Liveactor: виртуальный театр для живого актёра
Виртуальная реальность не терпит присутствия живых людей. Для полного погружения в неё нужно проследовать через узкие и запутанные интерфейсные ходы. Но как хочется пробраться в это «зазеркалье» собственной персоной, каждой клеточкой собственного физического тела.
Дабы обуздать сопротивление виртуального мира, несложнее всего выпустить его «наружу», в предметную действительность. И тогда возможно будет вольно, без интерфейсных оговорок, передвигаться по кибернетическому пространству.
Неприятности звуковой материализации виртуального мира в далеком прошлом уже решены, на этом направлении вероятны только небольшие технические усовершенствования.
До сих пор не удалось добиться всецело убедительной визуальной материализации, по всем трём физическим измерениям. Ну а оставшиеся человеческие рецепторы — вкуса, осязания и обоняния, — попросту держатся на голодном пайке.
Разумеется, что отечественное зрение уже практически удалось провести за шнобель, до полного обмана остались считанные доводы.
Одним из них может стать программно-аппаратный комплекс LiveActor («Живой актёр»), созданный группой имитации Центра человека и сотрудников моделирования (The Center for Human Modeling and Simulation — HMS) при университете Пенсильвании (University of Pennsylvania).
Принципиальная схема виртуальной пещеры (изображение sv.vt.edu).
Примечательно, что главная направленность изучений HMS — это не «оживление» виртуальных миров, а, напротив, виртуализация живых людей.
В Центре занимаются графическим компьютерным моделированием гуманоидных существ, копирующих людскую мимику, походку, жесты, поведение и язык.
Такое моделирование в реальном времени, имеет множество очевидных применений — армейских, развлекательных, медийных.
Следовательно, главным продуктом жизнедеятельности HMS являются совокупности захвата разных проявлений людской активности, и ПО для проецирования и проектирования киборгов их в виртуальную среду обитания.
Но отечественная задача прямо противоположна: создать убедительную объёмную проекцию киберпространства, в которой человек сможет ощущать себя как дома.
В принципе, существуют разные инструменты для её решения, к примеру, стерео-очки, создающие иллюзию трёхмерного изображения, либо шлемы виртуальной реальности.
При дневном свете виртуальная пещера смотрится как откровенное надувательство (изображение umr.edu).
Недочёт этих разработок, кроме необходимости что-то надевать себе на голову, лежит на поверхности — в оказавшейся среде нельзя передвигаться естественным образом.
Помимо этого, у злоупотребивших виртуальными чарами часто наблюдаются мигрени и головокружения.
В это же время, уже лет десять как создана разработка CAVE («Пещера»), создающая достаточно наглядную трёхмерную иллюзорную действительность.
Виртуальная пещера представляет собой что-то наподобие театральной декорации размером с помещение — пол и три стенки, лишь обнажённые. На всех этих поверхностях при помощи четырёх управляемых компьютером стереопроекторов формируется объёмное изображение.
Дабы вынудить зрителя поверить в оптический обман, на него нужно надеть стерео-очки — тогда раздвинутся стенки-экраны, а изображение поплывёт прямо в бесконечность.
В пределах и за пределами пещеры возможно кроме того расставить мебель. Мистификация раскроется лишь тогда, в то время, когда человек попытается присесть на виртуальный стул либо пройдёт через виртуальный стол.
К сожалению, дальше физических размеров пещеры не уйдёшь — порвётся экран, не смотря на то, что многие и пробуют это сделать.
Подобные разработки велись многими научными подразделениями: Laboratory for Scientific Visual Analysis (лаборатория научного визуального анализа при университете Виржинии), Electronic Visualization Laboratory at University of Illinois (лаборатория электронной визуализации при университете Иллинойса), Virtual Reality and Rapid Prototyping Laboratory (лаборатория виртуальной реальности при университете Миссури-Ролла) и другими.
Так выглядит объёмная виртуальная стенки. Без очков ничего не рассмотреть (фото viz-tek.com).
Язык не повернётся назвать эти изучения бесплодными. Более того, датчики, отслеживающие перемещения субъекта в пределах виртуальной пещеры, разрешали управляющему компьютеру поменять возможность видеопроекции и передвигать предметы, окружающие визитёра.
Действительно, остаётся непонятным, как всё это трудилось при одновременных блужданий по пещере нескольких человек.
Однако, изобретатели из HMS именуют собственное детище самым-самым, лишённым недочётов всех предшествующих разработок. Посмотрим, в чём LiveActor так уж разительно отличается от своих прародителей.
У любой приспособленной для повседневных потребностей виртуальной реальности должно быть минимум две составляющих: проекционная, снабжающая визуализацию компьютерной среды, и аналитическая, смотрящая за реакциями человека и формирующая обратную сообщение с киберокружением.
