Virutálna realita a jej využitie

Virtuálna realita je interakcia medzi človekom a strojom, teda umelá skutočnosť.

V skutočnom svete sa objavila až koncom minulého storočia. Zo začiatku sa jednalo o ďalšie štádium kinematografie, neskôr sa virtuálna realita spájala s videohrami avšak dneska sa už virtuálna realita dostala do mnohých oblasti nášho života a nie len do tých spojených so zábavou.

História

Celú praktickú éru virtuálnej reality (ďalej už len VR) odštartoval v päťdesiatych rokoch minulého storočia inžinier menom Morton Heilig. Tento kameraman predstavil svoju víziu takto : „Why stop at a picture that fills only 18 percent of the spectator’s visual field, and a two-dimensional picture at that? Why not make it a three-dimensional image that fills 100 percent of the spectator’s visual field, accompanied by stereophonic sound? If we’re going to step through the window into another world, why not go the whole way?

„ Preklad:“Prečo by sme sa mali zastaviť u obrázkov ktoré dokážu zaplniť iba 18 percent z nášho zrakového vnímania a dvojdimenzionálnych obrázkov? Prečo nevytvoriť trojdimenzionálne obrázky, ktoré by vyplnili celých 100 percent nášho zrakového vnemu a spojiť to s priestorovým zvukom? Ak sme sa rozhodli vkročiť cez okno do iného sveta prečo neprejsť celú cestu.“ Heilingchcel vytvoriť dokonalú vizuálnu projekciu pre diváka, ale pre nedostatok kapitálu sa mu nepodarilo tento sen naplniť. Skonštruoval však v roku 1960 stroj menom „Sensorama Simulator“. Bola to taká virtuálna stanica, obsahujúca premietačku 35mm filmov a s ňou zosynchronizovaný stereo zvuk. Divák sledoval jazdu na motorke zatiaľ čo mu do tváre fúkal ventilátor aj zápach benzínu, sedadlo s ním nadskakovalo aby navodilo pocit nerovnosti na ceste. Nebolo to dokonalé, ale týmto sa celá VR odštartovala. Vytvoril stroj, ktorý ovplyvňoval skoro všetky zmysly.

4f6272c3a17a6f6b3336

Vývoj po súčasnosť

Vývoj počítačov v posledných rokoch samozrejme dopomohol aj vývoji na poli simulácie virtuálnej reality. Trendy vo vývoji počítačov sú zlacňovanie, zmenšovanie rozmerov a zvyšovanie rýchlosti, kvôli prenikaniu k čo najširšej vrstve obyvateľstva. Presne tieto aspekty sleduje aj virtuálna realita.

Jej vývoj musíme rozdeliť do dvoch smerov:

  1. vývoj zariadení generujúcich virtuálnu realitu
  2. vývoj zariadení starajúcich sa o interakciu medzi človekom a počítačom v oboch smeroch

Výpočtový hardware

Dnes má už aj bežná pracovná stanica výkon aj pamäťovú kapacitu vygenerovať celkom kvalitnú virtuálnu realitu. Procesory sú schopné vypočítať milióny operácii za sekundu a pamäťová kapacita dnešných počítačov je dostatočne dimenzovaná. Na pokročilejšie modelovanie je však potrebný špecializovaný počítač.

Interaktívny hardware

Zmysel, ktorým prijímame najviac podnetov z okolitého sveta je zrak. Preto je pre VR veľmi dôležité zobrazovacie zariadenie. Ďalším zmyslom je sluch. V oblasti umelého vytvárania zvuku sa za posledné roky nič prevratné neudialo. Jediný pokrok teda je v zmenšovaní a spresňovaní vibrácii a zväčšovaní počtu reproduktorov.

Špecifické zariadenia na ovládanie VR sú spojené s hmatom. Prevratný polohový prostriedok, ktorý sa používa dodnes, myš ešte nebol prekonaný. Budúcnosť ovládania VR však asi patrí rukaviciam. Dnešné rukavice určené na ovládanie VR nie sú masívnejšie než lyžiarske rukavice a majú množstvo senzorov. Začína sa experimentovať aj s celými oblekmi plnými senzorov a zariadení určenými jednak na skúmanie našich pohybov aj na spätnú reakciu VR na naše telo.

Zvyšné naše zmysly ako chuť a pach VR zatiaľ opomína. Aj keď už začínajú vznikať pachové zariadenia.

