Как выглядели и на что были способны предшественники Oculus Rift, HTC Vive и PlayStation VR?
О виртуальной реальности говорят все, анонсы новых шлемов появляются чуть ли не каждый день, а СМИ наперебой пишут о невероятных перспективах новой технологии. Знакомо? А ведь это происходило в начале 1990-х годов. Только VR-истерию тогда запустил не Палмер Лаки с Oculus Rift, а Джерон Ланье со стартапом VPL. Сейчас многие убеждены, что устройств виртуальной реальности прежде не существовало. Тем не менее, первые VR-системы вышли еще 30 лет назад, а самые ранние прототипы и вовсе были созданы в шестидесятые годы прошлого века.
Первой развлекательной VR-системой можно считать «Сенсораму» — запатентованный в 1962 году Мартином Хейлигом мультисенсорный кинотеатр. Помимо изображения и звука устройство умело передавать запахи и тактильные ощущения. Хейлиг собственноручно снял для «Сенсорамы» несколько короткометражек, самая известная из которых, Motorcycle, симулирует поездку на мотоцикле по Нью-Йорку. Встроенные в сиденье вибромоторы изображают работу двигателя, вентиляторы имитируют встречный поток воздуха, а генератор запахов доносит до зрителей амбре нью-йоркских улиц. Поскольку Хейлиг был кинематографистом, свое изобретение он задумывал в первую очередь как усовершенствованный кинотеатр. Поэтому зрителю «Сенсорама» отводила пассивную роль — влиять на что-либо по ходу сеанса он не мог.
Работа над «Сенсорамой» остановилась из-за нехватки финансирования
Перенести человека в виртуальное интерактивное окружение первым попытался Айвен Сазерленд. В 1965 году он опубликовал эссе The Ultimate Display, посвященное концепции совершенного дисплея — искусственно созданной среды, в которой «компьютер сможет управлять существованием материи». Сазерленд предположил, что на высшей стадии развития компьютерные интерфейсы научатся влиять на все органы чувств человека, а созданное компьютером окружение будет выглядеть для пользователя точно так же, как физический мир.
Заканчивалось его эссе на суровой ноте: «Я думаю, что предел развития дисплея -пространство, в котором компьютер сможет управлять существованием материи. В таком месте стул, созданный компьютером, будет пригоден для того, чтобы на нем сидеть, наручники будут сковывать, а пуля — нести смерть». Первопроходцы виртуальной реальности не осторожничали в прогнозах.
Техника того времени, впрочем, была им под стать. Когда Сазерленд попытался реализовать свои идеи на практике, у него получилась довольно устрашающая конструкция. Шлем оказался настолько тяжелым, что его пришлось подвесить к потолку с помощью массивной системы креплений. Нависающее над пользователем (или скорее испытуемым) сооружение получило имя Sword of Damoclus («Дамоклов меч») и напоминало изощренный пыточный аппарат. Он мог показывать всего лишь примитивные каркасные модели комнат — на большее вычислительной мощности не хватало. Это при том, что свои эксперименты Сазерленд ставил в Массачусетском технологическом институте на одном из самых мощных компьютеров того времени.
Испытания Sword of Damoclus
В начале 70-х Сазерленд совместно с Дэвидом Эвансом основал компанию Sutherland & Evans и занялся военными симуляторами. Из-за неспособности компьютеров тех времен генерировать графику, ранние авиасимуляторы имитировали вид из кабины с помощью записанного на пленку изображения. Сазерленд и Эванс разработали железо, которое могло рисовать окружение из простых форм и производить перспективные преобразования этих моделей достаточно быстро, чтобы обеспечить интерактивность происходящего.