Что касается последней, то тут пенсильванцы пребывают очевидно в собственной стихии. Исходя из этого начнём с первой. Тут HMS воспользовался наработками двух учреждений: EON Reality и VizTek Inc.
EON есть одним из мировых фаворитов в области создания интерактивного визуального программного продукта. А Viz Tek создаёт аппаратное обеспечение для таких забав. В частности — установки объёмной проекции ICATCHER, складывающиеся из управляемого компьютером стереопроектора, многометрового экрана и нескольких пар 3D-очков.
При помощи этих инструментов удалось реализовать первую составляющую самой настоящей виртуальности. Дело оставалось за малым — встроить в неё живого человека.
Тут на помощь университетским докторам наук пришла корпорация Ascension Technology, создавшая оптическую совокупность захвата людских перемещений ReActor.
ReActor складывается из 480 точных электронных камер, объединённых в 12 конструктивных модулей. Модули окружают сцену LiveActor размером 3 на 6 метров.
Человек, перемещения которого нужно проанализировать, надевает на себя особый костюм, имеющий 30 инфракрасных маркеров для разных частей тела.
Перемещения этих маркеров и фиксируются практически пятьюстами камерами, что даёт только полную и правильную данные о действиях живого актёра виртуального театра.
Объёмная проекция турбодвигателя на экране LiveActor. Возможно потрогать, не опасаясь за собственную руку (фото hms.upenn.edu).
Не через чур ли громоздкая оказалась конструкция? По крайней мере, более функциональная, чем использовавшиеся в виртуальных пещерах.
Нужно подчернуть, что сканирующая часть установки не мешает работе её проекционной составляющей, поскольку они функционируют в различных частях волнового диапазона.
Иначе, в LiveActor до тех пор пока планируется применять всего один экран, причём проектор будет расположен за пределами подиума, что помой-му не мешает применению более несложной пассивной совокупности оптического сканирования.
Ну, так в чём же состоят заслуги фактически HMS, какова степень его участия в данном мероприятии? В первую очередь, так Центр распорядился грантом, взятым от правительственного Национального фонда науки (National Science Foundation).
Нужно полагать, вся использованная машинерия недёшево обошлась американским налогоплательщикам. Не смотря на то, что радует, что эту игрушку будут иметь не только армейские.
Помимо этого, HMS координирует работу всех участников амбициозного проекта. Обширно разрекламированная премьера виртуального аттракциона состоялась 15 мая 2003 года в филадельфийском Levine Hall.
Наконец, Центр взял на себя реализацию самой нетривиальной части разработки. Речь заходит о введении в создаваемую среду его любимых виртуальных киборгов.
Предполагается, что участники представления смогут взаимодействовать с этими фантомами естественным образом, как с живыми людьми, лишь потрогать их не удастся.
Согласно точки зрения учёных, эта часть проекта сложнее и ответственнее, чем его визуально-технологические нюансы. При моделировании компьютерных персонажей нужно учесть целый комплекс психотерапевтических, социальных, физиологических, лингвистических и поведенческих параметров.
Убедительность взятой модели — сверхзадача опыта, а все остальные компоненты LiveActor — только средства создания подходящей внешней среды.
К сожалению, о текущей диспозиции на этом фронте красноречиво говорит только фигура умолчания. Вернее, легко обозначена неприятность, приведена декларация о намерениях и сказано, что такие изучения уже ведутся.
В любом случае, согласно точки зрения авторов, LiveActor намного больше, чем легко сумма собственных частей. По идее, совокупность обязана предоставлять неповторимый комплект возможностей для сотрудничества с персонажами и предметами виртуального окружения и возможно запрограммирована фактически для любых потребностей.
Неспециализированный вид недостроенного LiveActor (фото hms.upenn.edu).
То, что обычно нереально либо некомфортно доверить живым людям, окажется по плечу их виртуальным двойникам.
До сих пор совокупности объёмной видеопроекции предлагали пользователю только навигации и возможности наблюдения, не оставляя особого простора для сотрудничества в реальном времени.
Область их применения достаточно устоялась: «архитектурные прогулки», видеостены, другие развлечения, медицина, реклама.
Налицо отдельные попытки создания объёмных интерактивных обучающих совокупностей.
Но, по всей видимости, третье измерение до тех пор пока удачно отражает посягательства на всю собственную полноту, предпочитая являться в суррогатном виде носителям шлемов виртуальной реальности.
Давайте однако представим, что проект LiveActor ожидает полный и окончательный успех. Вот тогда и сообщат собственное слово три обделённых виртуальностью органа эмоций.
Ну хорошо, вкушать виртуальность мы повременим, да и нюхать её не станем. А как же осязание? Без него, как без рук.
Может, тогда и понадобится активная кожа?
Увы, на филадельфийский бенефис LiveActor-а нам, при всём жажде, уже не успеть. Будем наблюдать видео и радоваться красотам настоящего мира.
