Z jeskyně do jeskyně a virtuální realita II.

Kromaňonec měl přírodní hlinky a maloval jimi na stěny a stropy jeskyní své sny, pocity, zkušenosti… My dnes i k tomuto máme jinou "jeskyni" - technologii CAVE - jinak také divadlo virtuální reality.

Zařízení bylo vytvořeno v Electronic Visualization Lab na University of Illinois a představeno bylo v roce 1992 na každoročním setkání počítačových grafiků SIGGRAPH.

CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) na první pohled vypadá jako prázdná filmová kulisa místnosti - má podlahu, tři stěny zavěšené na kovové konstrukci - právě na tyto tři stěny jsou stereo projektory řízenými počítači a za pomocí zrcadel promítány obrazy vytvářející prostorovou virtuální realitu, kterou divák vidí pouze, jestliže má nasazené stereo brýle. Pokud má tyto brýle, zdá se mu, že místnost je normálně prostorově zaplněna předměty, bez brýlí vidí jen obraz na stěně.

CAVE přináší výtvarníkům a scénografům nové možnosti vytvoření jakéhokoliv bizarního světa pro konkrétní divadelní hru - mohou zavést herce do jakékoliv krajiny, obklopit ho čím je napadne. I výtvarníci by mohli CAVE použít k prezentaci svého virtuálního uměleckého díla - mohlo by se jednat o prostorový obraz okamžiku. Japonci obdivují rozkvetlé sakury, ale za vrchol krásna považují jen ten jediný okamžik, když zavane vítr a růžové květy najednou opadávají - takové prostorové obrazy - určité okamžiky, které ovšem jdou stále a stále opakovat, může umělec realizovat ve virtuálním světě.

Samozřejmě, že tato technologie jinak slouží převážně k vědeckým účelům a k výuce. A právě pro vědce a studenty technici a programátoři vymysleli, a v prosinci 2007 představili, projekt CAVEman. Jedná se o první plně počítačový 4D model - v tomto případě model člověka. Projekt je "dítětem" týmu kanadských vědců z University of Calgary vedeného Christopherem Sensenem. Cílem bylo vytvořit nejdokonalejší atlas lidského těla - doktoři, vědci a studenti takto skutečně dokonale uvidí dovnitř celého člověčího těla. Model byl vytvořen na základě informací získaných z anatomických učebnic - vše podrobně vykreslili profesionální výtvarníci a následné animace orgánů a vnitřku i povrchu těla, byly konvertovány do formátu Java 3DTM - ten umožňuje vizualizaci v prostředí technologie CAVE.

Caveman se po nasazení si speciálních brýlí vznáší uprostřed prostoru jeskyně a prohlížení těla a pohybování s ním se provádí pomocí joysticku. Kromě toho v reálném čase je možné přejít od celkového zobrazení těla k detailní vizualizaci pouze jednotlivých lidských orgánů, kostí… Vše má podle tvůrců sloužit například i ke zlepšení práce chirurgů - budou si na modelu moci promýšlet nové způsoby operací.

Stvořím si svět

Od roku 1992, kdy byla představena již zmiňovaná technologie CAVE, se virtuální realita každý rok víc a víc zdokonalovala a v současnosti se spíše hovoří o rozšířené a smíšené realitě - a cože to vše vlastně znamená?

V šedesátých letech minulého století ji Stanislav Lem nazval Fantomatikou, v roce 1970 Myron Krueger navrhuje název Artifical reality, v roce 1984 William Gibson Cyberspace a ujal se název virtuální realita z roku 1989 od Jarona Laniera spoluzakladatele legendární garážové firmy VPL Research (založena roku 1985 s Tomem Zimmermanem a VPL značí Virtual Programmin Languages).

Virtuální realita je plně počítačově vytvořený nereálný trojrozměrný svět, do kterého se divák vnoří pomocí helmy - Head-Mounted Display či brýlí nebo Binocular Omni-Orientation Monitor a požitek z virtuálna může být doplněn i o rukavice se senzory a pohybovými simulátory.

První, kdo už v roce1968 vytvořil prototyp videohelmy, byl Ivan Sutherland - ta se ovšem svým systémem řadí spíše do rozšířené reality -augmented reality - tím pádem se Sutherland pokládá za jejího zakladatele.

Rozšířená realita je chápána tak, že do reálného světa, který v reálném čase obklopuje člověka je přidán neexistující virtuální prvek. Existující svět je kombinován s virtuálním - čili softwarově za pomocí hardwaru se umísťuje rozšířená realita na tzv. osu virtuálního kontinua mezi skutečné a virtuální prostředí. A ještě jedna vlastnost je pro virtuální i rozšířenou realitu základní a bezpodmínečně nutná a to je, že musí být interaktivní se svým pozorovatelem - ten si ji prostě upravuje "svět" podle svých přání a samozřejmě on-line a v reálném čase.

Virtuální prvek se pozorovateli jeví tedy jako existující, ale samozřejmě až potom, co se na kolem sebe začne dívat pomocí speciálních brýlí s poloprůhlednou obrazovkou. Navíc brýle a třeba i oděv diváka může být opatřen pohybovými senzory - díky nim a speciálním programům, které rychle dopočítávají pozice virtuálních věcí, se vytvářený mix světů jeví ze všech úhlů jakoby reálným.

Může to znamenat, že například v galerii u vchodu dostanete speciální brýle a díky nim by se pod každým obrazem mohl objevit 3D portrét jeho tvůrce a data jeho narození, či jiné informace - podle přání diváka. Další využití se nabízí ve výuce … mohou takto ožít i obrazy vytvořené normální malbou… možností by se našlo. V současnosti se rozšířená a virtuální realita využívá hlavně v počítačových hrách v televizních zprávách a sportovních přenosech (zobrazování reklam na hrací plochu), ale i například v modelování designu aut, hodí se i architektům, ale i technikům a leteckým mechanikům - už v roce 1990 výzkumníci z Boeingu řešili konstrukci náhlavních stereo displejů používaných při montáži a obsluze letadel, které by interaktivní grafiku zobrazily na reálné předměty a armádní výzkumy tuto technologii dále zdokonalují.

Pro úplnost informace ještě musíme dodat, že existuje ještě rozšířená virtualita - augmented virtuality - ta je opakem rozšířené reality - obrazy skutečných objektů jsou vkládány v reálném čase do virtuálního vymodelovaného světa - například pomocí kamer.

Virtuální realita nestačí, nastupuje ta smíšená.

Historicky nejnovější umělou "realitou" je smíšená realita - mixed reality - v ní se pomocí přístrojů a programového vybavení vzájemně spojí a propojí reálný svět s počítačově vytvořeným virtuálním. Definici vyřkli v roce 1994 Paul Milgram a Fumio Kishino a zní - Smíšená realita obsahuje celé virtuální kontinuum - tj. reálný a virtuální svět a rozšířené reality - ovšem s výjimkou jeho okrajů - čili bez jen čistě reálné scény a zcela uměle vytvořené scény.

příště: použití hi-tech technologií v umění a designu