Мы используем cookie. Это позволяет нам анализировать взаимодействие посетителей с сайтом и делать его лучше. Продолжая пользование сайтом Вы соглашаетесь c использованием файлов cookie.
OK
Close
22.09.2021
Игры будущего
Виртуальная и дополненная реальность
Не так сложно приоткрыть завесу будущего, если просто внимательно посмотреть по сторонам. IPhone или любой смартфон — это развитие технологии, которая уже существовала в виде ранних версий телефона, который в свою очередь появился из стационарных. «Трон», «Газонокосильщик», «Тринадцатый этаж», «Матрица» или «Первому игроку приготовиться» Стивена Спилберга хотя и являются своеобразной и где-то наивной интерпретацией виртуальной реальности, но они достаточно внятно отображают то, что станет возможным уже в нашем веке.
Левая часть иллюстрации — постер к фильму «Первому игроку приготовиться», правая — кадр из клипа «Зима - холода» Андрея Губина, снятом во второй половине 90х.
Полноценное «погружение» в виртуальную реальность обсуждается в популярной культуре практически с момента появления первых игр, однако ряд идей прослеживается ещё до их возникновения — В 1964 году Станислав Лем в своей книге «Сумма Технологии» под термином «Фантомология» описывает задачи и суть ответа на вопрос «как создать действительность, которая для разумных существ, живущих в ней, ничем не отличалась бы от нормальной действительности, но подчинялась бы другим законам?». Ещё более раннее описание виртуальной реальности присутствует в рассказе «Очки Пигмалиона» американского фантаста Стенли Вейнбаума, опубликованного в 1935 году — в нём было описано устройство, которое надевалось на голову пользователя, заполнялось специальной жидкостью и позволяло погрузиться в мир иллюзий.
...
«Жидкость перед глазами Дэна внезапно заволоклась белым облаком, в ушах загудело. Он хотел уже сорвать маску с лица, но туман начал таять. Дэн увидел перед собой лес. Но что это был за лес! Невероятный, неземной, прекрасный! Гладкие стволы тянулись прямо в ясное небо, в вышине раскачивались окутанные туманом громадные ветви, и листья у вершин светились, пронизанные солнечными лучами. Алые цветы на ветвях источали сладкий аромат. Дэн слышал свист и щебет вокруг — точно играли дудочки невидимых фей».
В наше время в России (как и за её пределами) есть целая серия книг ЛитRPG про «попаданцев» или то же аниме с мировой популярностью Sword Art Online, в котором герои застревают и ведут сражения в виртуальном мире в попытках выбраться обратно в реальный. Более того, попытки приблизиться к этой технологии начинаются далеко не с Oculus Rift или картонных очков Google Cardboard — забавной картонной версии, в основе которых лежит гироскоп и экран обыкновенного смартфона.
Тренажёр Линка
Попытки создания имитации реальности начались сильно раньше, чем представления Лема и Вейнбаума. Одной из первых таких попыток можно назвать появление вариации стереоскопа физика Сэра Чарльза Уитстона, который появился в 1838 году. Это устройство можно назвать предшественником современных 3D-очков и виртуальной реальности. Уитстон изобрёл бинокулярный оптический прибор для просмотра объемных изображений, в котором зеркала использовались под углом в 45° для отображения боковых картинок. Таким образом, мозг соединял фотографию одного объекта в единое объемное изображение, но это всё ещё не предполагало физических ощущений от увиденного. К такому типу симуляции смог близко подойти изобретатель Эдвин Линк, который создал первый коммерческий симулятор полёта в 1929 году. Его «Тренажер Линка» имитировал полёт настоящего самолёта и представлял собой деревянный фюзеляж с кабиной. Тренажёр стоял на пневматической подвижной платформе на надувных подушках и был оснащён специальным механизмом, который закачивал и выпускал воздух — эта система позволяла имитировать тангаж, крен, рыскание, подъем, колебание и наклон. Разработкой Линка заинтересовалась ВВС США и за годы Второй Мировой войны более 10 тысяч таких тренажеров были использованы для безопасного обучения и сокращения его времени при подготовке более 500 тысяч пилотов.
Первым устройством, которое совмещало в себе симуляцию физических ощущений и изображение стала Sensorama — машина, созданная изобретателем и кинематографистом Мортоном Хейлигом в 1957 году. Идеей Хейлига было добавить к изображению и звуку осязание, запахи и вкус, чтобы создать новый вид искусства, который воспринимался бы так же, как воспринимается реальный мир человеческим глазом. Для того, чтобы испытать новые ощущения, зрители садились на вибрирующий стул машины, похожей на аркадный игровой автомат и помещали голову в специальную камеру. Одной из специально снятых для устройства короткометражек была езда по Бруклину на мотоцикле — благодаря встроенным вентиляторам, генератору запахов и вибрациям, устройство давало ощущение погружения в происходящее. Окружающий мир, созданный с помощью киноплёнки всё ещё исключал интерактивное взаимодействие, которое могут дать современные VR-шлемы. Технология стала первым шагом навстречу симуляции искусственного окружения, хотя Sensorama так и не снискала массовой популярности в силу большой стоимости производства.

