Stary, wspaniały świat - rzeczywistość wirtualna przedwczoraj i dziś

Wszystko zaczęło się dawno dawno temu, w nie tak bardzo odległej galaktyce, gdy grupie artystów zamarzyło się wykreowanie trójwymiarowych, panoramicznych malowideł naściennych. Miało to miejsce w latach 60. XIX wieku. Dopiero sto lat później do tworzenia wirtualnej rzeczywistości zaprzęgnięto technologię...

Pierwsze kroki na drodze do Oculus Rift oraz podobnych wynalazków stawiali artyści. W 1957 roku Morton Heilig zapragnął stworzyć teatr doświadczeń i pięć lat później pokazał prototyp Sensoramy, czyli urządzenia pokazującego nie tylko obraz, ale również oddziałującego na pozostałe zmysły. Urządzenie emitowało filmy w stereoskopowym 3D, poruszało ciałem widza, oferowało w pełni stereofoniczny dźwięk, odtwarzało ruch powietrza oraz generowało zapachy. A wszystko w epoce poprzedzającej cyfryzację!

Sensorama - projekt Mortona Heiliga

Cóż to jest? No właśnie, czym jest wirtualna rzeczywistość? Jeśli wierzyć definicji, jest to „obraz sztucznej rzeczywistości stworzony przy wykorzystaniu technologii informatycznej”. Tak przynajmniej podaje Wikipedia. Jeden z autorów pojęcia virtual reality i jego popularyzator, Jaron Lanier, napisał, iż jest ona „sposobem użycia technologii komputerowej w tworzeniu efektu interaktywnego, trójwymiarowego świata, w którym obiekty oferują wrażenie fizycznej obecności”.

Dziś wirtualna rzeczywistość powstaje przy użyciu generowania obrazów i dźwięków, z rzadka uzupełnianych przez efekty zapachowe, smakowe czy dotykowe (choć technologia haptyczna też się rozwija). Ważne jest jednak to, iż użytkownik może wchodzić w interakcję z komputerowym środowiskiem za sprawą przeróżnych urządzeń: począwszy od myszki i kontrolerów, a na ruchu głowy i ciała kończąc. Innymi słowy: wirtualna rzeczywistość to wygenerowany sztucznie świat, w którym możemy się zanurzyć, doświadczając możliwie największej liczby bodźców.

Fantastyczne inspiracje Fundamenty pod współczesną wirtualną rzeczywistość stawiali nie tylko twórcy technologii. Rzec można wręcz, iż ta ostatnia przez długi czas nie była w stanie „dorosnąć” do marzeń takich pisarzy jak Stanley Weinbaum czy filmowców takich jak Brett Leonard. Pierwszy w opowiadaniu „Pygmalion's Spectacles” z 1935 roku przedstawił wizję okularów oferujących obraz, dźwięk, smak, zapach i dotyk, a nadto pozwalających się przenieść do wyobrażonego świata. Brett Leonard z kolei odpowiadał za powstanie „Kosiarza umysłów”, który zainspirował twórcę Oculusa. Urządzenia, które niemalże żywcem wyjęte jest z opowiadania Weinbauma...

Kosiarz umysłów

Zanim jednak Palmer Luckey przedstawił swój projekt urządzenia do VR nowej generacji - Oculus Rift - pojawił się choćby termin The Ultimate Display. Tak w 1965 roku Ivan Sutherland nazwał „pomieszczenie, w którym komputer kontroluje wszelką materialną egzystencję”. Wspomniany Jaron Lanier w latach 80. XX wieku pracował nad rękawicami pozwalającymi manipulować obiektami pokazywanymi na ekranie komputera oraz systemem Reality Built for Two, pozwalającym przenieść się do wirtualnej przestrzeni więcej niż jednej osobie. Niemniej do zrealizowania wizji startrekowego holodeku było daleko.

Tak wyglądał hełm VR przeszło 50 lat temu

Technologia tymczasem i tak nie nadążała. Przeróżne koncepcje - jak choćby zestaw VR od Segi mający współpracować z konsolą Mega Drive (tzw. IDEO z 1991 roku), wykorzystujący popularnego SNES-a VectorMaxx Stuntmaster Headset (pierwszy konsumencki hełm z 1993 roku) czy totalnie nieudany Virtual Boy od Nintendo (1995 rok) - wbijały kolejne gwoździe do trumny.

Virtual Boy, jedno z najgorzej sprzedających się urządzeń do grania wszech czasów

Wielki powrót Marzenia o wirtualnej rzeczywistości, podsycane filmami takimi jak Tron, eXistenZ czy wreszcie Matrix, wspierane pracami prowadzonymi w takich firmach jak Atari czy Intel, zrealizowały się wreszcie w 2012 roku za sprawą hełmu Oculus Rift, który otworzył drogę kolejnym, coraz ambitniejszym i coraz bardziej różnorodnym projektom.