Software

Dnes sa už VR vytvára na aplikačnej úrovni.

Dizajnér pracuje s niekoľkými oknami kde ma všetko prehľadne zobrazené. Dokonca má k dispozícii aj okamžitý náhľad scény. Zvyšovanie výkonu a zväčšovanie pamäti počítačov umožnili komplexnejšie modelovanie scény. Moderné vývojové nástroje umožňujú vymodelovať objekt do najmenších podrobností. Ak modelujeme auto, môžeme ho vymodelovať presne až do poslednej skrutky a dokonca všetko vyfarbiť v reálnych farbách. Moderné nástroje podporujú aj moderné vstupné zariadenia. Už sa nepoužíva len klávesnica a myš prípadne 2D scaner. Dnes si dizajnéri pomáhajú rôznymi polohovými zariadeniami ako tablet namiesto 2D scanerov už majú rôzne 3D scanery, fotoaparáty a 3D kamery. Všetky tieto vymoženosti pomáhajú modelovať VR dnes oveľa kvalitnejšie a jednoduchšie.

Programy z oblasti virtuálnej reality sa vyznačujú nasledujúcimi vlastnosťami:

  • všetky deje sa uskutočňujú v reálnom čase, pokiaľ možno s okamžitou odozvou na akciu užívateľa
  • virtuálny svet a objekty v ňom umiestnené majú trojrozmerný charakter, alebo aspoň vytvárajú jeho dojem
  • je umožnené užívateľovi vstupovať do virtuálneho sveta a pohybovať sa v ňom po rozličných dráhach (chodí, lieta, skáče, rýchlo sa presúva na predom definované miesto)
  • virtuálny svet nie je statický. S jeho časťami môže užívateľ manipulovať. Taktiež virtuálne telesá sa pohybujú po animačných krivkách, integrujú s užívateľom a aj medzi sebou navzájom

Súčasnosť – formáty

Na začiatok si predstavíme najznámejšie formáty, ktoré sa dneska používajú v súvislosti s virtuálnou realitou. Začneme tými, s ktorými sa môžeme stretnúť na internete a ozvláštňujú internetové prezentácie a postupne prejdeme k tým , ktoré sa hodia už na seriózne vytvorenie umelej skutočnosti.

QuickTimeVR

Grafický formát odvodený od formátu QuickTime firmy Apple. Dovoľuje uloženie viacerých statických obrázkov do scény. Môžeme vytvoriť buď panorámu, 360° horizontálny alebo aj vertikálny pohľad na okolie nejakého miesta, alebo objekt, ktorý nám umožní otáčať predmetom a vidieť ho tak z každej strany. Obe scény, či už panoráma alebo objekt sa ľahko vytvárajú, stačí len pár digitálnych fotografií z rôznych uhlov. Prezeranie týchto VR svetov je potom možné vo vašom internetovom prehliadači za pomoci prídavného modulu. Ako príklad : Street View od Google.

Tento bitmapový formát je vhodný len presne na to na čo sa používa, na obohatenie webových stránok o panoramatický pohľad alebo na zobrazenie nejakého predmetu zo všetkých strán, statický pohľad, žiaden pohyb. Je primárne určený pre internet a tak je málo náročný na prenosovú kapacitu, údaje sa načítavajú po malých plôškach a tak sa nám scéna postupne zobrazuje ako by sme stavali puzzle.

DirectX

Technológiu DirectX má patentovanú firma Microsoft a podieľa sa na jeho ďalšom vývoji, momentálne je aktuálna verzia 9. Táto technológia je primárne určená pre systémy Windows firmy Microsoft. DirectX je podporovaný výrobcami grafických čipov. Vo všetkých oblastiach je DirectX porovnateľný s OpenGL je však nutné zaň platiť a je obmedzený pre operačné systémy Windows. Existujú prepracované vývojové nástroje, ktoré umožňujú vyvíjať aplikácie v DirectX jednoduchšie ako v OpenGL, ale tieto aplikácie sú náročnejšie na výkon. Výhodou oproti OpenGL je to, že DirectX je aj nástroj určený na prácu so zvukom. Poskytuje teda lepšie prepojenie zvuku a obrazu, vzájomnú synchronizáciu. Má predprogramované modely správania zvuku, šírenia v nami vymodelovanom prostredí a umožňuje tak vytvárať obrazovú aj zvukovú časť pomocou jedného nástroja.

