Virtuali realybė

Virtuali realybė (VR) – kompiuteriu sugeneruota interaktyvi trimatė aplinka, su kuria vartotojas sąveikauja naudodamas specialiąją techninę įrangą. Virtualioje realybėje, kitaip negu papildytoje realybėje, realaus pasaulio vaizdas yra nematomas, t. y. aplinka yra sudaryta tik iš kompiuterio sugeneruotos grafikos.

Istorija

Pirmieji prototipai 
Pirmosios virtualios realybės užuomazgos yra randamos 1838 m., kai Didžiosios Britanijos fizikas Čarlzas Vitstonas aprašė gylio ir trimatės struktūros suvokimą. Ši technika leido Vitstonui sukurti ankstyviausią stereoskopą. 1962 m. kino prodiuseris, režisierius Mortonas Heiligas, sukūrė pirmąją virtualios realybės mašiną, pavadinimu „Sensorama“. 1968 m. amerikiečių informatikas Ivanas Saderlandas sukūrė pirmuosius papildytosios realybės akinius, pavadintus „The Sword of Damocles“. Šie akiniai nebuvo patogūs dėvėjimui – jie buvo per sunkūs ir prikabinti prie lubų.

Pirmieji komerciniai akiniai 
XX a. devintojo dešimtmečio pabaigoje kompanija „VPL Research“ pristatė pirmuosius prekybinius virtualios realybės akinius. Akiniuose integruoti ekranai buvo itin mažos raiškos ir vaizdas buvo neryškus. 1995 m. „Nintendo“ išleido virtualios realybės akinius „Virtual Boy“. Šie akiniai nesukūrė virtualios erdvės iliuzijos. Tai lėmė keletas priežasčių: akiniai buvo fiksuoti, t. y. jų nebuvo galima užsidėti ant galvos ir nešioti, nebuvo registruojami vartotojo judesiai ir nebuvo įmanoma atkurti tikroviškos aplinkos dėl mažos galios procesoriaus.

Moderni įranga 
2014 m. „Oculus“ išleido „Oculus Rift“ – pirmuosius virtualios realybės akinius, kurie ne tik pateisino žmonių lūkesčius, bet ir buvo prieinami už mažą kainą. Visi prieš tai išleisti virtualios realybės akinių modeliai buvo nepatogūs, brangūs, o rodomas vaizdas buvo prastos kokybės. 2016 m. „HTC“, kartu su „Valve Corporation“ išleido „HTC Vive“ virtualios realybės akinius. Šis modelis išsiskyrė integruota priekine kamera, ryškesniu vaizdu, patobulintais valdymo pultais. 2019 m. „Valve Corporation“ išleido virtualios realybės akinius „Valve Index“. Jie pasižymėjo labai didele raiška, dideliu matymo lauku, patogumu, inovatyviais valdymo pultais, kurie registruoja pirštų judesius. 2020 m. virtualios realybės rinkoje atsirado dar vieni išskirtiniai akiniai – „Oculus Quest 2“. Didžiausi šios įrangos privalumai – prieinamumas ir maža kaina. Šių akinių veikimui nereikia jokios kitos papildomos įrangos (asmeninių kompiuterių ar žaidimo konsolių), todėl jie yra belaidžiai. „Oculus Quest 2“ buvo 5 kartus daugiau išankstinai perkamas, negu jo pirmtakas – „Oculus Quest“.

Techninė įranga 
Asmeniniai kompiuteriai ir žaidimų konsolės yra skirti dirbtinei aplinkai generuoti. Naujausios kartos virtualios realybės akiniai gali pilnai funkcionuoti ir be kompiuterio.

