РЕЦЕПТЫ ПРИГОТОВПЕНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
Наша жизнь - замечательная штука, когда никуда не опаздываешь. Большинство глупостей совершается в спешке, а посему недостаток времени в определенной степени отравляет существование. То ли дело - у фантастов с их гиперпространством, временным коллапсом и банальнейшей джамптацией. Вот, например, у Стругацких: надо куда-нибудь сгонять - дойди до ближайшей кабины Нуль-Т, объясни куда нужно и - вперед. Причем технически это все выглядит так: открыл дверь - закрыл дверь, и ты уже в другом месте. (С джамптацией еще проще - никаких дверей не нужно, просто щелкай определенным образом мозговой извилиной.) Несомненно, Нуль-Транспортировка - великое достижение, жаль только, сегодня полностью недоступное.
На этом, собственно, весь реализм предложенной здесь темы и исчерпывается, и наступает черед "глюкализма". Обратимся к такой ситуации. Когда старый Магомет, не выдержав, идет к известной горе, возникает вопрос, что ему от этой горы надо. Скажем, желает он получить исчерпывающую информацию о некотором объекте. Не вижу причин, которые могли бы помешать ему в этом. Проблема состоит лишь в минимизации ошибки представления и в размытости критерия. В случае приемлемого значения ошибки и горы останутся целы, и Магометы избегут переутомления. (Конечно, если достоверность представления вызывает сомнения или, тем паче, внушает опасения, то покупайте билет, бензин и т.п., тратьте время, постойте в пробках, потолкайтесь среди малоприятных личностей, короче, вкусите всю радость реального перемещения. Но именно в такие моменты родилось изречение, нашедшее определенное понимание среди людей, исследующих проблемы виртуальной реальности: реальность - массовая галлюцинация, являющаяся результатом алкогольного дефицита.)
Давно уже не приходилось слышать о новых идеях, решающих проблему передачи информации для органов восприятия, отличных от органов слуха и зрения |
"Ну вот, изобрел телевизор", - скажет Придирчивый Читатель. Ну не телевизор, а "универсальное устройство сбора, обработки и представления информации". Именно таким устройством постепенно становится всем знакомый компьютер, если проследить его эволюционный путь с начала 50-х годов. Особенно явственно это обозначилось после того, как компьютер интегрировался в сеть, стал персональным и обрел черты мультимедиа. Конечно, простые решения типа видеотелефона имеют все шансы на дальнейшее развитие в будущем, но подумайте, с какими очевидными неудобствами это связано. Во-первых, приходится передавать от источника к приемнику огромные массивы данных; во-вторых, чтобы иметь хоть мало-мальски приемлемую возможность виртуального перемещения по интересующему вас пространству, придется как-то управлять устройством сканирования посредством канала обратной связи; в-третьих, еще неизвестно, каким образом передавать информацию, воздействующую на остальные органы чувств, кроме органов слуха и зрения. Сначала - умеренная критика упомянутого выше "видеотелефонного" способа. Потом - схема действия Нуль-Т-кабины и проект правил пользования. (Разумеется, предлагаемые решения ни в коей мере не претендуют на исключительность и предложения по улучшению конструкции будут всячески приветствоваться.) И наконец, чтобы показать, что все приведенные соображения не лишены основы, автор в меру своих сил постарается проследить развитие этой основы, а заодно и обсудить тенденции.
Прикинем объем данных, необходимых для осознания того, что творится на другом конце провода. Опыт общения с современными компьютерными играми заставляет усомниться, что количество пикселов 640х480 поможет поверить в реальность происходящего. Допустим, ситуация изменится в лучшую сторону, если число пикселов увеличить в полтора раза, т.е. принять разрешение 600х800. Теперь о "качестве" пикселов. Восемь битов - явно мало, да и проблемы с палитрой обязательно возникнут. Надо перейти на 16, а еще лучше - на 24 (большее количество цветов человеческий глаз все равно не различает). Ну и число кадров в секунду возьмем равным 30. В итоге получаем скорость передачи около 300 Мбит/с. Мало не покажется, но меньшая скорость ощущения реальности не создаст. Правда, компрессия без потери качества может сократить эту величину на порядок. Что касается передачи аудиоинформации, то объем соответствующих данных сравнительно мал и в расчет не берется. Примем скорость 30 Мбит/с за оценку снизу и подумаем, какой носитель может предоставить нам эту пропускную способность, 100-мегабитовые стандарты с учетом служебного трафика позволят поддерживать только один сеанс, что явно накладно. Остается технология АТМ с ближайшей подходящей скоростью 155 Мбит/с, что предполагает использование волоконно-оптического носителя.
Впрочем, уже к концу нынешнего века, согласно прогнозам АТМ Forum, предполагается достичь скорости 622 Мбит/с, а в следующие пять лет скорость передачи будет доведена до 2,4 Гбит/с. В это можно поверить, если вспомнить, что первый АТМ-переключатель был предложен фирмой Synoptics в качестве рыночного продукта всего лишь три года назад.
