Virtualna stvarnost se najviše primjenjuje u slijedećim područjima

SAŽETAK
Konstantan razvoj informacijskih tehnologija omogućio je razvoj novih tehnologija koje ranije nisu bile moguće. Jedna od tih tehnologija je i virtualna stvarnost.
Virtualna stvarnost (VR - virtual reality) predstavlja kompjuterski kreirano senzorsko iskustvo koje omogućava sudioniku da povjeruje u simuliranu stvarnost.
Virtualna stvarnost omogućava korisnicima novu razinu interakcije sa računarom. Najveća korist od ove tehnologije ostvaruje se u edukaciji jer omogućava simuliranje područja ili situacija korištenjem multimedijalnih okruženja koja daju vizuelne i tonske informacije.
Virtualna stvarnost se najviše primjenjuje u slijedećim područjima:
Medicina
Vojne primjene
Obrazovanje
Zabava
Dizajn i razvoj
Marketing
Korištenje virtualne stvarnosti zahtjeva specijalizovanu računarsku opremu poput raznih senzora, uređaja za 3D prikaz (naočale, projektori), uređaji za generisanje zvuka, mirisa itd.
Virtualna stvarnost još nije široko rasprostranjena, ali sa razvojem tehnologije predviđa se sve veći stepen integracije u CMC (computer mediated communication).
KLJUČNE RIJEČI
Virtualna stvarnost, virtualno okruženje, VRML, virtual reality modeling language, 3D naočale, motion senzor, CMC, kompjuterski posredovana komunikacija, Head Mounted Display (HMD).
Uvod
Razvojem informacijskih tehnologija stvorili su se preduslovi za realizaciju i primjenu novih sistema i tehnologija koje prije nisu bile moguće.
Jedna od njih je tehnologija virtualne stvarnosti. Virtualna stvarnost (VR - virtual reality) predstavlja kompjuterski kreirano senzorsko iskustvo koje omogućava sudioniku da povjeruje u simuliranu stvarnost. Tehnikama virtualne stvarnosti moguće je ostvariti realistične simulacije koje su korisne u mnogim područjima ljudske djelatnosti.
Simulacije su svakako bile poznate i ranije, ali tek tehnike virtualne stvarnosti mogu ostvariti dojam doživljavanja prividnog svijeta. Takav dojam moguće je ostvariti uz pomoć naprednih računarskih sistema.
Poimanje virtualne stvarnosti je krajem prošlog vijeka bilo prilično iskrivljeno i od te tehnologije su se očekivala čuda, ali virtualna stvarnost nije ušla u široku primjenu, pa je čak od nekih stručnjaka bila proglašena i beskorisnom.
Međutim, u posljednje vrijeme pronađene su brojne praktične primjene virtualne stvarnosti. Iako one nisu toliko široke koliko se nekada proricalo, definitivno su vrijedne razmatranja.
Virtualna stvarnost našla je svoju primjenu u naučno-istraživačkim projektima, medicini, vojnim projektima, industriji, igrama itd.
Osnovna korist prividnog svijeta jest u tome što željeni objekat ili okoliš možemo doživjeti, istražiti te otkrivati nedostatke, a da ga u stvarnosti ne izgradimo. To znači uštede na materijalu, vremenu izgradnje, postupku učenja i sticanju iskustava.
Da bi pojam i princip virtualne stvarnosti bio što je moguće jasniji, na samom početku potrebno je pojasniti pojam percepcije.
Dodatak uvodu
Percepcija1 je nesvjesni proces kojim mozak organizuje podatke dospjele iz raznih osjetila i interpretira ih tvoreći smislenu cjelinu. Percepcija nam omogućava da razne mrlje boje vidimo kao određeni predmet, da mnoštvo zvukova čujemo kao govor, da kombinaciju slatkog, kiselog i ostalih okusa okusimo kao određeno jelo itd. Ukratko, percepcija je proces u kojem prikupljamo i interpretiramo informacije o svijetu oko nas. U procesu percepcije sudjeluju osjetila i mozak.
Naš mozak često mnoštvo objekata dijeli u grupe, i to po raznim načelima. Najpoznatija su načela bliskosti (objekti koji su bliže bit će u jednoj grupi), sličnosti (slični će objekti tvoriti jednu grupu) i zatvaranja (mozak će automatski zatvoriti "rupe" da bi percipirao poznati oblik).
Slika 1. Načelo bliskosti, sličnosti i zatvaranja
U zavisnosti od percepcije, kada se pogleda slika 2. može se vidjeti bijela vaza na crnoj podlozi ili dva crna lica iz profila na bijeloj podlozi, ali gotovo je nemoguće vidjeti oba oblika istovremeno. Sličan mehanizam je vrlo čest kada je potrebno razlikovati govor od lokalnih šumova.
Slika 2. Odvajanje oblika od pozadine2
Postoje dvije vrste osjetila – vanjska i unutrašnja. Vanjska detektuju pojave izvan organizma, a unutrašnja pojave unutar organizma (glad, umor, bol, žeđ). Vanjska osjetila se još mogu podijeliti na daljinska (toplina, vid, sluh) i kontaktna osjetila (miris, opip, okus). Kada je u pitanju virtualna stvarnost, za sada su dobro razvijeni samo sistemi koji utiču na daljinska osjetila, mada se postupno razvijaju i ostali sistemi.
Osjetila prenose informacije iz okoline, dok mozak interpretira primljene informacije. Osim osjeta, na percepciju utiču i iskustva, znanje, emocije i motivacija.
