Концепция виртуальной реальности (virtual reality, VR) стара, как практика применения расширяющих сознание веществ и философия. Но только сейчас мы дошли до той стадии, когда можно (почти) с уверенностью сказать, что виртуальная реальность — следующий шаг для индустрии видеоигр.

О давних попытках сделать хорошую виртуальную реальность сегодня мало кто помнит, но историю новой волны VR забудут уже вряд ли. Прогресс достиг критической точки — в гонку включились, кажется, все.

Но что всё это значит на самом деле?

Лидеры движения

► Oculus Rift и контроллеры Oculus Touch. Так будет выглядеть первая пользовательская версия, которая выйдет в начале 2016 года.

► Sony VR.

Новые VR-решения по-прежнему продолжают появляться, однако успела сформироваться устойчивая тройка лидеров.

Во-первых, это, разумеется, Oculus , рожденная амбициями молодого изобретателя Палмера Лаки и сорвавшая куш на Kickstarter. Теперь она принадлежит Facebook и работает в конгломерате с Samsung. В их активе — стационарная VR-система Rift и мобильный эксперимент Джона Кармака Samsung Gear VR. Оказавшись первой в новой волне VR (и фактически форсировав ее становление), Oculus проникла едва ли не повсюду.

Вторая сверхсила — Sony VR. Работает только с PlayStation 4, что сразу очерчивает нишу и дает представление о том, что нужно делать ее создателям, — чего катастрофически не хватает многим соискателям с их «революционными» затеями, но без четкого понимания, куда они впишутся.

► Первый публичный прототип Vive делает людей похожими на инопланетных захватчиков — естественная цена лазерных датчиков.

Последний игрок — по хронологии, однако не по важности — это Valve вместе с HTC. На последней GDC они неожиданно анонсировали собственное VR-решение. Учитывая огромную базу пользователей Steam и умнейшее техническое обеспечение, HTC Vive кажется весьма перспективной штукой.

Вместе они формируют три главных направления в современном VR.

Три столпа

► Robinson: The Journey. Crytek делают то, что у них получается лучше всего, — роскошную графику.

► Самое сложное с VR — объяснить людям, как это ощущается. Скриншоты и видео выглядят так потому, что изображение нарочно искажается с расчетом на линзы для создания широкого угла обзора.

Чтобы обеспечить хорошую виртуальную реальность, требуется мощное железо.

Во-первых, у тех же Oculus Rift и Vive по два дисплея с суммарным разрешением 2160х1200. Стоит опуститься ниже, и ваш вирт станет «зерненным». Во-вторых, нужно быстрое время отклика и безупречная частота кадров (экраны Rift и Vive обновляются с частотой 90 Гц, столько же в идеале нужно кадров в секунду). В-третьих, для VR-шлемов приходится попросту больше отрисовывать: два экрана, два глаза — следовательно, две разные позиции камеры. А необходимость уместить на некрупных экранах достаточно широкое поле зрения вынуждает рендерить картинку в разрешении значительно выше, чем разрешение дисплея.

Еще примите во внимание, что студии вроде Crytek делают для VR игры вроде Robinson: The Journey. Вы же помните Crytek? Помните, как выглядят их игры и как они нагружают железо?

Вот и получается, что оптимальная платформа для VR пока — могучий настольный компьютер с видеокартой не слабее GeForce GTX 970. Стационарная виртуальная реальность на ПК — первое и основное направление, в котором развивается индустрия.Первый столп.

► Несмотря на ограничения железа, в Sony умудряются делать демки для своей VR по-настоящему эффектными.

Но это не значит, что для VR не подойдет менее продвинутая картинка.Второй столп — консоли.

Sony продвигают свою Sony VR, Microsoft договорилась с Oculus о полноценной поддержке Xbox One. Не самое современное железо — конечно же, проблема. Из-за него консольному VR придется мириться с кучей технических ограничений и идти на компромиссы по меньшей мере до смены поколения. Однако стареющие системы никогда не мешали хорошим разработчикам делать невероятные игры. Вспомните, что выжимали из первой, второй и третьей PlayStation под конец их жизненного цикла.

