На сайте ведутся технические работы, в связи с чем возможно некорректное отображение статей. Просим извинить за временные неудобства.

Рассвет нового дня. Встречи с физической и виртуальной реальностью

Dawn of the New Everything: Encounters with Reality and Virtual Reality
Издатель: Henry Holt and Co., Год выпуска: 2017
Dawn of the New Everything3
31.08.2018
Рейтинги: 
  • Лучшая книга 2017 года по версии The Economist
  • Издание завоевало звание «Выбор бизнес-лидеров» 2017 года по версии The Wall Street Journal
  • Лучшая книга 2017 года по версии Vox
Содержание: Это книга воспоминаний, в которой переплетаются рассказы о событиях, происходивших в жизни автора, с повествованием о наиболее памятных моментах в процессе разработки технологии виртуальной реальности, а также с размышлениями о сути VR и о роли технологии как таковой. Основная идея Это книга воспоминаний, в которой переплетаются рассказы о событиях, происходивших в жизни автора, с повествованием о наиболее памятных моментах в процессе разработки технологии виртуальной реальности, а также с размышлениями о сути VR и о роли технологии как таковой. Жизнь в «куполе» Детство и юность Джарона Ланье ознаменовались трагедией и непреодолимым стремлением к совершению открытий. Кормильцем в семье была мать, торговавшая акциями на бирже. После одной удачной сделки она купила автомобиль – и первая поездка закончилась фатально. Мать погибла, отец был тяжело травмирован. Причиной аварии стал производственный дефект машины. Мальчику тогда было девять лет. Дом, приобретенный семьей еще до трагического инцидента, сгорел на следующий день после окончания строительных работ. Через какое-то время был куплен участок в техасской пустыне, где отец и сын два года жили в палатке. Ланье-старший работал школьным учителем и вместе с Джароном занимался сельскохозяйственным трудом. «Палаточная жизнь была не так уж и плоха, – вспоминает автор. – Она очень четко показала, какую роль должен сыграть сам человек, борясь за свое выживание, что было крайне полезно для нас обоих». Среди самых ярких детских впечатлений Джарона – сбой в местной телефонной сети, из-за чего любой поднимающий телефонную трубку мог слышать все разговоры одновременно. В ту минуту сотни голосов – некоторые звучали где-то вдалеке, некоторые совсем близко – соединились в виртуальном пространстве. Моментально сформировалось сообщество, значительно превосходившее все то, с чем Джарон сталкивался ранее. Дети хотели как можно больше узнать друг о друге, а общаться с незнакомцами было намного легче, чем в реальной жизни... На следующий день в школе никто даже не упомянул о происшедшем. «Я всматривался в лица вокруг, пытаясь разгадать, с кем, вероятно, говорил накануне», – пишет автор. С той поры он стал размышлять: возможно ли, изменив техническое средство объединения людей, сделать их лучше? При этом очевидно было одно: гораздо легче сконструировать виртуальное пространство, которое может сделать людей хуже. В тринадцать лет Джарон получил первое в жизни техническое задание. В семье, наконец, появились деньги на постройку стационарного жилища, и отец поручил ему разработать проект. Обычные дома казались мальчику банальными, поэтому Джарон выбрал для будущего дома конструкцию купола (такие строения уже были в округе – в них жили хиппи). Он начал делать разные модели из соломинок, а затем рассчитывал углы наклона и нагрузку на несущие конструкции. Еще учась в школе, Джарон поступил в университет штата Нью-Мексико, где стал осваивать компьютерные науки. Юноша поставил перед собой весьма амбициозную цель: изобрести то, что спасет Землю от столкновения с астероидом. Тогда же он познакомился с работами Айвена Сазерленда, создавшего в 1960-х первый шлем виртуальной реальности. Далее Ланье ненадолго переезжает в Нью-Йорк, а затем отправляется в Калифорнию, где начинает работать в зарождавшейся в то время сфере видеоигр. На заработанные деньги он финансирует первые системные эксперименты в сфере виртуальной реальности и становится сооснователем компании VPL Research. Он так описывает свои ощущения в то время: «Было чувство открытия абсолютно непознанного пространства. Погружение в первые аватары. Возможность видеть других как аватары. Ощущение собственного тела как нематериального аватара. От