Не стоит забывать и о Томе Фернессе — легендарном разработчике авиасимуляторов, которого наряду с Айвеном Сазерлендом часто называют одним из отцов-основателей VR-индустрии. С 1966 по 1989 год он работал над своими VR и AR-проектами на военной базе Райт-Паттерсон в штате Огайо. В отличие от академических исследований Сазерленда, работа Фернесса с самого начала носила прикладной характер. Как ни парадоксально, VR-технологии сперва готовили не для симуляторов — их хотели приспособить для настоящих боевых самолетов. К 70-м годам возможности истребителей превысили возможности пилотов. В условиях перегрузок считывание и интерпретация показаний многочисленных циферблатов — не самая простая задача. Фернесс решил создать систему, которая обрабатывала бы множества приборов, и максимально наглядно отображала бы всю необходимую информацию — в идеале заменяя летчику зрение. Для этого предполагалось использовать виртуальное окружение (в терминологии Фернесса — cognitive port). Реализация идеи заняла многие годы, но в начале 80-х Фернесс все же создал первый рабочий прототип симулятора VCASS (Visually Coupled Airborne Systems Simulator). Его главным элементом стал гигантский шлем, по габаритам не уступающий шлему Дарта Вейдера. Система использовала ЭЛТ-дисплеи с разверткой 2000 строк — в 5 раз больше, чем у обычного телевизора тех времен. Пилот симулятора, по сути, имел дело с аналоговым Ultra HD.
Так выглядел созданный Фернессом симулятор VCASS
В 1978 году в Массачусетском технологическом институте группа ученых под руководством Эндрю Липмана создала виртуальную копию городка Аспен. «Кинокарту Аспена» (Aspen Movie Map) можно считать предком Google Street View, но она была намного сложнее и совершеннее сегодняшнего аналога. Ученые несколько раз отсняли улицы Аспена панорамной камерой, установленной на крыше автомобиля, но не остановились на двухмерных фотографиях, из которых состоят современные уличные панорамы. Команда Липмана построила трехмерные модели всех зданий в городе, а фотографии использовала как текстуры. Виртуальный Аспен состоял из нескольких слоев: помимо уличных видов и 3D-макета города, тут можно было найти исторические фото зданий и энциклопедические справки. Симуляция позволяла свободно перемещаться по городу во всех плоскостях и могла отображать как летний, так и зимний пейзаж. Этот безобидный на первый взгляд проект профинансировало американское агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA), и многие технологии, использованные в Movie Map, позже нашли применение в армейских тактических симуляторах.
В начале семидесятых годов компьютерный художник Майрон Крюгер занялся созданием интерактивных инсталляций, способных «общаться» со зрителем. Свои опыты художник называл «искусственной реальностью» (artificial reality). Самая известная работа Крюгера — проект Videoplace. Система состояла из видеокамеры, проектора и большого экрана. Компьютер считывал силуэт зрителя и помещал его фигуру в психоделические композиции, которые выводились на проекционный экран. Система была способна на примитивные взаимодействия: зритель мог двигать по экрану фигуры и управлять движением своего силуэта внутри компьютерной проекции.
И все же в 60-70-х годах широкая публика имела весьма смутное представление даже о компьютерах, не говоря уже о шлемах, переносящих в искусственные миры. Эксперименты с виртуальной реальностью оставались экспериментами, достоянием научно-исследовательских институтов и военных лабораторий.
Все изменилось в восьмидесятые, когда рынок домашних PC начал стремительно расти. На смену шаманству с командной строкой пришли графические интерфейсы — простые и наглядные способы взаимодействия с компьютером. Погружение в виртуальный мир уже не выглядело фантастикой, а казалось следующим логичным этапом развития технологий. Главную роль в деле популяризации виртуальной реальности сыграл Джерон Ланье — основатель первого в мире VR-стартапа VPL Research.
На заре карьеры Ланье пытался создать визуальный язык программирования и столкнулся с неожиданной трудностью: экран обычного монитора оказался слишком мал, чтобы уместить все необходимые элементы интерфейса. Свою первую примитивную VR-систему Ланье собрал, пытаясь расширить рабочее пространство. Сначала для ввода команд он хотел использовать обычный графический планшет. Но в 1985 году Ланье познакомился с Томом Циммерманом, который придумал устройство DataGlove — манипулятор в форме перчатки. В конце 80-х этот аппарат стал таким же узнаваемым символом виртуальной реальности, как всем знакомые сейчас футуристические шлемы. Изначально DataGlove предназначался для проекта воздушной гитары, но благодаря простоте устройство идеально подошло для манипуляции объектами в виртуальном окружении. Ланье загорелся идеей использовать перчатку в своей системе и предложил Циммерману стать сооснователем компании.
