Виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR)

Слово «иммерсивный» не описывает какое-то одно устройство, метод обучения или способ лечения.

Виртуальная реальность (VR) создаёт смоделированную среду, часто заменяя изображение окружающего мира изображением через гарнитуру или очки. Дополненная реальность (AR) добавляет цифровую информацию к изображению физического мира. Она может отображаться на телефоне, планшете или носимом на голове дисплее. Расширенная реальность (XR) - это общий термин, охватывающий эти методы.¹

Термин «смешанная реальность» используется в отношении продуктов неодинаково; часто он подчёркивает пространственную фиксацию цифровых объектов и их взаимодействие с окружающей средой. Вид комнаты может передаваться через прозрачную оптику или изображение с камеры. Ни один из способов не гарантирует полностью незакрытого или идеально точного изображения реального мира.

Качество аппаратного обеспечения важно, однако не существует одного универсального показателя разрешения или задержки, описывающего все устройства. Для конкретной задачи важнее могут оказаться посадка устройства, качество отслеживания, читаемость текста, дизайн движений и сама программа. В исследованиях даже настольную симуляцию иногда называют «VR», поэтому всегда проверяйте, чем участники пользовались на самом деле.

Два полезных понятия — это ощущение присутствия — чувство, что вы находитесь в изображаемой среде, и действенность — чувство, что ваши действия влияют на происходящее. Основанная на исследованиях модель CAMIL предполагает, что эти свойства могут влиять на интерес, мотивацию, когнитивную нагрузку и саморегуляцию. Это система понимания обучения, а не доказательство того, что иммерсивные технологии автоматически улучшают обучение.²

Иммерсивная среда также может конкурировать с самой задачей. Учащийся может уделять внимание движению по сцене, использованию контроллеров или наблюдению за красивой обстановкой. Реалистичный опыт может казаться очень важным даже тогда, когда представленная информация неточна или плохо объяснена.

Представьте виртуальное историческое место. Оно может помочь понять масштаб и географию, однако убедительная реконструкция всё равно должна чётко отделять документированные факты, обоснованные интерпретации и художественные решения. Визуальный реализм не устраняет необходимость критически оценивать источники.

Метаанализ 35 экспериментов выявил небольшое среднее преимущество в обучении при использовании иммерсивной VR с креплением на голове по сравнению с менее иммерсивными или традиционными условиями. Однако в среднем показателе объединились разные уроки, учащиеся и дизайны, поэтому он не гарантирует аналогичного результата в другом классе.³

В другом систематическом обзоре выявились повторяющиеся ограничения: краткосрочные вмешательства, редко оцениваемое долгосрочное сохранение знаний и неодинаковые методы измерения результатов. Хотя оба обзора охватывают исследования предыдущего поколения, их основные вопросы оценки по-прежнему полезны.⁴

Спрашивайте, что именно сравнивалось

Дополнительная практика, более качественная обратная связь, более тщательно спроектированный урок или больше внимания со стороны учителя могут улучшить результаты независимо от вовлечённости. Сравнивайте XR-активность с надёжной альтернативой, предоставляя сопоставимое время и поддержку. Увлекательный, хорошо разработанный урок на компьютере является более информативным условием сравнения, чем отсутствие каких-либо действий.

Хорошее обучение не начинается с надевания устройства. В рандомизированном эксперименте медиа и метода предварительное обучение улучшило непосредственные результаты проверки знаний и переноса в иммерсивном условии. Заранее предоставленная «ментальная карта» может помочь тратить меньше умственных ресурсов просто на понимание того, что показывает окружающая среда.⁸

В другом эксперименте обучение улучшилось благодаря сочетанию сегментированного просмотра VR и письменных резюме. Поскольку при изменении программы были изменены оба свойства, нельзя утверждать, что пользу отдельно вызвало какое-то одно из них. Однако это поддерживает практический принцип: предоставляйте возможности остановиться, систематизировать и объяснить.⁹