Java 3D

Spoločnosť Sun, ktorá vyvinula programovací jazyk Java myslela aj na VR. Keďže v poslednej dobe sme svedkami prenikania Javy do všetkých odvetví určite s ňou treba počítať aj pri vývoji VR. Java sa asi nestane jediným a univerzálnym programovacím jazykom ako mnohí predpovedali ale na poli VR má budúcnosť.

CAVE Lib

Cave (Cave Automatic Virtual Enviroment) je najrozšírenejším systémom pre immersiveVR. ImmersiveVR poskytuje presvedčivú ilúziu bytia v priestorovom svete, ktorý je generovaný počítačom a poskytuje užívateľovi plne realistický obraz. Cave je miestnosť, kocka pozostávajúca z troch stien a podlahy. Tieto štyri stenu slúžia ako premietacie plátna pre zobrazenie obrazov generovaných počítačom. Podlahový projektor dovolí priestorovým objektom objaviť sa uprostred. Prostredníctvom okolitých stien, Cave poskytuje definitívne ponorenie a extrémne široké zorné pole. Periférne videnie je potrebné pre orientáciu, navigáciu a najviac zo všetkého, pre vnímanie činností objavujúcich sa v periférii.

Knižnica na prácu s týmto zariadením sa nazýva CaveLib.

4f6272c3a17a6f6b3338

Súčasnosť – rozhrania

Jaron Lanier, jeden z vizionárov VR povedal: “If there’s any object in human experience that’s a precedent for what a computer should be, it’s a musical instrument: a device where you can explore a huge range of possibilities through an interface that connects your mind and your body, allowing you to be emotionally authentic and expressive.”

Preklad: “Pokiaľ existuje nejaký predmet v ľudskej histórii, ktorý by mal byť predobrazom toho, aký by mal byť počítač, je to hudobný nástroj: zariadenie, u ktorého môžete preskúmať obrovskú škálu možností skrz rozhranie, ktoré spája vašu myseľ a vaše telo a umožní vierohodne vyjadriť pocity.”

Aj na priek tomu, že sa VR označujeme skoro akékoľvek počítačom realizované prostredie, s problematikou VR súvisí hlavne prevratný spôsob komunikácie s počítačom. Jedná sa o úplne nové užívateľské rozhranie, ktorého cieľom je čo najviac priblížiť počítačové prostredie skutočnosti tak, ako ju zachycujú naše zmysly.

Zrak

Obraz, ktorý sa nám premieta či už na plátno alebo monitor počítača ma všetko zobrazené dvakrát. Jeden obraz je prispôsobený tak, aby sme ho videli len cez prvé sklíčko a druhý obraz, čiastočne upravený, vidíme len cez druhé sklíčko. Ak sa na obraz pozrieme skrz okuliare máme pocit priestoru, ale nieje to dokonalé.

Druhý, trošku lepší spôsob je taký, že zobrazujeme raz obraz pre pravé a potom pre ľavé oko. Potrebujeme však dvojnásobnú zobrazovaniu schopnosť projekčného zariadenia. Okuliare nám striedavo zakrývajú pravé a ľavé oko tak, aby sme videli len ten obraz, ktorý je pre dané oko určený. Vylepšenú verziu tejto techniky používajú kina IMAX.

Treťou a najkvalitnejšiu metódou je mať pre každé oko osobitný display.

Vo VR helmách súčasnosti sa používajú dva LCD displeje umiestnené niekoľko centimetrov pred očami. Na každom z nich sa zobrazuje obraz určený špeciálne pre dané oko. Ak je zobrazovaná scéna správne vymodelovaná je ilúzia priestorového videnia perfektná. Doteraz ak aj bola scéna vymodelovaná 3D pri zobrazení na 2D monitore o svoj tretí rozmer prišla. Pri použití VR helmy si však budeme môcť konečne vychutnať tretí rozmer.

Head-tracker a Eye-tracker

Naše oči sú však pohyblivé, ak nás niečo zaujme uprieme náš zrak na iné miesto, alebo dokonca otočíme k danému predmetu celú hlavu. Pri použití VR helmy, by sme však stále videli ten istý obraz, bez ohľadu na to kam pootočíme hlavu alebo uprieme zrak. Preto sa začal vývoj zariadení na sledovanie pohybu očí a hlavy.

