Расплетая радугу: наука, заблуждения и тяга к чудесам
Шрифт:
… объекты или люди, которых она видела в одном месте, внезапно появлялись в другом, при этом она не осознавала, когда они двигались. Это было особенно огорчительно, когда она хотела пересечь дорогу, так как автомобиль, который поначалу казался далеко, внезапно оказывался очень близко… Она ощущала мир почти так же, как некоторые из нас могут видеть танцевальную площадку в стробоскопическом освещении дискотеки.
У этой женщины был умственный чулан, полный образов для сборки ее виртуального мира, так же, как у нас. Сами образы были, вероятно, вполне хороши. Но что-то пошло не так как надо с ее программой для задействования их в плавно изменяющемся виртуальном мире. Другие пациенты потеряли способность реконструировать виртуальную глубину. Они видят мир, как если бы он был сделан из плоских, картонных фигур. Третьи пациенты могут узнать объекты, только если они представлены под знакомым углом. Остальные из нас, увидя, скажем, кастрюлю со стороны, могут легко узнать ее сверху. Эти пациенты,
Я не буду останавливаться на деталях сегодняшней виртуальной реальности, которая, несомненно, так или иначе устареет. Технология изменяется так же быстро, как и все остальное в мире компьютеров. В принципе, происходит следующее. Вы надеваете шлемофон, который предоставляет каждому из ваших глаз миниатюрный компьютерный экран. Изображения на двух экранах почти одинаковы, но сдвинуты, чтобы вызвать стереоиллюзию трех измерений. Сценой является все что угодно, что было запрограммировано в компьютере: может, Парфенон, неповрежденный и в его оригинальных ярких красках; предполагаемый марсианский пейзаж; внутренности клетки, чрезвычайно увеличенные. Пока что я, вполне бы мог описывать обычное 3D кино. Но механизм виртуальной реальности обеспечивает улицу с движением в оба направления. Компьютер не только предоставляет вам сцену, он реагирует на вас. Шлемофон подключен так, чтобы регистрировать все повороты головы и другие движения тела, которые, при нормальном ходе событий, влияют на вашу точку обзора. Компьютер непрерывно информируется обо всех таких движениях и — в этом вся хитрость — он запрограммирован изменять сцену, представленную глазам, именно так, как она изменялась бы, если бы вы действительно двигали головой. Когда вы поворачиваете голову, колонны Парфенона, скажем, поворачиваются вокруг, и вы смотрите на статую, которая, первоначально, была «позади» вас.
В более продвинутой системе вы могли бы быть в трико с вшитыми тензодатчиками, чтобы отслеживать положение всех ваших конечностей. Компьютер может теперь определить, когда вы делаете шаг, когда вы садитесь, встаете или машете руками. Вы можете теперь идти от одного конца Парфенона к другому, наблюдая колонны, мимо которых проходите, поскольку компьютер изменяет изображение в соответствии с вашими шагами. Ступайте осторожно, потому что, помните, вы на самом деле не в Парфеноне, а в загроможденной компьютерной комнате. Современные системы виртуальной реальности на самом деле, вероятно, привяжут вас к компьютеру сложной пуповиной кабелей, поэтому давайте теоретически предположим будущую линию радиосвязи без спутанных проводов или инфракрасный луч передачи данных. Теперь вы можете идти свободно в пустом реальном мире и исследовать фантастический виртуальный мир, который был запрограммирован для вас. Так как компьютер знает, где находится ваше трико, нет причин, почему он не мог бы представить вас в виде законченной человеческой формы, позволяющей вам смотреть вниз на «ноги», которые могли бы сильно отличаться от ваших реальных ног. Вы можете видеть руки вашего воплощения, как они двигаются, имитируя ваши реальные руки. Если вы используете эти руки, чтобы взять виртуальный объект, скажем, греческую вазу, то ваза, будет казаться, поднимется в воздух, когда вы ее «поднимаете».
Если кто-то еще, быть может в другой стране, наденет другой комплект, подключенный к тому же самому компьютеру, в принципе вы могли бы видеть его воплощение и даже обмениваться рукопожатием — хотя при нынешней технологии — вы могли бы пройти друг через друга, как призраки. Техники и программисты еще работают над тем, как создать иллюзию текстуры и «ощущение» противодействия твердых предметов. Когда я посетил ведущую английскую компанию по разработке виртуальной реальности, они сказали мне, что получают много писем от людей, желающих иметь виртуального сексуального партнера. Возможно, в будущем любовники, разделенные Атлантикой, будут ласкать друг друга по Интернету, хотя и стесненные потребностью носить перчатки и трико, соединенные проводами с тензодатчиками и подушечками давления.
Теперь давайте возьмем виртуальную реальность, отстраненную от мечтаний и приближенную к практической применимости. Современные доктора прибегают к изощренному эндоскопу, сложной трубке, которая вводится в тело пациента через, скажем, рот или прямую кишку и используется для постановки диагноза и даже хирургического вмешательства. Аналогом натяжных тросов хирург управляет длиной трубкой в изгибах кишечника. В самой трубке есть крошечный объектив телекамеры на конце и световод, освещающий путь. Наконечник трубки может также быть оснащен различными дистанционно управляемыми инструментами, которыми может орудовать хирург, вроде микроскальпелей и зажимов.
