Устройства для виртуального полета

Мы уже рассказывали об устройствах для эмуляции движения в виртуальной реальности. Но пешком, в конце концов, можно ходить и так. А вот изобразить в виртуальности свободный полет…

В конце концов, люди играют в авиа симуляторы во многом потому, что в жизни порулить Боингом-747, а уж тем более реактивным истребителем дано отнюдь не каждому, а попробовать все равно хочется.

Сама идея такого виртуального полета была отлично продемонстрирована в свое время в фильме "Газонокосильщик". А как обстоит дело с летательными симуляторами на практике?

Для начала опять вспомним постепенно набивающего оскомину "Газонокосильщика". Там, чтобы обеспечить герою ощущение полета, его подвешивали в хитрой конструкции из обручей, известной в народе как карданов (он же, гироскопический) подвес. Такая система обеспечивает подвешенному в середине объекту свободное вращение вокруг трех осей - то есть три степени свободы.

Если дополнить подвеску виртуальным шлемом, системой слежения за положением объекта и софтом, который будет следить за поворотами и генерировать соответствующую картинку, то в результате получится симулятор свободного парения. В качестве примера можно привести девайсы, в свое время разработанные компаниями Aerotrim USA, Orbotron, StrayLight Corporation и еще несколькими другими фирмами. Собственно, тут и разрабатывать было особо нечего - главное собрать воедино имеющиеся элементы и получить систему виртуальной реальности.

Управлять системой мог либо сам человек перемещением своего тела, либо подвес приводился в движение компьютером через систему приводов.

Надо сказать, что устройства эти пользовались приличной популярностью в качестве аттракционов - девайсы от StrayLight были первыми системами виртуальной реальности, установленными в Диснейленде. Произошло это событие в 1993 году. С тех пор практически все производители почили в бозе (или тщательно скрываются, что врядли). Видимо, народного интереса к виртуальному свободному полету все-таки не хватило для его коммерческого процветания.

Еще один любопытный девайс под названием DreamGlider был разработан Dreamality Technologies. Этот симулятор дельтаплана позволял управлять виртуальным летающим крылом, как и положено, перемещением трапеции. А для достоверности ощущений имел ограниченную свободу по продольной и поперечной осям. То есть, можно было почувствовать, как дельтаплан закладывает вираж, набирает высоту или снижается. Картинка выводилась на обычный дисплей или виртуальный шлем. В коммерческом варианте должен был еще добавиться вентилятор, изображающий ветер в лицо.

Свободный или частично свободный подвес - это один из подходов к симуляции полета. Другой вариант - платформы, закрепленные на активном гидравлическом приводе. Эти устройства тоже хорошо себя проявили в индустрии развлечений - в качестве замены традиционным пещерам ужасов и прочим поездкам в вагонетке по темному помещению. Идея достаточно простая - капсула с пассажирами устанавливается на платформе с гидроцилиндрами (возможны варианты с электрическим приводом или пневматикой), которые в соответствии с программой трясут капсулу и создают видимость рытвин и ухабов.

Понятно, что силовая платформа, вроде изображенной на фотографии, хотя и обеспечивает капсуле 6 степеней свободы (три поступательных и три вращательных), но в очень ограниченных пределах. И тут на помощь приходят особенности человеческого восприятия движения. После резкого, но короткого толчка, изображающего начало маневра (поворота, подъема и т.д.) платформа медленно возвращается в исходное положение, при этом мозг некоторое время по инерции продолжает считать, что движение продолжается.

Если грамотно сочетать импульсные перемещения платформы с визуальным рядом, то иллюзию свободного движения можно создать достаточно полную. Что касается визуального ряда, то его обычно обеспечивает обычный проектор, хотя возможны варианты с трехмерной проекцией (и поляризующими очками) или виртуальными шлемами. Естественно, чем лучше визуальное сопровождение, тем достовернее ощущение движения. Кстати, в "неподвижной виртуальности" возможен обратный эффект - визуальное движение, не подкрепленное физическим ощущением сбивает мозг с толку и может приводить к головокружению и тошноте.