Przeczytaj w weekend
Emil Borzechowski

Emil Borzechowski

Tagi:  MR 

Wirtualna, rozszerzona, mieszana – podróż między rzeczywistościami

Wirtualna, rozszerzona, mieszana – podróż między rzeczywistościami Wirtualna, rozszerzona, mieszana – podróż między rzeczywistościami

W sierpniu 2012 roku rozpoczęła się nowa era wirtualnej rzeczywistości –  podczas targów E3 Palmer Luckey zaprezentował Oculusa Rift. Po siedmiu latach od tego ta do niedawna niszowa branża wychodzi z cienia. A wraz z wirtualną rzeczywistością na popularności zyskują ta rozszerzona i mieszana. Jak je od siebie odróżnić i do czego służą?

Technologia VR była w kręgu zainteresowania  ekspertów i pasjonatów nowych technologii na długo przed narodzinami Oculusa. Uniwersyteckie rozważania na temat urządzeń wyświetlających obraz, które montuje się na głowie, prowadzono już w latach 50. minionego wieku, ale na powstanie pierwszego funkcjonalnego systemu trzeba było poczekać aż do drugiej połowy lat 60. To wtedy amerykański inżynier Ivan Sutherland opracował przyrząd zwany The Sword of Damocles – mechaniczny hełm zdolny do wyświetlania prostych obiektów. Ale do tego sprzętu wrócimy w dalszej części tekstu, gdyż nie jest on typowym przedstawicielem rodziny urządzeń VR, poniekąd wyprzedzał swoją epokę.

Do lat 90. zestawy VR funkcjonowały niemal wyłącznie w roli narzędzi przemysłowych i dopiero pod koniec wieku, podjęto pierwsze próby umasowienia tej technologii. Niestety, ówczesne komputery i konsole były zbyt słabe, aby zapewnić wystarczająco satysfakcjonujące doświadczenia. Swoich sił w starciu z wirtualną rzeczywistością próbowały takie tuzy jak Sega czy Nintendo, wszyscy polegli. Wydawało się, że klęska Virtual Boya na zawsze przypieczętuje los tej technologii. Po blamażu zestawów VR z końca XX. wieku niemal nikt na poważnie nie myślał o powrocie VR do mainstreamowego użytku.

Palmer Luckey, założyciel firmy Oculus, był dobrej myśli i wierzył, że przywróci wirtualną rzeczywistość do łask. Na targach E3 w 2012 roku zaprezentował prototyp gogli nowej generacji, a kilka tygodni później, dokładnie 1 sierpnia, deweloperska wersja Oculus Rifta trafiła na Kickstartera. Choć twórcy potrzebowali 250 tysięcy dolarów na sfinansowanie projektu, już po 36 godzinach zebrali okrągły milion, a w dniu zamknięcia akcji licznik niemalże dobił do 2,5 miliona dolarów.

nullZdjęcie: Oculus

W tamtych czasach taki wynik robił wrażenie – Oculus okazał się piątym najchętniej wspieranym projektem na Kickstartrze. To był moment, w którym serwis crowdfundingowy wkroczył na ścieżkę sukcesu – szybko pojawiły się zbiórki, które pobiły wynik wykręcony przez zespół Palmera, a prób miliona dolarów pękał coraz częściej.

Rift zdążył zapisać się w historii cyfrowej rozrywki, a Luckey dopiął swego – udowodnił, że w branży technologicznej jest miejsce dla konsumenckich gogli VR.

Co prawda na rynkowy debiut wirtualnej rzeczywistości przyszło nam poczekać jeszcze kilka długich lat. Oculus Rift wyszedł z fazy deweloperskiej dopiero w 2016 roku. Wkrótce pojawili się także konkurenci pod postacią HTC Vive oraz PlayStation VR oraz znacznie prostsze urządzenia przeznaczone na rynek mobilny. Rzeczywistość wirtualna rozpoczęła swój marsz ku chwale.