Ak zariadenie zaznamená pohyb hlavy, či už horizontálny alebo vertikálny, odošle správu do riadiacej jednotky, ktorá následné zmení obraz premietaný v helme. Týmto spôsobom môžeme aj jednoducho ovládať niektoré aplikácie a dodáva to realistickosť pobytu vo VR.

Sluch

Zvuk je mechanické vlnenie častíc v priestore. Aj náš sluch je založený na mechanickom princípe. Náš sluch je značne nedokonalý a sme schopný ho často oklamať. Človek rozoznáva zvuky medzi frekvenciami 20Hz a 16kHz. V súčasnosti dokážeme nasimulovať 100% reálny virtuálny zvuk.

Stereofónny zvuk začal s dvoma reproduktormi, ale to nestačilo na to, aby sme dokázali vytvoriť ilúziu, že zvuk pochádza z akéhokoľvek miesta z priestoru, hlavne pri vertikálnej osi. Postupne sa pridávali ďalšie a ďalšie reproduktory. Najprv to boli štyri, aby bol človek obklopený z každej strany. Neskôr sa pridal ďalší, práve kvôli vertikálnej súradnici.

Samozrejme čím viac reproduktorov nás bude obklopovať, tým budeme schopný vyslať zvuk presnejšie. Momentálne sú k dispozícii sady 7+1, ale ktovie kde sa až zastavíme.

Pre správnu simuláciu zvuku, je potrebné dobre poznať model prostredia, ktorým sa zvuk šíri. Potrebujeme vedieť ako sa zvuk odráža a šíri od zdroja k nám vo VR prostredí. Je tiež dôležité ako máme otočenú hlavu. Aj na to je vhodný Head-tracker namontovaný vo VR helme. V oblasti zvuku vo VR sme v podstate v cieli.

Hmat

Hmatom sme schopný vnímať: tvar, štruktúru povrchu, teplotu, vlhkosť, tuhosť, silu, … Vytvoriť dojem, že vo VR tieto pocity skutočne cítime je značne náročné. Zariadenia vytvárajúce tieto dojmy sú vo vývoji, ale hlavne v štádiu skúšania toho, čo sa dá nasimulovať a čo nie.

Zariadenie, ktoré sa v súčasnosti používa na hmatové podnety sa nazýva dátový oblek. Je to vlastne kombinéza, do ktorej sú všité rôzne senzory, receptory, motorčeky, … Takáto kombinéza je však veľmi drahá a nepohodlná, preto sa častejšie používajú len dátové rukavice. V najjednoduchších prípadoch sa dokonca používajú rukavice bez spätnej väzby.

Dátové rukavice obsahujú niekoľko desiatok senzorov, ktoré monitorujú pohyby našej ruky a podľa získaných informácii sa potom pohybujú naše virtuálne ruky. Počet senzorov sa zvyšuje a rukavice sú stále pohodlnejšie. Spätná väzba je potom realizovaná za pomoci malých motorčekov.

Pach a chuť

Začalo sa experimentovať aj s týmito zmyslami. Vývoj však ešte nedospel do štádia funkčných prototypov. S chuťou je to zatiaľ horšie a ako jediná možnosť sa javí stimulácia chuťových pohárikov elektrickým prúdom. Pach je na tom lepšie. Vedcom sa podarilo nájsť niekoľko základných vôni, z ktorých sú schopný ostatné vône namiešať podobne ako maliar mieša svoje farby. Nevýhodou je však, že toto zariadenie sa bude musieť počas používania doplňovať. Tieto zmysly však nie sú až také dôležité a tak sa ich absencia výrazne nepodpíše na realistickosti VR.

Súčasnosť – praktické použitie

Virtuálna realita znamená pre každého niečo iné. Poďme sa teraz pozrieť, čo znamená pre jednotlivé skupiny ľudí. Masový nástup VR sa predpokladá až po roku 2100, ale už dnes si snáď ani nemôžeme kúpiť auto, ktorého design by sa nerobil za pomoci VR, alebo užiť liek, ktorého vývoj by nebol poznačený VR.

Teleprezencia (Tele-Immersion)

Ilúzia prítomnosti na inom mieste. Stretnutie ľudí fyzicky prítomných na rôznych miestach našej planéty za jedným stolom. Možnosť stretnúť sa s inými ľuďmi komunikovať spolu, vidieť sa, dotýkať sa a pri tom neopustiť svoje príbytky to je istotne zaujímavá idea. Jej využitie by sa našlo v oblasti vzdelávania, kedy by študenti nemuseli navštevovať školu. Mohli by sa takto konať pracovné porady, schôdzky predstavenstva, akcionárov firiem. Istotne by sa takéto schôdze mohli konať aj medzi politikmi, bez ohrozenia z nutnosti opustiť zabezpečené priestory.

