В мировой научной литературе описано четыре основные группы эффектов, возникающих при восприятии виртуальной реальности:
1) сенсомоторные, или связанные с развитием эффекта погружения (он же – эффект присутствия, иммерсивность – это ещё один синоним);
2) эмоциональные, вызванные тем, что виртуальная реальность вызывает у человека эмоциональный отклик, порою весьма бурный;
3) когнитивные, связанные с тем, что сам процесс мышления и образ мозговой деятельности при погружении в «виртуалку» определённым образом меняются, притом меняется и восприятие пространства и времени,
и, наконец,
4) физиологические, которые включают в себя все телесные реакции – от изменения пульса и давления вплоть до решительных перемен в характере двигательной активности вообще.
На народном (эзоповом) языке пословиц суть этих четырёх групп эффектов может быть передана так:
1) VR берёт тебя за душу.
2) У тебя как гора с плеч свалилась. Или же наоборот – кровь стынет в жилах и душа ушла в пятки – в зависимости от того, какую виртуальную реальность включили.
3) Ты диву даёшься. Ты оказываешься будто на седьмом небе.
4) Увидел и остолбенел – и тебя за уши не оттащишь. Или, наоборот, бежишь как угорелый, как будто с цепи сорвался.
Описывая все четыре группы эффектов, я буду опираться не только на литературу, но и на собственные экспериментальные данные. В некоторых случаях я буду ссылаться на опыт других исследователей.
Приглашаю читателя к путешествию по крайне увлекательному миру реакций человеческого организма, возникающих при восприятии виртуальной реальности. Я полагаю, что такая «экскурсия» может быть полезна не только медикам и учёным, расширяющим свой кругозор знаний. «Карта» этих изменений может быть полезна компьютерным специалистам, разработчикам игр и других виртуальных сред. Они, как никто другие, на мой взгляд, должны понимать, что изменяется в человеке, пока на нём надета VR-гарнитура.
Карта всегда меньше, чем территория. Надеюсь, что именно вам, дорогие читатели, после прочтения этого Путеводителя, предстоит и благоустраивать территорию, и находить новые точки на карте – а то и вовсе расширять её границы.
Давайте обозначим имеющиеся на данный момент времени «границы» изучаемой нами «территории» – территории виртуальной реальности.
Чем является виртуальная реальность?
VR – это замкнутый образ искусственного «мира», созданный посредством технических средств и передаваемый человеку путем воздействия на сенсорные системы человека (зрение, слух, осязание, с недавнего времени ещё и обоняние). Термин «виртуальная реальность» стал применяться преимущественно для обозначения особых компьютеров, предоставляющих пользователю стереоскопическое изображение компьютерного интерфейса, с которым можно интерактивно взаимодействовать.
Технически порождённая виртуальная реальность обладает следующими основными качествами:
– интерактивности (виртуальная среда изменяется при взаимодействии с пользователем);
– актуальности (VR существует исключительно во время работы оборудования и взаимодействия с ним человека);
– порождённости (VR программируется человеком путем использования компьютерных технологий);
– интенсивности (посредством создания активного источника афферентации);
– интуитивности (VR воссоздает привычные образы предметов и позволяет перенести в свою среду привычные способы взаимодействия с этими предметами);
– иллюстративности (информация представляется пользователю в максимальном наглядном виде);
Ключевая особенность виртуальных сред заключается в возможности полимодальной стимуляции: системы VR способны одновременно воссоздавать зрительные, тактильные, слуховые образы (с недавнего времени ещё и обонятельные образы).
При этом нужно строго помнить, что виртуальная реальность никогда не возникает сама, а создаётся (творится, порождается) и поддерживается объективной реальностью (включающей в себя наши ощущения и технические средства, воспроизводящие VR, такие как, например, шлем виртуальной реальности).
