Virtuální realita

Z Multimediaexpo.cz

Aktuální verze z 20. 5. 2018, 09:46

Sensorama

Virtuální realita (VR) (nebo virtuální prostředí) je technologie umožňující uživateli interagovat se simulovaným prostředím. Technologie virtuální reality vytvářejí iluzi skutečného světa (např. při výcviku boje, pilotování, lékařství), nebo fiktivního světa počítačových her.

Jde o vytváření vizuálního zážitku zobrazovaného na obrazovce počítače, speciální audiovizuální helmy, popř. oblečení snímající pohyb a stimulující hmat.

Současnými technickými prostředky je velmi těžké vytvořit věrně vypadající virtuální realitu. Vývoj virtuální reality je i přes velký potenciál stále poměrně opomíjeným odvětvím. Předpokládá se však, že časem budou tyto technické problémy překonány a virtuální realita se stane běžnou součástí počítačové výbavy.

Využití virtuální reality v praxi

Virtuální realita má velké předpoklady pro využití v mnoha oborech. Ať už jde o výcvik, nebo pouhou zábavu. VR našla své uplatnění např. také:

V lékařství se využívají prostorové modely orgánů nebo celého těla. Ty se získávají pomocí počítačové tomografie.

Ve sportu VR slouží k dokonalému vytrénování správného pohybu a techniky.

V konstrukci je výhodou už práce ve třech rozměrech jako je CAD, VR přidává možnost prohlédnout si interiéry staveb, vnitřek automobilů, atd.

V armádě je pro VR realitu typický příklad simulátor létání který je i přes velké pořizovací náklady o mnoho úspornější než skutečný let.

A samozřejmě v zábavě má VR velký podíl.

Terminologie

Původ vzniku termínu Virtuální realita není jasný. Často se připisuje Damienovi Broderickovi, který použil tento termín ve svém sci-fi románu Judas Mandala. Vynálezce virtuální reality Jaron Lainer tvrdil, že tento název sám vymyslel. Podobný termín „umělá realita“ se díky Mironovi Kruegerovi používal už od 70. let 20. století.

Princip používání VR

K využívání VR jsou používány zejména specializovaně brýle a rukavice. Tyto brýle jsou schopny do každého oka zobrazit obraz každé scény z jiného úhlu. Ty obstarávají to, že se člověk dívá dvěma očima, a přitom každým z jiného úhlu. To v mozku vyvolá věrohodný 3D obraz. To, co má být v pozadí scény, vnímáme skutečně vzadu. Pro toto zobrazení se dosahuje různými metodami. První je používání tzv. Shutter glasses, které střídavě zatmívají levé a pravé oko v synchronizaci se zobrazením na monitoru. Každý např. lichý frame na obrazovce je synchronizován s levým okem a každý sudý s pravým. Při dostatečné opakovací frekvenci vzniká dojem prostorového vidění. Druhou metodou je využívání filtrování barev. Speciální brýle mají na levém skle zelený filtr a na pravém filtr červený. Na obrazovce se vytvoří obraz, jehož pohled určený pro levé oko je tvořen z odstínů zelené barvy pro oko pravé z odstínů červené barvy. Společné body obou pohledů jsou namixovány z těchto barev (do žluta). Dalším způsobem jsou skutečné virtuální brýle (head mounted display). Před každé oko je umístěn malý LCD displej, který pomocí další optiky přenáší obraz na oba LCD displeje. Všechny tři způsoby se společně snaží zobrazit prostorovou scénu pro každé oko ze správného úhlu. Dalším prostředkem jsou rukavice (data glove), slouží k simulování hmatového vnímání na prstech ruky.

Historie

Morton Heilig psal v 50. letech 20. století o tzv. „Experience Theater“ (Divadlo zážitků), které by stimulovalo všechny smysly diváka podle hrané scény. Na základě této vize postavil v roce 1962 prototyp nazvaný Sensorama, který při promítání pěti krátkých filmech umožňoval vnímat kromě obrazu a zvuku i vůni. I přes dnešní nástup počítačové techniky tento druh údajně funguje i dnes.

V roce 1964 rozebíral filosofické a technologické aspekty virtuální reality Stanislav Lem ve své knize Summa technologiae. Používá pro ni pojem fantomatika.

V roce 1968 sestrojil Ivan Sutherland spolu se svým žákem Bobem Sproullem zobrazovací zařízení nositelné na hlavě, což se všeobecně považuje za první přístroj vytvářející virtuální realitu. Byl jednoduchý jak na ovládání tak i na zobrazování. Prostředí totiž tvořily virtuální vazby ohraničené jen čárami. Byl tak těžký, že musel být připevněn na stropě, a díky tomu si vysloužil název Damoklův meč.

Zajímavým mezi prvopočítačovými zařízeními byl Aspen Movie Map vyrobený na Univerzitě v Massachussetském technologickém institutu (MIT) v roce 1977. Program představoval přibližnou simulaci města Aspen v Colorado (USA), jehož ulicemi se mohl uživatel procházet. Na výběr byly tři módy: léto, zima a polygony. První dva byly založené na fotografiích – tvůrci skutečně nafotografovali každý možný pohyb přes město v obou ročních obdobích – a třetí byl trojrozměrný model města.

V druhé polovině 80. let 20. století zpopularizoval pojem „Virtuální realita“ Jaron Leiner, jeden z průkopníků této oblasti. Roku 1985 založil společnost VPL Research (Virtual Programming Language – virtuální programovací jazyk), která vyvinula nejvýznamnější systémy „goggles n‘ gloves“ (ochranné brýle a rukavice).

Virtuální realita ve hře System Shock (1994 a 2015)

2. patro stanice

2. patro stanice

5. patro stanice

5. patro stanice

YouTube

Související články

• Počítačová 3D grafika
• System Shock
• Johnny Mnemonic (film)
• Second Life