Теперь несколько слов по поводу виртуального перемещения. Допустим, вы хотите походить-полегать туда-сюда, оглядеться по сторонам. Для этого необходимо предусмотреть какой-то механизм управления перемещением сканирующего устройства. Вряд ли удастся создать что-то достаточно компактное. И потом представьте себе людей, которые находятся в зоне сканирования, а у них перед носом постоянно что-то мелькает (хорошо, если не задевает). Кроме того, следует еще учитывать тот факт, что виртуальное присутствие в данном пространстве может одновременно осуществляться не одним человеком. Так что один сканер они явно не поделят, а больше одного - это некрасиво. Похоже, что поглядывание по сторонам при данном решении невозможно, а без него - какая реальность?
Что касается передачи информации, предназначенной для органов восприятия, отличных от органов слуха и зрения, то последнее время автору не приходилось слышать о каких-нибудь новых идеях, решающих данную проблему. Вспоминаются старинные эксперименты с запахом в кинофильмах: перед сеансом зрителям раздавались упаковки с капсулами, и в процессе просмотра они получали указания, какую из капсул раздавить ногтем. По всей видимости, в "видеотелефонном" случае сканирующее устройство должно еще обладать способностями распознавания запахов, чтобы сообщать дополнительные сведения об интересующем нас месте.
Понятно, что описанный выше способ основан на интенсивном использовании каналов связи и полон прочих несовершенств. Прослеживая историю развития информатики, можно увидеть, что телекоммуникационные средства всегда отставали от вычислительных мощностей и обработка единицы информации всегда была дешевле, чем ее передача, хотя в обоих случаях цена неуклонно снижается. На протяжении ближайшего десятилетия, по данным аналитиков ведущих компаний, входящих в АТМ Forum, соотношение "скорость передачи - вычислительная мощность" будет выглядеть примерно следующим образом: 155 Мбит/с - 100 MIPS, 622 Мбит/с - 300 MIPS, 2,4 Гбит/с - 1000 MIPS. На первый взгляд скорость передачи растет в полтора раза быстрее, но не будем забывать о постоянном увеличении частотной полосы требуемых каналов, а также о росте компьютерного парка, пользующегося услугами мировых коммуникационных сетей. Из всего этого следует, что нет другого способа, как переложить нагрузку с систем передачи информации на системы обработки/представления. Виртуальное перемещение по-прежнему будет возможно лишь между точками, оборудованными такими системами. Это не противоречит изначальной установке (у Стругацких тоже перемещение по способу Нуль-Т предусматривало наличие в точке приема такой же кабины, как и в точке передачи). Следовательно, попасть данным способом туда, где еще не ступала нога человека (извините), практически невозможно.
Передающая система должна действовать таким образом, чтобы не тупо сканировать все подряд и передавать по каналу связи, а сначала разобраться, что находится вокруг, и с требуемой степенью подробности, "своими словами" сформулировать сообщения для передачи. Это напоминает обработку речевой информации по способу True Speech. Сжатие информации происходит не за счет традиционных алгоритмов компрессии, основанных на статистических особенностях, а за счет представления речи как результата работы артикулярного аппарата, т. е. последовательности его движений, вырабатывающих нужные фонемы. Если автору возразят, что для обработки такого (кстати - какого?) количества информации об окружающей среде потребуется в каждую точку устанавливать но компьютеру класса SuperCray, то он знает, что ответить. Во-первых, процесс обработки будет непрерывным, а не инициализироваться по запросу. Алгоритм должен быть построен таким образом, чтобы описывать сразу все: сначала очень плохо, а затем непрерывно улучшать степень детализации, отслеживая попутно все микроизменения в обстановке. Первым путешественникам, конечно, не повезет, зато каждый последующий сеанс будет происходить с постоянными улучшениями. Во-вторых, совершенно не обязательно обрабатывать информацию на месте. Можно сформулировать задание ближайшему мощному суперсерверу и в дальнейшем посылать ему распоряжения о том, кому передавать результаты обработки и выписывать счет.
После того как вся информация о месте будет передана, Система представления на приемном конце сформирует нужные образы и способы воздействия. Понятно, что при такой организации дела все вопросы виртуального перемещения отпадают сами собой. Достаточно сообщить Системе, куда смотрят ваши глаза, и она нарисует нужную картинку.
Например, Некто опаздывает на встречу с партнером в офисе. Он подходит к ближайшей кабине Нуль-Т и заказывает нужное ему место. Появляется изображение комнаты соответствующих размеров с наложенной на стены нужной текстурой. У стены стоят стулья модели Гамбс-Х-123, обтянутые серым гобеленом (соответствующая текстура). Время - 15:00, и солнце светит прямо в глаза. На мелочи вроде неправильно поставленного телефона можно не обращать внимания. Но если приглядеться, то все встает на свои места. В кресле сидит человек. Поскольку этот субъект опознан Системой как искомый партнер, то на место лица натягивается соответствующая текстура. Привет, Зураб. Входит секретарша Елена Сергеевна. Поскольку в базе хранится информация о ее духах, то неплохо бы шибануть в нос тонким ароматом для пущей реальности. Система замечает, что находящийся на тумбочке радиоприемник включен и, согласно показаниям индикатора, настроен на волну FM 105.7. Ага, что там у нас сейчас "Русское Радио" передает? Пожалте вам в уши "Гранитный камушек в груди".
Бред какой-то. Потом продолжу...
КОНСТАНТИН МИРОНОВИЧ
