4D-кинотеатр

Впервые на Северном Кавказе в Пятигорском торгово-развлекательном комплексе ГАЛЕРЕЯ открылся новый 4D кинотеатр! 

4D-film — это увлекательный киноаттракцион. «Объемное» стереоизображение зрители просматривают в специальных поляризованных очках, сидя при этом в подвижных креслах, позволяющих передавать все движения и вибрации действия, происходящего на экране. Трехмерное изображение обступает зрителя со всех сторон! Зритель находится как бы в центре действия, все события разворачиваются вокруг него!

В зале установлено оборудование, которое обеспечивает зрителям полный эффект присутствия: дополнительные акустические системы, установки, создающие световые, звуковые и др. эффекты, разбрызгивающие капли воды и создающие ветер. В нижней части кресел за ногами устанавливаются специальные щекочущие устройства, имитирующие перемещение насекомых, змей и т.п. Подобные спецэффекты, а также стереоизображение в сочетании с шестиканальным панорамным звуком создают полную иллюзию реальности происходящего, вызывая сильные эмоциональные переживания. Виртуальный 4D-кинотеатр - прекрасное развлечение как для детей, так и для взрослых, где их ждут невероятные гонки, подводные путешествия, полеты в космос, встречи с пиратами, пришельцами и динозаврами.

Занимаясь рекламным оформлением кинотеатра "4D-film", мы узнали, что этот увлекательный аттракцион имеет под собой серьезную научную основу.

Еще в 80-е годы 20 века появилась концепция виртуальной реальности. Термин “виртуальная реальность” был введен в обиход в 1984 году Жароном Ланье, специалистом в области компьютерных технологий. В свою очередь, Уильям Гибсон придумал термин “киберпространство” для своего научно - фантастического романа “Newromancer”. Этот термин стал синонимом понятия “компьютерная виртуальная реальность”. 

На сегодняшний день созданы устройства, позволяющие человеку входить в киберпространство, ощущать себя в нем и выполнять действия как возможные в нашем привычном, трехмерном мире, так и те, которые в обычном мире недостижимы. 

В мире существует более ста крупномасштабных установок виртуальной реальности, которые используются в самых разных областях науки и техники, решая задачи как фундаментальных научных дисциплин, так и узкоспециализированных прикладных направлений. Такие системы имеет большинство ведущих зарубежных компаний — Boeing, Ford, General Motors и многие другие. 

Области применения устройств виртуальной реальности обширны: от промышленности, медицины, бизнеса, образования, тренажеростроения до искусства и развлечений.

Виртуальная реальность в промышленности.

Одной из первых на эксперимент по применению виртуальной реальности на производстве решилась американская корпорация General Motors. Риск себя оправдал: созданный в 1994 году в Детройте Центр виртуальной реальности обошелся концерну в 5 млн. долларов, а экономия при разработке новых моделей машин составила около 80 миллионов. 

Дело в том, что применение системы виртуальной реальности позволяет убрать из процесса разработки новой модели такие операции, как создание пластилинового макета, продувка модели в натуральную величину в аэродинамической трубе и краш-тесты. Все эти манипуляции инженеры и дизайнеры производят в виртуальном пространстве, где изменениям подвергается не физический, а электронный прототип автомобиля. 

Сходным образом решаются и проблемы эргономики салона, компоновки моторного отсека и ремонтопригодности узлов и агрегатов будущей машины. Например, если какой-либо узел оказывается труднодоступным, модель от инженеров вновь поступает к дизайнерам, которые сразу же корректируют элемент кузова, мешающий подобраться к нужному месту. Затем электронная модель вновь передается инженерам. 

Вслед за General Motors центрами виртуальной реальности обзавелись Volkswagen и Ford. Так, компания Ford признает, что внедрение системы виртуальной реальности в дизайнерских центрах в Меркенихе (Германия) и Дантоне (Великобритания) позволило сократить время разработки нового автомобиля с 42 до 24 месяцев. 

Упрощенно можно сказать, что виртуальная реальность — искусственный мир, существующий внутри компьютера. Модели объектов, функционирующие в этом мире (к их числу относится, например, электронный прототип будущего автомобиля и электронная модель аэродинамической трубы, в которой этот прототип «дуют»), могут взаимодействовать не только между собой, но и с человеком или даже группой людей.

Виртуальная реальность применяется и при работе с геоинформационными данными. Так, компания Reality AS и Фраунгоферовский Институт медиакоммуникаций разработали системы виртуальной реальности, которые позволяют создавать уникальную и мощную среду для интерактивного проектирования скважин, оперативного управления геологическими изысканиями и геофизического анализа. 

Инструментарий Inside Reality от Reality AS обеспечивает необычный и увлекательный способ работы c геоинформационными данными: пользователи взаимодействуют с моделью месторождения, используя естественные движения руки и тела и имитируя ходьбу, указание и выбор объекта. Инструментарий Фраунгоферовского Института медиакоммуникаций — VR-Geo — использует специальное устройство для управления геоинформационными данными — кубическую мышь, которая имеет двенадцать степеней свободы и позволяет легко и быстро перемещаться «внутри земной коры». 

Впечатляющих результатов с помощью Inside Reality достигла и компания Norsk Hydro. Ей удалось значительно (в некоторых случаях — на 90%) сократить время проектирования горизонтальных скважин и, как следствие, добиться более аккуратного планирования и существенного увеличения нефтедобычи. 

Виртуальное обучение, тренажеры и симуляторы. 