V súčasnosti existuje v USA iniciatíva presadiť a pomôcť vývoji takejto technológie a hovorí sa v tejto súvislosti s pojmomInternet 2. Na akademickej úrovni sa vyvíjajú protokoly a aplikácie potrebné pre takúto službu. Keďže súčasné protokoly internetu na to niesu vhodné, nebude to zajtra, kedy sa budeme môcť s touto službou stretnúť, to opodstatňuje aj názov. Na amerických univerzitách vznikla pre potreby vývoja a testovania sieť Abilene, na ktorej sa vyvíjajú aj iné služby. Prvá ukážka tejto služby ešte nebola perfektná, ale vyzerala dobre. V súčasnosti sa jedná o veľmi nákladnú laboratórnu technológiu a je veľmi náročná na prostriedky. Pri vývoji by malo ísť so zlepšovaním aj o zlacňovanie. Neviem kedy teda bude možné stretnúť sa s inou osobou vo virtuálnom svete, obzerať si to, chodiť okolo neho a dotýkať sa ho, ale blíži sa to. Verím, že sa tejto služby dočkáme čoskoro hoci aj pod iným menom.

Na výstave COFAX v Bratislave sme jeden ročník dokonca mohli vidieť túto technológiu v praxi. Zákazník zo Singapuru, oblečený v dátovom obleku navštívil exkluzívnu predajňu hodiniek v Ženeve, kde ho obsluhoval predavač tak isto v dátovom obleku. Obaja sa pohybovali vo virtuálnom svete a navzájom komunikovali. Pohybovali sa po tejto virtuálnej predajni a pohybovali predmetmi, proste správali sa ako v normálnej predajni aj keď boli od seba tisícky kilometrov vzdialený.

Telerobotika

Na Zemi existujú prostredia, ktoré sú pre pobyt človeka nebezpečné, ale je potrebné vykonať tam nejakú činnosť. Pri zneškodňovaní bômb, alebo výmene chladiacich tyčí v jadrovom reaktore, alebo niečom inom podobne nebezpečnom je zbytočné riskovať život človeka. Pri riešení takýchto problémov je však potrebný ľudský úsudok a skúsenosti. Vtedy nastupuje na scénu robot vybavený kamerou, mikrofónom a senzorami. Takéhoto robota ovláda potom človek z bezpečného úkrytu. Vzniká ilúzia, že sa operátor nachádza na mieste, kde robot vykonáva svoji činnosť, ale pritom je v bezpečí.

Takéto metódy sa už aj dnes využívajú v praxi. Armáda využíva telerobotov na odmínovanie. Pyrotechnici ich používajú pri zneškodňovaní bômb. Existujú rôzne ponorky, ktoré skúmajú vraky lodí, lietadlá určené na prieskum nad nepriateľským územím. Nedávno dokonca médiami preletela správa, že archeológovia v Egypte použili telerobota na preskúmanie šachty v hrobke, cez ktorú sa nemohol dovnútra dostať človek.

Pokiaľ nebude vyvinutá dokonalá umelá inteligencia, bude potrebné niektoré činnosti vyžadujúce ľudský úsudok a rozvahu riešiť takto.

Trenažéry

Armáda pochopila význam VR na poli trenažérov hneď na začiatku. Dneska už väčšinu svojich pilotov, vodičov, ale aj bežných vojakov školí na trenažéroch. Šetria sa tak náklady na pohonné látky, nepriaznivé počasie už neprekáža a v neposlednej rade sa tak znižuje riziko. Trenažéry niesu nebezpečné. Chyba na trenažéri človeka nestojí život. Všetky tieto výhody vedú k tomu, že ľudia môžu viac trénovať a v konečnom dôsledku sú teda lepšie pripravený. Samozrejme ani stovky hodín na trenažéri nepripravia človeka na hrôzy vojny.

