Współczesna technika komputerowa pozwala w mgnieniu oka doświadczyć zjawisk, których istnienie było do niedawna opisywanie wyłącznie w literaturze fantastycznej i branżowych czasopismach. Granice pomiędzy rzeczywistością a sztucznie wygenerowanym światem zdają się systematycznie zacierać, czego dobitnym przykładem jest nowoczesna technologia virtual reality. Odczytywanie fikcyjnych obrazów, generowanych w pełni komputerowo, może sprawiać bardzo dużo frajdy użytkownikom sprzętów do obierania tego typu bodźców. Rzeczywistość wirtualna może być stosowana nie tylko w kontekście gier wideo czy symulatorów treningowych, ale także w znacznie szerszym zakresie. Jej spory potencjał rozwojowy pozwala sądzić, że już wkrótce będziemy mogli wykorzystywać jeszcze bardziej unowocześnioną formę tej technologii, która pozwoli na znacznie więcej możliwości użytkowych.
Czym jest rzeczywistość wirtualna? W jaki sposób korzystać z jej funkcjonalności? Jakie można wymienić rodzaje wirtualnej rzeczywistości? Czy technologia VR przydaje się w życiu codziennym? Do jakich zastosowań się ją wykorzystuje? Na te i inne pytania odpowiadam w poniższym materiale.
Czym jest rzeczywistość wirtualna?
Jednym z przedmiotów kojarzącym się rzeczywistością wirtualną są duże, niezbyt poręczne gogle VR, które wyświetlają korzystającemu wygenerowany obraz. To celne skojarzenie, choć specyfika virtual reality jest znacznie bardziej skomplikowana. Wirtualna rzeczywistość to technologia, która dosłownie przenosi użytkownika do nowego, wykreowanego świata. W sensie technicznym oznacza informatycznie wykreowany obraz, który może prezentować zarówno obiekty świata rzeczywistego, jak i ich fikcyjną interpretację. Powszechnie dostępne urządzenia, udostępniające możliwość korzystania z wirtualnego uniwersum, wykorzystują przede wszystkim funkcje tworzenia obrazów i dźwięków. Niektóre systemy mogą dostarczać użytkownikom bodźców dotykowych i zapachów, choć aż tak dalece posunięta interakcja z wygenerowanym światem w symulacji jest jeszcze nie do końca zadowalająca. Technologia VR to symulowane środowisko, które w założeniu najefektywniej działa, gdy użytkownik ma poczucie prawdziwości interakcji z elementami sztucznego otoczenia.
Wirtualna rzeczywistość polega na tworzeniu efektu interaktywnego – rys historyczny
Geneza dotycząca opracowywania rzeczywistości wirtualnej sięga drugiej połowy XX. wieku. W 1969 roku stworzono projekt, który polegał na oddziaływaniu fluorescencyjnej substancji wtłaczanej do transparentnych rur znajdujących się w pokoju testów. Komputer, odczytując ruchy osób znajdujących się wewnątrz, był w stanie reagować zmianą kolorystyki wnętrza w zależności od podejmowanych działań testerów. Projekt był uzupełniony także ścieżką muzyczną, dzięki czemu całe przedsięwzięcie było niezwykle realnym doświadczeniem. W kolejnych latach tworzono labirynty z czujnikami ruchu i specjalne instalacje, w których można było podejmować interakcję za pomocą awatarów. Wraz z biegiem lat technologia virtual reality została znacząco rozwinięta. Prekursorem pojęcia VR jest amerykański informatyk, Jaron Lanier, który opracował jedną z pierwszych definicji wirtualnej rzeczywistości. Zaakcentował on, iż VR to przede wszystkim przestrzenny efekt interaktywny, w którym umiejscowione elementy do złudzenia przypominają rzeczy istniejące w prawdziwej rzeczywistości. Przedsiębiorstwo założone przez Laniera było najprawdopodobniej pierwszym, które wyprodukowało gogle VR przeznaczone do „poznawania wirtualnego świata”. Wśród innych wynalazków firmy VPL Research można wymienić m.in. specjalistyczne rękawice, które pozwalały na wchodzenie w interakcje z różnorodnymi przedmiotami wyświetlanymi w technologii VR. Dziś funkcjonująca technologia pozwala generować różnego rodzaju bodźce:
- wizualne,
- słuchowe,
- zapachowe,
- dotykowe.