Больше всего к виду современных VR-устройствам приблизилась идея с телевизионными очками. В 1961 году два инженера компании Philco Комо Чарльз и Брайан Джеймс разработали устройство Headsight, ставшее прототипом для современных очков виртуальной реальности. Для каждого глаза был создан отдельный видеоэкран с возможностью управления внешней камеры видеонаблюдения с помощью движений головы. Headsight не предназначалось для развлечений, а разрабатывалось для спецслужб, но принцип выводить изображение на два экрана для каждого глаза лег в основу для дальнейших разработок VR-шлемов .

В 1965-ом году Айвен Сазерленд описал концепцию виртуальной реальности следующим образом:

  • Виртуальный мир просматривается через наголовный дисплей (HMD) и кажется реалистичным благодаря дополненному 3D-звучанию и тактильной обратной связи.
  • Для поддержания виртуальной речи в режиме реального времени используется компьютерное оборудование.
  • Пользователи взаимодействуют с виртуальными объектами в реальном мире.

Спустя три года он вместе со студентами из Массачусетского Технологического Института сконструировал «Домоклов Меч» — фактически одно из первых AR/VR-устройств, где изображение генерировалось при помощи компьютера. Шлем Сазерленда поддерживал специальный рычаг из металла, зафиксированный на потолке, а сама технология позволяла изменять изображения движениями головы, примерно, как сейчас это делает тот же Google Cardboard.
Первой же реализацией виртуальной реальности считается «Кинокарта Аспена», которую разработали в Массачусетском Технологическом Институте в 1977-ом. Эта компьютерная программа симулировала прогулку по городу Аспен, штат Колорадо, давая возможность выбрать между разными способами отображения местности. Летний и зимний варианты были основаны на реальных фотографиях — сейчас же аналогичная технология с возможностью поворотов на 360 градусов используется для демонстрации продуктов на конференциях и выставках или, например, музеях. В середине 1980-х появились системы, в которых пользователь мог манипулировать с трёхмерными объектами на экране благодаря их отклику на движения руки. Довольно далеко с этим удалось продвинуться NASA — VR-шлем VIEW в качестве устройства ввода использовал сенсорные перчатки DataGlove, разработанные VPL Research — компанией, которую основали выходцы из Atari Томас Циммерман и Джарон Ланье. В 1989-ом году именно Ланье ввёл уже устоявшийся термин «виртуальная реальность», который мы используем по сей день.

