Спроси меня кто-нибудь раньше, что я думаю о виртуальной реальности, вряд ли он получил бы восторженный отзыв. Просто еще одна обветшалая революция. Откопанная на свалке истории как 3D-видео, отреставрированная, подогретая маркетингом и поставленная на конвейер мода, которая затихнет сама собой, как уже было когда-то.
Я так бы и остался при своем мнении, если бы мне не довелось полететь в Стокгольм. Там, в Brain, Body & Self-Laboratory Каролинского института меня пронзило озарение. Но не будем забегать вперед.
В лаборатории
До дверей меня сопровождает высокий улыбчивый блондин в компании ассистента. Я мог бы легко спутать его с одним из десятка встреченных по дороге аспирантов, если бы не знал, что это профессор Хенрик Эршон — руководитель проекта. Он отпирает лабораторию и приглашает меня внутрь.
Первое, что бросается в глаза — это лежащие повсюду части тел. Резиновые руки и отдельные кисти, пластиковые головы и торсы, расфасованные по прозрачным контейнерам. Вдоль стен стоят покалеченные манекены, некоторые из них опутывают провода. Логово безумного кукольника, не иначе.
Видимо, толика изумления отражается на моем лице, ведь Эршон шутит, что многие коллеги считают его и его команду немного ненормальными.
Все остальное место покрывает толстый, как отложения мелового периода, слой бумаг, на столах разложено разнообразное фото и видеооборудование, с краю сиротливо приютилась пара ноутбуков. Единственное чего, кажется, не коснулся этот хаос — аккуратно застеленная кушетка у синей портьеры в дальней части помещения. На подушке в изголовье лежат очки виртуальной реальности.
«Располагайтесь», — говорит профессор, указывая на кушетку. Пока я стягиваю с ног кроссовки, он скрывается за занавесом.
Ассистент помогает мне улечься и надеть отдалённо напоминающее забрало средневекового шлема устройство. Я сразу оказываюсь в темноте.
Парень еще что-то говорит, но из-за шведского акцента мне удается разобрать только «расслабьтесь» и «не шевелитесь». Пару минут я слышу поблизости, какую то возню, потом все стихает.
Мне уже хочется зевнуть, когда возникает ослепительный свет. Я смотрю глазами лежащего на кушетке манекена. Похожая, но более прибранная комната, в ногах окно, закрытое жалюзи, стол с какими-то приспособлениями. Мое внимание привлекает движение. В кадре появляется профессор, кивает мне, подходит к окну и берет в руки две длинные палки. Эршон заходит сбоку и закрепленным на конце одной из палок разноцветным мячиком касается тела манекена, возит по предплечью. Внезапно я его ощущаю, грубое и ворсистое прикосновение. Еще пара движений мячика по животу и груди и я не замечаю момента, когда это тело, абсурдно розовое пластиковое тело становится мной.
«Вот ваш мозг и рекалиброван», — сообщает Эршон, кладя волшебные палки на место, и тут же возвращаясь ко мне.
«Необычное чувство, не так ли?» — профессор подходит все ближе, кажется, в его левой руке мелькает что-то блестящее. Он склоняется над кушеткой и размашистым движением вонзает мне в живот нож.
Я вскакиваю, одной рукой хватаясь за страшную рану, а другой, срывая с головы шлем, только за тем, чтобы оказаться в объятиях ассистента. Там, где я ожидаю увидеть кровь, только совершенно целый живот. Ошеломленный, я оглядываюсь. Справа, там, где раньше был занавес, лежит проткнутый ножом манекен, а рядом с ним стоит улыбающийся профессор.
Интервью
Вы, должно быть, сейчас задаетесь вопросом: «Что это было?» Объяснение я получил чуть позже, сидя в университетской столовой, и все еще слегка не твердыми руками сжимая чашку кофе.
Как выяснилось, физические иллюзии известны людям еще с античности. В дошедших до нас записях Аристотель упоминал о том, что некоторые люди, скрестив пальцы и коснувшись ими носа, ощущают, что носов у них два. Тем не менее, до самого недавнего времени этот и подобные ему маленькие баги человеческого восприятия никого серьезно не интересовали.
Даже после того, как в 1998 году исследователям из США в ходе простейшего опыта, который может повторить каждый, удалось убедить испытуемых, что резиновая рука, лежащая на столе — их собственная, интерес к этой теме проснулся не сразу.
Еще обучаясь в Лондонском университетском колледже, Хенрик Эршон услышал об этом эксперименте, но тогда никто так и не смог объяснить, как он на самом деле работает. Чтобы обнаружить базовые принципы Эршону понадобилось несколько лет. Он вспоминает, что был поражен тем, с какой легкостью мозг поддается на обман, тем, что ощущение пребывания в собственном теле не какое-то материальное явление, а результат получаемого человеком опыта.
Достаточно создать более-менее правдоподобную иллюзию зрительных и осязательных сигналов, идущих от пластиковой руки, и мозг включает ее в свою ментальную карту.