этого перехватывало дух – все остальное в технологическом мире казалось невообразимо унылым». рассвет_28 Реальность виртуальная и физическая Сегодня виртуальная реальность – привычная часть жизни многих людей. Но понятна ли нам глубинная суть этой технологии? В книге приводятся 52 определения, каждое из которых описывает какой-то отдельный ее аспект или нюанс. К примеру, согласно одному из них, «Виртуальная реальность является зеркальным отражением органов чувств и моторики человека или, если хотите, его перевернутым отражением». Другое определение: «VR – это постоянно увеличивающееся число гаджетов, которые, взаимодействуя между собой, будут воспроизводить систему органов чувств человека: очки, перчатки, движущийся пол. (И этот перечень может быть бесконечным.) Таким образом, вы сможете ощутить, что преодолеваете большие расстояния, оставаясь в одной точке в мире реальном». Иными словами, совершенная VR-система позволит нам испытать все: превратиться в животное или инопланетянина, оказаться в любой среде, делать все что угодно и с идеально осязаемой реалистичностью. И тут возникает вопрос: сможет ли виртуальная реальность превзойти возможности человеческого организма? Иногда в научном сообществе высказывается точка зрения о том, что со временем будет создана VR-система, способная функционировать эффективнее, чем нервная система человека. И тогда дальнейшее совершенствование этой технологии утратит всякий смысл. Мнение Ланье на этот счет категорично: как бы далеко мы не заглядывали в будущее, самая совершенная VR-система никогда не сможет в полной мере заменить все органы чувств нашего организма или сравниться с человеческим мозгом. Система виртуальной реальности, какого бы уровня она не достигла, всегда будет стремиться к некой цели, которая, скорее всего, останется для нее недостижимой. Считая, что технология может превзойти наш организм по всей совокупности характеристик, мы забываем о том, что знаем и о своем организме, и о физической реальности. Наша среда обитания не содержит бесконечное число элементов, и миллионы лет эволюции уже настроили на них наш мозг очень точно. Всегда будут обстоятельства, в которых иллюзия, создаваемая медийной технологией (пусть даже идеальной), будет несколько грубоватой по сравнению с физической реальностью. Когнитивная система человека беспрерывно эволюционирует и в основном будет опережать прогресс VR-технологии. Ланье видит главную ценность виртуальной реальности в том, что она может помочь нам глубже проникнуть в реальность физическую: благодаря VR мы научимся ощущать, что делает физическую реальность настоящей. Мы научимся проводить эксперименты – непрерывно, часто неосознанно – и со своим телом, и с мыслью. Прогрессируя, системы виртуальной реальности будут служить совершенствованию человеческого восприятия, что позволит открывать в физической реальности все новые глубины. Виртуальная реальность как откровение Еще одно определение виртуальной реальности гласит: «VR – это технология ощущения переживаемого опыта». Автор объясняет его так: виртуальная реальность была и остается откровением. И это касается не только того, что мир, являющийся внешним по отношению к вам, открывается в новом свете. Наступает момент, когда вы ощущаете: даже когда меняется все вокруг, вы по-прежнему остаетесь и переживаете текущий момент. Центр ваших ощущений никуда не исчезает, даже если меняется тело и окружающий мир. Таким образом, виртуальная реальность – это технология, раскрывающая вас для самого себя. Она позволяет ощутить свое сознание в его чистом виде. Вы – неизменная точка в системе, в которой поменялось абсолютно все. И если в основном технология усиливает ощущения того, что реальность – это море устройств, что ваш мозг, телефон и облачный сервер сливаются в одном супермозге, то виртуальная реальность, напротив, выводит на первый план существование вашего субъективного опыта. Она доказывает: вы реальны. Когнитивные механизмы VR Главное препятствие для понимания сути VR состоит в отожествлении этой технологии с функционированием нервной системы человека. Достаточно распространено сопоставление глаз с видеокамерой, ушей с микрофоном, а мозга с компьютером. Насколько это правильно? Закрепив на штативе камеру, мы действительно получим более точное