В разгар «консольных войн» ещё до того, как выпустить на рынок свою 64-битную систему, Nintendo предприняла попытку выпустить первую домашнюю игровую консоль, способную отображать «настоящую» трёхмерную графику. И хотя окончательный тренд на это начнётся с первой PlayStation, особенность 32-битной Virtual Boy заключалась в возможности выводить трёхмерную графику в нескольких оттенках красного цвета и создавать более точную иллюзию объёма с помощью эффекта параллакса. Работало это так: игрок погружал лицо в пару резиновых амортизаторов на передней части устройства, и два специальных проектора с помощью светодиодов чёрно-красного цвета передавали изображение раздельно для каждого глаза. Sega, к своей чести, такую попытку тоже предпринимала двумя годами ранее — компания анонсировала свою VR-гарнитуру для Genesis Consumer Electronics Show в 1993 году. Очки отслеживали движение головы, в них встроили стереозвук и ЖК-дисплей. Однако устройство так и осталось только на этапе прототипа. Sega оправдала отмену шлема достижением беспрецедентного уровня реализма, после которого игроки не смогут стать прежними.
Идеи дизайна гарнитуры Sega были вдохновлёны фильмами «День, когда Земля остановилась», «Звездный Путь» и «Робокоп».
Если устройство от Nintendo так и не смогло покорить масс-маркет, попытки создания VR-шлемов на этом не остановились. В первой половине 90-х разные компании пытались сделать свои собственные девайсы, но все подобные разработки либо оставались прототипами, либо были слишком дорогими и сложными в настройке. Одним из таких шлемов была модель VFX1 нью-йоркской компании Forte, который работал под MS-DOS с такими играми как Doom, Quake, Heretic и Descent, имел разрешение 263x230 пикселей обоих дисплеев, встроенный гироскоп и магнитный датчик поля земли, но стоил около тысячи долларов. С тех пор в хедсетах виартуальной реальности был совершён ощутимый прорыв, если точнее, то с разработкой Oculus Rift, который был анонсирован в 2012-ом. Тогда команде Палмера Лаки удалось собрать почти два с половиной миллиона долларов на Kickstarter, получить 91 миллион инвестиций, попутно будучи перекупленным Facebook за два миллиарда долларов. Что занимательно — CTO компании впоследствии стал тот самый Джон Кармак, который, работал над ещё самой первой Doom, а на E3 2012 лично представлял его во время анонса разработки Doom 3 BFG Edition, совместимую со шлемами виртуальной реальности.
Гарнитура PlayStation VR.
На самом деле рынку виртуальной реальности, как явлению хотя бы сколько-то сформировавшемуся, на момент 2021-го года всего несколько лет. Он всё ещё нишевый, а из главных игр можно выделить всего несколько — Beat Saber, где нужно разбивать кубики под музыкальный бит по аналогии с Guitar Hero — у неё свыше миллиона продаж (Facebook и её прибрал к рукам в том числе), survival-horror Resident Evil VII, который хотя и имеет VR-режим, но прекрасно может обходиться и без него и Half-Life: Alyx — продолжение серии Half-Life, которая смогла поднять продажи хедсетов Valve Index, произвести фурор, но не то чтобы глобально изменить картину на рынке. Пока что самым популярным и доступным VR-хедсетом в потребительском сегменте является PSVR. Благодаря большой инсталл-базе PlayStation и условиям сравнительно демократичной цены, на момент 2020 года продано свыше 5 миллионов устройств, а к концу 2022-го компания обещает выпустить вторую версию.

