VR, AR, MR и XR технологии: отличия, перспективы и мифы о виртуальной реальности

VR — это не только игры и нашумевшие очки Vision Pro от Apple. Сегодня технологии виртуальной реальности помогают обучать сотрудников, проектировать здания и продавать сложные продукты — от авто до недвижимости. Рынок продолжает набирать обороты, растет популярность VR-сценариев, а государство все чаще поддерживает пилоты и образовательные программы. В это статье мы будем разбирать, как работает VR-технология и в чем ее отличия от AR, MR и XR. Расскажем, где эти технологии уже приносят пользу, какие устройства существуют и как ими пользоваться уже сейчас.

ВР (виртуальная реальность) — способ переместиться в виртуальную вселенную с помощью таких иммерсивных устройств, как VR-шлемы. Они считывают движения головы и показывают виртуальный мир вокруг человека. Это короткое описание принципа, из-за которого мозг «верит» в присутствие. В современных системах оно достигается за счет точного трекинга: базовый уровень — 3DoF (отслеживаются повороты головы), продвинутый — 6DoF (добавляются перемещения вперед/назад, вверх/вниз, влево/вправо), это и создает эффект присутствия.

Помимо шлемов есть перчатки, наушники и даже генераторы запахов — вся эта техника усиливает иммерсию и делает взаимодействие естественным. Так с помощью перчаток игрок может почувствовать мир в котором играет на ощупь, а наушники дополняют атмосферу звуками из виртуальной вселенной. Все это усиливает иммерсию и делает взаимодействие естественным.

При создании виртуального мира разработчики учитывают множество деталей. Вот несколько важных для VR критериев:

• Визуальные эффекты приближенные к реальности. Игрок должен верить, что находится в другом мире, а не оценивать визуальную часть и думать насколько хорошо она сделана.
• Детали. Пользователю должно быть интересно изучать и рассматривать мир в котором он оказался.
• Иммерсивность. Игрок должен чувствовать себя частью этого мира, а не просто наблюдателем.
• Высококлассное оборудование, которое будет исправно работать, а не отвлекать пользователя на неполадки.

Графика игр для VR должна быть настолько хороша, чтобы человек смог максимально погрузиться в вымышленный мир, а оборудование должно быть не только мощным, но и удобным в использование. Никто не хочет играть в шлеме после которого будет болеть голова и шея. Поэтому индустрия VR активно развивается, как и наша франшиза виртуальной реальности :)

Так работают VR технологии на сегодняшний день, а чтобы понять с чего все началось нужно заглянуть на несколько десятилетий назад. Для этого достаточно двух артефактов прошлого.

Sensorama (1962) — киоск «иммерсивного кино»: стерео-картинка, звук, вибрация и даже запахи. Идея простая: задействовать максимум чувств, чтобы мозг поверил в другую реальность. С этого началось раннее внедрение технологии виртуальной реальности в развлечения — еще до эпохи персональных компьютеров.

В основе работы VR — создание трехмерного пространства в которое человек погружается полностью или частично. Иными словами, это интерактивная цифровая среда, в которой система в реальном времени реагирует на движения пользователя и меняет картинку/звук за счет гарнитуры (HMD) и датчиков трекинга. Корректное обеспечение частоты кадров и низкой задержки — базовое требование для качественного и комфортного процесса погружения. Этим управляет программный контур синхронизации датчиков и отрисовки.

Для достижения эффекта присутствия необходимы три ключевых аспекта:

• Отслеживание положения головы. Специальная гарнитура фиксирует движения головы игрока. Когда человек поворачивает голову, система меняет изображение в соответствии с направлением взгляда. Этот принцип получил название «шесть степеней свободы», так как учитываются разные направления и углы.

• Передвижение в пространстве. Более продвинутые и дорогостоящие девайсы позволяют синхронизировать движения человека. Пользователь может не только взаимодействовать с объектами, но и физически перемещаться в виртуальном пространстве, что особенно важно для игр и симуляций. Этого можно добиться с помощью 6DoF-трекинг гарнитуры и контроллеров, поэтому движения рук и корпуса точно отражаются в сцене.

• Отслеживание направления взгляда. С помощью специальных сенсоров система фиксирует движения глаз, что делает погружение еще более реалистичным. Пользователь видит виртуальный мир так, как если бы он наблюдал его в реальности. Эти данные могут применяться для «отрисовки по взгляду», повышая четкость именно там, куда вы смотрите.

Для того, чтобы стать частью метавселенной вам не нужны специальные девайсы. Но если вы хотите максимальной иммерсивности, воспользуйтесь VR- или AR-оборудованием.

Чтобы не путаться в типах технологий виртуальной реальности, собрали для вас таблицу, где сравнили VR, AR, MR и XR.

Хоть и VR ассоциируется у многих с видеоиграми, это далеко не единственная сфера, где применяются технологии виртуальной реальности. Например, VR используют в: обучении, медицине, недвижимости, архитектуре, науке, маркетинге, в музеях и т.д. Сегодня ВР помогает отрабатывать навыки «как в жизни», безопасно тренировать сложные операции, презентовать продукты и это не предел.

