- Сообщения
- 7.805
- Реакции
- 10.690
Определение и границы понятия, как устроен эффект присутствия, как работает технология на уровне устройства и программ, почему возникают дискомфорт и риски, где ВР полезна и куда развивается.
Определение и границы понятия
Виртуальная реальность (ВР) - это не просто "картинка в очках" и не синоним трёхмерной графики. В строгом смысле речь идёт о системе, которая создаёт компьютерно-сгенерированную среду и делает человека участником этой среды за счёт непрерывной обратной связи: вы поворачиваете голову, двигаете руками, меняете положение тела, а изображение, звук и иногда тактильные стимулы пересчитываются так, чтобы соответствовать вашему движению почти без заметной задержки. Именно связка "восприятие - действие - мгновенный пересчёт" отделяет ВР от обычного кино, от 360-градусного видео и от большинства "3D-аттракционов", где зритель остаётся наблюдателем. Если формулировать максимально практично, ВР - это технология, которая пытается временно заменить часть сигналов реального мира управляемыми сигналами, чтобы у человека возникло переживание присутствия "там". В исследованиях это переживание описывают через понятия телеприсутствия и "присутствия" как психологического эффекта: мозг начинает вести себя так, словно события в виртуальной среде являются текущей ситуацией, а не сообщением о ней. Важная граница: ВР не обязана обманывать человека. Она может быть условной, стилизованной, даже явно "нереалистичной". Смысл не в фотореализме, а в устойчивости закономерностей, по которым среда реагирует на ваши действия, и в том, насколько эта реакция поддерживает доверие к происходящему. Исторически сама идея уходит к середине XX века, когда в инженерной и научной среде обсуждали "предельный дисплей" - аппарат, который мог бы предъявлять человеку искусственную реальность с убедительной сенсорной плотностью. Практическая ветвь развивалась через симуляторы (прежде всего авиационные), эксперименты с шлемами и трекингом, затем через компьютерную графику реального времени и развитие дисплеев. Терминологически важно различать: ВР - это крайняя точка континуума "реальное - смешанное - виртуальное", где поле зрения и контекст задаются в основном вычислительной системой. Дополненная реальность, напротив, накладывает вычислительные объекты на физическую сцену. Между ними находится смешанная реальность: гибридные режимы, где виртуальные объекты ведут себя так, будто они "встроены" в физический мир, а физические объекты учитываются как часть сцены.
Как устроен эффект присутствия
Психологическая сторона ВР часто сводится к слову "эффект присутствия", но полезнее держать более строгую рамку. С одной стороны формируется переживание "места": ощущение, что вы находитесь в определённой среде. С другой стороны возникает переживание правдоподобия событий: ощущение, что происходящее имеет внутреннюю причинность и потому заслуживает реакции. Эти механизмы могут существовать раздельно. Сильное чувство места возможно и при условной графике, если среда ведёт себя последовательно. Правдоподобие событий тоже может быть высоким в стилизации, если действия приводят к ожидаемым последствиям без задержек и ошибок. Поэтому ВР держится не на "красоте картинки", а на доверии к связи между вашим телом и поведением мира.
