Kas ir virtuālā realitāte? Skaidrojums par virtuālo realitāti

Virtuālā realitāte (VR) sniedz iespēju pārvietoties pilnībā izdomātā telpā — mākslīgā vidē, kas pastāv attēlos, bet ne reālajā dzīvē. Vēl pavisam nesen VR lielākoties pastāvēja zinātniskās fantastikas filmās, piemēram, Matrikss (The Matrix) vai Spēle sākas (Ready Player One), bet pašreiz tā ir kļuvusi par populāru tehnoloģiju reālajā pasaulē, un tā tiek plaši izmantota dažādās nozarēs, tostarp spēļu un izklaides nozarē, kā arī medicīnā un militārajās struktūrās.

Vēlme izveidot un pieredzēt virtuālo realitāti ir senāka par slaveno filmu triloģiju, kurās galveno lomu spēlē Kianu Rīvss. Šis jēdziens ir vismaz tikpat sens kā fotogrāfija, lai gan termins “virtuālā realitāte” ir izveidots samērā nesen. Drīz vien pēc kameras izgudrošanas tika ieviesti stereoskopi, lai radītu trīsdimensiju attēla ilūziju, izmantojot tikai divus nekustīgus attēlus. Nākamais stūrakmens VR attīstībā ir Sensorama, kuru Mortons Heiligs (Morton Heilig) izgudroja 1962. gadā. Sensorama sevī apvienoja ieskaujošas projekcijas kombinācijā ar mākslīgu vēju un aromātiem, kas tika izdalīti konkrētos brīžos, lai uzlabotu pieredzes autentiskumu (pati pirmā VR pieredze bija velobrauciens Bruklinā, Ņujorkas pilsētā). 

Mūsdienās virtuālās realitātes iespējas kļūst arvien plašākas. Inženieri un programmētāji rada reālajai dzīvei līdzīgas pieredzes, kas reaģē uz visām dalībnieku fiziskajām kustībām, kad tie ceļo izdomātās pasaulēs, nepametot savu istabu. VR ir kļuvusi par novatorisku instrumentu, kas tiek izmantots daudzās profesionālās darbības jomās. 

VR pieredzes pamatā ir datora ģenerēta simulācija, un izšķiroša nozīme ir aprīkojumam. VR uzgalvas displejs nodrošina vizuālo un skaņas informāciju par pasauli, kurā atrodas tā valkātājs, savukārt sensori un tehnoloģijas pārnes cilvēka kustības virtuālajā pasaulē.

Virtualās realitātes vizuālais attēlojums var būt balstīts uz reālu vietu fotoattēliem vai filmu, vai arī tas var būt pilnībā datora ģenerēts — CGI VR. Izmantojot abas šīs iespējas, VR ļauj cilvēkiem ceļot jebkādā pasaulē, kādu vien var iedomāties, — no citā valstī esošas pilsētas ielām līdz pat tālai, izdomātai planētai. 

Ir svarīgi paturēt prātā, ka virtuālā realitāte nav tas pats, kas papildinātā realitāte (PR). Par spīti līdzīgajiem nosaukumiem papildinātā realitāte nesniedz lietotājam iespēju izpētīt pilnībā digitālu realitāti; tā uzliek papildu satura slāni virs reālās pasaules ainas, kuru redzat sev pretī.

Izmantojot PR lietotnes, varat pavērst sava tālruņa kameru uz ainu, uz kuru skatāties, un šīs lietotnes šo ainu papildinās. Piemēram, dažas PR lietotnes sniegs papildinformāciju par tuvumā esošiem objektiem, piemēram, par augiem vai produktiem, kad pavērsīsit pret tiem sava tālruņa kameru. PR lietotnes arī ļauj ievietot dažādus objektus, piemēram, multfilmu varoņus, ainā, kuru caur tālruņa kameru skatāt tālruņa ekrānā; šī metode tiek izmantota populārajā PR spēlē Pokémon GO.

Virtuālajai realitātei saplūstot ar papildināto realitāti, rodas jauktā realitāte. Pētnieki Pauls Milgrams (Paul Milgram) un Fumio Kišino (Fumio Kishino) izveidoja šo terminu 1994. gadā, lai aprakstītu pārejas posmu starp pilnīgi reālu un pilnīgi virtuālu vidi. Mūsdienās ar terminu “jauktā realitāte” tiek apzīmēta vide, kurā reāli un virtuāli subjekti un objekti mijiedarbojas reāllaikā un kurā lietotājs var mijiedarboties ar reāliem un virtuāliem komponentiem.

Visbūtiskākais VR aprīkojuma elements ir uzgalvas displejs, kas pēc būtības ir lielas, ieskaujošas brilles, kas nodrošina vizuālu un audio informāciju par VR pasauli, kurā atrodas uzgalvas displeja valkātājs. 

Kā uzgalvas displeja piemērs ir jāpiemin Facebook nodrošinātais Oculus Quest 2. Šis ir viens no finansiāli pieejamākajiem uzgalvas displejiem, un tas ir ļoti populārs spēļu cienītāju vidū. Kā citas pārdošanā pieejamās iespējas ir jāpiemin HP Reverb G2, HTC VIVE Cosmos, Sony Playstation VR un Valve Index.

Spēles ir pirmais, kas nāk prātā, domājot par VR izmantošanu, jo īpaši tās, kuras paredzētas Sony PlayStation platformām vai kuru ražotājs ir Oculus. Šīs VR spēles ir radītas, iedvesmojoties no kino grāvējiem, vēsturiskiem apstākļiem, piemēram, viduslaikiem Eiropā vai Čikāgas pirms sausā likuma pieņemšanas, arkādes spēlēm u.c.