Промо-ролик DataGlove
DataGlove стала самым популярным и узнаваемым продуктом VPL. В 1990 году лицензию на ее производство купила компания Mattel и начала продавать свою версию устройства — под именем Power Glove. Power Glove выпустили в качестве контроллера для игры Super Glow Ball (NES, 1991), но умельцы нашли способ подключить аксессуар к ПК, и он быстро стал культовым устройством среди VR-энтузиастов, собиравших собственные системы из доступных комплектующих. Свой первый большой контракт VPL получила как раз благодаря DataGlove. Чудо-перчаткой заинтересовалось Американское космическое агентство.
В ходе совместного проекта с исследователями НАСА Ланье получил доступ к их наработкам по созданию дисплеев для виртуальных шлемов. Это помогло VPL довести свою систему до ума и выпустить ее в продажу, став первым в истории производителем серийных VR-устройств. Система состояла из трех компьютеров (двух графических станций Silicon Graphics и одного Macintosh), шлема EyePhone и перчатки DataGlove. Стоил этот набор очень дорого — от 300 до 500 тысяч долларов — и для массовой аудитории не предназначался. Тем не менее, именно Ланье сыграл главную роль в деле популяризации VR как явления. Он же и дал этому явлению имя. Термин «виртуальная реальность» — его изобретение.
Копна светлых дредов и пронзительный взгляд ярко-голубых глаз делали основателя VPL похожим на типичного сумасшедшего ученого из комиксов. Эффектная внешность и словоохотливость быстро сделали Ланье любимцем журналистов. В многочисленных интервью он неустанно расписывал фантастические перспективы виртуальной реальности, и рисовал картины будущего, обещая, что VR проникнет во все сферы жизни. В конце концов Ланье удалось обратить в свою веру большую часть технического сообщества, и к началу 90-х виртуальная реальность стала главным фетишем мира высоких технологий. Эту тему теперь обсуждали не только в специализированных журналах, но и в массовых СМИ. А после выхода в 1992 году фильма «Газонокосильщик» моду на VR подхватила поп-культура: чудо-шлемы стали мелькать в кино, телесериалах и музыкальных клипах. О серьезности отношения к VR-технологиям в тот период говорят хотя бы прошедшие в 1991 году в США сенатские слушания, на которых речь шла о необходимости государственной поддержки VR-компаний и недопустимости отставания в этой области от других стран.
В игровой индустрии первые VR-устройства были выпущены британской компанией Virtuality Group. В 1991 году она запустила линейку аркадных игровых автоматов 1000CS. Благодаря активной рекламной кампании и броскому виду аппаратов, Virtuality на первых порах собирала толпы любопытных. Развлекать публику должны были несколько простейших 3D-игр. В Dactyl Nightmare, например, предлагалось отбиваться от атаки злобных птеродактилей, а в Legend Quest — исследовать населенное скелетами подземелье. Проблема была в том, что игры оказались неприлично короткими. По сути, это были даже не полноценные игры, а демки — на полное прохождение уходило от силы 5 минут. Визуально они тоже были совсем не такими, как внушала реклама. Виртуальный мир встречал игроков кислотными цветами, примитивными моделями и убогой анимацией. При цене 3-5 долларов за попытку (против 25 центов у обычного аркадного автомата) игры от Virtuality стали типичным развлечением на один раз. Поток зрителей быстро иссяк.
Ранняя версия Dactyl Nightmare
Производители домашних консолей тоже пытались освоить казавшуюся многообещающей нишу виртуальной реальности, но никто из них в этом не преуспел.
Sega и Atari анонсировали свои шлемы, однако так и не выпустили их в продажу: Sega поменяла планы после того, как новинку очень холодно приняли на нескольких выставках, а Atari после провала Jaguar в очередной раз покатилась в пропасть и ей стало не до виртуальной реальности.