Тем не менее, аналитики говорят о большом росте в обозримом будущем, правда прогнозируют его на рубеже следующих десяти лет. К 2025 году расходы на один только VR-контент превысят 4 миллиарда долларов, но действительно массовым VR скорее всего станет ближе к началу 2030-го. За 2020 год продалось порядка 6,4 миллиона VR-гарнитур, причем 3,3 миллиона из них — это автономные хедсеты. Выручка от продажи VR-контента к концу 2020-го составляет порядка 1,1 миллиарда долларов, а общий оборот сегмента почти 16 миллиардов, при этом совокупная выручка рынка виртуальной реальности в 2025-ом году должна составить около 10 миллиардов долларов, из которых 4 должны прийтись на VR-контент, причём в подавляющем числе именно на игры, а к 2028 почти прогноз приблизительного дохода оценивается и вовсе в почти 70 миллиардов долларов. Apple тоже планирует не оставаться в стороне и выпустить свою первую VR-гарнитуру в 2022 году.
Oculus Quest 2.
В целом, будущее VR'а хотя и понятное и застать на своём веку мы рассвет этой технологии сможем, но подождать, пока эта технология станет массовой и работать как Netflix по одной кнопке нам всё же придётся. Постепенно VR-хедсеты избавляются от проводов, как тот же Oculus Quest или Oculus Go, но пока не обладают достаточной «начинкой», чтобы сравняться со стационарными решениями, которые используются в связке с ПК. Единственным вариантом, который наиболее близко смог подойти к решению вышеперечисленных проблем на момент 2021 года является Oculus Quest 2, в котором победили провода и смогли облегчить вес конструкции. Пока всё идёт к тому, что обе истории решатся по ходу развития технологий и свой Sword Art Online мы ещё увидим. Дополненная реальность тоже не стоит на месте, но пока AR-решения больше находят себя в других сферах, нежели в играх. Стать по-настоящему популярной получилось на данный момент только у Pokemon GO, где в основном смогла зарешать специфика самой франшизы и пока что она используется по большей части вкупе с мобильными девайсами. Есть высокая вероятность, что она будет частью будущих VR-хедсетов, которые станут гибридными решениями и, условно, будут иметь два режима — один позволять пользоваться привычным повседневным функционалом, а второй использоваться уже для полного погружения.
Cloud-гейминг: видеоигры будущего
Геймпады и телефоны тоже постепенно избавлялись от лишних проводов, чтобы их современная эргономика смогла стать максимально комфортной для повседневного использования. VR тоже движется по этой стезе, но… А что если избавиться не просто от проводов, а вообще от системного блока? Оставить только монитор, возможность передачи информации с интерактивных устройств ввода по сети, а результат воспроизводить с помощью стриминга? То, что ещё десять лет назад звучало бы как фантастика, сегодня полноценный тренд, способный перевернуть индустрию видеоигр в ближайшем будущем и совершить в ней технологическую революцию. Cloud-гейминг или «облачный гейминг» — это и есть возможность играть на чём угодно, обладая лишь интернет соединением и девайсом, способным выводить картинку и передавать пользовательские команды на удалённый сервер.
Сервис OnLive отлично работал на планшетах и смартфонах, позволяя запускать топовые игры своего времени.
Утверждение о том, что 10 лет назад это было фантастикой верно лишь наполовину — решение для масс-маркета появилось ещё в 2010-ом году и, на удивление, стабильно работало. Сервис OnLive динамично развивался и получил инвестиций на сумму свыше 50 миллионов долларов, а на пике развития его аудитория составила 2,5 миллиона пользователей. Параллельно с OnLive развивался и аналогичный сервис Gaikai, который в 2012-ом был выкуплен Sony за 380 миллионов долларов, впоследствии став частью PlayStation Now, как, впрочем, и OnLive в 2015-ом. Сервис вышел из стадии бета-тестирования в публичный релиз 13 января 2015 года. С этого же времени сервис перешёл на модель подписки, хотя раньше пользователям нужно было оплачивать каждую игру. На конец 2019-го года стоимость ежемесячной подписки в США пришла к ценнику в 9,99 долларов, а в библиотеке сервиса порядка 800 игр прошлых лет с консолей PlayStation 2, PlayStation 3 и PlayStation 4. Чем-то напоминает Game Pass от Xbox, правда? Раз уж система подписки смогла стать популярной в киноиндустрии, что помешает переставить её на рельсы индустрии видеоигр?

