Виртуальная реальность: «Все равно в них не те ощущения»

По словам детей, 1 часа игр в ВР уже слишком много, поскольку 30 минут игры уже  может вызвать головокружение.
Попробуем разобраться, почему оно возникает и что нужно сделать, чтобы избежать такого эффекта. Для этого придется стать ненадолго специалистами по сенсорике.

По школьному курсу биологии мы знаем, что у человека есть 5 чувств:
- зрение,
- слух,
- тактильные ощущения,
- вкус,
- обоняние.

Но, кроме этих, у человека есть еще масса рецепторов, получающих информацию другим способом и для других целей.
Пятерка выше называется экстероцептивными (получаемыми извне).

Интероцептивные (внутри) – это:
- вестибулярный аппарат,
- проприоцепция,
- висцеральные рецепторы (инфо от внутренних органов – сердца, легких, сфинктера, мочевого пузыря и т.д.).
По словам специалистов, таких групп рецепторов можно насчитать до 20 (н-р, терморецепторы для поддержания терморегуляции путем определения температуры – есть генетические нарушения, связанные с нарушениями экспрессии генов, кодирующих работу этих рецепторов и т.д)

Так, вот: основная задача мозга ребенка при рождении – научиться получать информацию от всех видов рецепторов  одновременно в реальном времени и обрабатывать ее так быстро, чтобы обеспечить ответную реакцию организма на стимул в виде движения или работы органов.

Младенец учится тянуть руку к предмету на основе увиденного изображения предмета (зрение), ощущения сокращения и растяжения своих мускулов (проприоцепция), положения руки в пространстве (вестибулярка и зрение), иногда плюс слух.

Мозг человека с момента рождения учится получать инфо от всех рецепторов в комбинации, последовательности и интенсивности для автоматизма выполнения этой операции, то есть мы не задумываемся, когда выполняем какое-то движение, потому что мозг знает, от каких конкретно рецепторов, как часто и когда конкретно он должен получить эту инфу, так как тренировался в обработке этих сигналов всю жизнь, и это есть его основная функция.

ВР имитирует для мозга информацию, но лишь от зрительных рецепторов. Без изменения положения тела в пространстве для изменения уровня жидкости в вестибулярном аппарате мозг будет воспринимать изменение визуальной картинки, указывающей на то, что человек поднялся, передвинулся или опустился абсолютно не так, как мозг учился это делать всю жизнь отдельного человека. Отсутствие инфо от какого-то рецептора и вызывает это «головокружение», о котором говорят все, испытавшие ВР в течение получаса и более.

Чтобы поменять ВР-картинку для мозга при движении самой головы, шлем должен получить сигнал от датчика о движении головы, а затем отобразить смену картинки на экране.
Понятно, что для реального отображения картинки, которую привык видеть мозг, скорость реакции шлема на поворот головы должна быть мгновенной, иначе и возникает это «головокружение». Мы знаем, что мозг «предугадывает» визуальную картинку, которую он может увидеть еще до того, как зрительный рецептор ее «увидел» (то есть при ходьбе, например, нам необязательно смотреть под ноги, поскольку мозг будет строить визуальный сигнал автоматически, основываясь на предположении о структуре дороги – прямая, ступени, подъем на определенную высоту и т.д.), что говорит о просто безусловно необходимой крайне высокой скорости реакции ВР на изменение положения головы.



Для полной ВР без головокружения необходимо предоставить мозгу ВСЮ палитру входных сигналов, которые обычно мозг получает другим путем. То есть в имитации борьбы с противником без, извините, боли в мышцах от удара мозг не воспримет ВР как реальность, что и вызовет сенсорный диссонанс (головокружение).