Наконец, третий столп , мобильный VR, — это «отправная точка». Никаких проводов, никакой возни с софтом, драйверами, железом. Взял подходящий телефон и пошуровал. В теории.

На практике предстоит решить проблему с перегревом смартфона при злоупотреблении VR, с коротким сроком жизни батареи, с опять же сравнительно слабым железом, и прочая и прочая. Применение таким системам находится: к примеру, Wargaming используют картонные Cardboard для своих танковых VR-музеев. Но, чтобы использовать мобильный VR «хардкорно», нужно еще искать и искать.

Как крутить головой

► Samsung Gear.

► Google Cardboard. Нужно просто добыть кое-какие детали, скачать выкройку, вырезать, сложить и вставить телефон.

Почему виртуальная реальность сделалась возможна теперь? Железо стало достаточно мощным, дисплеи — достаточно качественными, а все это в сумме — достаточно дешевым. Но, наверное, самое главное то, что задержку при отслеживании движений сумели свести к минимуму. Не получится у вас никакого «погружения», если ваша голова в виртуальной реальности вертится не синхронно с вашей «настоящей» головой.

Oculus Rift использует для регистрации движений светодиодные маркеры. Они мелькают с определенной частотой, и их перемещения регистрирует работающая в инфракрасном спектре камера. Замеряя относительное смещение лампочек в пространстве, система определяет, куда вы повернули голову и в какую сторону махнули контроллером.

► Это Forte VFX1 1994 года. Разрешение 263х230 на каждый глаз, 256 цветов и угол обзора в 45 градусов. Цена вопроса — полторы тысячи долларов.

Sony VR работает по сходному принципу (он у них использовался еще со времен motion-контроллера Move), а вот подход HTC в корне отличается. Если у Oculus и Sony VR световые сигналы излучают шлем и контроллер, а считывает их отдельная камера, то в Vive все наоборот: свет — вернее, лучи не видимого глазу лазера — испускает пара «маячков» Lighthouse, размещенных в противоположных концах комнаты. С помощью датчиков на шлеме и контроллере система замеряет время, понадобившееся лазерному лучу, чтобы достичь Vive, и по этим данным абсолютное положение устройства в пространстве определяется с погрешностью не больше миллиметра.

► «Дамоклов меч» Айвена Сазерленда, 1968 год. Одно из первых признанных устройств виртуальной реальности. Оно весило столько, что его приходилось подвешивать к потолку.

► Яркие лампочки на устройствах Sony — не для вечеринок, а для отслеживания движений.

Благодаря этому работает одна из ключевых фишек Vive: вы можете свободно ходить в пределах комнаты, и ваши передвижения будут в точности транслироваться в виртуальную реальность. Правда, вы все же ограничены комнатой. Маячки позволяют очертить ее объем и смоделировать расположение всех объектов в ней. Как только вы подойдете к препятствию, внутри VR перед вами образуется «голографическая» стена. Всё, дальше ходу нет.

Говорите что угодно, но это оно. Голопалуба из Star Trek уже возможна в реальности.

«Комнатный VR» против «VR сидя»

Так называемый room-scale VR — это центральная идея Vive. Где-то в июне стало известно, что Oculus тоже допускает подобные механизмы, хотя не слишком на них напирает: можно поставить вторую (если хочется — и третью, и четвертую) камеру, чтобы повысить точность считывания и устранить мертвые зоны (положения, в которых камера перестает «видеть» маркеры, поскольку вы перекрываете ее поле зрения).

► Рабочий прототип Vive в сборе: пара Lighthouse, шлем и два VR-контроллера.

► На gamescom Valve, помимо прочего, привезли VR-демку Secret Shop по мотивам Dota 2. На GDC успели поиграться с Portal.

По идее, ничто не мешает соединить в один полигон сразу несколько комнат, пропорционально увеличив количество маячков. Остается вопрос: как использовать пространство, чтобы игрок внутри «комнатной» VR-системы не ощущал неудобств? Valve видят это в первую очередь как необычное геймдизайнерское упражнение: как устроить перемещение по виртуальному миру, если в реальности игрок ограничен «предбанником» 4 на 4?

