ČO JE VIRTUÁLNA REALITA ?

Prvá verzia-developerská verzia Oculus Rift DK1

Virtuálna realita je technológia, ktorá sa v 21. storočí dostala k bežným ľuďom ako následok lacnejších LCD displejov, výpočtových zariadení a tým zrýchlila vývoj tejto technológie. Najväčší spúšťač virtuálnej reality pre bežných spotrebiteľov bol Google Cardboard, ktorý pomocou spojenia lacného kartónu a displeju zo smartfónu dokázal ľudí priviesť do 3D prostredia, a tak zobrazovať 3D modely a scény s možnosťou interakcie. Pred týmto riešením tu bol Oculus Rift, na ktorom pracoval Lucky Palmer. Tento crowdfundingový projekt nazbieral 2,5 milióna dolárov od fanúšikov. Spustil tak revolúciu a začiatok virtuálnej reality pre PC.

Základom virtuálnej reality je snaha o čo najvernejšie zobrazenie priestorových modelov a scén, manipulácia s nimi, tvorba reálneho sveta, jeho určitej časti so všetkými svojimi zákonitosťami a pravidlami, pohyb v trojrozmernom priestore a to všetko v reálnom čase. Pritom sú využívané základné postupy z oblasti počítačovej grafiky.

Zjednodušene povedané, nasadíte si na hlavu zariadenie (VR headset), v ktorom sa nachádzajú dva, alebo jeden displej. V podstate musí mať každé oko vlastný displej alebo časť obrazovky.

Po nasadení tohto headsetu sa môžete pozerať doľava, doprava, hore a dole, vytvoriť tak 360-stupňové otočenie. Počas otáčania sa vám bude meniť prostredie a vy si tak budete pripadať ako v úplne inom svete. Pohybový senzor, ktorý zisťuje otáčanie, polohu a smer sa na smartfóne nazýva gyroskop. Virtuálna realita určená pre počítač sa umožňuje za pomoci kamier prechádzať vo virtuálnom prostredí. Kamery totiž snímajú bežne neviditeľné infračervené snímače umiestnené na headsete. Tieto snímače sa nachádzajú aj na ovládačoch. Ovládače tak umožňujú simuláciu rúk vo virtuálnej realite.

Virtuálnu realitu delíme do troch skupín, podľa toho, kto sa stará o výkon a teda prepočítavanie a generovanie obrazu. Pre výkon virtuálnej reality používame

Každá z nich má svoje výhody a nevýhody. Môžem povedať, že pre beh virtuálnej reality je najlepší počítač. Nie ale bežný počítač, musí to byť výkonný počítač a spĺňať minimálne požiadavky pre beh virtuálnej reality. Takýto počítač môžeme označiť ako VR-Ready. Všetky zariadenia a popis ku každému zo zariadení nájdete v článku Ako sa dostať do virtuálnej reality.

HTCVivePouživanie

HTC Vive, virtuálna realita vytváraná do priestoru

Problémy virtuálnej reality

Oculus Rift, najznámejší projekt virtuálnej reality

Oculus Rift, najznámejší projekt virtuálnej reality

Virtuálna realita má ešte niekoľko problémov, ktoré jej bránia k dokonalosti.

FPS a rozlíšenie obrazovky

Počítač generuje nový obraz najmenej desaťkrát za sekundu, aby obraz nebol trhaný a aby nebol oneskorený oproti užívateľovým pohybom. Preto má každý desktopový VR headset odporúčané požiadavky pre počítač. Hlavným problémom stále zostáva nedostatočné rozlíšenie pre ľudské oko.

Desktopové headsety s virtuálnou realitou zväčša zobrazujú rozlíšenie v 2160×1200 (1080×1200 na oko). Čo je síce postačujúce, no nie dokonalé. Tento problém sa rieši ako najhlavnejší problém VR a headset HTC Vive PRO, ktorý sa začne predávať v roku 2018, už tento problém zlepšuje s rozlíšením 1400 x 1600.

Káble k headsetu

VR headsety určené pre PC sú k počítaču zapojené pomocou káblov. USB, HDMI a jack vystúp pre slúchadlo sú potrebné na komunikáciu medzi headsetom a počítačom. Bez nich by to nešlo. Problémom je však samotný kábel, ktorý umožňuje pohyb iba do vzdialenosti dĺžky kábla. Príp. hrozí potknutie sa či odtrhnutie kábla. Na bezdrôtovej virtuálnej realite už pracuje spoločnosť TPCast, ktorá už má zariadenie komunikujúce cez wifi, ktoré nahradí káble. Problémom ale je, že batériu (ktorú musíte mať stále pri sebe napr. v kapse) treba nabíjať veľmi často, nakoľko vydrží max. 4 hodiny.