VR обладает следующими свойствами, помимо способности создавать эффект присутствия:
– интерактивностью (изменяется при взаимодействии с пользователем);
– актуальностью (существует только во время работы оборудования и взаимодействия с ним человека); интенсивностью (с разной силой воздействует на разные элементы сенсорной системы);
– иллюстративностью (информация представляется пользователю в максимально наглядной и эмоциональной форме, облегчающей ее восприятие на чувственно-эмоциональном уровне);
– достраиваемостью (возможностью достраивания восприятием схематичных информационных образов), созданных VR.
Приведём значения основных терминов, которые необходимы нам для того, чтобы понять, чем является виртуальная реальность.
Психологически иммерсивные среды – искусственно созданные информационные среды, которые создают эффект присутствия. К ним следует отнести и среды виртуальной реальности. Под погружением в информационную среду следует отнести ощущение человеком своего физического присутствия в нефизическом мире, которое создается искусственно сформированными внешними зрительными образами, звуками или другими стимулами. При этом устройства VR формируют эту среду как динамически изменяющуюся в ходе интерактивного взаимодействия пользователя с этими установками, являющимися источниками искусственной афферентации.
Афферентация – это постоянный поток нервных импульсов, поступающих в центральную нервную систему от органов чувств, воспринимающих информацию. Эти импульсы поступают как от внешних раздражителей, так и от внутренних органов. Очевидно, что в случае виртуальной реальность речь идёт о том, что внешние источники информации заменяют естественную афферентацию на искусственную, созданную этими источниками. Это и порождает развитие психофизиологических эффектов виртуальной реальности, включая и эффект присутствия.
Афферентный синтез – это анализ совокупности информационных сигналов, поступающих в центральную нервную систему и дающих основание принять решение о возможном поведении. Виртуальная реальность создаёт несколько потоков афферентации, количество которых зависит от числа модальностей, то есть от числа сенсорных систем человека, на которых воздействует VR. Эти информационные потоки подвергаются афферентному синтезу. В итоге этого синтеза развивается эффект присутствия и другие психофизиологические эффекты, связанные с восприятием VR.
Эффект присутствия – это психологическое явление, при котором человек ощущает, что он присутствует в другом месте или даже в другой реальности, несмотря на то что он находится физически в другом месте. Этот эффект может быть вызван виртуальной реальностью, гипнозом, медитацией или другими способами. Он может быть полезен для устранения психологических проблем, лечения психических расстройств или для создания иммерсивного опыта при обучении и конструировании тренажёрных систем, а также в играх и других формах развлечений.
Теперь обсудим этимологию термина «виртуальная реальность» и особо отметим то, с чем её не стоит путать ни в коем случае.
В названии виртуальной реальности спрятался забавный лингвистический казус. В русском языке устоялось мнение, что виртуальное – это антоним реального. В то же время, в английском языке virtual означает «практически». Мне кажется, что виртуальную реальность уместнее было бы назвать «искусственной реальностью» (именно такое обозначение принято в трудах одного из пионеров этой отрасли Майрона Крюгера). Однако мы имеем то, что мы имеем: VR это «практически настоящая реальность», можно перевести этот устоявшийся термин и так. Применять словосочетание virtual reality по отношению к особым техническим средствам, связанным с созданием стереоскопического изображения, и позволяющим пользователям испытывать эффект присутствия начали в 80-х гг. XX в. с лёгкой руки Джарона Ланье. А вообще, впервые это словосочетание встречается у французского абсурдиста Antonin Artaud (la rеalitе virtuelle) и подразумевало собой особую форму театра, при которой упраздняется за ненадобностью четвёртая стена, разделяющая сцену и зрителей, а само театральное действие происходит с обеспечением максимально плотного контакта со зрителем – вплоть до прямого физического воздействия.
