Virtual-Reality-Training von HoloStydy ©Foto holo.group

Ein Team von Spezialisten arbeitet an der Entwicklung von Lektionen im AR-Format, angepasst an Microsoft HoloLens (eine von ihnen entwickelte Anwendung). Mit Hilfe dieser Anwendung können Sie sich bereits mit der Struktur unseres Planeten vertraut machen.
Augmented Reality macht aus eintönigem Unterricht ein spannendes Abenteuer.

Heutzutage unterstützt die Virtual-Reality-Technologie Museen bei der Umstellung auf Qualität Neues level Interaktion mit Besuchern. Mithilfe von Panoramavideos und 3D-Grafiken hat jeder die Möglichkeit, für die Öffentlichkeit geschlossene Museumsarchive, verlorene Exponate oder rekonstruierte historische Denkmäler zu besichtigen. Darüber hinaus ist die virtuelle Realität eine großartige Möglichkeit, entfernte Architekturstandorte und Ausstellungsräume überall zu besuchen Globus. Unser Artikel hilft Ihnen, Geräte zur Erstellung virtueller Realität zu verstehen, informiert Sie über die Geschichte dieser Technologie und den Einsatz virtueller Realität in Museen.

In Kontakt mit

Klassenkameraden

Mit der 360°-Videotechnologie können Sie Panoramafilme mit unterschiedlichem Grad an Interaktivität erstellen, bei denen der Betrachter den Blickwinkel nach Belieben steuert. Dieses Video kann in einem Virtual-Reality-Helm, mit einer speziellen Anwendung auf einem Smartphone oder auf einem PC-Display angesehen werden.

Die Erfahrung von Touristen, die einen Ausflug zu einer antiken Pyramide machten oder eine Ausstellung im Louvre besuchten, die bisher nur wenigen zugänglich war, kann jetzt durch das vollständige Eintauchen in die virtuelle Realität von allen geteilt werden.

Virtuelle Realität (VR) ist eine Computersimulation einer realen oder fiktiven Welt, in die eine Person eintaucht und interagiert. Nicht nur eine künstliche Welt, sondern ein komplexes und gut funktionierendes System von Geräten, die die Sinne synchron beeinflussen können.

Es scheint, dass die virtuelle Realität erst in den letzten Jahrzehnten erfunden und geschaffen wurde. Die Umsetzung dieser Idee begann jedoch schon vor fast 100 Jahren.

Geschichte der virtuellen Realität

Link Trainer während seines Einsatzes auf einer RAF-Station im Jahr 1943

Im Jahr 1956 machte sich der Kameramann Morton Heilig, der später als „Vater der virtuellen Realität“ bezeichnet wurde, daran, eine hochentwickelte Maschine zu entwickeln, die eine Motorradfahrt durch die Straßen von Brooklyn simulieren konnte. Er wollte ein „Kino der Zukunft“ schaffen Hauptidee die darin bestand, eine Person mithilfe von Erschütterungen, Lärm, Wind und Gerüchen vollständig in einen speziell vorbereiteten Film einzutauchen. Das Projekt hieß „Sensorama“ und wurde patentiert. Das Prinzip dieses Geräts wurde zur Grundlage für die Schaffung moderner 4D-Kinos.

Der nächste große Durchbruch auf dem Gebiet der VR-Technologien und der Schaffung der uns bekannten virtuellen Realität erfolgte 1977. Das erste moderne VR-System war die Aspen Movie Map, die am Massachusetts Institute of Technology entwickelt wurde. Dieses Computerprogramm simulierte einen Spaziergang durch eine Stadt in Colorado und bot die Möglichkeit, zwischen zwei Optionen zu wählen verschiedene Wege Geländeanzeige: Sommer und Winteroptionen Virtuelle Spaziergänge durch Aspen basierten auf realen Fotos.

Vorführung der Arbeit „Aspen Film Maps“

Bis Ende der Achtzigerjahre galt die Virtual-Reality-Technologie als vielversprechend, doch aufgrund der Komplexität der Umsetzung und der hohen Gerätekosten ließ das Interesse daran bald nach. Erst im Jahr 2012 begann man wieder über virtuelle Realität zu sprechen, als Geräte zum Eintauchen in die virtuelle Realität auf den Markt kamen, die einem breiten Spektrum von Menschen zur Verfügung standen.