Как работает технология
На инженерном уровне ВР складывается из нескольких взаимосвязанных узлов, которые должны совпасть по времени и геометрии. Дисплей предъявляет каждому глазу собственное изображение, а оптика расширяет поле зрения и формирует стереопару. Стереопара важна как сигнал глубины, но сама по себе она ничего не гарантирует: если картинка плохо согласована с движениями головы, зрительный дискомфорт становится сильнее. Для устойчивого опыта системе нужно знать не только, куда повернута голова, но и где она находится в пространстве. Именно поэтому переход от трёх степеней свободы к шести изменил ВР качественно: пользователь перестаёт быть "камерой" и становится телом в среде. Это отслеживание обычно строится на сочетании инерциальных датчиков и камер, а также на алгоритмах одновременной локализации и построения карты. Из этой же причины 360-видео, даже в шлеме, воспринимается как компромисс: оно может дать обзор, но часто не даёт телесной причинности, потому что мир не реагирует на смещения и действия. Дальше подключается контур взаимодействия: контроллеры, трекинг рук, иногда трекинг всего тела. Здесь ключевой фактор - согласованность. Если рука визуально "опаздывает" или объект отвечает с задержкой, доверие к среде падает быстрее, чем в обычном интерфейсе. По сути ВР предъявляет мозгу новую сенсомоторную петлю, и мозг чувствителен к ошибкам в этой петле. Эта петля держится на вычислениях и графике реального времени. Самый важный параметр - задержка от движения до обновления изображения на дисплее, то есть "движение - фотон". Чем она больше, тем выше риск укачивания и тем слабее присутствие. Задержка складывается из трекинга, предсказания движения, симуляции сцены, графического рендеринга и вывода на дисплей. Отсюда набор практик, которые стали индустриальным стандартом: предиктивный трекинг, перепроецирование кадров, оптимизация частоты обновления, приоритизация центральной области зрения. Отдельный тренд последних лет - фовеированный рендеринг, когда система учитывает направление взгляда и повышает детализацию там, где глаз реально смотрит, экономя вычисления на периферии. Звук в этой связке не украшение, а часть геометрии сцены. Пространственное аудио помогает мозгу строить карту окружения и повышает правдоподобие. В прикладных задачах, вроде тренажёров, обучения или экспозиционной терапии, звук часто удерживает ощущение "реальности" даже при очень простой визуальной стилизации.
Дискомфорт, риски и ограничения
Главный физиологический риск - укачивание в виртуальной среде. Оно возникает не потому, что "очки плохие" в целом, а потому что сенсорные каналы расходятся: зрение сообщает о движении, а вестибулярная система и проприоцепция не подтверждают это движение. Конфликт усиливают задержки, низкая частота кадров, резкие ускорения виртуальной камеры, ошибочный масштаб, а также особенности оптики, из-за которых глазам приходится работать в режиме, непривычном для естественного зрения. Поэтому принудительные перемещения, "полет камеры" и быстрые ускорения остаются самой сложной частью дизайна ВР. В зрелых продуктах это решают инженерией: ограничением ускорений, телепортацией вместо скольжения, стабилизацией горизонта, настройками поля зрения и индивидуальными параметрами. Есть и эргономические ограничения. Шлем - это вес, тепло, ограничение обзора реального мира и необходимость доверять устройству. Долгая сессия требует дисциплины интерфейса: понятных жестов, экономии внимания, минимизации лишних уведомлений. ВР быстро наказывает перегруженный интерфейс, потому что у пользователя меньше "параллельного канала" для компенсации. Отдельная зона риска связана с данными. ВР-системы неизбежно собирают телесные сигналы: движения головы и рук, траектории взгляда, параметры помещения, иногда голос и образ окружения через камеры. Это создаёт более тонкий цифровой "отпечаток", чем в обычных приложениях, и потому требования к приватности и безопасности будут только расти. Практический вывод для пользователя и разработчика одинаков: ВР - это не только про графику и игры, это про работу с телесными данными и контекстом пространства.
Где ВР действительно сильна
ВР особенно полезна там, где важны опыт и навык, а не знание как текст. Симуляторы и тренажёры работают потому, что они создают повторяемую среду с контролируемой сложностью и возможностью безопасной ошибки. В медицине ВР применяют и для обучения, и для реабилитации, и для экспозиционной терапии при тревожных расстройствах, когда важно дозировать стимул и наблюдать реакцию. В инженерии и архитектуре ВР даёт быстрый способ "пройтись" по проекту до того, как он станет дорогим в материале. В культуре и образовании ВР становится сильной не тогда, когда превращается в аттракцион, а когда создаёт новую форму экскурсии, лаборатории или реконструкции. Технологическая устойчивость ВР зависит и от стандартизации. Долгое время экосистема страдала от фрагментации: разные шлемы, разные контроллеры, разные интерфейсы доступа к трекингу. Появление открытых прикладных интерфейсов для "реальности расширенного спектра" снижает зависимость контента от конкретного производителя и делает рынок более устойчивым, оставляя конкуренцию там, где она конструктивна: качество оптики, трекинга, удобство и цена.
