Die menschliche Wahrnehmung ist so perfekt, dass selbst die fortschrittlichste virtuelle Realität ihn nicht täuschen wird. Dennoch erwarten die Entwickler der entsprechenden Systeme einen schnellen Durchbruch bei der Lösung von Problemen mit der Tiefenschärfe, der Erweiterung des Betrachtungswinkels und der Verbesserung der Optik. Wann erwarten Sie, dass Benutzer zu vollwertigen Avataren werden?
Stereowelt
Das Aufkommen von VR-Systemen (Virtual Reality) war seit der Entdeckung des Stereoeffekts im 19. Jahrhundert und der Erfindung der Stereofotografie unvermeidlich. Der 1930 veröffentlichte Roman des amerikanischen Science-Fiction-Schriftstellers Stanley Weinbaum, Pygmalion's Glasses, beschreibt ein Gerät wie eine mit Flüssigkeit gefüllte Tauchermaske. Beim Anziehen taucht eine Person in die virtuelle Welt ein, in der sie Berührungen, Gerüche und Geräusche spürt.
„Virtual-Reality-Systeme haben viele Vorteile: Sie liefern viel lebendigere, beeindruckendere Bilder der Welt und viele Wow-Effekte. Wenn sich der Inhalt verbessert und die Funktionsweise solcher Geräte besser verstanden wird, ergeben sich immer mehr Vorteile und weniger Nachteile , erklärt RIA Novosti Galina Rozhkova, Doktor der Biowissenschaften, Professorin, Chefforscherin des Labors für visuelle Systeme des Instituts für Informationsübertragungsprobleme der Russischen Akademie der Wissenschaften.
Seit vielen Jahren untersuchen Rozhkova und ihre Kollegen das binokulare Sehen, die Auswirkungen des Stereokinos und der virtuellen Realität auf das menschliche visuelle System. Unsere Wahrnehmung ist so perfekt, dass sie selbst die beste Nachahmung der Realität erkennt.
„Unsere Vision und andere Wahrnehmungssysteme werden während unseres gesamten Lebens von Geburt an trainiert und trainiert. Wir nehmen täglich die Welt um uns herum wahr, auch unbewusst. Der Organismus reagiert auf jede Situation als Ganzes. Unsere Vision muss genau und schnell sein, und unsere Einschätzung der Situationen muss angemessen sein, damit wir als Spezies überleben können “, sagt sie.
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Wissenschaftler erklären Unbehagen
Nehmen wir das Einfachste: Kopf um zwanzig Grad drehen. Das Bild auf der Netzhaut wird verschoben, und das Gehirn, das davon weiß, sendet ein Signal an die okulomotorischen Systeme, um dem Objekt zu folgen. All dies geschieht in wenigen Millisekunden.
Nehmen wir an, wir haben aus dem Augenwinkel ein großes Objekt bemerkt, das sich uns schnell nähert. Dies ist eine stressige Situation, die eine komplexe Reihe von Reaktionen auslöst, um den Körper darauf vorzubereiten, zur Seite zu springen.
Wir nehmen beeindruckende Szenen im Kino zunächst durch Sehen und Hören wahr, reagieren dann aber mit dem gesamten Organismus darauf. Stereoeffekte erzeugen einen Präsenzeffekt und sorgen für eine noch stärkere Reaktion: Der Betrachter kann sich bücken, um einem fliegenden Vogel auszuweichen, vor Entsetzen schreien und sich am Rande des Abgrunds befinden. Der Puls einer Person beschleunigt sich, der Atem wird angehalten, Tränen treten auf, Schweiß. Diese sind zwar künstlich induziert, reagieren aber zum Teil angemessen auf das, was sie sehen.
Es ist schlimmer, wenn die Reaktionen auf die Wahrnehmung der virtuellen Realität unzureichend sind: Dann fühlt sich die Person unwohl. Dies tritt beispielsweise bei unzureichend kompetenter Nachahmung von Situationen auf, in denen Entwickler die Wahrnehmungsmerkmale ignorieren oder wenn das, was wir auf dem Display sehen, nicht mit dem übereinstimmt, was wir in diesem Moment mit anderen Sinnen fühlen.