При обычной эндоскопии хирург видит, что он делает, используя обычный телевизионный экран, и он использует дистанционное управление с помощью пальцев. Но, как поняли различные люди (не в последнюю очередь Джерон Ланье, непосредственно придумавший словосочетание «виртуальная реальность»), в принципе возможно создать хирургу иллюзию присутствия, будто он уменьшился и фактически находится внутри тела пациента. Эта идея находится в стадии исследования, поэтому я прибегну к фантазии, как эта технология могла бы работать в следующем столетии. Хирургу будущего совсем не нужно обрабатывать руки, поскольку ей не нужно подходить близко к пациенту. Она пребывает на широко открытом пространстве, связанная по радио с эндоскопом в кишечнике пациента. Миниатюрные экраны перед его двумя глазами представляют увеличенное стереоизображение внутренностей пациента прямо перед наконечником эндоскопа. Когда она двигает головой влево, компьютер автоматически вертит наконечник эндоскопа влево. Угол зрения камеры в кишечнике перемещается, точно следуя за движениями головы хирурга во всех трех плоскостях. Она проводит эндоскоп вперед по кишечнику своими шагами. Медленно, медленно, опасаясь навредить пациенту, компьютер продвигает эндоскоп вперед, его направление всегда управляется направлением, в котором, в совершенно другой комнате, идет хирург. Она чувствует, как будто сама по-настоящемму идет через кишечник. Она даже не ощущает клаустрофобии. Руководствуясь нынешней эндоскопической практикой, кишечник осторожно надувается воздухом, иначе стенки сожмут хирурга и вынудят ее ползать, а не идти.
Найдя то, что она искала, скажем, злокачественную опухоль, хирург выбирает инструмент из своего виртуального набора. Возможно, удобнее всего моделировать его как цепную пилу, изображение которой создается компьютером. Рассматривая на стереоэкранах в шлеме увеличенную трехмерную опухоль, хирург видит виртуальную цепную пилу в своих виртуальных руках и начинает работать, вырезая опухоль, как если бы это был пень, который нужно удалить из сада. Внутри реального пациента зеркальным аналогом цепной пилы является сверхтонкий лазерный луч. Как будто пантографом, грубые движения всей руки хирурга, когда она поднимает цепную пилу, уменьшаются компьютером до аналогичных крошечных движений лазерной пушки в наконечнике эндоскопа.
Для моих целей я должен только сказать, что теоретически возможно создать иллюзию ходьбы по чьему-то кишечнику, используя технологию виртуальной реальности. Я не знаю, поможет ли это действительно хирургам. Подозреваю, что так будет, хотя консультант в нынешней больнице, которого я расспрашивал, отнесся к этому немного скептично. Этот же хирург говорит о себе и своих товарищах гастроэнтерологах как о возвеличенных водопроводчиках. Сами водопроводчики иногда используют более крупномасштабные версии эндоскопов, чтобы исследовать трубы, и в Америке они даже посылают в них механических «свиней», прогрызающих себе дорогу через засоры в канализациях. Безусловно, методы, которые я представил себе для хирурга, будут работать и для водопроводчика. Водопроводчик мог бы «бродить» (или «плавать»?) по виртуальному водопроводу с виртуальной шахтерской лампой на шлеме и виртуальной киркой в руке, чтобы прочищать засоры.
Парфенон в моем первом примере не существовал нигде, кроме компьютера. Компьютер мог бы также познакомить вас с ангелами, гарпиями или крылатыми единорогами. Мой гипотетический эндоскопист и водопроводчик, с другой стороны, шли через виртуальный мир, который был ограничен, так чтобы походить на нанесенную на карту часть реальности, реальную внутреннюю часть канализации или кишечника пациента. Виртуальный мир, который был представлен хирургу на его стереоэкранах, был, впрочем, построен в компьютере, но он был построен упорядоченным образом. Была реальная управляемая лазерная пушка, хотя и представленная как цепная пила, потому что так она ощущалась подобно естественному инструменту, чтобы вырезать опухоль, видимый размер которой был сопоставим с собственным телом хирурга. Форма виртуальной структуры отображалась способом, самом удобном для хирургической операции, в деталях реального мира внутри пациента. Такая ограниченная виртуальная реальность является центральной в этой главе. Я полагаю, что каждый вид, обладающий нервной системой, использует такую, чтобы конструировать модель своего собственного, особого мира, ограничиваемого непрерывным обновлением через органы восприятия. Природа модели может зависеть от того, как данный вид собирается ее использовать, по крайней мере не меньше, чем от того, как мы могли бы представить себе природу самого мира.
Представьте себе планирующую чайку, ловко парящую на ветру недалеко от морского утеса. Она может не махать крыльями, но это не означает, что мускулы ее крыльев бездействуют. Они и мускулы хвоста постоянно вносят крошечные коррективы, чутко настраивая рулевые поверхности птицы под каждый вихрь, каждый воздушный нюанс вокруг нее. Если бы мы загружали информацию о состоянии всех нервов, управляющих этими мускулами, в компьютер, момент за моментом, то компьютер мог бы в принципе восстановить все детали воздушных потоков, в которых парила птица. Это было бы сделало исходя из предположения, что птица правильно сконструирована, чтобы оставаться в воздухе, и на этом предположении была бы построена непрерывно обновляемая модель воздуха вокруг нее. Это была бы динамическая модель, как синоптическая модель мировой погодной системы, которая непрерывно пересматривается согласно новым данным, предоставляемыми метеорологическими судами, спутниками и наземными станциями и может быть экстраполирована для предсказания будущего. Погодная модель сообщает нам о завтрашней погоде; модель чайки теоретически способна «советовать» птице исходя из упреждающего регулирования, что она должна делать мускулами своих крыльев и хвоста, чтобы парить в следующую секунду.