Куда ВР развивается
Сейчас хорошо видно, какие инженерные проблемы считаются первоочередными. Производители уменьшают массу устройств и улучшают баланс, потому что комфорт определяет реальное время использования. Параллельно развиваются режимы фокусировки, которые ближе к естественным, чтобы снизить нагрузку на зрение. Трекинг глаз становится базой для более экономного рендеринга и для новых интерфейсов, где взгляд участвует в управлении. Растёт качество "просветки" реального мира через камеры, чтобы смешанные режимы стали повседневными, а не экспериментальными. Отдельная линия - тактильная обратная связь: без неё многие действия остаются "обманом для глаз". Наконец, усиливается интерес к ВР как к среде совместного действия: важны жесты, дистанции, совместные манипуляции объектами и управление вниманием, а не только разговор. Если свести всё к одной рабочей формуле, ВР - это инженерия согласованности. Она не обещает "другую вселенную" как фантастическую метафору. Она обещает, что ваши движения, восприятие и события среды будут связаны достаточно точно, чтобы мозг начал реагировать на вычислительную сцену как на ситуацию. Пока эта согласованность держится, ВР становится инструментом обучения, исследования, терапии, проектирования и искусства. Когда согласованность нарушается, ВР превращается в усталость, укачивание и разочарование. Поэтому зрелое понимание ВР всегда двоится: это одновременно психология присутствия и строгая дисциплина времени, оптики, трекинга и интерфейса.
Эта статья была создана с использованием нескольких редакционных инструментов, включая искусственный интеллект, как часть процесса. Редакторы-люди проверяли этот контент перед публикацией.
Нажимай на изображение ниже, там ты найдешь все информационные ресурсы A&N
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Определение и границы понятия
Виртуальная реальность (ВР) - это не просто "картинка в очках" и не синоним трёхмерной графики. В строгом смысле речь идёт о системе, которая создаёт компьютерно-сгенерированную среду и делает человека участником этой среды за счёт непрерывной обратной связи: вы поворачиваете голову, двигаете руками, меняете положение тела, а изображение, звук и иногда тактильные стимулы пересчитываются так, чтобы соответствовать вашему движению почти без заметной задержки. Именно связка "восприятие - действие - мгновенный пересчёт" отделяет ВР от обычного кино, от 360-градусного видео и от большинства "3D-аттракционов", где зритель остаётся наблюдателем. Если формулировать максимально практично, ВР - это технология, которая пытается временно заменить часть сигналов реального мира управляемыми сигналами, чтобы у человека возникло переживание присутствия "там". В исследованиях это переживание описывают через понятия телеприсутствия и "присутствия" как психологического эффекта: мозг начинает вести себя так, словно события в виртуальной среде являются текущей ситуацией, а не сообщением о ней. Важная граница: ВР не обязана обманывать человека. Она может быть условной, стилизованной, даже явно "нереалистичной". Смысл не в фотореализме, а в устойчивости закономерностей, по которым среда реагирует на ваши действия, и в том, насколько эта реакция поддерживает доверие к происходящему. Исторически сама идея уходит к середине XX века, когда в инженерной и научной среде обсуждали "предельный дисплей" - аппарат, который мог бы предъявлять человеку искусственную реальность с убедительной сенсорной плотностью. Практическая ветвь развивалась через симуляторы (прежде всего авиационные), эксперименты с шлемами и трекингом, затем через компьютерную графику реального времени и развитие дисплеев. Терминологически важно различать: ВР - это крайняя точка континуума "реальное - смешанное - виртуальное", где поле зрения и контекст задаются в основном вычислительной системой. Дополненная реальность, напротив, накладывает вычислительные объекты на физическую сцену. Между ними находится смешанная реальность: гибридные режимы, где виртуальные объекты ведут себя так, будто они "встроены" в физический мир, а физические объекты учитываются как часть сцены.
Как устроен эффект присутствия
Психологическая сторона ВР часто сводится к слову "эффект присутствия", но полезнее держать более строгую рамку. С одной стороны формируется переживание "места": ощущение, что вы находитесь в определённой среде. С другой стороны возникает переживание правдоподобия событий: ощущение, что происходящее имеет внутреннюю причинность и потому заслуживает реакции. Эти механизмы могут существовать раздельно. Сильное чувство места возможно и при условной графике, если среда ведёт себя последовательно. Правдоподобие событий тоже может быть высоким в стилизации, если действия приводят к ожидаемым последствиям без задержек и ошибок. Поэтому ВР держится не на "красоте картинки", а на доверии к связи между вашим телом и поведением мира.