Частный случай такого «головокружения» - когда мы сидим в своем авто или поезде, а движется другое авто или состав. Мы понимаем, что наши мускулы не получают сигнала, связанного с притяжением (инерцией), вестибулярка не показывает резкое колебание уровня жидкости, а зрение говорит о том, что картинка поменялась, вот мозг и впадает в ступор от непонимания, «что, собственно, происходит???»
То есть при получении зрительного сигнала, но отсутствии вестибулярного происходит сенсорный диссонанс.

Аналогично попробуйте закрыть глаза и коснуться быстро кончика носа (если у кого получилось, проверьте зрение – может, у Вас миопия высокой степени, и Вы уже давно больше полагаетесь на другие органы чувств   ). Либо знаменитый тест «встаньте прямо, приподнимите ногу, согнув ее немного в колене, постойте так, а затем закройте глаза (если вы не стали качаться через минуту, можете смело становиться алкоголиком  ).

То есть при получении вестибулярной и проприоцептивной информации без получения зрительной возникает аналогичный сенсорный диссонанс.
Вывод: важна и полная комбинация сенсорных сигналов для полной имитации виртуальной реальностью действительности.


Поэтому без полной имитации всех ощущений, которые получает человек во время реального контакта или движения ВР всегда будет вызывать головокружение, если только не ... проводить бОльше времени в ВР.

Например, космонавты привыкают к невесомости именно таким образом, тренируя свой мозг (а не только тело) работать без включения вестибулярного аппарата.


При этом, как и в случае с космонавтами, которые обязаны переучивать свой мозг работать после приземления уже в условиях земного притяжения (а не только тренировать мышцы), чем больше влезать в ВР, тем хуже мозг будет выполнять обычные функции в условиях самой реальности, поскольку каждый раз будет необходимо немного терять времени на "перестройку" схемы работы мозга.
 
Просто потому, что мозг, как и все живое, стремится к совершенству, то есть наименее энергозатратному пути работы, то есть наиболее краткому пути прохождения сигнала через синапсы и его обработке. А, как мы знаем, наиболее краткое – это всегда одно решение, а не два. Возможность иметь два равноработающих варианта решения конкретной задачи всегда увеличивает объем памяти для хранения этих (активных) вариантов и уменьшает скорость обработки данных просто на время выбора одного из методов.

Пример этого – изучение нескольких языков. Дети, которые учат два языка одновременно, начинают на обоих говорить гораздо позже, чем дети, говорящие на одном. В итоге через много лет дети будут говорить на обоих языках без проблем, но для этого они потратят ГОДЫ, причем с младенчества. Для взрослого человека переход с одного языка на другой без "диссонанса" (не задумываясь) потребует многих лет (я говорю-думаю свободно на трех языках, и перехожу с одного на другой, не замечая, но этот процесс занял очень много времени). 

Кроме того, если мы хотим абсолютно не иметь головокружения с ВР и ПОЛНОСТЬЮ имитировать действительность, нам будет нужно внедрить в сам организм механизм посылки мозгу сигналов и от внутренних органов (н-р, при чьем-то ударе наше сердце и легкие тоже получают встряску), что пока невозможно (если только не вживить себе датчики в организм) или реально дать человеку возможность пробежать (что делает процесс ВР странным, поскольку бегать можно и без шлема), быть избитым или «не сказать еще хужей», к тому же играть в ВР каждый день по 1+часов, как это делают космонавты.   
 

Соответственно, вопрос: оно того стоит??? Вы согласны потратить часть жизни, чтобы не ощущать головокружения при игре в шлеме??? Тренироваться каждый день ради ощущения в шлеме того, что можете ощутить без него?

ПыСы. В плане порноиндустрии проблема аналогична: если человек не получает сигналов от всех органов, обычно участвующих в половом акте, это опять же будет неполной имитацией, то есть без основного проприоцептивного контакта от тела партнера, запаха (выделения феромонов) это будет аналогично просмотру фильма с имитатором, и потом опять будут говорить «все равно в них не те ощущения» (© квн «Сибирские сказители») . Ощущения будут, но «не те». Ну, разве что опять же приучать себя именно к ним