Еще в мае 1991 года в сенатском подкомитете в США состоялись специальные слушания по вопросу об использовании технологий виртуальной реальности в образовательном процессе, в которых участвовали, в частности, будущий вице-президент США, а тогда сенатор Альберт Гор и ряд крупных специалистов в этой области. Во время слушаний Мортон Хэйлиг - крупный специалист в области современных компьютерных технологий, так описал виртуальный класс будущего: “Идеальная классная комната будет электронной и сферической: три измерения, воздух, вибрации, температура, все что нужно. Там будет 5000 фильмов по любому предмету. Тебе нужен Рим или Греция - и ты сразу оказываешься там! А можно очутиться прямо на просторах нашей Галактики!”.

Системы виртуальной реальности устанавливаются на предприятиях для обучения персонала, занятого на опасных участках производства, например в кузнечных цехах. Motorola умудрилась сэкономить несколько миллионов долларов за счет виртуального обучения и создания виртуальных руководств по ремонту. Boeing смело вкладывает несколько десятков миллионов в создание виртуальных инструкций по ремонту своих лайнеров. 

Разнообразные тренажеры с использованием элементов виртуальной реальности реализованы для танковых частей, военно-морского флота и ВВС. В гражданской сфере тренажеры и симуляторы существуют практически для всех устройств, требующих ручного управления. 

Дальше всех пошли британские военные, объединившие в сеть семьдесят симуляторов единиц боевой техники, шестнадцать симуляторов единиц техники общего назначения и двенадцать «пехотных» симуляторов. Тренажер получил название Combined Arms Tactical Trainer («Тактический тренажер боя с использованием различных видов вооружений»). Главный симуляционный зал имеет размеры 120х45 метров. В CATT одновременно могут «воевать» до семисот человек. 

Системы виртуальной реальности применяются и спецподразделениями для борьбы с терроризмом, отработки и моделирования операций. 

Например, система «What if» Scenario Visualization («Система визуализации сценарного моделирования операций») компании EON Reality позволяет в реальном времени моделировать, планировать и координировать выполнение операций группой специалистов, по принципу «а что, если попробовать другой вариант». Эта система дает возможность моделировать и планировать нестандартные действия, отрабатывать взаимодействие специальных групп.

Аналогичные комплексы существуют и для решения более узких задач — обеспечения безопасности ядерных объектов и противодействия химическим и биологическим атакам.

Тренажеры и симуляторы, как правило, недешевы, но их использование повышает качество подготовки обучающихся и коммерчески оправдано. 

Системы виртуальной реальности и бесконтактная война. 

Американские военные футурологи, которые разрабатывают будущие модели военных действий, просто обожают концепцию виртуальной реальности. При этом Пентагон уже давно вкладывает деньги в разработку и использование систем виртуальной реальности для своих целей. Например, управление беспилотным самолетом-разведчиком Predator компании Boeing осуществляется из дистанционного центра управления боем. Центр фактически является системой виртуальной реальности и позволяет оператору вести военные действия, находясь за сотни километров. 

Виртуальные решения.

Человеческий мозг устроен так, что практически каждое понятие связано с неким зрительным образом. При поиске концептуального решения любой задачи мыслительный процесс осуществляется именно на уровне образов, а не на уровне вычислений. Если разгрузить память, предоставив человеку возможность манипулировать «реальными» образами, поиск решений пойдет значительно быстрее, а сами решения наверняка окажутся менее стандартными.

Чрезвычайно наглядно применение систем виртуальной реальности в индустрии развлечений. 

Развлекательные комплексы, в которых зрители при помощи систем виртуальной реальности могут стать участниками исторических или других интересных событий, фильма или игры, называются центрами интерактивной виртуальной реальности. В настоящее время в мире существует более десяти центров интерактивной виртуальной реальности, которые несут в себе еще и образовательные функции. Например, можно посетить Древний Египет или погулять по организму человека. Наиболее известны "Центр античной истории" в Греции, "Тематический парк по встрече третьего тысячелетия" в США, лондонский "Виртуальный планетарий" и сеть центров DisneyQuest в США и Западной Европе. Продолжительность сеанса строго ограничена - не более 20 минут. Управление электронным персонажем требует от человека совершенно иной моторики, чем реальные движения. Полное погружение в виртуальный мир происходит уже через 2-3 минуты после начала игры, а 20 минут - тот эмпирически установленный временной рубеж, после которого нарушение нормальных двигательных рефлексов приобретает затяжной характер.

В последнее время во всем мире набирает обороты процесс создания и обмена электронным виртуальным культурным наследием для воссоздания исторических мест и событий, моделирования утерянных культурных памятников. Так например, уже существует виртуальный Стоунхендж, по данным археологических раскопок идет большая работа по созданию виртуальных музеев и воссозданию Древнего Рима, Карфагена и др. исторических памятников. Возможно, в ближайшем будущем можно будет посетить большинство музеев мира и побывать в древних городах, попав в один из Центров виртуального культурного наследия.

4D-CINEMA - одно из применений систем виртуальной реальности в индустрии развлечений. Это интегрированное решение на базе технологии цифровой стерео визуализации и динамической платформы. Все проекторы синхронизированы не только между собой, но и с центром управления эффектами (ЦУФ), управляющим индивидуальными вибрационными креслами или единой динамической платформой, на которой эти кресла закреплены. Платформа обеспечивает синхронное движение кресел в разных направлениях за счет особого гидравлического или механического привода, управляемого компьютером. Плавные или резкие подъемы вверх, наклоны, повороты и их сочетание достигается изменением положения одной или нескольких тяг. К ЦУФу также подключены имитаторы дождя, тумана, снега, ветра и т.п. Экран изготовлен из высококачественного металлизированного экранного полотна, исключающего деполяризацию света. Для наблюдения стереоизображения зрителям раздают очки с поляризационными фильтрами. Аналогичные фильтры, но в противоположной фазе расположены на объективах проекторов. Наряду с объемным изображением кинотеатр снабжен цифровой системой объемного звука Digital Sound System.