Как работает технология
На инженерном уровне ВР складывается из нескольких взаимосвязанных узлов, которые должны совпасть по времени и геометрии. Дисплей предъявляет каждому глазу собственное изображение, а оптика расширяет поле зрения и формирует стереопару. Стереопара важна как сигнал глубины, но сама по себе она ничего не гарантирует: если картинка плохо согласована с движениями головы, зрительный дискомфорт становится сильнее. Для устойчивого опыта системе нужно знать не только, куда повернута голова, но и где она находится в пространстве. Именно поэтому переход от трёх степеней свободы к шести изменил ВР качественно: пользователь перестаёт быть "камерой" и становится телом в среде. Это отслеживание обычно строится на сочетании инерциальных датчиков и камер, а также на алгоритмах одновременной локализации и построения карты. Из этой же причины 360-видео, даже в шлеме, воспринимается как компромисс: оно может дать обзор, но часто не даёт телесной причинности, потому что мир не реагирует на смещения и действия. Дальше подключается контур взаимодействия: контроллеры, трекинг рук, иногда трекинг всего тела. Здесь ключевой фактор - согласованность. Если рука визуально "опаздывает" или объект отвечает с задержкой, доверие к среде падает быстрее, чем в обычном интерфейсе. По сути ВР предъявляет мозгу новую сенсомоторную петлю, и мозг чувствителен к ошибкам в этой петле. Эта петля держится на вычислениях и графике реального времени. Самый важный параметр - задержка от движения до обновления изображения на дисплее, то есть "движение - фотон". Чем она больше, тем выше риск укачивания и тем слабее присутствие. Задержка складывается из трекинга, предсказания движения, симуляции сцены, графического рендеринга и вывода на дисплей. Отсюда набор практик, которые стали индустриальным стандартом: предиктивный трекинг, перепроецирование кадров, оптимизация частоты обновления, приоритизация центральной области зрения. Отдельный тренд последних лет - фовеированный рендеринг, когда система учитывает направление взгляда и повышает детализацию там, где глаз реально смотрит, экономя вычисления на периферии. Звук в этой связке не украшение, а часть геометрии сцены. Пространственное аудио помогает мозгу строить карту окружения и повышает правдоподобие. В прикладных задачах, вроде тренажёров, обучения или экспозиционной терапии, звук часто удерживает ощущение "реальности" даже при очень простой визуальной стилизации.
Дискомфорт, риски и ограничения
Главный физиологический риск - укачивание в виртуальной среде. Оно возникает не потому, что "очки плохие" в целом, а потому что сенсорные каналы расходятся: зрение сообщает о движении, а вестибулярная система и проприоцепция не подтверждают это движение. Конфликт усиливают задержки, низкая частота кадров, резкие ускорения виртуальной камеры, ошибочный масштаб, а также особенности оптики, из-за которых глазам приходится работать в режиме, непривычном для естественного зрения. Поэтому принудительные перемещения, "полет камеры" и быстрые ускорения остаются самой сложной частью дизайна ВР. В зрелых продуктах это решают инженерией: ограничением ускорений, телепортацией вместо скольжения, стабилизацией горизонта, настройками поля зрения и индивидуальными параметрами. Есть и эргономические ограничения. Шлем - это вес, тепло, ограничение обзора реального мира и необходимость доверять устройству. Долгая сессия требует дисциплины интерфейса: понятных жестов, экономии внимания, минимизации лишних уведомлений. ВР быстро наказывает перегруженный интерфейс, потому что у пользователя меньше "параллельного канала" для компенсации. Отдельная зона риска связана с данными. ВР-системы неизбежно собирают телесные сигналы: движения головы и рук, траектории взгляда, параметры помещения, иногда голос и образ окружения через камеры. Это создаёт более тонкий цифровой "отпечаток", чем в обычных приложениях, и потому требования к приватности и безопасности будут только расти. Практический вывод для пользователя и разработчика одинаков: ВР - это не только про графику и игры, это про работу с телесными данными и контекстом пространства.