1. До: обозначьте цель обученияОбъясните важные понятия и управление. Покажите, как выглядит успех, как приостановить работу и какая альтернатива без устройства доступна.
2. Во время: придайте действиям цельПросите сравнить, спрогнозировать, рассмотреть или проверить что-то конкретное. Уберите визуальные эффекты, конкурирующие с вопросом.
3. Между видами деятельности: дайте смыслу местоПопросите кратко объяснить, нарисовать или обсудить. Используйте ошибочные представления для планирования следующего задания, а не считайте одно лишь завершение задания свидетельством понимания.
4. После: проверяйте понимание за пределами сценыИспользуйте новую задачу или физическое задание и вернитесь к идее позже. Регистрируйте и результат обучения, и трудности участия.

Пример: понимание работы вращающейся машины

Начните со схемы основных частей с подписями. В симуляции попросите спрогнозировать, что произойдёт при изменении скорости одной части, а затем рассмотреть результат. Выйдя из VR, попросите объяснить механизм с помощью другой схемы. Последующий вопрос может проверить, сохраняется ли объяснение без исходных визуальных подсказок.

Это пример обучения, а не валидированное вмешательство. Его ценность в том, что цель и оценка чётко обозначены. Тот же принцип может работать с физической моделью или анимацией на рабочем столе; выбирайте XR только тогда, когда его пространственные или интерактивные свойства дают значимую пользу.

Для терапевтического опыта необходимы клиническое обоснование, подходящий участник, проверенный протокол и план действий на случай ухудшения ситуации.

VR может сделать некоторые ситуации более простыми для организации и регулирования. Например, при лечении страха высоты человек может столкнуться с тщательно спроектированными ситуациями на высоте, не начиная с реального высокого места. Цель - полезное обучение и большая свобода за пределами симуляции, а не просто вытерпеть дискомфорт внутри неё.

Страх высоты: доказательства для конкретного вмешательства

В рандомизированном исследовании 2018 года с участием 100 взрослых автоматизированная программа когнитивной VR-терапии под руководством аватара значительно уменьшила страх высоты по сравнению с обычной помощью, и эффект сохранялся через четыре недели. Сравнение не проводилось с лечением такой же интенсивности под руководством терапевта. Исследование поддерживает конкретную разработанную интервенцию, а не утверждение, что любой пугающий опыт в VR является терапевтическим.¹⁰

Вызванное тревогой избегание: другая клиническая мишень

В исследовании gameChange участвовали 346 человек с психозом, которым из-за тревоги было трудно выходить из дома. При добавлении поддерживаемой VR-терапии к обычной помощи через шесть недель наблюдалось небольшое среднее улучшение избегания и дистресса; через 26 недель основные результаты самооценки во всех группах значимо не различались. Мишенью было вызванное тревогой избегание, а не общее «излечение» от психоза.¹¹

Успокаивающие природные пейзажи могут быть приятными, но спокойный опыт сам по себе не является лечением тревожного расстройства или проблемы, связанной с травмой. Также иммерсивная технология не может заменить поддерживающие отношения или решить небезопасную ситуацию в реальном мире.

Перед клиническим использованием спросите, для какого состояния предназначена программа, какие доказательства её поддерживают, кто контролирует лечение и какие доступны альтернативы. Участие и прекращение должны оставаться осмысленным выбором, а не «проверкой на послушание».¹²

Разные клинические программы используют иммерсивную среду для разных целей. Отвлечение внимания во время процедуры - не то же самое, что многонедельный курс управления болью. Двигательная тренировка после инсульта ставит уже другие вопросы. Если свести всё к утверждению «VR работает», теряется важная информация.