Virtual-Reality-Technologien

Kameras zum Aufnehmen von 360°-Videos

Kameras zum Aufnehmen von 360°-Videos

Binauraler Klang

IN Computerspiele Dieses Problem wurde mit Special gelöst Software, Angabe der Position von Schallquellen im virtuellen Raum. Mit dem Aufkommen des 360°-Videoformats entstand jedoch die Notwendigkeit, den Ton äußerst genau aufzuzeichnen – so wie eine Person, die an einem bestimmten Punkt steht, ihn hört.

Zu diesem Zweck wird der sogenannte binaurale Klang verwendet – er wird mit speziellen Mikrofonen aufgenommen und wiederholt die Form Ohrmuschel Person.

Geräte zur Aufnahme von binauralem Ton

Virtual-Reality-Helme

Gear VR – Virtual-Reality-Headset von Samsung

Es gibt zwei Arten von Virtual-Reality-Helmen: vollwertige Helme, die über einen eigenen Prozessor verfügen und an einen Computer angeschlossen werden, und mobile Helme, in die ein Smartphone mit einer speziellen Anwendung eingesetzt wird.

Vollständige Headsets (wie Oculus Rift, HTC Vive und Sony PlayStation VR) verfügen über zwei integrierte Displays – wenn Sie das Gerät aufsetzen, sind diese einige Zentimeter von Ihren Augen entfernt. Auf den Displays wird das gleiche Bild übertragen, allerdings mit einem leichten Versatz. Vor den Displays befinden sich zwei bildverzerrende Linsen, die einen dreidimensionalen Bildeffekt erzeugen. Damit Sie sich beim Drehen des Kopfes in der virtuellen Welt umsehen können, verfügt der Helm über mehrere Sensoren: ein Magnetometer, ein Gyroskop und einen Beschleunigungsmesser. Ein anderer – ein Tracker mit Infrarot-LEDs – soll auf dem Tisch stehen, die Person anschauen und ihre Position im Raum aufzeichnen. Es ist für Spiele erforderlich, bei denen Bewegungsfreiheit erlaubt ist. Zur Datenübertragung und Stromversorgung ist außerdem ein USB-Kabel an das Gerät angeschlossen.

Oculus Rift Virtual-Reality-Helm

Das derzeit fortschrittlichste Virtual-Reality-Headset ist das Oculus Rift. Besonderheit Oculus Rift ist eine linsenbasierte Methode zur Bildkonstruktion – der Betrachter, der einen Helm trägt, blickt nicht direkt, sondern durch spezielle asphärische Linsen auf das Stereobild. Mit Hilfe von Linsen konnte der Blickwinkel deutlich erweitert werden, sodass er dem menschlichen biologischen Sehen nahe kommt, wodurch der Helm ein ungewöhnlich tiefes Eintauchen in die virtuelle Realität ermöglicht. Diese Funktion bestimmt zukünftiges Schicksal Brillen – das Projekt entwickelte sich zu einem der sich am dynamischsten entwickelnden Projekte in der Branche, auf der ganzen Welt wurden experimentelle Anwendungen für Oculus Rift entwickelt und 2014 kam es zu einem der Rekordgeschäfte der Branche – Facebook kaufte Oculus für 2 Milliarden US-Dollar.

Bis der Oculus Rift kam Einzelhandelsumsätze können sie auf der Website des Entwicklers für 599 US-Dollar bestellt werden.

Die einfachsten mobilen Virtual-Reality-Headsets bestehen aus einem Stück Pappe, einem Paar Kunststofflinsen und einem Smartphone als Bildschirm.

Google Cardboard ( aus dem Englischen übersetzt - Pappe) ist ein Experiment von Google im Bereich Virtual Reality, das auf einem Papphelm basiert, in den ein Android-Smartphone eingesetzt wird. Das Smartphone teilt das Bild in ein Stereopaar auf und verfolgt sogar die Position des Kopfes.

Google Cardboard

Sie können den Helm selbst zusammenbauen oder ihn für 15 $ kaufen. Heute ist er der am weitesten verbreitete Helm der Welt, der in etwa fünf Millionen Exemplaren hergestellt wurde.

Andere mobile Helme aus Pappe bestehen meist aus Pappe und Metall, um eine möglichst lange Lebensdauer des Geräts zu gewährleisten.

Darüber hinaus gibt es mobile Virtual-Reality-Helme aus Kunststoff mit der Möglichkeit, die Position der Linsen anzupassen, einem eingebauten Lüfter, einer Lautstärketaste und einem Akku zum Aufladen eines Smartphones (z. B. Homido, Durovis Dive, Gear VR). und andere).