Perceptivne varke3 (ili iluzije) su "krivo" percipirane pojave koje često mogu biti zbunjujuće. Najčešće su optičke iluzije, ali je razlika u tome što optičke varke uključuju samo pojave koje percipiraju oči, a perceptivne uključuju sve pojave koje percipiramo (na bilo koji način). Neke su perceptivne varke uzrokovane nesavršenošću naših osjetila (npr. tromost oka), a neke radom našeg mozga.
Da bismo prevarili sistem percepcije, osnovna ideja je realne podražaje koje primaju ljudska osjetila zamijeniti umjetno generisanim podražajima. Na taj način možemo realnu okolinu zamijeniti prividnom okolinom.
Kao posljedica se javlja to da se u sistemu percepcije stvara dojam o prisutnosti osobe u prividnoj, nepostojećoj okolini.
Virtualna stvarnost (engl. Virtual Reality, VR) je kompjuterski kreirano senzorsko iskustvo koje omogućava sudioniku da povjeruje u prividnu stvarnost. Korisnik je tada ili potpuno okružen tim virtualnim svijetom ili djelomično uključen slušajući i gledajući aplikacije virtualne stvarnosti. Virtualna stvarnost je skup tehnologija koje korisnika "uranjaju" u virtualno okruženje. Pritom, u idealnom slučaju, korisnikova osjetila detektuju samo virtualne podražaje proizvedene računarom, a uz to je ostvaren izravan unos korisnikovih pokreta u računar. Za postizanje ovih efekata koriste se različiti uređaji.
Ključni elementi u okviru VR iskustva su:
virtualni svijet,
imerzija
senzorski odgovor i
interaktivnost.
Virtualni svijet je opis objekata u okviru njihove simulacije. Kada se taj svijet posmatra kroz sistem koji objedinjuje objekte i interakciju u okviru fizički imerzivne, interaktivne prezentacije, dobija se iskustvo virtualne stvarnosti. Znači, virtualni svijet se može definisati kao imaginarni prostor koji se prikazuje preko određenog medija.
Imerzija4 je također neodvojivi dio iskustva virtualne stvarnosti, jer je za doživljaj VR neophodno da korisnik svojim osećajima bude potpuno uključen u sistem imaginacije, iako se fizički nalazi u realnom prostoru. Postoje dva principa primjene imerzije u kreiranju virtualne stvarnosti.
Mentalna imerzija - mentalno stanje (dostignuto imaginacijom) tj. stanje potpune uključenosti u medijum ili
Fizička imerzija (fizički ulazak u medijum) - vještačko stimulisanje čula kroz primjenu tehnologija, pri čemu ne moraju sva čula biti stimulisana.
Senzorski odgovor je jedan od ključnih elemenata od suštinske važnosti za postojanje virtuelne realnosti. Sistemi VR na osnovu reakcije korisnika proizvode senzorski odgovor, baziran na njegovoj fizičkoj poziciji. U većini slučajeva, čulo vida je ono koje prima povratnu informaciju, ali postoje i sistemi sa haptičkim iskustvom (čula dodira). Reakcija senzora je bazirana na fizičkoj poziciji subjekta i njegovim pokretima.
Interaktivnost je četvrti osnovni element VR sistema, jer se autentičnost VR sistema može obezbjediti samo u slučaju da postoji interaktivnost objedinjenih elemenata sistema. Virtualna stvarnost je interaktivna ako dozvoljava spoljašnje uticaje na virtualni svijet. U većini slučajeva se odnosi na mogućnost korisnika da se kreće kroz virtuelni svijet i svojim pokretima utiče na aktivnosti unutar tako kreirane okoline.
Često se u literaturi kaže da je koncept virtuelne stvarnosti zasnovan na trostrukom „I“ virtuelne realnosti: imerzija – interakcija – imaginacija.
Virtualni predmet je predmet definisan u memoriji računara tako da ga je moguće prikazati na monitoru uz interakciju sa korisnikom. Interaktivnim prikazom smatra se prikaz kod kojeg korisnik upravlja nekim parametrima prikaza, na primjer rotiranjem ili micanjem, a da se pri tome slika na monitoru osvježava barem 10 puta u sekundi (ovo je minimum jer u protivnom korisnik nema osjećaj upravljanja objektom).
Virtualno okruženje se zasniva na potpuno istom principu kao i virtualni predmet, samo što se radi o skupu virtualnih predmeta koji mogu prikazivati zgradu ili čitav grad. Obzirom da u simulaciji nema fizičkih ograničenja kao što su težina, gravitacija, akceleracija i sl., sadržaj ovisi samo o željama kreatora.
Virtualni ljudi5 su simulacije ljudi na računaru pri kojim virtualni 3D model izgleda i ponaša se manje ili više slično stvarnom čovjeku.
Proširena stvarnost je podkategorija virtualnog okruženja bliska virtualnoj stvarnosti, kod koje se slika virtualnog svijeta miješa sa stvarnom slikom svijeta. Pritom, dodatne informacije dobivamo izravno prikazane u okolini.
Umrežena virtualna okruženja (engl. Networked Virtual Environments, NVE) su sistemi koji omogućavaju da više fizički udaljenih korisnika sudjeluje u zajedničkom virtualnom okruženju. Pritom svaki računar ima lokalnu kopiju okruženja, te se svaki korisnik na svom računaru može slobodno pomicati unutar virtualnog okruženja i manipulisati predmetima u okruženju. Sve kopije okruženja se međusobno sinhronizuju putem mreže, tj. sve promjene koje korisnik napravi u nekoj lokalnoj kopiji okruženja se porukama dojavljuju svim ostalim računarima. Na taj način svi korisnici vide jednako (sinhronizovano) okruženje. Korisnici pritom vide jedni druge u okruženju, jer su grafički prikazani na mjestu iz kojeg promatraju okruženje.
|