Хроническая боль: навыки, а не виртуальное «исцеление»

В 2021 году FDA США авторизовало EaseVRx - конкретную рецептурную иммерсивную систему, предназначенную в качестве дополнительного поведенческого лечения для взрослых, испытывающих хроническую боль в пояснице от умеренной до сильной интенсивности. Ожидаемые результаты связаны с болью и её влиянием на повседневную жизнь, а не с «исправлением» основного заболевания позвоночника. Это была авторизация конкретного медицинского изделия, а не одобрение всей технологии VR.¹³

Восьминедельное рандомизированное исследование терапевтической программы показало улучшение по нескольким показателям боли и её влияния на жизнь по сравнению с имитацией VR. В имитационной группе также наблюдалось улучшение. В исследовании участвовала отобранная выборка, а финансировал его производитель, поэтому проценты изменений от начала до конца не следует выдавать за истинный сравнительный эффект лечения или обещание результата для каждого пациента.¹⁴

Реабилитация после инсульта: что действительно помогает?

Обзор Cochrane за 2025 год выявил небольшую пользу по некоторым результатам, когда VR сравнивали с сопоставимым объёмом альтернативной терапии, однако степень неопределённости различалась в зависимости от результата. Добавление VR к обычной реабилитации могло улучшить функцию руки, но также увеличивало время практики. Большинство включённых систем не были иммерсивными, а исследований современных VR-гарнитур было немного.¹⁵

AR предоставляет возможности, не полностью закрывая обзор реального мира. Небольшое исследование с участием 30 человек после инсульта выявило преимущества по отдельным показателям после двух недель использования телефонной AR-программы, при сопоставимом общем времени терапии. Это многообещающие предварительные данные, а не доказательство долгосрочного восстановления или превосходства для всех реабилитационных потребностей.¹⁶

Для использования дома всё равно нужен план наблюдения

Удалённое использование может сократить необходимость поездок, однако по-прежнему нужны подходящее пространство, удобное оборудование, понятные инструкции и помощь при возникновении проблем. Уточните, какие движения подходят, как оценивается прогресс и когда следует обращаться к команде специалистов. Потребительские приложения для физической активности или расслабления не следует считать равноценными назначенной реабилитации.¹²

Если человека тошнит, он чувствует напряжение глаз или шеи либо боится упасть, впечатление нельзя считать успешным лишь потому, что программа продолжает работать.

Кибертошнота может быть вызвана несколькими факторами

При использовании иммерсивной VR во время сеанса или после него могут возникнуть тошнота, головокружение, головная боль и дезориентация. Одно из важных объяснений - несоответствие между видимым движением и движением, ощущаемым телом, однако важны также характеристики дисплея, дизайн движений и индивидуальная чувствительность. Не существует единого показателя распространённости, применимого ко всем пользователям и программам.¹⁷

Фиксированная точка обзора, предсказуемое движение и управление без ненужного виртуального ускорения могут улучшить переносимость у некоторых людей. Ни один метод не гарантирует комфорт. В оценку следует включать и участников, которые прекратили участие на раннем этапе; если их исключить, программа может казаться более комфортной, чем она есть на самом деле.

Глаза, фокусировка и посадка

Во многих стереоскопических дисплеях глаза сводятся на отображаемую глубину, хотя фокусируются на оптическом расстоянии до экрана. Исследования конфликта вергенции и аккомодации показывают, что несоответствующие сигналы глубины и фокусировки могут способствовать зрительному дискомфорту. Воздействие зависит от дисплея и условий просмотра.¹⁸

При длительном просмотре могут возникнуть усталость и сухость глаз. Эти симптомы не следует путать с доказательством постоянного повреждения глаз, однако они всё равно являются поводом скорректировать использование устройства или остановиться. Сохраняющиеся зрительные симптомы требуют оценки специалистом по охране зрения.¹⁹

Комната никуда не исчезает

Освободите место использования, проверьте кабели и посадку устройства, а когда это уместно - предложите пользоваться им сидя. VR-устройства не являются защитным снаряжением. Графика границ или изображение с камеры не устраняют риск столкновения, а неудобная посадка или вес могут вызвать дополнительный дискомфорт. Следуйте инструкциям для конкретного устройства и не добавляйте грузы или аксессуары, не одобренные производителем.²⁰

Людям с актуальными нарушениями зрения, равновесия, неврологическими или опорно-двигательными заболеваниями перед использованием может понадобиться индивидуальная консультация. Правильный выбор зависит от человека, оборудования и контента, а не только от возраста.