Fernglas

Vom Multimedia Solutions Laboratory entwickeltes Virtual-Reality-Fernglas

Mit Hilfe eines Fernglases können Sie Hunderte von Jahren zurückreisen und Rekonstruktionen historischer Objekte und Ereignisse mit eigenen Augen betrachten, mit dem Effekt eines völligen Eintauchens.

Interaktivität in der virtuellen Realität

3D-Grafiken in der virtuellen Realität

Solche Elemente können sein:

Einbindung diverser Zusatzinhalte in 360°-Videos (Bilder, Videos, Hyperlinks etc.) – „Bild-in-Bild“-Funktion

Übergang von einem 360°-Videobild in einen simulierten 3D-rekonstruierten Realitätsraum.

Die interaktive Interaktion ermöglicht die Wahl der Route: Der Benutzer kann an bestimmten Punkten im Video (Gabelungen) die gewünschte Fortsetzung der Exkursion wählen oder zurückgehen. Das Zeigen auf ein Element erfolgt durch Drehen des Kopfes, das mithilfe eines Virtual-Reality-Helms verfolgt wird. Indem Sie das Fadenkreuz einige Sekunden lang über das ausgewählte Element halten, wird das Element aktiviert und der nächste Abschnitt des 360°-Videos gestartet, beispielsweise erscheint ein Video der nächsten Messehalle.

Auf den „vorderen“ Passagen kann es einen Leitfaden in Form einer dreidimensionalen Animation geben, der über die Exponate spricht. Auf Wunsch kann der Benutzer die Anzeige eines Teils des Videos überspringen, indem er eine Taste auf der Tastatur drückt oder ein interaktives Element verwendet.

Die zweite Form der interaktiven Interaktion ist die Möglichkeit, vom 360°-Video zu einer virtuellen 3D-Rekonstruktion überzugehen. An bestimmten Stellen im Videorundgang erscheint ein Element, durch dessen Aktivierung sich der Benutzer in eine 3D-Rekonstruktion begibt, mit der Möglichkeit, sich frei im virtuellen Raum zu bewegen und zum Originalvideo zurückzukehren.

Beispiele für den Einsatz von Virtual-Reality-Technologien in Museen

Die Agentur Goodby Silverstein & Partners wurde mit der Erstellung einer VR-Version des Films beauftragt. Die Künstler haben die Leinwand sorgfältig untersucht und ihre 3D-Version sehr detailliert nachgebildet. An dem Projekt waren auch Künstler des Disney-Studios aktiv beteiligt, die zuvor mit dem Museum zusammengearbeitet hatten, um den Animationsfilm Destino zu erstellen. Das Ergebnis davon Zusammenarbeit wurde zu einem Projekt für den virtuellen Helm Oculus Rift, mit dessen Hilfe sich jeder in der berühmten Leinwand wiederfinden kann.

Virtuelle Realität im Salvador Dali Museum

Mit der WoofbertVR-App für Samsung Gear VR können Sie die berühmtesten Kunstmuseen der Welt bequem von zu Hause aus besuchen. Eine Tour durch die Londoner Courtauld Gallery ist jetzt verfügbar. Der virtuelle Spaziergang wird von Kommentaren des berühmten britischen Schriftstellers und Autors von Graphic Novels Neil Gaiman begleitet. Die Idee, eine solche Anwendung zu erstellen, kam dem Geschäftsführer von Woofbert, Robert Humvey, der während seines Besuchs in Washington nicht in der Lage war, die National Gallery zu besuchen.

WoofbertVR-App für die Virtual-Reality-Brille Samsung Gear VR

Im Jahr 2016 erstellte das Labor für Multimedia-Lösungen einen Panoramarundgang für Besucher des Museums der Geschichte der Stadt Montschegorsk. Museumsgäste können einen virtuellen Rundgang durch die Werkstätten der Kola Mining and Metallurgical Company machen und den gesamten Produktionszyklus von Nichteisenmetallen sehen, indem sie einen Virtual-Reality-Helm tragen und eine spezielle Anwendung auf ihrem Smartphone starten.

Dreharbeiten zu einem virtuellen Rundgang durch die Werkstätten von Kola MMC

Es gibt viele Möglichkeiten, virtuelle Realität im Ausstellungsgeschehen einzusetzen. Unser Spezialistenteam hilft Ihnen bei der Auswahl beste Lösung
speziell für Ihr Museum und hilft Ihnen, das Projekt auf höchstem Niveau umzusetzen.

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