Oculus об этом пока не думает: в первую очередь там хотят сбалансировать «сидячий» опыт: есть только вы, очки, контроллер и надежное кресло (желательно вращающееся). Возможно, оно и верно. У многих возникали проблемы с расчисткой места под Kinect — и что теперь говорить о целой голопалубе? Не исключено, в первое время «полнокомнатные» VR-аттракционы будут появляться в специализированных местах и развлекательных центрах — подобно тому, как на заре эпохи видеоигр многие играли в НИИ и в залах с игровыми автоматами.

Контроллеры

► Пара контроллеров Oculus Touch.

► Oculus намерена выпустить к релизу Rift череду спортивных игр в духе Wii Sports, но для VR.

Следующий шаг в создании правдоподобной виртуальной реальности — тактильная отдача. Вряд ли в ближайшее время мы сможем «ощупать» все, к чему прикасаемся. Какой бы красивой ни была фантазия о реальной Power Glove, оснащенной хаптическими устройствами из научной фантастики, — пока это только фантазия.

Как сделать так, чтобы, скажем, руки героя двигались так же, как и ваши? У Sony для этого есть Move. В свое время этот контроллер не выстрелил, но теперь у него есть второй шанс. На презентациях Sony VR используется именно Move — или DualShock 4.

Перед E3 этого года стало известно о сделке Microsoft и Oculus. Xbox One будет поддерживать Rift «из коробки», а сам шлем виртуальной реальности войдет в комплект с геймпадом Xbox. Как ни странно, от Kinect в Microsoft отказались (хотя он тут в кои-то веки был бы к месту) и вообще предпочитают не говорить об этой шайтан-камере. Используемые в Kinect технологии явно нашли применение в дополненной реальности HoloLens , но с VR компания идет другим путем.

► Powerglove для NES (1989 год). Один из показательнейших образцов неработающей, но впечатляющей периферии.

Однако Oculus не хочет ограничиваться обычными методами ввода. На своей конференции перед Е3 они впервые показали рабочую версию Oculus Touch. Контроллеры типа «полумесяц» (Half-moon controller) должны эмулировать движения рук: они учитывают вращение кистей в любой плоскости (на них тоже есть светодиоды), а сенсорные панели помогают определить, сжаты ли ваши пальцы. То бишь если вы их касаетесь — стало быть, пальцы сжаты.

Чтобы подобрать предмет, в технических демках предлагают «включать» коллизии между предметом и руками нажатием кнопки, расположенной под средним пальцем. Зажимаете кнопку — и будто вправду что-то берете. Само собой, к «новым рукам» приходится привыкать, но все же интереснее передать ощущения от хватки, кажется, не получалось еще ни у кого.

► В дополнение к широкому обзору StarVR отличается весьма брутальным внешним видом.

► FOVE VR. Теперь вы можете наладить зрительный контакт с нарисованным человеком.

А что же Vive? Контроллеры, с которыми Valve показывали Vive вплоть до июля, — по сути, раздвоенные Steam Controller со встроенными лазерными датчиками. На них есть характерные «тачпады» для больших пальцев и несколько кнопок. Затем его заменили другим прототипом, тоже достаточно неуклюжим (похож на маленький металлоискатель), но все-таки получше. Тем более что в плане отслеживания движений ему равных по-прежнему нет. Не так давно в сеть утекли новые изображения — возможно так будет выглядеть потребительская версия Steam VR.

И да, хоть по элегантности Vive пока проигрывает, с релиза Rift (и, вероятно, Vive) пройдет не меньше полугода, прежде чем Oculus начнет продажи своих контроллеров. Выпускать их одновременно со шлемом компания не намерена.

Догоняющие и отстающие

► Одна из проблем беговых дорожек от Cyberith и Virtuix — на них все еще ощущаешь, будто ты скользишь, а не ходишь.

► Полный обвес датчиков Perception Neuron. Многовато, чтобы просто поиграть в игру.