Систематический обзор использования VR-очков детьми младше 14 лет, опубликованный в 2024 году, выявил ограниченные доказательства вреда после коротких эпизодов использования под присмотром, но также отметил плохую и непоследовательную регистрацию нежелательных явлений. Авторы призвали лучше изучить повторное использование. Это не является ни доказательством долгосрочной безопасности, ни доказательством того, что любое использование VR детьми вредно.²²

Для детей важны посадка, контент, присмотр и способность сообщить о дискомфорте. Следуйте актуальным рекомендациям производителя по возрасту и правилам учётной записи; соответствие возрастному ограничению не решает всех вопросов развития и безопасности. Американская академия педиатрии также подчёркивает важность обсуждения в семье, подходящего контента, перерывов и того, что технологии не должны вытеснять другие важные занятия.²³

Доступность - это не один переключатель

Одному человеку могут понадобиться субтитры, высокий контраст, альтернатива точным движениям рук, регулируемое расстояние досягаемости или возможность пользоваться устройством сидя. Другому может понадобиться более низкая громкость, более простая визуальная сцена или способ управлять интерфейсом без выбора взглядом. Требования W3C к доступности XR описывают множество подобных потребностей; это рекомендации, а не гарантия того, что конкретный продукт им соответствует.²⁴

Например, «посмотрите на кнопку, чтобы выбрать её» одному человеку может быть удобно, а другого утомлять или работать для него ненадёжно. Осмысленный альтернативный способ ввода важнее общего утверждения, что интерфейс «интуитивен». Субтитры также должны оставаться читаемыми, не вынуждая человека держать голову в неудобном положении.

Социальная безопасность в общем пространстве

Голос в реальном времени, жесты и телесные аватары могут сделать нежелательное взаимодействие особенно навязчивым. Австралийский комиссар по вопросам электронной безопасности рекомендует легкодоступные элементы управления выходом, отключением звука, блокировкой и отправкой жалоб, а также настройки личного пространства и меры безопасного дизайна. Ответственность не должна возлагаться только на человека, подвергающегося преследованию.²⁵

Перед входом в незнакомое общее пространство найдите эти элементы управления и решите, кто может связаться с вами. Личная граница может ограничить некоторые взаимодействия, но не способна предотвратить все словесные оскорбления, запись или нежелательные контакты. Школы и клиники должны знать, кто может попасть в сеанс и как будет обрабатываться инцидент.

Движения могут идентифицировать человека

Исследование более 55 000 пользователей VR, проведённое в 2023 году, показало, что данные о движениях головы и рук могут идентифицировать людей в зарегистрированной базе данных, если модель обучена на их предыдущих записях. Исследование не показало, что можно идентифицировать любого случайного незнакомца в мире. Более важен узкий вывод: удаление отображаемого имени не обязательно делает подробные данные о движениях анонимными.²⁶

Отслеживание взгляда полезно, но это не чтение мыслей

Взгляд может помогать управлять интерфейсом или использоваться для конкретных исследований, однако его значение зависит от контекста. Например, реакция зрачка зависит от освещения и эмоционального возбуждения. Измерение не является однозначной меткой эмоции и тем более не даёт прямого доступа к убеждениям или намерениям человека.²⁷

Не каждое устройство собирает все виды данных. Даже данные отслеживания, необходимые для отображения самого опыта, могут быть чувствительными; в спецификации WebXR прямо рассматриваются конфиденциальность, разрешения и способы выхода из иммерсивного сеанса. Однако спецификация не гарантирует, что каждое установленное XR-приложение реализует одинаковые меры защиты.²⁸

Важны и окружающие люди. Умные очки с камерами не обязательно являются AR-дисплеями, однако они показывают, как запись может стать менее заметной для находящихся рядом людей. Сделайте запись явно заметной и прежде чем снимать или распространять материалы из класса, клиники или частного пространства, учитывайте согласие других людей.²⁹

В ЕС идентифицируемые данные XR могут подпадать под действие законодательства о защите данных. Биометрические данные, обрабатываемые для однозначной идентификации человека, получают защиту как данные специальной категории; медицинская и другая конфиденциальная информация может защищаться отдельными положениями. Не каждая запись взгляда или движения автоматически становится данными такой категории. Важны цель и способ обработки данных, а также минимизация данных и защита по замыслу.³⁰

Прежде чем покупать множество устройств, определите одну задачу, одно подходящее приложение и один результат, который действительно стоит улучшить.