Trenažéry sa nepoužívajú len v armáde, ale aj v civilnom letectve. Pilot žiadajúci o licenciu musí mať najprv niekoľko hodín nalietaných na trenažéri. Trenažéry majú tú výhodu, že v nich môžete nasimulovať akúkoľvek situáciu. Môžete nastaviť prúdenie vetra, počasie, dokonca môžete nasimulovať akékoľvek poškodenie, alebo nedostatok paliva. Takéto situácie by pilot počas bežného tréningu asi nezažil a stretnutie s nimi pri ostrom lete by mohlo skončiť katastrofou.

Aj keď sú v popredí letecké trenažéry, dneska už existujú trenažéry snáď na všetko. Dokonca aj v autoškolách sa používajú trenažéry skôr než adepta posadia to skutočného auta. Auto trenažér si môžete veľmi jednoducho zariadiť aj doma. Na trhu sú k dispozícii volanty, dokonca aj so spätnou odozvou, s rychlostnou pákou a pedálmi za cenu niekoľko tisíc. Ak takéto zariadenie pripojíte k vášmu počítaču a spustíte nejaký automobilový simulátor môžete mať veľmi autentický zážitok. Na trhu existujú aj riadiace páky podobné tým v lietadlách spolu s reguláciou výkonu motora. Žiaľ lietadlo sa ovláda zložitejšie než automobil, ovláda sa množstvom gombíkov, displejov, páčok a pedálov a tak v izbových podmienkach nieje možné zostrojiť si vierohodný letecký trenažér.

4f6272c3a17a6f6b3436

Priemysel

Počítače sa v priemysle používajú už od začiatku. Teraz je však v móde navrhovať kompletne celé stroje, autá, domy, mosty … pomocou VR. Systémy automatizácie inžinierskych prác (CAD/CAM/CAE/CIM), programovanie robotov a pružných výrobných procesov, dizajn a architektúra patria k ďalším oblastiam aplikácie virtuálnej reality. VR je logickým rozšírením systémov automatizácie inžinierskych prác v modelovaní a vizualizáciou v reálnom čase, od špecifikácie výrobku, prípravy dokumentácie, ergonometrickej analýzy výrobkov, až po riadenie výroby. Tým, že sa kompletná stavba navrhuje vo VR nemôžu vzniknúť žiadne chyby. Stavebný materiál je podrobený rôznym analýzam. Ešte pred postavením sa teda vie, ako budú ktoré časti namáhané. Môžeme si odsimulovať stavebný proces a tak vieme presne koľko čoho budeme kedy potrebovať. Náklady sa ušetria aj tým, že nakupujeme materiál až vtedy ak ho potrebujeme, alebo ak je jeho cena výhodná. Ďalším plus je to, že sa môžeme po našej novej továrni poprechádzať, môžeme ju ukázať zákazníkovi. Prezentácia nášho návrhu vo VR tak uľahčí schválenie návrhu. S návrhom môžeme previesť akúkoľvek simuláciu a nieje už teda vyrábať prototyp a náročne ho testovať. Dneska už snáď všetky automobilky používajú virtuálne vzduchové tunely. VR používajú aj pri desingu interiéru. Kontrolujú, čí sú ovládacie prvky správne rozmiestnené a či je všetko ergonomické. Vo fáze návrhu dokáže VR ušetriť obrovské náklady a preto sa v tomto odvetví rýchlo uplatňuje. Do budúcna sa ráta s úplným interaktívnym návrhom. Architekt sa prechádza vo VR svete a posúva steny, premiestňuje okná a dvere a robí iné úpravy.

Medicína

V oblasti medicíny ma VR veľký potenciál. Uvažuje sa o nasnímaní človeka spolu s rôznymi scanmi a rengenom, aby bolo možné vytvoriť VR model pacienta. Takýto model by sa potom dal použiť na určenie diagnózy lekárom bez nutnosti navštíviť pacienta. Pri nutnosti operatívneho zákroku, by sa mohol doktor najprv dokonale zoznámiť s telom pacienta. Mohol by si dokonca aj vyskúšať cvičnú operáciu. Pri náročnejších zákrokoch, vyžadujúcich asistenciu viacerých doktorov by bol nácvik zákroku veľmi výhodný.