Если вбить в поисковик что-нибудь вроде «vr headsets», голова пойдет кругом. Вдохновившись примером Oculus, свои VR-системы начали ваять все подряд. Некоторые делают нечто примерно аналогичное, и, скорее всего, мы о них больше не услышим. Другие же создают что-то новое.

У главных VR-очков угол обзора около 110 градусов. Чтобы это представить, прикройте глаза ладонями где-то на треть длины брови — примерно так вы и будете видеть в первой потребительской версии Rift. Это не убивает эффект присутствия, однако о периферийном зрении можно забыть.

Проблему пытаются решить в системе StarVR , которая называлась InfinitEye , пока ее не выкупила студия Starbreeze (обе Chronicles of Riddick , The Darkness , Brothers ). Угол обзора в этих очках — 210 градусов, где-то на двадцать больше, чем обычно видят человеческие глаза. Затея прекрасная… но эта система съедает еще больше ресурсов, ведь ей приходится рендерить картинку для двух 1440p-экранов. Очевидцы рассказывали после E3, что демка игры по « Ходячим мертвецам » постоянно роняла частоту кадров, а еще были проблемы со временем отклика.

Решение другой проблемы ищут разработчики FOVE : несмотря на отличную передачу трехмерного пространства (два экрана и две линзы как положено эмулируют бинокулярное зрение), главные VR-системы пока не умеют работать с фокусировкой глаза. Шлем FOVE для этого отслеживает движение зрачков, и неплохо, позволяя натурально прицеливаться глазами… только это его единственная руководящая фишка. Samsung недавно вложила в FOVE неназванную сумму, и есть подозрения, что технология рано или поздно уплывет в Rift.

► Leap Motion — маленькая коробочка, отслеживающая движения рук. Продается уже два года, но только теперь нашла реальное применение.

► Даже если VR-игры не приживутся, технология уже нашла применение в обучении и медицине (к примеру, в экспозиционной терапии). На этой картинке — тренажер публичных выступлений производства российской студии VR-AR Lab.

Кроме создателей шлемов, в последнее время появилось много стартапов, работающих над смежным оборудованием, а также инвестиционных фондов, которые их финансируют. Доступные камеры, снимающие 360-градусное видео, контроллеры, системы захвата движения — делается всё.

Например, компании с невыносимо старперскими названиями Cyberith и Virtuix разрабатывают очень похожие беговые дорожки для симуляции ходьбы в VR. Они называются Virtualizer и Omni , а их предзаказ обойдется в 1250 и 700 долларов соответственно. Учитывая цену и громоздкость установок, им пророчат какое-то будущее в симуляторах на предприятиях и в армии, но смотрят все равно скептически.

Куда больше интригуют недорогие датчики motion capture — Perception Neuron , PrioVR и другие. Если им не найдут применения в играх (едва ли кто-нибудь станет обвешиваться датчиками перед каждым запуском игры), они могут здорово помочь маленьким студиям в создании хорошей анимации.

Ну и напоследок нельзя не вспомнить о пионерах motion-контроля в играх. Да, Nintendo. Мы ничего не узнаем о ее новой консоли вплоть до следующего года, так что тут можно спекулировать. Но, во-первых, представители Nintendo не стесняются делиться соображениями о будущем VR. Настойчиво так делятся, упорно. Во-вторых, кодовое название консоли — NX, New Experience. Да, оно пока еще ничего не значит. Но все же «новый опыт»… интересно какой?

* * *

Недавно мы прошли период, когда все новое вызывало искреннее изумление. Настало время крепко встать на ноги и придумать, как сделать это лучше. Как увеличить поле обзора, как еще больше снизить «лаг» сенсоров, как передать тактильные ощущения и запахи, как ходить, не опасаясь врезаться в стену… Однажды, когда человечество все-таки изобретет нейроинтерфейсы, эти проблемы отпадут сами собой.

Но пока ближайшая остановка — первая половина 2016 года, когда три ключевые VR-системы выйдут на массовый рынок. Только тогда мы точно узнаем, что это было — революция или очередное мимолетное помутнение рассудка.