К 2020-ому году cloud-гейминг успел стать полноценным трендом — в эту парадигму сейчас приходят компании гиганты, вроде Tencent, Microsoft, Amazon, Google, Nvidia или Beeline, СБЕР и Mail.ru, если говорить о российском рынке. Средняя цена на то, чтобы получить доступ к подписке на возможность безлимитной игры, составляет порядка тысячи рублей, а сервисы переходят на модель, которая предполагает отказ от оплаты каждой отдельной игры, как это было с сервисом GFN.ru, например. Последний, к слову, достиг отметки 135 тысяч пользователей в 2020-ом из-за ограничений, связанных с мировой пандемией COVID-19.
Сервис GFN.ru, как и OnLive в своё время, позиционируется как возможность играть с любого устройства.
Правительство России тоже проявляет к технологии немало внимания и к 2030 году намеревается увеличить объём экспорта сервисов облачного гейминга в 55 раз, подняв показать 2020 года с 2,9 миллионов долларов до 160, а аудитория сервисов должна вырасти со 180 тысяч до 10 миллионов человек.

Что же касается кардинальных изменений для индустрии, которые сама система может принести в ближайшем времени — есть сразу несколько направлений, которые имеют шансы оказать значительное влияние:

  • Рынок мобильных игр
  • Новый уровень качества для видеоигр
  • Многопользовательские игры

С первым всё довольно прозаично — когда крупные тайтлы смогут без труда запускаться на любом девайсе, как это было с OnLive, а пользователю станет доступна огромная библиотека — заметная часть аудитории может перейти на эти сервисы, вместо того, чтобы играть в игры, которые изначально ориентированы на мобильные платформы и заточены под их системные требования. Системные требования и Cloud-гейминг понятия в целом мало совместимые — они по сути минимальные и запрашивают наипростейший функционал от девайса, который будет использоваться в качестве платформы для процесса игры. К тому же, сподвиги там уже есть. Apple Arcade — сервис подписки на игры, как не сложно догадаться, от Apple. Google Stadia — облачный сервис, соответственно от Google, который может использоваться от ПК и ноутбуков до планшетов и телефонов. В его арсенале уже не только игры для мобильных платформ, но ещё и крупные тайтлы вроде Assassin's Creed Odyssey, Red Dead Redemption 2 и Cyberpunk 2077.

