Wirtualna rzeczywistość – ang. virtual reality (VR), oznacza kreowanie komputerowej, trójwymiarowej wizji obiektów, miejsc i zdarzeń. Dzięki technologii można reprezentować zarówno elementy świata realnego (symulacje komputerowe), jak i zupełnie fikcyjnego (gry science-fiction). W praktyce wirtualna rzeczywistość polega na wytworzeniu trójwymiarowego obrazu w sposób, który wywołuje u odbiorcy naturalne i realne doznania.
Podstawowe elementy
W wirtualnej rzeczywistości odbiorca doświadcza całkowicie fikcyjnego świata cyfrowego, natomiast w przypadku rzeczywistości rozszerzonej użytkownik widzi rzeczywistość wzbogaconą o dodatkowe informacje czy też elementy.
Rzeczywistość mieszana polega na połączeniu świata realnego oraz wirtualnego, w którym obiekty rzeczywiste oraz wirtualne współistnieją ze sobą oraz wpływają na siebie nawzajem (np. obiekty wirtualne mogą wchodzić w kolizję z obiektami rzeczywistymi). Wpływ (oddziaływanie wzajemne) obiektów realnych oraz wirtualnych jest to cecha, która odróżnia rzeczywistość mieszaną (ang. Mixed Reality, MR) od rzeczywistości rozszerzonej (ang. Augmented Reality, AR).
źródło: FPPP
Należy mieć świadomość, że korzystanie z wirtualnej rzeczywistości może mieć negatywny wpływ na zdrowie człowieka. Okulary VR oddziałują na błędnik, zmysł orientacji przestrzennej, zmysł wzroku oraz słuchu, co może skutkować pojawieniem się tzw. choroby posymulacyjnej, a w skrajnych przypadkach przyczynić się do ataku epilepsji lub wystąpienia innych, negatywnych objawów i złego samopoczucia. Dłuższe korzystanie z VR może również wpływać na zdolność obsługi maszyn i pojazdów. Aby bezpiecznie korzystać z pojazdów lub maszyn, należy odczekać do czasu ustąpienia choroby posymulacyjnej (przynajmniej 30 minut). Większość producentów gogli VR nie zaleca udostępniania ich dzieciom poniżej 13 roku życia. Długotrwałe korzystanie z gogli VR może przysporzyć problemów z krótkowzrocznością, wpłynąć również negatywnie na rozwój psychiczny i emocjonalny, zwłaszcza młodych ludzi.
Mechanizm działania
Sposób działania okularów VR jest bardzo prosty. Tworzenie rzeczywistości, która jest w stanie oszukać ludzki mózg i dać wrażenie głębi obrazu możliwe jest dzięki odczytaniu przez gogle podwójnego obrazu oraz nałożeniu obrazów na siebie za pomocą soczewki. Gogle są również wyposażone w czujniki, które wykrywają ruch i położenie głowy oraz na bieżąco dostosowują obraz. Dokonywanie interakcji odbywa się za pomocą przycisków na obudowie, touchpadów lub bezprzewodowych kontrolerów.
Film poglądowy, udostępniony na stronie pexels.com przez użytkownika Vanessa Loring
Z kolei kluczowym elementem zestawu AR jest kamera. Za pomocą kamery otoczenie jest skanowane i analizowane przez urządzenie. Odpowiednie oprogramowanie rozpoznaje obrazy i może je łączyć z odpowiednimi danymi. Natomiast wyświetlanie obrazów, generowanie dźwięków i innych interaktywnych treści w relacji do otoczenia jest możliwe dzięki wykorzystaniu smartfonów lub tabletów, ale w tym celu wykorzystuje się czasem także specjalne akcesoria i gogle. System może również łączyć obrazy z interaktywnymi treściami, takimi jak animacje bądź filmy.
Ważnym elementem rozwiązań AR są systemy nawigacji, czyli m.in. GPS. GPS może być używany do określania położenia użytkownika i wskazywania dokładnego miejsca, w którym powinien być wyświetlony obraz jakiegoś obiektu, animacja lub inne, interaktywne treści.