изображение, поскольку уберем фактор дрожания руки. Однако если говорить о глазах, то верно противоположное. Попробуем ненадолго придать голове неподвижное положение (это даст эффект закрепления глаз на штативе). Какое-то время мы будем видеть то же, что и ранее, а далее картина станет сереть, размываться и постепенно исчезать. Дело в том, что наше зрительное восприятие зависит от непрерывного экспериментирования, осуществляемого нервной системой, что в значительной степени реализуется через движения головы. Чтобы это лучше ощутить, Ланье предлагает провести небольшой эксперимент. Посмотрите вокруг, совершая настолько малые движения головой, насколько это возможно. При этом обращайте внимание на изменения в том, что видите. И вы заметите, что углы, под которыми предметы располагаются по отношению друг к другу, изменятся. Это параллакс-эффект, от которого во многом зависит наше восприятие трехмерности. Также вы увидите микроизменения в освещении и текстуре многих предметов. Если вы на кого-то внимательно посмотрите, то заметите невероятное многообразие малозаметных движений головой, совершаемых этим человеком. Это секретный язык визуального общения между людьми. А в случае, если вам не удается все это увидеть, зайдите в виртуальную реальность. Пробудьте там какое-то время, а выйдя, проделайте данный эксперимент вновь. И не исключено, что его результаты окажутся иными. Наше зрение работает, следуя не за чем-то застывшим, а за изменениями. Таким образом нервная система предвосхищает то, что она вот-вот должна увидеть. Иначе говоря, она работает, как научное сообщество, которое без устали тестирует идеи относительно того, что может находиться во внешней среде. Система виртуальной реальности выполняет свою задачу, если ей удается убедить «сообщество» в истинности альтернативной гипотезы. Нервная система является целостной структурой; соответственно, за раз она может выбрать только одну версию окружающего мира как достоверную. Задачей же VR-системы является заполучить достаточный контроль над нервной системой, чтобы на какое-то время мозг поверил в истинность существования виртуального мира. При этом Ланье подчеркивает, что фактор временности станет определяющим в том, будет использоваться VR-технология во благо или во зло. Если виртуальная реальность будет достигать своих целей непрерывно, мы столкнемся с новой формой катастрофического политического провала. И, напротив, чем более привычным станет позитивный опыт временного пребывания в VR, тем ниже будет вероятность негативных последствий. рассвет_31 Обратная сторона VR В начале 1930-х гарвардский психолог Фредерик Скиннер создал небольшую экспериментальную камеру, получившую название «ящик Скиннера». Целью изобретения было управление поведением подопытных животных с помощью звуковых и световых раздражителей. «По своей сути элементы устройства “ящика Скиннера” и компьютера одинаковы, – пишет Ланье. – Сейчаc такое наблюдение кажется слишком банальным, но во время моей молодости, когда многих беспокоила проблема получения контроля над живым созданием, эта связь воспринималась настолько свежо, что шокировала». Когда Ланье поступил в колледж, отец подарил ему книгу Норберта Винера «Человеческое использование человеческих существ» («The Human Use of Human Beings»). В ней основоположник кибернетики высказал невероятную для своего времени мысль о том, что люди и компьютеры сольются в единую систему. Эта работа, жестко раскритикованная большинством современников, потрясла Ланье мрачностью своего содержания. Его суть он выразил формулой: Тьюринг закон Мура * (Павлов, Уотсон, Скиннер) = зомби-апокалипсис Фактически «ящик Скиннера» является прототипом реальной среды, в которой мысль и поведение людей управляются с помощью разнообразных стимулов. При этом наиболее опасным является то, что у находящихся внутри «ящика» возникает иллюзия, будто свои действия они совершают в силу свободного выбора, хотя на «рычаг» нажимает условный экспериментатор (или алгоритм). Еще проводя свои первые изыскания, Ланье осознал, какие потенциальные опасности несет в себе создаваемая им технология. Чтобы работать эффективно, VR-система должна иметь способность практически идеально ощущать совершаемые человеком действия. И она способна создать практически любые ощущения