Virtualios realybės akiniai 
Pagrindinis įrenginys skirtas prisijungti prie virtualios erdvės. Jis yra prijungiamas prie kompiuterio USB ir HDMI arba DisplayPort sąsajomis. Šie akiniai susideda iš:

 dviejų aukštos raiškos ekranų su lęšiais, kurie atvaizduoja trimatį vaizdą
 vienos arba daugiau kamerų, kurios registruoja valdymo pultų padėtį
 mikrofono
 garsiakalbių

Valdymo pultai 
Abiem rankoms skirti įrenginiai, leidžiantys vartotojui perteikti rankų ir pirštų judesius (mygtukų arba jutiklių pagalba) bei naviguoti virtualioje aplinkoje.

Bazinės stotelės 
Tai nedideli kubo formos prietaisai, skirti pagerinti vartotojo judesių registravimą, pasitelkiant sekimo lazeriu technologiją. Jie yra kabinami dvejose priešingose patalpos pusėse. Bazinės stotelės turi besisukančią komponentę, kuri skleidžia infraraudonųjų spindulių impulsus. Juos valdymo pultai registruoja naudodami integruotus infraraudonajai šviesai jautrius sensorius.

Pritaikymas

Inžinerija 
Pasitelkiant virtualios realybės technologiją, inžinieriai gali projektuoti techniką, įvairias dalis, nekonstruodami fizinio prototipo. Didelės konstrukcijos, pavyzdžiui, tiltai, gali būti apžiūrėti iš bet kokio kampo ar atstumo, todėl inžinieriai gauna daug naudingos informacijos apie statinį.

Medicina 
Medicinos studentai sukurtose simuliacijose turi galimybę tyrinėti žmogaus anatomiją, planuoti operacijos atlikimą. Toks mokymosi būdas leidžia studentams greičiau įsisavinti gautas žinias, jas pritaikyti praktikoje ir produktyviau dirbti.

Kariuomenė 

Virtuali realybė yra viena iš svarbiausių naujų technologijų kariuomenėje. Pasitelkiant treniruočių simuliacijas, yra ugdomi kareivių kovos įgūdžiai. Imituojamos transporto priemonės, ginklai, kiti kariai ir karinė aplinka. Ginklų, kurie yra skirti kariams, gamybos procesas tampa efektyvesnis – gamintojai turi galimybę virtualioje erdvėje įgyvendinti tam tikras dizaino idėjas, įvertinti ginklų kokybę ir veiksmingumą.

Vaizdo žaidimai 
Virtualios realybės pritaikymas yra labiausiai paplitęs kompiuteriniuose žaidimuose. Tokio tipo žaidimus leidžia „Valve Corporation“, „Oculus“, „Sony“. Pirmieji virtualios realybės žaidimai buvo mažos trukmės, per daug paprasti bei neturėjo tikroviškos aplinkos. Kai kurie jų, pavyzdžiui, 2016 m. išleistas „The Lab“, buvo skirtas tik supažindinti vartotoją su šia technologija. 2019–2020 m. buvo išleisti kur kas didesnės apimties žaidimai. Pavyzdžiui, „Asgard‘s Wrath“ išsiskyrė ilga žaidimo trukme, RPG stiliaus pritaikymu virtualioje realybėje, „Boneworks“ žaidėjui suteikiamas realistiškas virtualus kūnas, „Half-Life: Alyx“ atkuriama detali ir tikroviška virtualaus pasaulio aplinka bei garsai.

Pavojai 
Didėjant virtualios realybės populiarumui, kai kurios problemos, susijusios su šia technologija, liko neišspręstos.

Privatumas 
Virtualios realybės sistemos renka judesių, garso ir virtualios realybės akiniuose integruotos kameros informaciją. Toks duomenų registravimas yra naudojamas simuliacijos patirčiai pagerinti, atpažinti sveikatos sutrikimus. Vis dėlto, tokia informacija gali būti renkama net ir tada, kai pats vartotojas to nežino. Taip pat šie duomenys gali būti parduodami trečiosioms šalims arba nutekinti. Yra spekuliuojama, jog ateityje, išpopuliarėjus socialiniam bendravimui virtualioje aplinkoje, padidės asmeninės informacijos dalinimosi rizika.