Учеба. Для обучения на управление самолетом пилоты оттачивают мастерство на инновационных авиатренажерах, где воссоздаются не только реальные места и ландшафты, но и погодные условия.

Медицина. В обучении будущих хирургов используют специализированные платформы и тренажеры (например, Osso VR, отраслевые симуляторы и учебные курсы на базе российских вузов), где студенты-хирурги могут оттачивать свои навыки на виртуальных пациентах. VR также применяется в смежных задачах — от тактической медицины до лапароскопии и тренировок командной работы.

Недвижимость. С помощью новых усовершенствованных технологий покупатель может в VR-шлеме рассмотреть в деталях свое будущее жилье. Если дом еще строится, используют интерактивные 3D-презентации и 360°-туры: это не полноценная VR-сцена, но удобный инструмент предпродаж.

Наука. Инновация применяется для визуализации и моделирования на микроуровне: от молекулярных структур до базовой химии в учебных курсах (Nanome, академические проекты и образовательные VR-лаборатории).

Маркетинг. Чтобы продать услугу или продукт, компании создают иммерсивные презентации: VR-кейсы для инвесторов и AR/MR-активности для широкой аудитории — от «оживающих» стендов до интерактивных баннеров. Контент легко обновлять и масштабировать.

Выставки и экскурсии. Как упоминалось выше, есть музеи, где можно ходить рядом с фараоном. Этот же подход используется, чтобы “оживить” динозавров, исторических личностей и редкие виды животных. В таких музеях используют AR/MR-гидов, исторические реконструкции и игровые механики — посетители не просто наблюдают, а взаимодействуют с персонажами и объектами. Это повышает вовлеченность и время экспозиционного контакта.

Индустрия виртуальной реальности продолжает расти. Мы видим формирование устойчивых практик: короткие сессии, безопасные зоны, единые гайды для контента. В играх заметен скачок: графика более реалистичная, звук лучше — VR-технологии становятся естественнее, а иммерсивность выше. Параллельно специалисты разрабатывают сервисы для удаленных событий: уже сегодня можно виртуально посещать выставки и проекты музеев, смотреть концерты и спортивные матчи в формате «эффект присутствия» — от камер с обзорами 180/360° до отдельных VR-сценариев.

Дальше — применение шире: медицина, промышленность, образование. В медицине закрепляются тренировочные симуляторы для студентов и врачей (отработка операций, командной работы). В промышленности VR помогает обучать персонал, отрабатывать регламенты и визуализировать сложные объекты до запуска производства. В образовании — виртуальные лаборатории и практические курсы в шлемах, а также эксперименты с ИИ и адаптивными программами.

И про интерфейсы: жесты, голос, «виртуальные панели» дополняют привычные устройства. Полной замены не будет: где-то будут использовать контроллеры и клавиатуру, где-то — жесты и голос.

У рынка хорошие перспективы за счет контента, оборудования и методик обучения. По мере развития VR-технологий ключевым станет подбор формата под задачу.

VR — это про новый иммерсивный опыт, но у любой технологии есть ограничения. Ниже — главное, о чем важно помнить перед тем, как внедрять и использовать.

Укачивание (киберболезнь). Причина — сенсорный конфликт: глаза «видят» движение, тело стоит на месте. Симптомы — тошнота, головокружение, дезориентация. Снижают риск стабильный FPS, высокая частота обновления, аккуратные перемещения (телепорт), короткие сессии с перерывами.

Зрительная и умственная усталость. Длительное пребывание в шлеме повышает нагрузку на глаза и внимание; помогает «правильная» оптика (IPD), освещение зоны и режим коротких сессий.

Безопасность пространства. Риски — столкновения с людьми и предметами, запутывание в проводах. Решение — размеченная зона, «сквозной» видеорежим камер в шлеме, мягкие ограждения и инструктаж перед началом.

Гигиена и кожа. Общие гарнитуры требуют обработки: одноразовые накладки/маски, антисептические салфетки или УФ-дезинфекция между сеансами. Это снижает риск конъюнктивитов и кожных раздражений.

Фоточувствительные приступы и самочувствие. Производители предупреждают о редком риске судорог у людей с фоточувствительной эпилепсией и рекомендуют прекращать сеанс при первых признаках дискомфорта.

Что делать на практике: начинать с 10–15-минутных сессий, выбирать проекты с мягкой навигацией и делать паузы. Это повышает комфорт, снижает укачивание и упрощает масштабирование сценариев.

Виртуальная реальность открывает перед человечеством множество возможностей. В будущем будут не только более иммерсивные игры из которых не захочется выходить, но и повысится комфорт и удобство жизни, появится больше научных открытий, улучшится качество медицины и т.д. Главное не забывать о рисках, чтобы не оказаться в серии “Черного зеркала”.