Где ВР действительно сильна
ВР особенно полезна там, где важны опыт и навык, а не знание как текст. Симуляторы и тренажёры работают потому, что они создают повторяемую среду с контролируемой сложностью и возможностью безопасной ошибки. В медицине ВР применяют и для обучения, и для реабилитации, и для экспозиционной терапии при тревожных расстройствах, когда важно дозировать стимул и наблюдать реакцию. В инженерии и архитектуре ВР даёт быстрый способ "пройтись" по проекту до того, как он станет дорогим в материале. В культуре и образовании ВР становится сильной не тогда, когда превращается в аттракцион, а когда создаёт новую форму экскурсии, лаборатории или реконструкции. Технологическая устойчивость ВР зависит и от стандартизации. Долгое время экосистема страдала от фрагментации: разные шлемы, разные контроллеры, разные интерфейсы доступа к трекингу. Появление открытых прикладных интерфейсов для "реальности расширенного спектра" снижает зависимость контента от конкретного производителя и делает рынок более устойчивым, оставляя конкуренцию там, где она конструктивна: качество оптики, трекинга, удобство и цена.
Куда ВР развивается
Сейчас хорошо видно, какие инженерные проблемы считаются первоочередными. Производители уменьшают массу устройств и улучшают баланс, потому что комфорт определяет реальное время использования. Параллельно развиваются режимы фокусировки, которые ближе к естественным, чтобы снизить нагрузку на зрение. Трекинг глаз становится базой для более экономного рендеринга и для новых интерфейсов, где взгляд участвует в управлении. Растёт качество "просветки" реального мира через камеры, чтобы смешанные режимы стали повседневными, а не экспериментальными. Отдельная линия - тактильная обратная связь: без неё многие действия остаются "обманом для глаз". Наконец, усиливается интерес к ВР как к среде совместного действия: важны жесты, дистанции, совместные манипуляции объектами и управление вниманием, а не только разговор. Если свести всё к одной рабочей формуле, ВР - это инженерия согласованности. Она не обещает "другую вселенную" как фантастическую метафору. Она обещает, что ваши движения, восприятие и события среды будут связаны достаточно точно, чтобы мозг начал реагировать на вычислительную сцену как на ситуацию. Пока эта согласованность держится, ВР становится инструментом обучения, исследования, терапии, проектирования и искусства. Когда согласованность нарушается, ВР превращается в усталость, укачивание и разочарование. Поэтому зрелое понимание ВР всегда двоится: это одновременно психология присутствия и строгая дисциплина времени, оптики, трекинга и интерфейса.
- The Ultimate Display - ранняя инженерная постановка идеи искусственной среды (1965)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- A head-mounted three dimensional display - одна из первых публикаций о шлеме и трекинге (1968)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- A taxonomy of mixed reality visual displays - континуум "реальное - смешанное - виртуальное" (1994)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- Musings on telepresence and virtual presence - рамка "телеприсутствия" и "виртуального присутствия" как эффекта и задачи (1992)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- Defining virtual reality: Dimensions determining telepresence - классическая работа о "присутствии" и параметрах медиа, открытая PDF-версия (1992, размещение в архиве)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- Witmer, Singer. Measuring presence in virtual environments: A presence questionnaire - инструментальная база измерения присутствия (1998)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- Slater. Place illusion and plausibility can lead to realistic behaviour in immersive virtual environments - различение "места" и правдоподобия событий (2009)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- Weech, Kenny, Barnett-Cowan. Presence and cybersickness in virtual reality are negatively related: A review - обзор связи присутствия и укачивания (2019)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- Chang, Kim, Yoo. Virtual reality sickness: A review of causes and measurements - обзор причин, метрик и подходов к снижению укачивания (2020)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- Factors associated with virtual reality sickness in head-mounted displays: a systematic review and meta-analysis - мета-анализ факторов ВР-укачивания (2020)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- The OpenXR 1.1 Specification - открытый стандарт прикладного интерфейса для ВР/ДР/СР устройств (обновляется)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
- WebXR Device API - спецификация доступа к ВР/ДР устройствам через браузер (обновляется)
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.Проверено 16.01.2026
Эта статья была создана с использованием нескольких редакционных инструментов, включая искусственный интеллект, как часть процесса. Редакторы-люди проверяли этот контент перед публикацией.
Нажимай на изображение ниже, там ты найдешь все информационные ресурсы A&N
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