Istotne sa nájde viac uplatnení VR v lekárstve, ale momentálne možnosti sú značne obmedzené. V súčasnosti sa VR používa hlavne na liečenie psychických chorôb, zväčša rôznych fóbii. Pri klaustrofóbii, strachu z výšok, sa perfektne uplatnila. Pacient sa vo VR stretne s tým, čo mu v skutočnosti naháňa hrôzu, napríklad s veľkou výškou. V skutočnosti je však pacient v bezpečí ordinácie a tak sa už neľaká. Ďalšia aplikácia VR je spojená hlavne z rozpoznávaním pohybu. Pre pacientov s ochrnutím sú vyvíjané snímače pohybu očí, ktorými môžu ovládať pohyb svojich invalidných vozíkov a podobne. Pre pacientov s poškodenými hlasivkami, alebo nemých sú zase nápomocné dátové rukavice. Ich gestá, sú prevádzané na pojmy a tie na reč a tak vzniká ilúzia, že normálne rozprávajú. Hlucho-nemých pacientov sa týka aj problém rozpoznávania posunkovej reči, ktorý sa tiež rieši na úrovni VR.

Vizualizácia výpočtov

Virtuálny aerodynamický tunel, vybavenie VR pre molekulárnu chémiu a výpočtovú dynamiku tekutín, interpretácia a dynamická vizualizácia štatistických údajov, lietanie nad “virtuálnym” svetom akcií umožňujúce brokerom analyzovať vzťahy a súvislosti zdanlivo nesúvisiacich transakcií. Počítačová časovo-priestorová rekonštrukcia nehôd, vrážd a zásahov špeciálnych jednotiek vo virtuálnom. Vo VR je možné prehľadne zobrazovať grafy funkcií viacerých premenných. Ľudský mozog je uspôsobený na vyhľadávanie vzoriek a tak mu prehľadné zobrazenie vždy pomôže. Ako by sa leteckým kontrolórom ľahko riadil letový provoz, ak by mali prehľadný VR model vzdušného priestoru s presnými polohami lietadiel. Zobrazenie meteorologických údajov vo VR by mohlo pomôcť k presnejším predpovediam počasia.

Zábava

V súčasnosti má VR snáď najväčšie uplatnenie práve v zábavnom priemysle. Existujú rôzne VR prezentácie ako kina IMAX, niekedy obohatené aj o pohyblivé plošiny, na ktorých diváci sedia. Môžu si tak vychutnať úplne autentický zjazd Niagarských vodopádov. Filmový priemysel chrlí ročne množstvo filmov a tie aj keď sú stále premietané na obyčajné plátno majú aspoň dokonalý priestorový zvuk. V týchto filmoch sa čoraz častejšie používajú digitálne efekty. Tak ako film prešiel od nemého filmu k ozvučenému a od čiernobieleho k farebnému, tak o chvíľu prejde film dnešný k VR, kde bude mať divák pocit, že je skutočne účastníkom deja.

Herný priemysel je ťažný kôň VR. Dnešné počítačové hry sú z hľadiska VR veľmi vyspelé, ale pokiaľ sa budú zobrazovať na monitoroch a ovládať klávesnicou a myšou nebude ich potenciál využitý.

Na poli zábavy, umenia a športu čaká VR veľká budúcnosť.

Vzdelanie

VR za vo vzdelaní žiaľ vôbec nevyužíva a najbližšie roky sa to nezmení. Je to škoda, pretože potenciál je veľký. Každý musí uznať, že interaktívny program, ktorý by deti zaviedol do útrob ľudského tela by bol lepší ako učebnica biológie. Ak by deti mohli prežiť historické udalosti ako priamy účastníci, zapamätali by si to určite lepšie ako z výkladu učiteľa. Na hodinách fyziky a chémie by mohli realizovať zložité experimenty, ktoré by im pomohli pochopiť preberanú látku a nehrozilo by pri pokusoch žiadne riziko.

Polovičná VR

O polovičnej virtuálnej realite hovoríme, ak sa do obrazu skutočnej reality primieša niečo umelé. Najčastejšie, ak sa do priehľadného skla, cez ktoré sa dívame na svet zobrazujú prídavne informácie. Ak robotník zvára nejaký spoj, má na hlave ochrannú helmu, ktorá mu chráni zrak a v nej priezor, cez ktorý sa pozerá na svoju prácu. Do tohto priezoru mu môžeme zobraziť nejaké dodatočné informácie: napríklad ako ma zvar vyzerať, alebo aká je teplota zvaru, aký je stav palivovej nádrže a podobne. V moderných stíhacích lietadlách sa pred pilotom nachádza priehľadný display, skrz ktorý sa pilot díva dopredu a zameriava nepriateľa. Na tomto displayi vidí pilot skutočného nepriateľa ale okrem toho sa tam zobrazujú aj ďalšie dôležité údaje. Je to hlavne kvôli tomu, aby pilot pri súbojoch nemusel sklopiť zrak na prístroje v lietadle, ale aby sa plne sústredil na boj.