Kiedy obiekty dają wrażenie przestrzennej obecności?
Wirtualna rzeczywistość swoją popularność zawdzięcza przede wszystkim grom komputerowym oraz kinematografii. Trójwymiarowy obraz, którego projekcja możliwa jest z użyciem gogli VR, znajduje swoje zastosowanie w gamingu. Sprawia to, że rozgrywka staje się znacznie bardziej realistyczna i interaktywna. Gracz może odczuwać prawdziwie realne doznania trójwymiarowego świata, co znacząco zwiększa frajdę związaną z toczoną rozgrywką. Wyświetlane obrazy, przedmioty i otoczenie pozwalają znacznie efektywniej cieszyć się z gry. Użytkownik, który korzysta z rzeczywistości wirtualnej w grach komputerowych, może przykładowo podnosić przedmioty czy w sposób swobodny zwiedzać wirtualny świat – poruszając się za pomocą kontrolerów. Technologia VR, mimo iż obecnie jest jeszcze dosyć ograniczona, z pewnością może być określona „pieśnią przyszłości”. Można przewidywać, że w niedalekiej perspektywie czasowej gry komputerowe coraz częściej będą osadzane w wirtualnej rzeczywistości, a zwiększenie wydajności komponentów otworzy wiele nowych możliwości dla graczy. Zalety korzystania z wirtualnej rzeczywistości za pomocą gogli VR nie ograniczają się tylko i wyłącznie do aspektów rozrywkowych. Świat tworzony komputerowo pozwala dokonywać swobodnej eksploracji przestrzeni, co ma niebagatelne znaczenie w kontekście m.in. prac projektowych czy planistycznych. Co ciekawe, wiele instytucji i przedsiębiorstw również udostępnia swoim odbiorcom możliwość eksploracji np. wirtualnego muzeum, salonu samochodowego czy atrakcyjnej nieruchomości. Świat stworzony komputerowo znajduje swoje zastosowanie w różnych branżach, np.:
- w motoryzacji,
- w e-commerce,
- w edukacji,
- w szkoleniach specjalistycznych,
- w medycynie,
- w astronautyce,
- w wojskowości,
- w prototypowaniu,
- w turystyce.
Jaka jest różnica między VR a AR?
Wirtualną rzeczywistością określa się w sposób zbiorczy wszystkie pomniejsze rozwiązania technologiczne, które pozwalają na generowanie fikcyjnych obrazów, dźwięków i innych bodźców. Wiele wskazuje na to, że realistyczna rzeczywistość generowana komputerowo będzie systematycznie unowocześniana. Obecnie wyróżnić można trzy podstawowe rodzaje technik, które przypisuje się do pojęcia rzeczywistości wirtualnej. Wskazuję, czym charakteryzują się poszczególne jej typy.
Augmented reality
Augmented reality to rzeczywistość rozszerzona, która pozwala na zastosowanie swojego rodzaju nakładek na rzeczywisty obraz przestrzeni. AR dokłada do projekcji dodatkowe elementy cyfrowe, które generalnie nie zmieniają przestrzeni, lecz ją jedynie ubogacają kolejnymi detalami. Rzeczywistością rozszerzoną mogą być wszelkiego rodzaju nakładki do popularnych aplikacji mobilnych. Dobrym przykładem wykorzystania AR w praktyce jest gra Pokemon Go, w której to gracze poszukują wirtualnych stworów w rzeczywistym otoczeniu. Augmented reality rozszerza percepcyjnie świat realny, dodając do niego dodatkowe warstwy, animacje i efekty.
Virtual reality
Wirtualna rzeczywistość VR to najpopularniejszy rodzaj technologii związanej z generowaniem fikcyjnych obrazów. To z pewnością najprężniej rozwijająca się technika tworzenia wirtualnych obrazów w czasie rzeczywistym. Virtual reality zapewnia bardzo realistyczne, efektowne doznania poprzez wpływanie na zmysły człowieka. Okulary VR mają na celu zmylić percepcję użytkownika, tak aby przenieść go, w sensie wirtualnym, do zmyślonej rzeczywistości. Dobrym przykładem zastosowania technologii VR w praktyce są wszelkiego rodzaju symulatory specjalistyczne. Trenujący, np. na symulatorze lotniczym, zasiada w przygotowanym kokpicie, zakłada wirtualne gogle i przenosi się do wnętrza samolotu bez fizycznej obecności w statku powietrznym. Można powiedzieć, że oprogramowanie VR stanowi obecnie najbardziej rozwiniętą technologię wirtualnej rzeczywistości spośród wszystkich dostępnych.