в форме обратной связи. Поэтому виртуальная реальность может стать наиболее мрачным изобретением нашего времени – идеальным инструментом для самого зловещего «ящика Скиннера». рассвет_32 Этапы творчества Описывая свои впечатления от погружения в среду таких же, как он сам, «технарей», автор отмечает, что испытывал неоднозначные чувства. С одной стороны, было отрадно оказаться среди энтузиастов, безмерно увлеченных своими идеями; с другой – утверждавшаяся в этом сообществе идеология вызывала неприятие. Ланье описывает это так: «С каждым последующим днем я все больше ощущал себя изгоем... Зарождалась новая философия, которую я не мог принять. Для меня мир не был компьютерной программой, а люди не были просто ее совершенной версией. И цель жизни состоит не в том, чтобы оптимизировать реальность. Во мне все больше крепло убеждение, что, в конце концов, технология должна помочь преодолеть разобщенность человеческих существ». Такие наблюдения еще больше укрепляли в Ланье желание создать принципиально новую технологию, которая не загоняла бы людей в «ящик Скиннера» и не делила всех на победителей и побежденных. Хотелось стать творцом принципиально иного виртуального мира, в котором раскрывались бы души, математика и любовь. Рутинные эксперименты, сбои, срывы и относительно редкие моменты озарений – таким был путь создания первых VR-систем. Одной из проблем, с которой столкнулись разработчики в 1986–87 годах, было то, что компьютеры функционировали слишком медленно и не успевали за порой резкими рывками человеческой руки. Пользователи замедляли свои движения, давая возможность сенсорам и графическим процессорам догнать их. При этом имело место такое явление, как искажение восприятия времени. Пользователям казалось, что они находятся в виртуальной реальности меньше, чем на самом деле. Данный феномен очень четко продемонстрировал, как ритм движения нашего тела влияет на отсчет времени, совершаемый мозгом. Как известно, из проблем иногда рождаются удачные открытия. Так произошло и в этом случае. С помощью первого поколения DataGlove можно было совершать броски виртуальным мячом, но только очень медленно. Таким же замедленным было и движение мяча. И это давало преимущество неискушенным игрокам. Тогда пришло осознание того, что люди могут осваивать манипуляции с реальным мячом, постепенно ускоряя броски виртуального мяча. Таким образом, виртуальная реальность может стать способом устранения препятствий при освоении физического навыка. Начните с чего-то медленного и простого, а далее ускоряйте темп и делайте движения более реалистичными. Этот принцип широко используется в медицинской реабилитации, в том числе в процессе привыкания к ножному протезу. Очередное определение виртуальной реальности выглядит так: «VR – это инструментарий трансформации вашего мира в место, где обучаться становится легче». Горизонты научных изысканий Среди научных экспериментов, проводимых VPL Research, – опыты с необычными аватарами. Они получались из-за какой-то сделанной ошибки и, как правило, не имели практической ценности. Но затем исследователи начали выбирать аватары, которые, будучи нереалистичными или даже странными, подходили для людей. Сначала это было нечто близкое к млекопитающим, а затем появился аватар омара. Как ни странно, но пользователи относительно легко осваивались в этом облике, хотя им приходилось оперировать непривычно большим количеством конечностей. «Некоторые тактильные иллюзии могут порождать ощущения, которые, как нам кажется, возникают где-то за пределами нашего организма», – пишет автор. Вы можете установить датчики на обеих руках испытуемого. И если все будет настроено до скрупулезности точно и будет создана подходящая обстановка, то, скорее всего, этот человек ощутит вибрацию, исходящую из пространства между руками. А когда вы попросите испытуемого надеть шлем и разместите визуально воспринимаемую третью руку в точке, откуда, как ему казалось, исходила вибрация, то тактильное ощущение будет исходить уже не из пустого пространства, а из третьей руки. Схожие явления описаны в работах ученых, изучавших эффект фантомных конечностей. А Джим Бауэр, биолог из Калифорнийского технологического института, как-то заметил, что способность людей адаптироваться к нечеловеческим аватарам может