Система виртуальной реальности для музеев. средство для

EVA’98-Москва
Д.И. Шапиро
Система виртуальной реальности для музеев:
средство для сотрудников
Д.И. Шапиро, Академик МАИ. Академик РАЭН
Лаборатория нейрокогнитивных систем
Институт проблем вычислительной техники и информатизации
(ВНИИПВТИ)
Адрес: 113114 Москва, 2 Кожевнический пер. 4/б
Телефон: (095) 235-71-66
Факс: (095) 235-52-67
Технология виртуальной реальности - мощное средство углубления знаний
пользователя о мире (как природном, так и социо-культурном) и развития познавательных
способностей и творческой поисковой активности. Важным направлением применения
подобной технологии являются социо-культурные приложения (страноведение, музейное
дело) .
Использование технологии виртуальной реальности для музейной практики и
научных исследований рассматривается в двух направлениях:
 обеспечение постижения международных культурных ценностей с помощью
дистанционного доступа для взрослых и детей как с нормальным состоянием здоровья,
так и с операциональными и сенсорными нарушениями (Шапиро, 1996, 1997, 1998,
1998a);
 исследование произведений искусства научными сотрудниками музеев. При этом
использование возможностей технологии виртуальной реальности (“взгляд изнутри",
“взгляд снаружи", выделение общих "характеристических" признаков различных
объектов и их сравнение, сопоставление подобных признаков для "родственных"
объектов, но расположенных в различных регионах).
Система виртуальной реальности “Image-VR” позволяет реализовать подобные
процедуры и явиться средством обучения сотрудников музеев работе с виртуальными
технологиями. Структура системы и ее особенности (инструментальные средства, степень
погружения) определяются спецификой конкретных приложений.
ВНИИПВТИ является головньм институтом Госкоминформа по разработке
перспективных систем информатизации (в том числе и систем виртуальной реальности для
различных приложений).
Лаборатория Нейрокогнитивных систем разрабатывает процедуры восприятия,
понимания мультисенсорных знаний и формирования реакции.
1. Некоторые научные "музейные проблемы"
“Музейный аспект” изучения культуры характеризуется широким диапазоном
проблем:
 изучение физико-химических свойств произведений искусства (картин, скульптур),
 изучение физико-химических свойств археологических находок,
 сравнительный анализ произведений искусства, принадлежащих "одной руке” (кисти,
резцу одного мастера по периодам его творчества),
 сравнительный анализ однотипных археологических предметов, найденных в разных
местах и в разные периоды ("путь”),
 формирование гипотез об их происхождении, социо-культурных и исторических
особенностях среды,
 реконструкция археологических объектов по имеющимся элементам,
10 ~ 7 ~ 1
EVA’98-Москва
Д.И. Шапиро