Хотя профессор и отмечает, что этот эффект может быть слабее в случае профессиональных танцоров, гимнастов или музыкантов — всех тех, кто ежедневно тренируется в точности движений, возникающее ощущения принадлежности куска пластика к собственному телу невозможно сознательно подавить.
Происходящие в это время в нейронных сетях процессы он называет «мультисенсорный конфликт».
Разобравшись в теории, Эршон пустил в ход стереокамеры, очки виртуальной реальности, пластиковые тела и стал изобретать физические иллюзии одну за другой. В 2007 году разработанный им эксперимент попал на передовицы десятков научных журналов, а затем произвел настоящую информационную бурю в интернете.
Шутка ли, без всяких нейронных зондов в стиле матрицы, используя оборудование в котором не было ничего сверхъестественно сложного, ученый убедил 16 мужчин и 16 женщин в том, что они покинули свои тела.
Через год после иллюзии выхода из тела собранной Хенриком команде удалось «переселить» сознание волонтеров в манекены.
Нескольких одновременных прикосновений к руке человека и куклы, в сочетании с картинкой со стереокамеры оказалось достаточно, чтобы подопытные воспринимали свое новое пластиковое тело, как собственное. Причем реакция на угрозу у них была совершенно такой же, как если бы оно было живым. Каждый из волонтеров, как и я в момент нанесения удара ножом или молотком чувствовал самый настоящий страх. Физиологические реакции не оставляют в этом сомнения. Люди буквально за секунды покрывались потом, а частота сердечных сокращений подскакивала за счет прилива адреналина.
Собранная в Brain, Body & Self-Laboratory команда не хотела останавливаться на достигнутом и вскоре создала иллюзию «Алисы в Стране чудес», в которой добровольцы «переселялись» в крохотные куклы или, напротив, в гигантские тела. Что интересно, они не чувствовали, что как то изменились, но наблюдали искажение размеров окружающего мира.
«Это очень причудливый опыт. Мы отлично представляем себе обычные размеры человека, но эта иллюзия вынуждает нас воспринимать других и объекты вокруг как гигантские», — говорит Эршон, опробовавший каждый из экспериментов на себе.
Пожалуй, самой впечатляющей телесной иллюзией стал обмен телами с живым человеком.
«Тут нас немного опередили», — с легкой досадой отмечает профессор.
Такого эффекта первой добилась барселонская BeAnotherLab с помощью шлема виртуальной реальности Oculus Rift. Как и в случае с манекенами ключевую роль в создании иллюзии играют тактильные ощущения и синхронность движений. Запись эксперимента можно посмотреть на vimeo (18+).
Эршон продолжает увлечённо рассказывать об обмене телами, иллюзии третьей руки и гигантских человекоподобных роботах, в которых мог ли бы вселяться инженеры для возведения больших конструкций на морском дне.
«Управление такими машинами было бы простым, так, как оно опиралось бы на встроенные моторные программы мозга» — говорит он.
К сожалению, отведённое на встречу время подходит к концу, и я задаю вопрос, который вертится на границе сознания с того самого момента в лаборатории: «А как на счет виртуальной реальности?».
«Мы работаем над этим», — отвечает профессор, — «не вижу в этом ничего невозможного».
В самолете
Позже, осмыслив тот разговор, я понимаю, что исследования Хенрика Эршона — путь к новой революции.
Наше взаимодействие с компьютерными системами со времен изобретения в 70х годах компьютерной мыши, а затем иных контроллеров и до самого последнего времени сводилось к использованию некого инструмента, с помощью которого мы влияли на виртуальную реальность.
Успех и колоссальная популярность iPhone и iPad, простота их использования, не в последнюю очередь связана с тем, что тачскрин дал нам возможность взаимодействовать с виртуальным окружением напрямую, более естественным образом — без дополнительных инструментов, на освоение которых необходимо время.
В 2008 году Эршон в паре с исследователем теории виртуальной реальности Мелом Слейтером из Университета Барселоны воспроизвели ту самую иллюзию резиновой руки, с которой все началось, в виртуальном пространстве. Как выяснилось, нет практически никаких ограничений на восприятие виртуальной руки как своей, пока она, хотя бы отдаленно, напоминает настоящую. Иллюзия разрушается только если сильно исказить пропорции или согнуть модель под неестественным углом.
Теперь очередь за полноценными виртуальными аватарами. На сегодняшний день существуют все необходимые технологии для использования телесных иллюзий в мультимедиа. Они лишь ждут разработчика, который сумеет объединить их в рабочий продукт.
Мультисенсорный конфликт и эффект присутствия, который он порождает, может стать тем принципиально новым компонентом виртуальной реальности которого не хватает для того, чтобы произвести революцию в VR, окончательно обрушить барьер между пользователем и компьютером. Причем в отличие от человекообразных роботов в стиле тихоокеанского рубежа, это уже не фантастика.