Aktualnie wirtualna rzeczywistość w pewnym sensie już jest na wyciągnięcie ręki. Na rynku dostępne są bowiem urządzenia pozwalające przenieść się do innego świata i doświadczyć efektów wzrokowych oraz dźwiękowych. Manipulować otoczeniem możemy póki co za pomocą myszki, ruchów głową i ciałem czy używając specjalnych kontrolerów.

Rzecz jasna warto zastanowić się nad zastosowaniami dla wirtualnej rzeczywistości - poza rozrywką w postaci oglądania filmów czy grania w gry. Niewątpliwie VR może całkowicie zmienić podejście do nauczania oraz leczenia. Pozwoli odtworzyć budowle czy wydarzenia z przeszłości, kreować interaktywne wydarzenia, a być może doprowadzi do powstania nowych dziedzin sztuki Oczywiście nie można zapominać o zastosowaniach militarnych. Niemniej kołem napędowym finansowego rozwoju VR może się stać to samo, co przyczyniło się do boomu na kasety VHS - seks...

Dwa trendy Na rynku dostrzec można dwa trendy, jeśli chodzi o technologię tworzenia urządzeń do obsługi wirtualnej rzeczywistości. Pierwszy to sprzęt wykorzystujący do generowania VR platformę Android, czyli smartfony. Drugi to rzecz jasna cała reszta, czyli projekty używające innego typu sprzętu, a przede wszystkim wyposażone we własne „ekrany”.

Co charakteryzuje pierwszą grupę? Rzecz jasna specjalne aplikacje oraz brak „ekranów” - te bowiem zastępują telefony. Same hełmy mają też postać „nakładek” do smartfonów i wykorzystują czujniki tychże, czyli żyroskopy czy akcelerometry. Czasem urządzenia uzupełnione są o dodatkowe przyciski umieszczone na hełmie (Samsung Gear VR), specjalne pady (Homido Virtual Reality Headset) czy kontrolery (Pinć VR). Mogą one także wymagać dodatkowo słuchawek.

W odróżnieniu od Google Cardboard, Gear VR od Samsunga posiada wbudowany system śledzenia ruchów głową

Zestaw Homido uzupełnia specjalny pad, za sprawą którego łatwiej poruszać się po wirtualnym świecie

Projekt Pinć wyróżniają specjalne obrączki, które pozwolą pisać na wirtualnej klawiaturze

Na pierwszy rzut oka większe możliwości oferuje drugi ze wspomnianych trendów. Tu rzecz jasna prym wiedzie Oculus Rift, czyli najstarszy z projektów, który wciąż jeszcze nie ujrzał światła dziennego w finalnej wersji. W przypadku tego hełmu wymagane jest podłączenie do komputera, z którego obraz wyświetlany się na „ekranach” okularów. Rzecz jasna urządzenie śledzi ruch głową, dzięki czemu możemy płynnie rozglądać się po wirtualnym świecie, a do poruszania się po nim służy nam myszka lub specjalne kontrolery.

Najnowszy zestaw Oculus Rift wyposażono w specjalne słuchawki

HTC Vive to sprzęt będący efektem współpracy twórcy telefonów oraz słynnego w świecie gier Valve, co oznacza nie tylko docelowe wsparcie Steama, ale także oparcie na komputerach PC. Urządzenie wyróżnia laserowy czytnik położenia ułatwiający przeniesienie fizycznego poruszania się po świecie rzeczywistym do wirtualnego. W tym celu HTC Vive ma badać nasze otoczenie, abyśmy nie zrobili sobie krzywdy. Sprzęt będzie uzupełniać dostosowany do wirtualnej rzeczywistości zestaw kontrolerów.

HTC Vive

Na podobne growe wsparcie co HTC Vive może liczyć Morpheus, czyli projekt Sony wykorzystujący PlayStation 4 oraz wszelkie związane z tą konsolą technologiczne rozwiązania, choćby kontrolery.

Sony nad technologią VR pracuje od 1997 roku, a kontroler Move do PS3 z 2009 roku był jednym z kroków w rozwoju

Nad sprzętem dla graczy i miłośników VR w jednym pracuje też słynny producent hardware'u, czyli Razer. Jego Open-Source Virtual Reality for Gaming (OSVR) to - jak sama nazwa wskazuje - system otwarty, czyli każdy chętny będzie mógł uzupełniać go o swoje wynalazki. Twórcy skupiają się też na graczach (będą specjalne plug-iny), oferują modułowość (czyli pewne elementy da się będzie odłączyć) oraz możliwość podłączenia dodatkowego sprzętu poprzez port USB. Ponadto Razer współpracuje z firmą Leap Motion, aby w OSVR pojawiło się śledzenie ruchu rąk.