źródło: MS Bing Image Creator
Z kolei rozwiązania MR cechuje interaktywność wirtualnych obiektów, które można na bieżąco modyfikować i przestawiać w relacji do świata rzeczywistego. Zastosowanie rzeczywistości mieszanej polega na skanowaniu otoczenia i dostosowaniu sposobu reagowania danej aplikacji i wirtualnych obiektów do wydarzeń w otoczeniu. Mieszana rzeczywistość daje również możliwość bycia obecnym w świecie fizycznym jednocześnie osobiście i cyfrowo, w formie awatara. W rzeczywistości mieszanej fizyczne przeszkody w otoczeniu, takie jak ściany i meble, mogą być również reprezentowane cyfrowo, aby uniknąć kolizji. Rzeczywiste i wirtualne obiekty mogą wchodzić w interakcję ze sobą w czasie rzeczywistym. Aby wykorzystywać rzeczywistość mieszaną potrzebny jest specjalny zestaw, który zawiera przezroczyste szkła oraz kamerę. Popularne zestawy w tym zakresie to Microsoft HoloLens, HTC Vive oraz Magic Leap, które pozwalają widzieć prawdziwy świat oraz obserwować lub inicjować interakcje pomiędzy rzeczywistymi i wirtualnymi obiektami.
Zdjęcie poglądowe, udostępnione na stronie freepik.com przez użytkownika @rawpixel.com
Powiązanie z innymi technologiami
Zaletą stosowania technologii VR jest udostępnienie świata będącego iluzją rzeczywistości, w którym można całkowicie się zanurzyć (total immersion). Dzięki temu doznawanie bodźców odbywa się w warunkach maksymalnie zbliżonych do rzeczywistości, jednocześnie zapewniając możliwość nauki i ćwiczeń do skutku. Dlatego wirtualną rzeczywistość coraz częściej wykorzystują inżynierowie, podczas projektowania i testowania prototypów. W wirtualnym środowisku może jednocześnie pracować kilka osób, które obserwując model mogą wspólnie decydować o nanoszonych poprawkach. Technologia jest również wykorzystywana do prezentowania cyfrowego bliźniaka fizycznych obiektów, m.in. symulacji budynków jeszcze przed rozpoczęciem ich budowy.
Technologie MR i AR są coraz częściej wykorzystywane w sektorze przemysłowym. Możemy sobie wyobrazić, jak wiele ułatwień może przynieść wykorzystanie zdalnego sterowania maszynami, dzięki korzystaniu z wirtualnego obrazu w czasie rzeczywistym. Istnieje wiele metod zdalnego komunikowania się z urządzeniami, ale wydaje się, że dopiero sieć 5G, dzięki bardzo dużej przepustowości sieci i niskim opóźnieniom, stanie się kluczowa dla efektywnego działania tego typu rozwiązań, uwzględniających wykorzystanie rozszerzonej i mieszanej rzeczywistości.
Znaczenie dla gospodarki
Przykłady zastosowań VR, AR i MR:
- prowadzenie szkoleń, dzięki symulowaniu niebezpiecznych lub trudnych warunków pracy w celu wyćwiczenia odpowiednich reakcji (np. piloci, lekarze)
- urozmaicenie zajęć dydaktycznych i zwiększanie efektywności procesu edukacyjnego (uczenie się przez doświadczenie)
- zwiększenie poziomu interakcji w rozrywce (np. gry, możliwość zapoznania się ze sztuką bądź architekturą)
- ułatwienie procesu podejmowania decyzji w sprzedaży detalicznej, (np. zakup mebli, ubrań)
- reklama i marketing (możliwość „ożywienia” drukowanych materiałów)
- branża gamingowa
- tworzenie aplikacji (np. mapy miast „na żywo”)
Patrz także:
- Tag „wirtualna rzeczywistość” na stronie FPPP
- Słownik FPPP:
- wirtualna rzeczywistość
- rozszerzona rzeczywistość
- mieszana rzeczywistość
- okulary rzeczywistości rozszerzonej
- okulary rzeczywistości mieszanej
- okulary rzeczywistości wirtualnej
- oprogramowanie narzędziowe MAR
- przemysłowy system MAR
- strefa eksploatacji urządzeń peryferyjnych VMAR
- tablet nasobny AR
- urządzenia peryferyjne VMAR