Mixed reality
To wirtualna rzeczywistość, która łączy w sobie cechy zarówno AR, jak i VR. Dosłownie jest mniej więcej tym, co charakteryzuje technikę AR. Podstawową różnicą jest jednak możliwość głębszej ingerencji użytkowników w wykreowany świat. Korzystający mają większe pole do manewru i mogą korzystać z większej interaktywności, co sprawdza się w przypadku np. wytworzenia obrazu projektowanego wnętrza (i dwóch pomieszczeń, a nawet większej ich liczby), w którym można ustawiać poszczególne przedmioty na swoich miejscach.
Do czego będzie wykorzystywana wirtualna rzeczywistość w niedalekiej przyszłości?
Wirtualną rzeczywistość stosuje się obecnie w wielu dziedzinach technicznych i rozrywkowych, a w przyszłości nastąpi znaczne zwiększenie zakresu jej oddziaływania. Szczególnie duże pole do popisu wirtualna rzeczywistość będzie miała np. w edukacji. Uczniowie wyposażeni w okulary VR odnajdą się w zupełnie innym otoczeniu, np. w dowolnie wybranym miejscu na świecie. Nauka geografii stanie się znacznie łatwiejsza, podobnie zresztą jak pozwanie tajników anatomii człowieka. Technologie kreowania wirtualnego świata mogą znaleźć swoje zastosowanie także w branży reklamy i marketingu, oraz ogólnie pojętej sprzedaży. Wzrośnie także powszechność stosowania symulatorów w medycynie.
Jakimi parametrami cechują się gogle VR?
Z technologią virtual reality nierozłącznie związane są różnego rodzaju akcesoria, które umożliwiają odbieranie bodźców z wytworzonej, sztucznej rzeczywistości. Najpopularniejszym elementem, wykorzystywanym do projekcji tego typu technologii, są okulary – określane również goglami VR. To urządzenie, które zapewnia w pełni wirtualne przeżycia w grach komputerowych, pozwalając na doświadczanie rozgrywki zupełnie tak, jakby było się jej wewnętrznym uczestnikiem. Na przykładzie renomowanego produktu HTC VIVE wyróżniam, jaką specyfikacją techniczną charakteryzują się gogle VR przestawiające obraz w wysokiej rozdzielczości. Kontroler wirtualnej rzeczywistości, aby gwarantował realne doznania, powinien cechować się:
- dostatecznie szerokim kątem widzenia, np. 110º,
- wysoką rozdzielczością na ekranie,
- wysoką częstotliwością odświeżania,
- obecnością dodatkowych czujników żyroskopowych i akcelerometru,
- kompatybilnością z komputerem i konsolą,
- obecnością dodatkowych akcesoriów, np. przewodów i czujników laserowych,
- możliwością łączności za pomocą modułu Bluetooth.
Wirtualna rzeczywistość – krótkie podsumowanie
Dzięki wykorzystaniu nowoczesnej technologii, granice pomiędzy światem realnym a wirtualnym zdają się powoli zacierać. Ma to swoje niebywałe plusy, które pozwalają np. przeprowadzać medyczne operacje w bezpiecznych, sztucznych warunkach, czy też uczyć się latać bez wsiadania do samolotu. Wirtualna rzeczywistość dostarcza użytkownikom niezwykle realnej i zadowalającej formy rozrywki. Wykorzystuje się ją bowiem w grach wideo na komputer, konsole i smartfony. Już dziś dostępnych jest przeszło tysiąc tytułów, w które można grać stosując do tego celu specjalne okulary VR i dedykowane zestawy słuchawkowe. Technologia VR pozwala również na redukcję kosztów tworzenia prototypów. Jest nieocenioną pomocą na etapach analizy projektów, tworzenia planów konstrukcyjnych i szkolenia pracowników. Wraz z rozwojem tej technologii jej interaktywność będzie rosła, co zwiększy spektrum możliwości do jej zastosowania w praktyce.