O tomto odľahčenom druhu VR sa hovorí najmä ako pomocníkovi ľudskej pamäti. Ľudský mozog dokáže vyhľadávať vzory, logicky uvažovať …, ale je veľmi chabý v pamätaní. Na rohovku nášho oka dokážeme premietať rôzne údaje. Ak budeme chcieť zistiť nejakú informáciu, požiadame o ňu príručný počítač a ten nám ju premietne rovno do nášho oka, kde si ju prečítame. Nebudeme sa musieť naspamäť učiť prejav, proste ho len na konferencii budem čítať z vlastného oka.

Budúcnosť

Budúcnosť VR je vo hviezdach. V osemdesiatych rokoch kedy sa o VR začalo hovoriť boli prognózy prehnané. Rátalo sa, že na prelome tisícročí už bude VR všade, že už ani nebude svet mimo VR. Tieto prognózy sa veľmi mýlili. Až v posledných rokoch sa pokrok dostal do štádia, kedy sa dá hovoriť o úspechoch. Ešte veľa vody pretečie kým bude VR aspoň priateľnej úrovni. Je ťažké predpovedať kedy nastane zlom. Možno príde zmena s uvedením nového operačného systému od spoločnosti Microsoft pod názvom Longhorn. Vývojari hovoria o revolúcii, ale ktovie či sa nejedná len o plané sľuby. Momentálne sú zariadenia na VR ako helma a rukavice ešte veľmi drahé a tak si ich nemôže dovoliť hocikto. Sú mnohé oblasti, kde nasadenie VR prinesie zisky a preto sa do nej investuje, ale potrvá ešte pár rokov, kým bude VR helma spolu s dátovými rukavicami v každej domácnosti. Neostáva nám nič iné než čakať a tešiť sa na zmeny, ktoré nastanú s nástupom VR. Architektúra súčasných počítačov je zastaralá a tak sa zmenám nedá zabrániť.

Najväčšou výzvou je napojenie počítača priamo na nervový systém. Mohli by sme potom obísť naše nedokonalé zmysly a prenášať priamo informácie. Už dneska dokážu vedci elektrickým prúdom stimulovať nervovú bunku. Jedna bunka však nieje nič v porovnaní so zložitosťou ľudského mozgu, o ktorom vlastne stále nič nevieme. Bude potrebný obrovský výskum kým sa zistí, či sa vôbec budú môcť zrealizovať tieto utopistické myšlienky.

Negatíva

Všetko nové so sebou prináša pozitíva, ale žiaľ aj negatíva. Hovorí sa o odcudzení ľudí medzi sebou, o prílišnej závislosti na strojoch, o rozpade spoločnosti ako celku a o mnohých iných problémoch. Nikto však nedokáže predpovedať všetky následky.

Zatiaľ najväčším negatívom je nedokonalosť zobrazovanej reality, ktorá je veľkým náporom pre náš nervový systém. Rozhodne netreba opomenúť ani zdravotné následky. Ak bude človek stále pozerať len to útrob VR helmy, zrak sa mu na to prispôsobí a stratí schopnosť vidieť do diaľky. Je potrebné brať ohľad v prvom rade na zdravie, aby nám vynálezy, ktoré majú pomôcť nakoniec neublížili.

Nezodpovedaná zostáva otázka úniku od skutočného sveta. Ak sa vytvorí lákavá alternatívna realita, v ktorej bude všetko ideálne, nebudú sa tam ľudia utiekať? Veď kto by chcel žiť v zlom svete, ak existuje lepšia alternatívna realita. Nebudú sa vytvárať závislosti? Veď už teraz existujú skupiny ľudí závislých na počítačových hrách. Tieto otázky zatiaľ zostanú nezodpovedaný. Je vhodné pripomenúť, že nie všetko nové je dobré a hlavne, že : VŠETKÉHO VEĽA ŠKODÍ!

4f6272c3a17a6f6b3530

 

Obsah<–HVDMetódy hodnotenia kvality komunikačného kanála–>

Posted in 1. ročník, Tel. technika, Učebnica.

Pridaj komentár