быть связана с филогенетическим деревом. Вероятно, мозг сканирует информацию, накопившуюся за миллионы  лет эволюции, вспоминая, как контролировать тела разных существ. Или же, возможно, мозг предвосхищает существа, в которые он может «вселиться» в далеком будущем. И тогда мы, может быть, являемся промежуточной версией на пути превращения в сущности, которые появятся через миллионы лет. Отсюда вытекает следующее определение виртуальной реальности: «VR – инструментарий для изучения происшедших в далекие времена адаптаций нервной системы, а также ее предварительных адаптаций». Виртуальный идеализм и виртуальный реализм Насколько совершенной должна быть виртуальная иллюзия? Естественно, что цель создания VR-устройства или опыта – сделать иллюзию настолько убедительной, насколько это возможно. Однако Ланье считает, что очерчивание границ иллюзии только сделает ее лучше. В качестве примера он приводит историю запуска приставки Kinect компанией Microsoft. Музыкальная видеоигра Dance Central стала хорошей иллюстрацией противоречий между виртуальным идеализмом и виртуальным реализмом. Представляя идеально отработанные образы, эта разработка не содержала сырых данных, иными словами, не показывала, что на самом деле делала Kinect. Этот разрыв настолько сильно завладел воображением пользователей, что возникло целое движение, получившее название «Kinect Hacks». Любители писали свои программы для Kinect и размещали видео на YouTube. В основном эти ролики были корявыми. В них были трехмерные изображения людей в футболках, которые, находясь у себя дома, совершали какие-то движения. Но разрушила ли прозаичность великолепие иллюзии? Нет. Более того, возможность подсмотреть за кулисы только стимулировала интерес к Kinect. Число пользователей, присоединившихся к Kinect Hackers, исчислялось десятками тысяч, а объемы продаж Kinect – десятками миллионов. Итак, было ли движение Kinect Hacks по-настоящему влиятельным или просто ничего не значащей пеной, образовавшейся в безмерном океане потребительского рынка? Ланье отвечает на этот вопрос так: «Думаю, что хакеры сыграли очень значимую роль. Они вскрыли суть Kinect и помогли задать тон тому, что позволило миллионам пользователей оценить устройство по достоинству». Возможность видеть сырые данные опьяняла. Наконец люди поняли, что может видеть компьютер, и это, в свою очередь, раскрыло содержание одного из слоев цифрового мира, в котором они жили. рассвет_35 По велению руки хакеры превращались в монстров или в управляемые волны, испускаемые рождественскими огнями. И это – знаковое культурное явление нашего времени, суть которого в том, чтобы модифицировать наши связи с реальностью. Виртуальная реальность, подобно юмору, в определенной степени расширяет границы нашего мышления. С этой точки зрения имеет смысл следующее определение: «Виртуальная реальность – это движение культурного характера, в рамках которого хакеры манипулируют гаджетами, меняют правила причинности и восприятия в демопространстве». О ценности несовершенства Хороший сценарист никогда не пытается сделать своего героя идеальным – многие же разработчики стараются представить свою технологию как верх совершенства. Разрабатывая алгоритмы, компании исходят из того, что будут иметь дело с нелюбознательным и легковерным типом человеческого существа: люди будут подыгрывать им, проявляя готовность не вникать в суть игры – в то, как на самом деле работают алгоритмы. Одна из черт культуры виртуальной реальности, которая восхищает Ланье больше всего, состоит в том, что те же «нелюбознательные» пользователи проявляют любопытство и даже требуют, чтобы им дали возможность заглянуть за кулисы VR-технологии. И логика этого вполне очевидна. Данные виртуальной реальности являются производным от индивидуального опыта. Они есть тем, что вы можете ощутить. Виртуальная реальность делает людей любознательными, и не существует иной, более значимой, функции, которую может выполнять технология. Из вышесказанного вытекает еще одно определение виртуальной реальности: «VR – это технология, использующая данные и алгоритмы, которые доступны для понимания, так как являются трансформацией непосредственного субъективного опыта человека и, таким образом, пробуждают в нас любознательность – желание заглянуть “под капот”»