Šalutiniai poveikiai 
Nors virtuali realybė nuo pat jos atsiradimo ženkliai patobulėjo, daugybė žmonių vis dar iki dabar skundžiasi simptomais, panašiais į jūrligę – pykinimas, galvos svaigimas, dezorientacija. Viena iš žinomiausių teorijų, paaiškinančių šiuos simptomus, yra jutiminio konflikto teorija, kurioje yra teigiama, jog tokius simptomus sukelia regos ir vestibiuliarinių pojūčių neatitikimai. Pavyzdžiui, vartotojas virtualioje aplinkoje vaikšto, jo akys siunčia smegenims signalus apie judėjimą, bet realybėje žmogaus kūnas iš tiesų nejuda. Nors šalutiniai poveikiai ir yra laikini, jie stiprėja, priklausomai nuo to, kiek laiko vartotojas praleidžia virtualioje erdvėje.

Paplitimas Lietuvoje

VR kambariai ir arenos 
Lietuvoje veikia virtualios realybės pramoga, kurioje žmogus, besinaudodamas VR akiniais, tam pritaikytose patalpose gali žaisti vaizdo žaidimus. Virtualios realybės kambariai yra įrengti taip, jog suteiktų komfortą, pilnai įgyvendintų žaidimų galimybes ir leistų vienu metu dalyvauti kitiems žaidėjams. Tokios vietos yra pritaikytos ir žiūrovams – ekranai, kurie rodo dalyvių matomą vaizdą, sofos, skirtos patogiam stebėjimui.

Kitaip negu VR kambariuose, arenų patalpos yra kelis kartus didesnės, yra skirtos dalyviams laisvai judėti, dažniausiai pritaikytos šaudyklių žaidimams. Arenose gali būti organizuojami turnyrai. Pirmoji kompanija Baltijos šalyse, įkūrusi tokią erdvę, yra „VR ARENA“. Ši arena talpina 40 žmonių, vienu metu dalyvauja 6 žaidėjai, pasiskirstę į 2 priešingas komandas po 3 žaidėjus. Šiai pramogai yra naudojamas specialus šaudyklės žaidimas, sukurtas pačios „VR ARENA“ įmonės. Žaidėjai gali slėptis už virtualių priedangų, perduoti ar atimti kitų žaidėjų ginklus, mėtyti granatas ir įgyvendinti kitas strategijas. 2020 m. veikė 6 tokie VR tinklai, 4 iš jų – Lietuvoje.

Menas 
2016 m. Valdovų rūmų muziejus pristatė projektą, leidžiantį pamatyti Lietuvos istoriją virtualioje erdvėje. Ši 8 minutes trunkanti ekskursija leido išgirsti pasakojimą apie Šventaragio slėnio istoriją, pamatyti Gedimino pilies statybas, iš viršaus rodomą Šventaragio slėnį, kylančius Žemutinės pilies statinius, statomą katedrą. Projektas buvo sukurtas remiantis archeologinių tyrimų duomenimis, palydoviniais matavimo duomenimis tam, kad būtų tiksliai atkurti statiniai.

2018 m. 75-ame Venecijos kino festivalio programoje „Venice Virtual Reality“ režisierė Kristina Buožytė ir prodiuseris Vitalijus Žukas pristatė virtualios realybės animaciją „Angelų takais“. Ši daugiau nei dvejus metus kurta animacija perkelia dailininko M. K. Čiurlionio paveikslus į virtualią erdvę. Dailininko kūryba įgauna kitą formą, trimatėje aplinkoje ji tarsi atgyja – kiekvienas paveikslo elementas yra animuotas, o fone skamba Čiurlionio ir Mindaugo Urbaičio muzika. Šis projektas sulaukė didelio tarptautinio dėmesio ir palaikymo, 2019 m. pelnė tarptautinį išplėstinės realybės apdovanojimą „Lumen Prize Award for Art and Technology.“ Ši instaliacija veikė M.K. Čiurlionio dailės muziejuje, Nacionalinės dailės galerijoje.

Nuorodos 

Žmogaus ir kompiuterio sąveika