VR在70到80年代的简史:军事行业,交互式地图,游戏体验以及具有双耳声音的NASA VR

我们继续关于VR历史的周期。这次,我们将介绍使虚拟现实技术如我们所知的军事发展,这是在游戏行业中首次应用虚拟现实技术的尝试,还将考虑使用虚拟现实技术培训宇航员的最初经验。换句话说,我们考虑了影响虚拟现实应该是什么样的想法的最著名的研究和设备。







1970年代-军事发展,互动地图和艺术实验



因此,也许70年代的第一个显着发展是针对军事航空飞行员的飞行模拟器,它具有通用电气公司的全面飞行模拟功能。开发始于60年代初期,但是随着晶体管质量的提高,以及晶体管电路和计算机科学的发展,有可能创建全面的飞行计算机仿真。由于使用了围绕驾驶舱的3个屏幕,因此具有180度视角。如今,仍使用这种原理的飞行模拟器。



虚拟现实技术发展的下一步是克鲁格的VIDEOPLACE。该综合大楼是第一个交互式VR平台。该系统于1975年首次在密尔沃基艺术中心展出。 VIDEOPLACE使用了最早的跟踪系统之一中的计算机图形,投影仪,摄像机来进行对象定位。该系统像当时的军事模拟器一样,没有使用眼镜或手套。







该平台基于一个黑暗的房间,周围环绕着大屏幕。像现代kinect系统一样,用户的动作也被传输到计算机模型中。而且,不同房间中的用户模型可以在虚拟空间中彼此交互,这对于此类系统是一项根本的新功能。







另一个思想上和概念上而非技术上的突破是由麻省理工学院的一组研究人员绘制的科罗拉多州阿斯彭的电影地图。







该系统于1977年推出,可以像Google街景视图一样对城市进行虚拟游览。



它看起来像这样:




内容是通过用开车穿过街道的汽车反复拍摄城市而创建的。在虚拟游览期间,在虚拟访问城市期间以交互方式复制了这些镜头。没有使用头盔,而是使用了标准的CRT和投影电视。概念上的突破是VR技术可以足够精确地模拟其他地方。



1979年,第一款接近现代功能的VR耳机问世。我们正在谈论的是麦克唐纳-道格拉斯公司(McDonnell-Douglas Corporation)的VITAL军用航空模拟器的小型模型。它配备了头部跟踪系统,以及飞行员的眼球运动和立体视频眼镜中的计算机生成图像。头盔的每只眼睛都配有CRT显示屏,还配备了立体声耳机和​​麦克风,可与调度员通信。







1980年代-技术的发展和大规模VR的开始



许多VR故事都是在游戏机上开始80年代的故事讲述,而忽略了基本的技术和设计突破。所以? 1982年,Sandin和Defanti最终确定了Sayre手套,该手套可以使用光电管和光源控制手部动作。在移动的瞬间,落在光电管表面的光量发生了变化,系统记录了电信号形式的变化。一些作者将此写为手势识别的第一个实验。







1985年,一家由Jaron Lanier和Thomas Zimmerman创立的公司-在VR的发展上留下了明显的印记-VPL Research。 VPL Research是第一家开始大规模生产和销售虚拟现实头盔和手套的公司。在80年代,他们开发了诸如DataGlove,EyePhone HMD和Audio Sphere之类的系统。



所有这些设备都与游戏行业有关,从根本上讲并不代表任何新事物,但它们的技术先进程度足以进行批量生产,并且使用起来也相当容易。







EyePhone被认为是第一款头部追踪游戏设备,而《数据手套》则是任天堂传奇性的《动力手套》的基础。



在1980年代,VR的先驱之一,美国研究员Thomas Furness为空军创建了一个虚拟模拟器,称为可视连接的机载系统模拟器(VCASS)。目前,关于本发明的数据不多,但是已知该模型模拟了空战,并且在现实程度上超过了当时存在的类似物。







从1986年到1989年,Furness开发了另一种飞行模拟器,称为超级驾驶舱。模拟器的训练室配备了计算机3D地图,飞行员可以实时查看和听到声音。头盔的跟踪系统和传感器使飞行员可以通过手势,语音和眼球运动来控制飞机。



1987年,SegaScope 3-D Glasses出现了(1987年),在这方面,许多人称Sega为游戏行业VR的先驱,这并非完全正确。事实是,游戏Marble Madness的作者Mark Cerny发明的SegaScope 3-D成为Sega Master System的附件。眼镜在游戏中创造了3D图形的错觉,在3D罕见的时代给玩家留下了深刻的印象。







同时,SegaScope 3-D并不是完全意义上的VR设备,因为它没有模仿用户在虚拟空间中的存在,没有追踪用户的运动,并且仅限于创建体积图像。不管怎样,迷宫猎人,导弹防御和Zaxxon 3D等游戏的成功激发了人们对虚拟现实的兴趣。







眼镜的原始原理也很有趣。将与控制台相连的CRT电视一幅一幅地发送到眼镜,因此可以模拟3D。由于此原理,还产生了负面影响,帧速率减半,并且出现了明显的闪烁。



1989年,斯科特·福斯特(Scott Foster)成立了Crystal River Engineering Inc,该公司积极参与了NASA项目。该国家机构使用了当时众所周知的虚拟现实。在创新中,使用了一套成熟的西装,以及就真实感而言,音响系统前景看好。后者的一个特点是使用了双耳效果而不是平庸的立体声,这正是福斯特公司所从事的系统。







Crystal River能够创建一个处理系统,该系统允许在实时工作的同时创建动态移动的视在(幻像)声源。双耳音效已经成为将现代VR提升到全新现实水平的技术之一。



要了解双耳效果如何工作,只需用耳机收听以下录音:






未完待续



70年代至80年代的研究为MK的大规模使用和商业使用奠定了基础。今天,这个时代的某些发展潜力仍在使用中,例如,双耳声音,互动交互和身体位置跟踪。



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