Nintendo оказалась единственной из ведущих игровых компаний, кто все-таки довел работу над собственным VR-проектом до конца. Результатом стал релиз самого позорного устройства в истории японского производителя. Выпущенный в 1995 году Virtual Boy был жестко раскритикован прессой и полностью проигнорирован покупателями. Шлем от Nintendo, строго говоря, не был устройством виртуальной реальности в обычном понимании: он не мог отслеживать движения игрока, не был портативным (требовалась подставка), игры не использовали вид от первого лица и ограничивались классическими двухмерными механиками. Но главное, что не простили аппарату, — монохромное черно-красное изображение. Nintendo позиционировала Virtual Boy как 32-битное устройство, и публика ожидала увидеть графику уровня Sony Playstation и Sega Saturn. На деле шлем выдавал картинку, которая была похожа скорее на Game Boy, чем на PlayStation. На фоне обещанных в рекламе красочных виртуальных миров это выглядело издевательством. Устройство не продержалось на рынке и года — Nintendo предпочла закрыть неудачный проект.
К середине 90-х стало ясно, что СМИ и массовая культура сильно преувеличили возможности и перспективы виртуальной реальности. Раздутая вокруг технологии шумиха принесла больше вреда, чем пользы — она породила ожидания, которые невозможно было оправдать.
Шлем VFX-1, вышедший в середине 1990-х, был рассчитан на массового потребителя и широко рекламировался не только за рубежом, но и в России.
Психологи и философы на примере VR рассуждали о проблеме эскапизма. Защитники нравственности как всегда видели в новой технологии страшную опасность и призывали защитить от нее детей. Бульварные СМИ обсуждали перспективы виртуального секса (по случаю был извлечен на свет придуманный еще в 70-е годы замечательный термин Teledildonics, которым называли костюмы для понятно чего). Известный контркультурный писатель и поклонник галлюциногенов Тимоти Лири сравнивал виртуальную реальность с психоделическим опытом, а в 1991 году на первой полосе газеты Wall Street Journal вышла статья с подзаголовком «Виртуальная реальность — электронное ЛСД?».
На деле же виртуальная реальность в то время была скорее электронным клеем «Момент». Большинство VR-шлемов 90-х выдавали примитивную графику и ничтожную частоту кадров, а движение в них сопровождалось чудовищными задержками. Вместо виртуальных любовниц пользователи получали низкополигональных птеродактилей, а погружение в волшебные миры оборачивалось тошнотой, головной болью и дезориентацией.
«Я думаю, что многие люди в то время давали виртуальной реальности слишком большой кредит доверия просто потому, что сами работали в этой сфере. Никто не хотел сказать: «Мы подумали и решили, что VR на данный момент бесполезна, и у нас не будет работы еще 20 лет». Хотя некоторые, конечно, пришли именно к такому заключению», — говорит об этом периоде создатель Oculus Rift Палмер Лаки.
По мере спада интереса к VR евангелисты технологии постепенно ушли в тень. Талантливый изобретатель Джерон Ланье оказался не самым удачливым бизнесменом. К 1992 году VPL погрязла в долгах, и в итоге ее поглотил французский концерн Thomson-CSF. Ланье остался не у дел, а патентное портфолио VPL новые хозяева пустили с молотка.
В конце концов история со шлемами просто всем надоела. К тому же, в середине 90-х у мира высоких технологий появился новый любимец — интернет. Внимание медиа, инвесторов и пользователей быстро переключилось на всемирную паутину, и к моменту бума доткомов в конце 90-х о виртуальной реальности уже никто не вспоминал.
Сегодня мир в очередной раз стоит на пороге VR-эры. 25 лет назад попытка в нее вступить обернулась для индустрии фальстартом. Многообещающая концепция так и не была должным образом реализована из-за того, что мир оказался технически не готов к воплощению визионерских фантазий, бушевавших в головах идеологов VR-движения. Сегодня в распоряжении разработчиков есть возможности, о которых их предшественники не могли и мечтать. Смогут ли они осуществить давнюю мечту техноутопистов о погружении в виртуальные миры? Хотелось бы верить, что да. Кто же откажется от виртуального туризма? Или хотя бы хорошего теледилдоника.