VR tiek lietota arī kinematogrāfjā. Covid-19 pandēmijas rezultātā daudzi teātra režisori ir apguvuši VR sniegtās iespējas, lai varētu turpināt veidot izrādes arī pēc teātru slēgšanas, izmantojot arī šī formāta neparastās īpašības, kas ļauj skatītājiem kļūt par tēliem stāstā vai izvēlēties no vairākām iespējamām beigām.

2020. gadā Deutsche Kreditbank, sadarbojoties ar Contemporary Arts Alliance Berlin, ieviesa virtuālās realitātes mākslas balvu. Māksliniekiem, tostarp Marinai Abramovičai (Marina Abramović), Lorijai Andersonei (Laurie Anderson) un Anišam Kapuram (Anish Kapoor), VR sniedza jaunu un aizraujošu veidu, kā mijiedarboties ar auditoriju, vēl pirms 2020. gada. Denīzei Markonišai (Denise Markonish), MASS MoCA kuratorei, mākslinieku veiktais VR izmantojums ir interesanta evolūcija no VR izmantojuma muzejos, kur tā tika lietota kā didaktisks līdzeklis. “Esam sākuši uzskatīt pašu tehnoloģiju par līdzekli oriģinālas un bieži vien sirreālas vides izveidei, ko nosaka mākslinieka iztēle”, Markoniša stāstīja izdevumam Robb Report. 

VR arī tiek izmantota dizaina darbplūsmās, lai nodrošinātu iesaistošākas iespējas, veidojot digitālo saturu 3D režīmā. VR skulptūru veidošanas programmatūra ļauj lietotājiem modelēt 3D resursus, izmantojot kustības, kas atveido skulptūru veidošanas kustības reālajā dzīvē daudz precīzāk, nekā tas jebkad iepriekš ir bijis iespējams datorprogrammās. Adobe Substance 3D Modeler ir viena no šādām VR modelēšanas lietotnēm, kas arī nodrošina iespēju modelēt galddatorā atbilstoši katra mākslinieka vēlmēm.

Rūpnieciskie dizaineri izmanto radošumu un atjautību, projektējot ikdienas izstrādājumus, kuri varbūt tiks plaši lietoti, bet, lai to paveiktu, viņiem ir jāspēj sadarboties. Šīs profesijas cilvēkiem parasti ir jāstrādā lielās darbgrupās, kurās ietilpst stratēģi, inženieri, lietotāja interfeisa izstrādātāji, lietotāja pieredzes projektētāji, projektu vadītāji, zīmolvedības speciālisti, grafiskie noformētāji un ražotāji. Starpdisciplīnu pieeja ļauj rūpnieciskajiem dizaineriem pilnībā saprast problēmu un meistariski izveidot risinājumu, kas atbilst lietotāja specifiskajām vajadzībām. Dažas no slavenākajām rūpnieciskā dizaina aģentūrām ir IDEO, Frog un Teague.

Radot iespēju ieiet būvē un skatīt tās telpas vēl pirms būvbedres izrakšanas, VR ir ieviesusi revolucionāras izmaiņas arhitektūras nozarē. Iepriekš arhitekti savu ideju vizualizēšanai izmantoja stāvu plānus, mērogam atbilstošus modeļus un atveidojumus, bet tagad VR ļauj tiem vest klientus pastaigā pa konceptuālām telpām.VR sniegtās iespējas ļauj izstaigāt ēkā esošās telpas un pat pārvietot mēbeles un ieslēgt vai izslēgt gaismu. Lai gan senāk klientiem vajadzēja būt nepieciešams doties tālā ceļojumā, lai skatītu 3D modeli, mūsdienās ikviens ar uzgalvas displeju un virtuālās ēkas “atslēgu” (t.i., piekļuvi lietotnei un attiecīgajam projektam) var skatīt ēku virtuālajā režīmā.

Viena no svarīgākajām VR nākotnes jomām ir medicīna. Šī tehnoloģija var būt ļoti noderīga dažādās medicīnas jomās, piemēram, cilvēka anatomijas izpētē un neatliekamās palīdzības darbinieku apmācībā par rīcību nopietnas krīzes gadījumā. Situācijas, kuru imitēšana reālajā dzīvē būtu sarežģīta vai ļoti dārga, ir relatīvi viekārši imitējamas virtuālajā vidē. Līdz ar to virtuālās programmas var sniegt ārstiem iespēju attīstīt empātiju, iejūtoties vecāka gadugājuma pacientu vai invalīdu ādā. Ir pat konstatēts, ka virtuāls ceļojums uz Karību salu pludmali palīdz mazināt pacienta satraukumu pirms operācijas.

Tāpat kā virtuālā ķirurģija, kas var palīdzēt ārstiem sagatavoties reālajām operācijām, lidojumu simulatori izmanto virtuālās realitātes tehnoloģijas, kas ļauj pilotiem praktizēties pirms lidošanas ar īstu lidmašīnu. Lai gan lidojuma simulatori ir populāras VR spēles, detalizētākie simulatori ir būtiski mācību līdzekļi. Daudzu pētījumu rezultāti norāda, ka visas darbības, kas saistītas ar lidmašīnas pacelšanos no lidlauka un nonākšanu plānotajā galamērķī, tiek iegaumētas labāk, ja tiek arī fiziski veiktas, ne tikai apgūtas no aprakstiem mācību līdzekļos. 

Mācības reālajā dzīvē noteikti paliks būtiska jauno kareivju apmācības sastāvdaļa, lai gan ienaidnieka kareivju lomas spēlēšana un imitētas vides izveide ir laikietilpīga un dārga. Virtuālā realitāte ļauj kareivjiem nonākt nepazīstamā vidē, saskarties ar dažādu apdraudējumu un trenēties saskarē ar mierīgajiem iedzīvotājiem un iespējamiem ienaidniekiem.