Новый уровень исполнения — это то, что в теории позволяют реализовать вычислительные мощности, которые невозможно получить на обыкновенном домашнем ПК. К трассировке лучей в реальном времени, которую можно было видеть только в 3D-мультфильмах смогли хотя бы как-то подобраться только с выходом последних поколений видеокарт и последним поколением домашних консолей. Для того, чтобы «выжимать» максимальное число объектов на экране, эффектов, отражений и всевозможных для этого праздника визуализации вычислений, нужен апгрейд домашнего ПК раз в несколько лет. Подписка на облачный сервис упрощает задачу для конечного пользователя, который с этого момента перестает заморачиваться о подобных вещах, а компания, в свою очередь, получает возможность предложить уникальный опыт, который в принципе практически недостижим в домашних условиях. Такие перемены могут привести к сложным физическим моделям в видеоиграх и сложным симуляциям, возможности создавать целые миры без каких-либо подгрузок и давать игрокам совершенно другие возможности, вроде киберспорта как в кинофильме «Игра Эндера».
В фильме «Игра Эндера» тренировки главного героя были основаны в том числе на игре, которая использовала симуляцию в условиях отсутствия гравитации.
Как раз такие фокусы затрагивают последнее направление — многопользовательские игры. Чтобы приблизиться к тем условным фильмам и их сеттингам, которые упоминались в начале, нужно, чтобы на стороне сервера строилось вообще всё. Если выражаться простым языком: сейчас все крупные ММО работают таким образом, что игра устанавливается на систему пользователя, а вычисления взаимодействий с другими пользователями происходит на сервере. Вся графическая часть — модели, анимации, отображение другого пользователя осуществляется домашним ПК, который получает лишь цифровые данные, которые уже обрабатывает сервер. Всё бы ничего, но отображать сразу несколько тысяч пользователей и их действия для домашнего ПК — задача, отнюдь, непростая. Так вот, в вышеописанном случае — уже всё будет на стороне сервера, чья вычислительная мощность ограничивается только возможностями его владельцев. Это значит, что условный «Первому игроку приготовиться» происходит именно на таком сервере, а самому игроку достаточно надеть очки и включить девайс виртуальной реальности, как это было показано в фильме. Кстати, возвращаясь к её теме — опять же, чтобы приблизиться к подобному эффекту, нужно высокоскоростное интернет-соединение. Со времён Virtual Boy хотя и многое успело измениться, но картинка всё ещё подаётся на каждый глаз отдельно — это уже в два раза больше информации, а не один экран компьютера, к тому же нужно высокое разрешение и частота кадров в 120 FPS — ещё одна условность для VR, которая необходима комфортной игры.
Нейросети и нейроинтерфейсы
На момент 2021-го года нам доступны инструменты, которые позволяют только при помощи визуального скриптинга и написания логики — всё движется к тому, что создавать игры станет ещё проще. Нейросети и работа с BigData будут постепенно перетягивать на себя ещё больше процессов, оставляя больше простора для реализации самых смелых идей, вроде воссоздания игры Pac-Man нейросетью GameGAN от NVIDIA за четыре дня в 2020 году. Прежде, чем стать создателями игр, нейросети успели стать и одиозными оппонентами — буквально годом ранее AlphaStar от компании DeepMind смогла одержать на профессиональной сцене в Dota 2 и Starcraft II, более того, раньше ей это уже удавалось в таких играх, как Pong, Breakout, Space Invaders, Seaquest, Beam Rider, Mario, Quake III Arena в режиме CTF.
«Матрица» — культовый фильм конца 90-х о виртуальной симуляции реальности.
«Реальный мир покажется плоским, бесцветным, расплывчатым по сравнению с тем опытом, который вы сможете испытать напрямую через мозг» — рассказывает Гейб Ньюэлл в интервью на новозеландском телеканале 1 News, подразумевая нейроинтерфейсы. По его словам, Valve заинтересована в возможности подключать мозг напрямую к компьютеру и уже имеет собственные наработки, в частности, программы с открытым исходным кодом, которые смогли бы стать мостом между разработчиками и сингалами мозга. Новый опыт, о котором говорит Ньюэлл, уже гораздо ближе к условной «Матрице» или «Диптауну» из трилогии «Лабиринт отражений» Сергея Лукьяненко — в теории, это возможность взаимодействовать с виртуальным миром и моментальный отклик, который способен вывести киберспорт на совсем иной уровень. Во второй серии третьего сезона сериала «Чёрное зеркало» сюжет строиться на взаимодействии тестировщика видеоигры с виртуальной реальностью, которая подстраивается под его страхи — с нейроинтерфейсами такая механика, и, например, динамическая сложность, вполне могут быть реализованы.
На протяжении всей истории, будь то эпоха аркадных игровых автоматов, консольных войн, появление новых жанров, карманных устройств, онлайн-игры, виртуальной реальности или появление возможности оставить только мониторы и геймпады, отказавшись от системников, история всегда двигалась туда, где можно было предложить игроку уникальный опыт. С какой бы стороны не рассматривались видеоигры, будь то индустрия развлечений для массового рынка или искусство — видеоигры обладают тем, что не способна предложить ни одна индустрия, а именно — интерактивным взаимодействием… Возможностью действовать в тех схемах, условиях и парадигмах, которые ограничены лишь замыслом их создателей. Если у нашего мира существуют сформировавшиеся и понятные нам законы, то для видеоигр эти рамки могут расширяться, а законы, по которым он будет работать — подвергаться изменениям.

Уже сейчас VR и AR активно используется в рамках b2b-сегмента, образования, симуляций для работы в опасных для человека ситуациях, управления робототехникой и беспилотниками, но свои истоки это в огромной степени берёт из индустрии видеоигр. Мы не можем знать, что будет в будущем со 100%-ой вероятностью, но дорога, которая в него ведёт уже обретает отчётливые очертания, и сделана она не из желтого кирпича, а из цифр, способных складываться в нечто невероятное.