В школе вопрос может заключаться в том, улучшает ли пространственный урок способность учащихся объяснить незнакомую схему. В клинике - улучшает ли конкретная программа значимый функциональный результат и хорошо ли пациенты её переносят. «Людям понравилось» - полезная информация, но не вся оценка.

1. Определите цель и альтернативуОбъясните, почему рассматривается XR и что использовалось бы в противном случае. Определите, для кого предназначено занятие и кому потребуется другой путь.
2. Проверьте конкретную программуПроверьте точность контента, управление, обработку данных и подтверждающие доказательства. Запишите оцениваемую версию; одного известного названия устройства недостаточно.
3. Проведите поддерживаемое испытаниеПодготовьте участников, проверьте прилегание и пространство, ясно покажите, как выйти, и документируйте дискомфорт и препятствия для доступности наряду с успешными результатами.
4. Проверьте перед масштабированиемСравните значимые результаты с альтернативой. Оцените время на подготовку, обслуживание, техническую поддержку и работу сотрудников. Измените или прекратите внедрение, если польза не оправдывает нагрузку.

Предусмотрите в бюджете и работу, связанную с устройством

Лицензии, администрирование учётных записей, зарядка, очистка, хранение, запасные части, техническая поддержка и обучение сотрудников составляют реальную стоимость. Некоторые программы работают без интернета, другие зависят от сетевых сервисов. Проверяйте конкретную систему, а не предполагайте, что широкополосное подключение всегда необходимо или что загруженная программа всегда продолжит работать.

Для оборудования общего пользования также нужен процесс очистки, совместимый с инструкциями производителя. Решите, кто будет сбрасывать настройки учётных записей, проверять аксессуары и следить за тем, чтобы следующему пользователю не показывались данные предыдущего человека. Эти повседневные детали могут определить, будет ли в действительности работать в остальном хорошее занятие или терапия.

Журнал изменений должен быть частью плана

Обновление программного обеспечения может изменить взаимодействие, контент, разрешения или собираемые данные. Заранее решите, кто будет проверять существенные изменения, прежде чем возвращать программу в эксплуатацию. Для клинических систем применяйте соответствующие инструкции и процесс управления; доказательства для одной программы не должны незаметно становиться подтверждением другой программы.

Более лёгкое оборудование, более чёткие экраны и более гибкое управление - ценные цели. Ценны и возможности, требующие меньше датчиков, делающие меньше предположений о человеческом теле и остающиеся полезными за пределами экосистемы одного поставщика. Менее впечатляющая система, которой удобно пользоваться большему числу людей, может быть более значимым достижением.

Приоритеты исследований включают долгосрочное обучение, перенос навыков в реальные ситуации, сравнение с хорошими альтернативами, регистрацию нежелательных эффектов и результаты повторного использования в разных группах населения. В исследованиях в сфере образования и детской безопасности краткая продолжительность и неполное наблюдение уже ограничивают выводы.^{4, 22}

Открытое, доступное взаимодействие и надёжная обработка данных заслуживают такого же внимания, как и визуальная реалистичность. Такие работы по стандартизации, как WebXR, решают часть инфраструктурных задач, однако одна спецификация не создаёт безопасный и инклюзивный опыт.²⁸

Образовательная информация, а не индивидуальная медицинская или юридическая консультация. Медицинские решения с использованием XR следует рассматривать в контексте надлежащего профессионального наблюдения и инструкций для конкретного устройства. При заболеваниях, сохраняющихся симптомах или клиническом внедрении обратитесь за квалифицированной консультацией, а для конкретной среды ознакомьтесь с применимыми требованиями к конфиденциальности и защите данных.

