Virtuelna realnost je budućnost. Od gaming-a, zabave, seks industrije sve do naprednih naučnih istraživanja, svemirskih programa pa čak i hirurgije. Ali kako ona ustvari funkcioniše? Kako nas neki ekran koji stoji par centimetara od naših očiju uvjeri da odjednom hodamo po površini druge planete dok nam kopilot sa četiri pipka umjesto ruku popravlja alnaser na svemirskom brodu, a sve to bez da izađemo iz naše dnevne sobe?
Jedna od brojnih stručnih definicija kaže sledeće: Virtuelna realnost je korištenje računarske tehnologije kako bi se stvorila simulirana, trodimenzionalna sredina koju korisnik može istraživati ili upravljati njome osjećajući se kao da joj fizički pripada. Drugim riječima, u pitanju je jedan veliki trik u kojem računar prevari naš mozak da vidi i osjeća ono što ustvari ne postoji.
VR naočare i njihov uticaj na percepciju
Sve ovo se radi uz pomoć VR naočara koje prateći pokrete vaše glave, tijela i očiju konstantno modifikuju i mijenjaju prikaz na ekranu kako bi stvorile osjećaj neprekidnog prostora koji nas okružuje. Odnosno, cilj VR naočara je da uklone granice na koje smo navikli gledajući stvari kroz standardne TV ili kompjuterske ekrane. Tako vas kod virtuelne relanosti ekran, a samim tim i svijet u kojem se nalazite, prate gdje god da pogledate ili okrenete glavu.
Neki od najpoznatijih proizvođača VR naočara, kao što su Oculus, Sony, HTC, Samsung i Google, nude različite modele ali svi oni rade na sličnom principu, odnosno trebaju tri stvari kako bi cijeli sistem funkcionisao. To su računar ili telefon koji pokreću određenu igru ili aplikaciju, headset koji drži ekrane ispred vaših očiju i neki senzor kojim možete da upravljate okolinom ili predmetima.
Kada je u pitanju oblik virtuelne realnosti koji se danas nudi prosječnom korisniku možemo razlikovati dvije vrste pristupa. Jedan je onaj koji se može vidjeti kod proizvoda kao što su Google Daydream ili Samsung Gear VR koji koriste ekran vašeg telefona postavljen tik ispred vaših očiju. Oni osjećaj virtuelne realnosti stvaraju tako što šalju dva feed-a na ekran – jedan feed za lijevo a jedan za desno oko.
Drugi, napredniji pristup vidi se kod uređaja kao što su Oculus Rift ili PlayStation VR. Ovdje se koriste dva različita ekrana – jedan za lijevo i jedan za desno oko, čime se dobija daleko bolji osjećaj virtuelne realnosti, odnosno sistem lakše vara vaš mozak da pripadate svijetu koji vas okružuje.
Oba sistema koriste i sočiva koja služe za oblikovanje slike koju gledate i stvaranje 3D stereoskopik slike tako što mijenjaju ugao 2D slika koje se projektuju oponašajući tako način na koji naše oči posmatraju svijet.
Jedna od stvari koja dodatno doprinosi tome koliko realan će biti doživljaj virtuelne realnosti jeste i širina slike, odnosno ugla gledanja. Idealno bi bilo da je displej takav da pokriva 360 stepeni ali je proizvodnja ovakvih uređaja jako skupa. Većina naprednih uređaja koje možete naći na tržištu koriste displeje sa uglom gledanja od 100 do 110 stepeni.
Kako bi slika koju gledate bila što uvjerljivija minimalni frame rate mora da bude najmanje 60 frame-ova po sekundi inače može doći do štopanja slike čak i do osjećaja mučnine kod korisnika. Napredne VR naočare koriste i viši frame rate, čak i do 120 frejmova u sekundi.
Kako virtuelna realnost postaje stvarnost
Tehničke stvari koje smo gore spomenuli samo su temelj za sve ono što napredna virtuelna realnost donosi. Ljudski mozak nije lako prevariti i jako je teško uvjeriti ga u postojanje nečega na šta nije navikao, pa je za potpun osjećaj postojanja stvarnosti koje ustvari nema potrebno nekoliko dodatnih stvari. U pitanju su Head Tracking, Motion tracking i Eye Tracking.