W systemie Razera zintegrowany będzie m.in. kodek przestrzennego dźwięku, choć aktualnie brak w zestawie słuchawek

Współcześnie prace nad wirtualną rzeczywistością toczą się w wielu miejscach na świecie, również w Polsce. Choć dziś wielu osobom VR kojarzy się nie najlepiej - bliższe im opowiadanie Lema „Skrzynie doktora Corcorana” (1961 rok) niż koncepcje leczenia różnych fobii w rzeczywistości wirtualnej czy niezwykłe obcowanie ze sztuką (dosłowne „wchodzenie” do obrazów) - to jednak postępu nie da się w tym względzie powstrzymać. Zresztą: być może już niedługo wszyscy będziemy żyć w wirtualnym świecie? Wszak powstające w Dubaju hotele oferują nam doświadczenia rodem z pierwszych prób stworzenia VR. Tyle że panoramiczne malunki zastępują kopuły i sztuczne plaże...

Ewentualnie trasę wyścigową, co pokazał znany drifter Matt Powers, dokonując przejazdu z kaskiem do wirtualnej rzeczywistości na głowie. Odbył się on w ramach projektu Castrol Titanium Strong Virtual Drift, pokazującym zetknięcie świata wirtualnego z rzeczywistym.

Projekty VR

• Nazwa projektu: Carl Zeiss Cinemizer
• Carl Zeiss
• Rodzaj: okulary
• Obraz: 2D/3D
• Wyświetlacz: 2x OLED 800 x 576 pikseli
• Czujniki: śledzenie ruchu głowy
• Dostępność/cena: zestawy konsumenckie/ 2650 PLN

• Nazwa projektu: Oculus Rift
• Producent: Facebook
• Rodzaj: hełm
• Obraz: 3D
• Wyświetlacz: 2x OLED 1080 x 1200 pikseli
• Czujniki: akcelerometr, żyroskop, magnetometr
• Dostępność/cena: zestawy deweloperskie/zostanie ustalona
• Premiera: I kwartał 2016

• Nazwa projektu: HTC Vive
• Producent: HTC i Valve
• Rodzaj: hełm i specjalne kontrolery
• Obraz: 3D
• Wyświetlacz: OLED 1200 x 1800 pikseli
• Czujniki: akcelerometr, żyroskop, laserowy czytnik położenia
• Dostępność/cena: zestawy deweloperskie/zostanie ustalona
• Premiera: III kwartał 2015

• Nazwa projektu: Morpheus
• Producent: Sony
• Rodzaj: hełm
• Obraz: 3D
• Wyświetlacz: OLED 1920 x 1080 pikseli
• Czujniki: akcelerometr, żyroskop
• Dostępność/cena: zestawy deweloperskie/zostanie ustalona
• Premiera: połowa 2016

• Nazwa projektu: Open-Source Virtual Reality for Gaming (OSVR)
• Producent: Razer
• Rodzaj: hełm
• Obraz: 3D
• Wyświetlacz: OLED 1080 x 1920 pikseli
• Czujniki: akcelerometr, żyroskop, kompas, śledzenie ruchu rąk
• Dostępność/cena: zestawy deweloperskie/ok. 200 USD
• Premiera: połowa 2015

• Nazwa projektu: Google Cardboard
• Producent: Google
• Rodzaj: nakładka na telefon
• Obraz: 3D
• Wyświetlacz: zależy od telefonu
• Czujniki: zależnie od telefonu
• Dostępność/cena: zestawy deweloperskie/ok. 50 USD

• Nazwa projektu: Samsung Gear VR
• Producent: Samsung (we współpracy z Oculus)
• Rodzaj: hełm będący nakładką na telefon z dodatkowymi przyciskami
• Obraz: 3D
• Wyświetlacz: AMOLED 2560 × 1440 pikseli
• Czujniki: śledzenie ruchu głowy
• Dostępność/cena: zestawy konsumenckie/ok. 250 USD
• Uwaga: istnieje wersja współpracuja z Galaxy Note 4 (wersja ze Snapdragonem) oraz z modelami Galaxy S6 / S6 Edge

• Nazwa projektu: Homido Virtual Reality Headset
• Producent: Homido
• Rodzaj: hełm będący nakładką na telefon i dodatkowy pad
• Obraz: 3D
• Wyświetlacz: zależy od telefonu
• Czujniki: zależy od telefonu
• Dostępność/cena: zestawy konsumenckie /ok. 70 EUR

• Nazwa projektu: Pinć VR
• Producent: Cordon
• Rodzaj: hełm będący nakładką na telefon i dodatkowe kontrolery
• Obraz: 3D
• Wyświetlacz: zależy od telefonu
• Czujniki: zależy od telefonu
• Dostępność/cena: zestawy deweloperskie /ok. 99 USD
• Premiera: koniec 2015

• Nazwa projektu: Carl Zeiss VR One
• Producent: Carl Zeiss
• Rodzaj: hełm będący nakładką na telefon
• Obraz: 2D/3D
• Wyświetlacz: 2x OLED 800 x 576 pikseli
• Czujniki: śledzenie ruchu głowy
• Dostępność/cena: 2016/99 USD
• Uwaga: współpraca z dowolnymi modelami smartfonów o ekranie o przekątnej od 4,7 do 5,2 cala