Доказательства и контекст

Источники и дополнительная литература

Эти источники разделяют конкретные исследования, синтезы доказательств, теоретические модели и официальные рекомендации. Положительный результат относится к изученному вмешательству и результату, а не к каждому продукту XR. Внешние ссылки открываются в новой вкладке.

1. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Дополненная и виртуальная реальность в медицинских устройствах.
2. Makransky G, Petersen GB. Когнитивно-аффективная модель иммерсивного обучения (CAMIL). Educational Psychology Review (2021).
3. Wu B, Yu X, Gu X. Эффективность иммерсивной виртуальной реальности с использованием шлемов виртуальной реальности для результатов обучения: метаанализ.
4. Hamilton D et al. Иммерсивная виртуальная реальность как педагогический инструмент в образовании.
5. Makransky G, Terkildsen TS, Mayer RE. Добавление иммерсивной виртуальной реальности к симуляции научной лаборатории повышает ощущение присутствия, но снижает эффективность обучения.
6. Makransky G, Mayer RE. Преимущества виртуальной экскурсии в иммерсивной виртуальной реальности.
7. Zingg L и др. Использование дополненной реальности на основе голограмм при изучении анатомии: рандомизированное исследование TEACHANATOMY.
8. Meyer OA, Omdahl MK, Makransky G. Изучение влияния предварительного обучения при обучении с использованием иммерсивной виртуальной реальности и видео.
9. Parong J, Mayer RE. Наука об обучении в иммерсивной виртуальной реальности.
10. Freeman D и др. Автоматизированная психологическая терапия с использованием иммерсивной виртуальной реальности для лечения боязни высоты.
11. Freeman D и др. Автоматизированная терапия с использованием виртуальной реальности для лечения агорафобического избегания и дистресса у пациентов с психозом (gameChange).
12. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Медицинские устройства дополненной и виртуальной реальности: вопросы для рассмотрения.
13. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Регистрация EaseVRx по процедуре De Novo.
14. Garcia LM и др. Восьминедельная домашняя VR-программа развития поведенческих навыков для лечения хронической боли в пояснице: рандомизированное плацебо-контролируемое исследование.
15. Laver KE и др. Виртуальная реальность для реабилитации после инсульта.
16. Li C и др. Обучение с использованием дополненной реальности на мобильном телефоне для восстановления функций верхних конечностей и когнитивных функций после инсульта.
17. Biswas N, Mukherjee A, Bhattacharya S. «Вам плохо?» Систематический обзор литературы о кибернетической болезни в виртуальной реальности.
18. Hoffman DM и др. Конфликты между вергенцией и аккомодацией ухудшают зрительную работоспособность и вызывают зрительное утомление.
19. Американская академия офтальмологии. Безопасны ли гарнитуры виртуальной реальности для глаз?.
20. Apple. Безопасное использование Apple Vision Pro.
21. Apple. Если при использовании Apple Vision Pro вы испытываете укачивание.
22. Bexson C, Oldham G, Wray J. Безопасность использования виртуальной реальности детьми: систематический обзор.
23. Американская академия педиатрии. Виртуальная реальность и дети (2026).
24. Консорциум Всемирной паутины. Требования пользователей к доступности XR.
25. Уполномоченный по электронной безопасности. Иммерсивные технологии.
26. Nair V и др. Уникальная идентификация более 50 000 пользователей виртуальной реальности по данным о движениях головы и рук.
27. Pan J и др. Влияние эмоционального возбуждения на размер зрачка зависит от яркости.
28. Консорциум Всемирной паутины. API устройств WebXR (2026).
29. Уполномоченный по электронной безопасности. Умные очки и безопасность в интернете: когда камера исчезает (2026).
30. Европейский союз. Общий регламент по защите данных.