реконструкция разрушенных исторических сооружений, имеющих культурную
ценность,
сравнительный анализ строений одной школы, находящихся в разных странах
(Ле Карбюзье),
сравнительный анализ строений разных типов, находящихся в одном регионе,
относящихся к одному или разным периодам времени (Кижи - Кола, рисунки 1, 2),
сравнительный анализ интерьеров,
формирование представлений об архитектурных особенностях данной среды,
анализ истории археологических текстов по их элементам,
построение связных текстов,
повторение коммуникативных процедур (по берестяным записям),
формирование речевого стиля звукового текста,
восстановление звучания древних инструментов,
формирование дискурса с реальным историческим лицом (на основе имеющихся
материалов),
формирование дискурса с условным историческим лицом,
выявление смысла многозначного образа (лица, позы в этнографических исследованиях)
планирование новой экспозиции.
2. Особенности телекоммуникационных технологий для музеев
Широкое распространение телекоммуникационных систем (Internet), с одной
стороны, предоставляет громадные возможности дистанционного обращения Пользователя
к различным источникам информации и научного знания, а, с другой стороны, требует
умения использовать эти возможности. И не только потому, что, как говорит Умберто Эко,
"двести тысяч источников - это также плохо, как и их отсутствие", необходимо внедрение
в научные социо-культурные (и, в частности, музейные) исследования не только новых
технических средств, но и соответствующего "нового мышления", умения пользоваться
новыми информационными технологиями. Этот непростой процесс в других научных
направлениях (биология, медицина, ...) уже успешно реализуется.
Существует три стадии человеко-машинных коммуникаций:
 начальное знание,
 активное общение,
 коммуникация в виртуальном мире.
Первая стадия характеризуется умением извлекать материал из БД и использовать
компьютер для формирования текста. Вторая стадия характеризуется формированием БЗ и
умением ею пользоваться. Третья стадия характеризуется использованием возможностей
технологии виртуальной реальности. Подавляющее большинство ученых- музейщиков
очевидно, освоило первую стадию. Однако исследования проблем культуры, проводимые
в музеях, требуют овладения второй и третьей стадиями.
3. Технология виртуальной реальности для музеев
В технологии виртуальной реальности, как известно, существует три типа проблем:
приборно-аппаратные, программно-алгоритмические и человеческие ("нейропсихолингвистические"). Проблемы двух первых типов для музейной реализации относятся к
“обеспечивающим”. Но и человеческий фактор необходимо развивать применительно к
конкретным проблемам и профессиональной специфике.
Технология ВР может быть эффективно использована во всех приведенных выше
проблемах. Однако, в некоторых из них она может быть использована более эффективно.
Это относится, в частности, к проблемам, связанным с обработкой образных знаний
(многозначных
образов),
выявлением
смысла,
реконструкцией
сооружений,
10 ~ 7 ~ 2
EVA’98-Москва
Д.И. Шапиро
формированием речевого взаимодействия, трансформацией образов, реконструкцией
ритуальных движений, реконструкцией интонационных характеристик древних людей
(речь в древнем Новгороде).
Использование перспективных компьютерных технологий помогает не только
получить новые научные знания об объектах и процессах культуры на основе обращения ко
всем доступным источникам и проведению компьютерного анализа характеристик
подобных объектов и процессов, но и организовать обучение таким технологиям.
Для этого необходимо разработать по конкретным направлениям соответствующие
(с учетом “интеллектуального уровня проблемы”) программы обучения.
В зависимости от особенностей конкретных проблем в ВР используются различные
типы интерактивности и способы погружения.
К применяемым типам интерактивности относятся:
 "полет в виртуальное пространство", реализующий передвижение и обзор с шестью
степенями свободы (фон Швебер,1996),
 “реактивная виртуальная реальность", реализующая взаимодействие с объектами
виртуального мира и ощущением их реакции (горячо, мягко, неподвижно), (фон
Швебер,1996),
 "виртуальный
дискурс”,
реализующий
экстралингвистическое
и
речевое
взаимодействие с субъектами виртуального мира (Шапиро,1996).
Проникновение в виртуальный мир характеризуется следующими способами
погружения:
 "взгляд через окно" (стандартный монитор или проекционное устройство),
 "пребывание в помещении" (стерео монитор или стерео экран),
 полисенсорное погружение (комплекс сенсорных датчиков и приборов реализации
динамической обратной связи),
 оценка “портрета виртуального мира” на основе качественного представления
признаков субъектов, объектов , их свойств и взаимосвязей.
Интеллектуальный уровень задачи характеризуется степенью ее сложности и
требованиями к результату. Можно различить четыре таких уровня:
 информационный уровень (что, где, когда, . . .),
 сравнительно-аналитический уровень (степень сходства или различия объектов или их
элементов),
 системно-аналитический уровень (условия, взаимосвязи, распространенность),
 когнитивно-креативный уровень (выявление и доопределение смысла, ассоциации и
т.д.).
Компьютерная реализация подобных задач в соответствии с их особенностями
связана, как отмечено выше, с различными типами интерактивности и способами
погружения. А это, в свою очередь, влияет на выбор необходимых приборно-аппаратных
средств. Поэтому обучение пользователя (например, музейного ученого) работе с ВР
должно включать как анализ особенностей конкретной задачи, так и умение работать с
необходимыми техническими средствами.
Применение
ВР-технологии
способствует
существенному
повышению
эффективности результатов исследований и развивает познавательные способности
исследователя. Необходима разработка проблемно- и профессионально ориентированных
Программ обучения исследователей культуры работе с ВР-технологиями.
10 ~ 7 ~ 3
EVA’98-Москва
Д.И. Шапиро



Обучающие программы включают материалы трех этапов изучения ВР-технологии:
общая методология;
профессиональная направленность;
личностная ориентированность (в частности специфика пользователя, основанная на его
психолингвистическом портрете).
Литература
Schweber von L. (1996) Means of man-machine communication for SVR, Computer Sicence
Shapiro D. I. (1996) Virtual Reality systems for museums and libraries proc. of EUA’96 London
Shapiro D. I. (1997) Virtual Reality for Museums: Imagery Knowledge and Creative Processes.
EUA’97 Thessaloniki
Shapiro D. I. (1998) Virtual Walks and Discourse on Rinascimento Roma. proc. of EVA’98
Florence
Shapiro D. I. (1998a) Virtual Walks on Rinascimento Roma: Multisensorical Discourse and Mild
Systems. proc. of EUA’98 London.
Рисунок 1.
10 ~ 7 ~ 4
EVA’98-Москва
Д.И. Шапиро
Рисунок 2. (Рисунок автора)
Шапиро Давид И.
Начальник лаборатории нейрокогнитивных систем
Академик МАИ. Академик РАЭН, Member of INNS
Институт проблем вычислительной техники и информатизации
ВНИИПВТИ является головным институтом Госкоминформа по разработке
перспективных систем информатизации (в том числе и систем виртуальной реальности
различных приложений).
Лаборатория Нейрокогнитивных систем разрабатывает процедуры восприятия,
понимания мультисенсорных знаний и формирования реакции.
10 ~ 7 ~ 5