Kao što se može pretpostaviti iz ovih naziva, radi se o funkcionalnostima VR naočara zasnovanih na senzorima koji posebno prate pokrete vaše glave, očiju te ostatka tijela. Na taj način se okolina kreće u skladu sa vama a mozak se zavara da je ono što vidite stvarno. Ovi senzori nisu dostupni u svim VR naočarima pa će samo oni najnapredniji (i najskuplji) sistemi uspjeti da vam dočaraju virtuelnu realnost onako kako je vidimo na reklamama i promotivnim videima.
VR naočare i head tracking
Head tracking je proces kod kojeg se slika koju gledate dok nosite VR naočare kreće u skladu sa pokretom glave. To se postiže pomoću sistema koji se zove 6DoF (six degrees of freedom). On položaj vaše glave postavlja u okvirima x, y i z ose kako bi mjerio pokrete glave prema naprijed i nazad, sa jedne na drugu stranu i od jednog do drugog ramena.
Iz ugla hardware-a 6DoF sistem praćenja postiže se uz pomoć neprednih žiroskopa, akcelerometara i magnetometara. Ovi uređaji nalaze se i u svim današnjim pametnim telefonima i pomažu pri ispravnom radu aplikacija, naročito u gamingu.
Ono što je jako bitno pri head tracking-u jeste da hardware koji je zadužen za ovaj segment ima jako nisku latenciju. Drugim riječima kašnjenje slike za vašim pokretom glave ne smije da bude veće od 50 milisekundi inače varka neće uspjeti i vaš mozak će se osjetiti neprirodno a vaš doživljaj viruelne realnosti upropašten.
Naprednu virtuelnu realnost stvaraju motion i eye tracking
Motion i Eye tracking osjećaj virtuelne realnsti dižu na još viši nivo. Ove funkcionalnosti se dobrim dijelom još istražuju i onaprjeđuju a različiti proizvođači nude različita rješenja kako bi ih maksimalno iskoristili.
Motion tracking je naročito popularan kod osoba koje virtuelnu realnost i VR naočare koriste za igranje igara. On prati na primjer pokrete vaših ruku i stvara njihov virtuelni izgled koji upotpunjuje osjećaj da upravljate okolinom i utičete na stvari oko vas.
VR naočare koriste razne oblike hardwareskih poboljšanja kako bi obezbijedili što kvalitetniji motion capture. Leap Motion, na primjer, je uređaj koji se nalazi na prednjoj strani VR naočara i uz pomoć infra crvenih zraka mapira vaše ruke i njihove pokrete. Kinect 2 je koristio kamere koje su sa uređaja koji je ispred vas snimale vaše pokrete i ubacivale ih u virtuelnu realnost.
Danas su moderne VR naočare otišle još dalje pa Oculus koristi Oculus Touch, wireless kontrolere koji vam pomažu da upravljate stvarima a posjeduju i velik broj senzora koji detejktuju vaše pokrete. HTC Vive uz kontrolere ima i dva stacionarna senzora koja se postave u uglove sobe i čitavu sobu ispune laserima na osnovu kojih se prati kretanje vašeg tijela.
Budućnost VR naočara uz eye tracking
Eye tracking je posljednja kockica u slagalici i najnovija tehnologija koja još nije dostupna u svim popularnim VR naočarima. Naime, kod standardnih VR naočara svaki djelić slike koju vidite je podjednako oštar. Ovo blago utiče na realnost i naš doživljaj virtuelnog svijeta jer naše oči ne vide sve podjednako oštro.
Upravo tu na scenu stupa eye tracking koji uz pomoć infrared senzora prati pokrete vašeg oka i prepoznaje na šta ste fokusirali pogled pa vam taj dio slike izoštrava dok je ostatak blago zamućen. Baš kao i u pravom svijetu.
I to je to. Dovoljno je „samo“ ovih nekoliko softwareskih i hardwareskih rješenja kako bi se ispred vaših očiju stvorio realni svijet koji ustvari ne postoji.
Za sad, virtuelna realnost je najviše iskorištena u gaming a djelimično i seks industriji, ali se sve više koristi i u drugim sferama. Audi tako koristi virtuelnu realnost pri dizajniranju svojih vozila, u medicini studenti koriste virtuelnu realnost kako bi se bolje upoznali sa ljudskim tijelom, koristi se za liječenje PTSP-a, proučavanje ljudskog mozga i njegovih reakcija na razne nadražaje.
Neograničeno mnogo je načina za upotrebu virtuelne realnsti tako da ona nije samo rezervisana za zabavu. Ono što je najzanimljivije jeste činjenica da je sve ovo što sad možemo uraditi koristeći virtuelnu realnost tek početak i da nas čuda koja ova tehnologija donosi tek čekaju.
