Дорога в будущее - Билл Гейтс

Несколько лет назад я и двое моих приятелей «полетали» на имитаторе «Боинга 747». Садишься за пульт управления, идентичный тому, что установлен в кабине настоящего самолета. За окнами показываются генерируемые компьютером цветные видеоизображения. «Взлетая», видишь знакомую панораму аэропорта и его окрестностей. Например, при имитации Boeing Field (аэродром компании) на взлетно-посадочной полосе можно увидеть топливозаправщик, а в отдалении вулкан Рейнир (Mount Rainier). И вот, наконец, слышишь свист воздуха, обтекающего крылья, которых на самом деле нет, и глухой металлический звук, с которым убираются несуществующие шасси. Шесть гидравлических систем под днищем имитатора раскачивают и трясут кабину. Весьма впечатляюще!

Основное назначение подобных имитаторов – выработать опыт управления самолетом в экстремальных ситуациях. Другого шанса у пилота может и не быть. Когда я «летал» на таком имитаторе, мои приятели решили подбросить мне сюрприз, попросив смоделировать внезапное появление небольшого самолета. Только вообразите: сижу я на месте пилота, как вдруг перед самым носом выныривает «Сессна» – ну совсем как настоящая! Неподготовленный к такой «внештатной ситуации», я, конечно, врезался в этот самолетик.

Ряд компаний – от гигантов индустрии развлечений до небольших начинающих фирм – мечтает установить подобные имитаторы (разумеется, не столь масштабные, как у Boeing) в крупных пассажах и центральных городских районах. С удешевлением технологии развлекательные имитаторы будут удивлять нас не более чем сегодня – кинотеатры. А пройдет не так уж много времени, и один из таких высококачественных имитаторов Вы сможете поставить у себя в гостиной.

Хотите обследовать поверхность Марса? Гораздо безопаснее сделать это через виртуальную реальность. А как насчет мест, не доступных ни одному человеку? Кардиолог сможет плавно «пройти» по сердцу пациента и обследовать его так скрупулезно, как не позволит ни один медицинский прибор. Хирург – прежде чем взять в руки настоящий скальпель – сможет попрактиковаться в сложнейших операциях, моделируя самое экстраординарное ее течение. И наконец, виртуальная реальность даст шанс просто побродить по миру собственных фантазий.

Чтобы реализовать ВР, необходимы две группы технологий: программное обеспечение, моделирующее какую-либо сцену и заставляющее ее «реагировать» на новую информацию, и устройства, которые позволят компьютеру передавать информацию нашим органам чувств. Программы должны описывать искусственный мир, его краски и звуки вплоть до мельчайших деталей. На первый взгляд, подобная задача кажется чрезмерно сложной, но это-то как раз проще всего. Такие программы мы могли бы написать и сегодня, но, чтобы виртуальная реальность выглядела действительно правдоподобно, нужны компьютеры, вычислительная мощь которых намного превосходит современные. Впрочем, при современном темпе развития технологии такие компьютеры появятся уже очень скоро. Куда серьезнее другая проблема: как «убедить» органы чувств человека в реальности – простите за каламбур ! – виртуальной реальности?

Органы слуха обмануть несложно; достаточно надеть наушники. В повседневной жизни оба наших уха воспринимают звуки чуть-чуть по-разному – хотя бы потому, что они «смотрят» в противоположные стороны. Благодаря этому мы подсознательно определяем, откуда идет звук. Программа может воссоздавать эту картину, вычислив, как каждое ухо должно слышать конкретный звук. Такой прием работает безотказно. Вы надеваете наушники, подключенные к компьютеру, и... слева от Вас приглушенный шепот, а где-то сзади – звуки шагов.

Глаза обмануть труднее, тем не менее и зрение моделируется сравнительно легко. В комплект оборудования для создания ВР почти всегда включается специальный шлем с линзами, которые фокусируют каждый глаз на своем крошечном компьютерном дисплее. Датчик, отслеживающий поворот головы, позволяет компьютеру просчитывать, в каком направлении Вы смотрите, затем синтезировать то, что при таком повороте Вы должны увидеть. Повернете голову направо – вид на дисплеях шлема сдвинется правее. Поднимете голову – шлем покажет потолок или небо. Но, увы, нынешние шлемы виртуальной реальности слишком тяжелы, слишком дороги и не дают приемлемого разрешения. К тому же компьютерные системы, управляющие ими, пока что слишком медленны. Если быстро повернуть голову, обзор изменится с ощутимой задержкой. Это сразу же нарушает ориентацию и через короткое время у большинства людей вызывает головные боли. Но есть и обнадеживающий момент. Габариты, скорость, вес и стоимость – как раз те вещи, которые технология, подчиняющаяся закону Мура, исправит уже очень скоро.

Ввести в заблуждение остальные органы чувств куда сложнее, поскольку нет подходящих способов подключить компьютер к носу, языку или поверхности кожи. Что касается осязания, то тут превалирует вполне осуществимая идея: изготовить специальный облегающий костюм с «подкладкой» из миниатюрных датчиков. Они обеспечат обратную связь с устройствами, которые могли бы контактировать со всей поверхностью кожи. Не думаю, что подобные костюмы войдут в моду, но альтернативы им пока нет.

На одном дюйме экрана типичного компьютерного монитора размещается от 72 до 120 мельчайших цветных точек – пикселов (pixels); общее их число колеблется между 300000 и 1 миллионом. По-видимому, изнанка упомянутого костюма будет «соткана» из целого «вороха» сенсорных точек – назовем их «тактилами» (tactels), – каждая из которых сможет надавливать на определенный участок кожи.

При достаточном количестве таких тактилов и тщательном их контроле удастся продублировать практически любое осязательное ощущение. Если множество тактилов будут в унисон надавливать на абсолютно одинаковую глубину, то имитируемая в результате «поверхность» покажется гладкой – как будто Вы прикоснулись к отшлифованной металлической поверхности. Если же они будут надавливать на разную глубину, значения которой распределятся в некоторых пределах случайным образом, Вы почувствуете какую-то шершавую поверхность.

Скорее всего для костюма виртуальной реальности понадобится от 1 до 10 миллионов тактилов (в зависимости от того, сколько уровней глубин требуется отслеживать). Изучение человеческой кожи показывает, что для полноценного костюма виртуальной реальности нужна плотность порядка 100 тактилов на дюйм, а на кончиках пальцев, губах и других чувствительных участках – несколько больше. Но основная часть кожной поверхности на самом деле малочувствительна. Рискну предположить, что 256 тактилов на дюйм хватит даже для самой высококачественной имитации. Кстати, именно столько же цветов каждого пиксела обычно используют на мониторах компьютеров.