Bewegungsnachahmung kann zu Reisekrankheit führen, ähnlich wie dies manchmal beim Fahren in einem Auto oder Schiff der Fall ist. Der Körper nimmt die virtuelle Beschleunigung auch schmerzhaft wahr, da er nicht angemessen reagieren kann.
„Wenn es Widersprüche gibt, versucht der Körper, sie auf physiologischer Ebene durch irgendeine Art von Störung zu erklären“, sagt Galina Rozhkova.
Ein Mensch nimmt die virtuelle Realität nicht nur mit seiner Vision und seinem Gehirn wahr, sondern mit allen Systemen des Körpers / Illustration von RIA Novosti. Alina Polyanina, Depositphotos / sciencepics / sirylok.
Unter Kontrolle halten
VR-Systeme sind immer noch technologisch unvollkommen. Beispielsweise ist ein Linsensystem, mit dem die Anzeigeebene fokussiert werden kann, durch chromatische Aberrationen gekennzeichnet - die Konturen von Objekten werden undeutlich und schillernd. Selbst auf den modernsten Displays sieht das Bild körnig aus.
Zu den Hauptproblemen, die in VR noch nicht gelöst wurden, gehört die Unvollkommenheit des Inhalts.
„Unbehagen der Benutzer entsteht, wenn Entwickler die Einschränkungen verschiedener sensorischer Systeme nicht berücksichtigen und die Regeln ihrer Interaktion nicht verstehen. Ein triviales Beispiel: Sie möchten, dass eine Person das Gefühl hat, in einem großen Raum zu gehen. In Wirklichkeit macht er einen Schritt, das Programm verfolgt ihn, überträgt ihn aber virtuell auf zwei Schritte. Und diese Nichtübereinstimmung verursacht Unbehagen für den Benutzer. Grundlegende Empfehlungen zur Vermeidung solcher Fehler sind im Oculus Entwicklerhandbuch beschrieben “, sagt Maria Gracheva, Ph. D.
Programmierer arbeiten aktiv daran, Unbehagen zu vermeiden. Es wird angenommen, dass die Kontrolle der Situation die Auswirkungen der Reisekrankheit verringert, da der Fahrer des Autos niemals selbst krank ist. Daher drückt der Betrachter in hochwertigen VR-Anwendungen selbst bei der Simulation einer Achterbahn regelmäßig eine Taste, um sich weiter zu bewegen oder eine Flugbahn auszuwählen.
Zeit der Avatare
2016 gab Oculus-Gründer Michael Abrash eine Prognose für die VR-Entwicklung für die nächsten fünf Jahre ab. Seiner Meinung nach sollte ein Durchbruch bei der Lösung von Problemen der Tiefenschärfe, der Erweiterung des Betrachtungswinkels und der Verbesserung der Optik erwartet werden.
Er betrachtet die Schlüsseltechnologie als "foveales Rendering" - das Rendern nur des Teils des digitalen Bildes, der vom zentralen hochempfindlichen Teil der Netzhaut wahrgenommen wird - der Fovea. Hierzu ist es notwendig, die Methoden zur Verfolgung der Pupille des Auges zu verbessern - Eye Tracking.
In VR wird der Klang verbessert und Manipulatoren, die taktile Empfindungen vermitteln, werden hinzugefügt.
All dies ermöglicht die Schaffung fortschrittlicherer Augmented-Reality-Systeme, bei denen die umgebende Welt mit der künstlichen gemischt wird. Der Höhepunkt der Technologie ist der Avatar. Dies ist ein virtueller Held, durch dessen Augen der Benutzer die gezeichnete Realität betrachtet. Die Zeit ist nicht mehr fern, in der Avatare, die von realen Personen gesteuert werden, im virtuellen Raum kommunizieren können.
VR-Systeme sind in wissenschaftlichen Experimenten weit verbreitet. Das Bild zeigt - Ein Avatar, den die experimentellen Affen zu kontrollieren lernten.
Tatiana Pichugina