Vlastnosti virtuálnej reality

  • Všetky deje sa uskutočňujú v reálnom čase, pokiaľ možno s okamžitou odozvou na akciu užívateľa
  • Virtuálny svet a objekty v ňom umiestnené majú trojrozmerný charakter, alebo aspoň vytvárajú jeho dojem
  • Užívateľovi je umožnené vstupovať do virtuálneho sveta a pohybovať sa v ňom po rozličných dráhach (chodí, lieta, skáče, rýchlo sa presúva na predom definované miesto)
  • Virtuálny svet nie je statický. S jeho časťami môže užívateľ manipulovať. Virtuálne telesá sa pohybujú po animačných krivkách, ovplyvňujú užívateľa a aj seba navzájom

Vývoj a vznik Oculus Rift

Výskumníci pracujú na zariadeniach virtuálnej reality už mnoho rokov. V šesťdesiatych rokoch Raymond Goertz z Argonnského Národného Laboratória v Illinois a Ivan Sutherland z Massachusettského Technického Inštitútu predviedli prvú verziu headsetu pre virtuálnu realitu. Goertz, a neskôr Michael Noll z Bellových Laboratórií, vyvinuli prototyp force-feedbackových zariadení. V posledných rokoch nastal rýchly rozvoj zariadení pre virtuálnu realitu. Počítače sú dnes výkonnejšie, majú väčšiu kapacitu pamäte a sú aj lacnejšie. Tieto zlepšenia ako aj LCD displeje dovoľujú vývin virtuálnej reality rýchlejšie.

História Oculus Riftu

Vývoj Oculus Riftu, VR headsetu, ktorý odštartoval revolúciu VR pre bežných používateľov začal už v roku 2009, keď vtedy 17-ročný Palmer Luckey začal v garáži experimentovať so stavbou svojho vlastného VR headsetu, pretože nebol spokojný s ničím čo bolo na trhu. V priebehu rokov vzniklo niekoľko prototypov, o ktorých písal na fórach MTBS3D (Meant to be seen in 3D). V tom čase začínala s VR experimentovať aj rada veľkých spoločností a taktiež programátor John Carmack (jeden z najlepších programátorov herného priemyslu).

John a Palmer sa na tomto fóre stretli. John požiadal Palmera či by mu nepredal jeden z jeho headsetov. Palmer tak vzal svoj jediný headset a poslal ho smerom k Johnovi. Hoci sa jednalo o jediný prototyp v tej dobe, Palmer to komentoval slovami, že „nemôže odmietnuť Johna Carmacka“. Ďalšou firmou, ktorá začínala experimentovať s VR bola Sony. John im odporučil, aby na to najali práve Luckeyho, avšak Sony to odmietlo s tým, že nebudú najímať 19 ročného chlapca bez skúseností.

Spoločnosť Oculus

Medzitým v roku 2012 vzniklo meno Oculus a začala sa chystať prvá Kickstarter kampaň, ktorej pôvodným cieľom bolo predať 100 kusov. Oculus Rift bol verejne známy aj na kampani na Kickstarteri (platforma na podporu startupových projektov). Stál sa veľmi úspešným. O dva mesiace vznikla nezávislá spoločnosť a projekt Oculus Rift bol podporený 2,5 miliónmi dolárov. V marci 2014 spoločnosť Facebook kúpila Oculus za 1,91 miliárd eur.

Využitie virtuálnej reality

Oblasti, v ktorých budeme môcť využívať VR

  • Zdravotníctve, kde napr. pomáha pri tupozrakosti, ale aj ako pomôcka pri výučbe budúcich chirurgov
  • Taktiež pomáha ľudom s rôznymi fóbiami. Sú už vytvorené hry pre aviafóbiu, arachnofóbiu, paranojua pod.
  • Ľudom trpiacim chorobami – imobilita, skleróza, autizmus a pod.
  • Simulácia pre výcvik letcov, vojenských operácií a pod.
  • Robotika
  • Architektúra
  • Fyzikálne experimenty
  • Hry a zábava
  • Filmy a videá
  • Výučba
  • Športové prenosy
  • Pornopriemysel

Autor článku : Michael Šubák

Gif obrázky : Giphy