До развития компьютерных технологий виртуальным обозначали что-либо, существующее либо в форме эффекта, либо исключительно в восприятии, но фактически не существующее в природе. Так мыслили философы ещё примерно с 1400-х гг. У византийского архиепископа Василия Великого в его «Беседах на шестоднев» мы можем найти, пожалуй, первое ёмкое определение виртуальности. Виртуальность возникает тогда, когда некая реальность может породить другую реальность, законы существования которой не будут сводиться к законам порождающей реальности, то есть виртуальность понималась в значении потенции, сущности, причины. В философии это определение виртуальности мало изменилось с тех лет. Впрочем, философия и сейчас продолжает абстрагировать идею виртуальной реальности от её технического воплощения.
Мы же будем говорить здесь исключительно о технических средствах, порождающих виртуальную реальность и психологических эффектах взаимодействия человека с этими средствами.
Убедительно прошу любезных читателей чётко разделять виртуальную реальность и виртуальность (философскую категорию «виртуальное»). Виртуальная реальность – это совокупность порождающих её технических средств и процессов восприятия, возникающих при пассивном или интерактивном взаимодействии человека с виртуальными средами. Виртуальность – это расплывчатое понятие, которым оперируют философы; виртуальность – это воображаемые объект или состояние, которые реально не существуют, но могут возникнуть при определённых условиях. Мы не будем говорить о виртуальности, а маршрут нашего путешествия проложим исключительно по территории виртуальной реальности, опосредованной техническими средствами её создания, вопреки всем попыткам философов отделить техническое (а, значит, реально существующее) от воображаемого.
Чем отличается виртуальное от реального? Отвечу анекдотом. Один ребёнок задал своему отцу этот же вопрос – что такое реально и что такое виртуально? Тогда отец задал вопрос деду этого ребёнка, его матери и сестре – согласны ли вы продать Родину за 100 000$? Дед и дамы ответили утвердительно; тогда отец сказал ребёнку: «Вот видишь, виртуально у нас 300 000$, а реально – два потенциальных предателя Родины и один старый маразматик».
Виртуальное, таким образом, это нечто иллюзорное и не существующее, с точки зрения философов, а с точки зрения нас, медиков, виртуальная реальность – это вовсе не абстракция, а конкретно существующий процесс взаимодействия человека с определёнными техническими (компьютерными) средствами.
После того как мы разобрались со свойствами и качествами VR (и научились не путать её с виртуальностью, придуманной философами!), нам представляется необходимым подробно разобрать, какие есть технические средства создания (порождения) виртуальной реальности. Иными словами – мы показали границы изучаемой нами территории, а теперь опишем её ландшафт; то, что составляет её «твёрдую» сущность.
Технологии виртуальной реальности
И сразу придётся оговориться…
Здесь и далее во всей книге речь будет идти исключительно о виртуальной реальности, порождённой техническими средствами. В литературе иногда можно встретить понятие виртуальной реальности, вызванной изменёнными состояниями сознания, медитацией и прочее. Мы подобные случаи рассматривать не будем – отметём их как не имеющие отношения к науке. Применение термина «виртуальная реальность» в этих случаях, по меньшей мере, является терминологической ошибкой.
Ранее, до бурного развития компьютерных технологий и появления коммерчески доступных бытовых (преимущественно игровых) средств создания VR, под виртуальной реальностью подразумевали предмет (совокупность предметов) или состояние (совокупность состояний), которые являются копиями или даже не существуют в объективной реальности. Благодаря широкому внедрению компьютерных технологий термин «виртуальная реальность» стал применяться преимущественно для обозначения особых устройств, предоставляющих пользователю стереоскопическое изображение компьютерного интерфейса, с которым можно интерактивно взаимодействовать.
Мы не будем говорить здесь об Интернете и киберпространстве как якобы виртуальной реальности; мы не будем вести речь о виртуальной реальности, не связанной с техническими средствами её порождения, так как таковой виртуальной реальности не существует (со строго научной точки зрения). Речь идти будет только о VR, связанной с генерацией стереоскопического изображения и приводящей к развитию у воспринимающего его человека эффекта присутствия.
Именно такая виртуальная реальность составляет ту территорию, по которой мы проведём маршрут нашего мысленного путешествия.