Rozszerzone widzenie

Wspominałem, że wrócimy jeszcze do projektu The Sword of Damocles. Warto bowiem pamiętać, że pierwsze gogle nie były sprzętem do wirtualnej rzeczywistości – ten dziwaczny sprzęt nie wyświetlał obrazu na klasycznych ekranach, obiekty pokazywały się w polu widzenia użytkownika. Było to prawdopodobnie pierwsze urządzenie rzeczywistości rozszerzonej (AR), które mieszało naszą rzeczywistość z tą cyfrową.

Na YouTubie można znaleźć film, który prezentuje działanie tego technologicznego kuriozum:

Przeskoczmy jednak do czasów bardziej współczesnych. Kiedy Palmer Luckey próbował zawojować rynek swoim Oculusem, inżynierowie Google pragnęli połączyć świat rzeczywisty i cyfrowy obraz. Korporacja w kwietniu 2012 roku zaprezentowała Google Glass, futurystyczne okulary z małym, przezroczystym wyświetlaczem umieszczonym w polu widzenia prawego oka. Miał on pełnić funkcję wirtualnego interfejsu, który pokaże nam np. mapy, powiadomienia czy wpisy z portali społecznościowych. Glass miały sprawić, że będziemy postrzegali świat podobnie jak czynił to T-800 w Terminatorze, wzbogacając go o informacje napływające z naszego telefonu.

Projekt Google nie powtórzył sukcesu Oculusa. Sprzęt szybko spotkał się z ostrą krytyką ze strony społeczeństwa. Zarzucono projektantom, że ich sprzęt nie szanuje prywatności osób postronnych. W oprawce umieszczono bowiem kamerę, która nieustannie rejestrowała to, na co patrzył użytkownik okularów Glass. Korporacja wycofała się z pomysłu wdrożenia sprzętu na rynek konsumencki i skierowała go do branży biznesowej, w której również nie poradził sobie zbyt dobrze. W 2015 roku Google porzuciło program rozwoju kontrowersyjnych gogli.

Nie oznacza to jednak, że technologia rzeczywistości rozszerzonej odeszła w zapomnienie. Być może upadł najbardziej obiecujący projekt, ale szybko okazało się, że AR zainteresowały się inne firmy. Sklepy mobilne zaczęły przepełniać się aplikacjami, które pozwalały wyświetlać wirtualne obiekty na obrazie przechwyconym przez kamerę w telefonie. A jedna z nich stała się nawet ogólnoświatowym hitem. I mogę się założyć, że słyszała o niej znakomita większość czytelników naEKRANIE.

6 lipca 2016 roku w sklepach mobilnych debiutuje Pokémon GO i szturmem podbija serca graczy. Firma Niantic mogła spodziewać się, że połączenie innowacyjnej technologii i popularnej marki może przynieść sukces, ale jego skali prawdopodobnie nikt się nie spodziewał. Tamtego lata w Pokémony grali niemal wszyscy.

Pokemon GO - Pokemon Buddyfot. Niantic

Doskonale pamiętam szał, jaki ogarnął graczy w wakacje 2016 roku – ze względu na to, że dopiero co przygarnąłem pod swój dach szczeniaka, musiałem wychodzić z domu na spacer co kilka godzin. I niezależnie od godziny, zawsze spotykałem na swojej drodze grupy zapatrzonych w ekran miłośników kieszonkowych stworów, nie tylko w wieku szkolnym.

Mogłoby wydawać się, że trzy lata temu rynek technologii immersyjnych podzielił się na dwie części – rzeczywistości wirtualnej wykorzystującej hełmy generujące obraz za pośrednictwem klasycznych wyświetlaczy oraz sprzęty rzeczywistości rozszerzonej, które nakładały cyfrowy obraz na fragment świata rzeczywistego.

Niestety, kiedy powoli zaczynaliśmy ogarniać, o co chodzi z tym całym AR i VR, na scenę wkroczył Microsoft i obwieścił wszystkim, że jest jeszcze jedna cyfrowa rzeczywistość: MR.

Technologia pomiędzy technologiami.

Do wyłomu doszło na kilka miesięcy przed pokemonowym szałem. Podczas marcowej konferencji Microsoft zaprezentował sprzęt, nad którym skrycie pracował przez wiele miesięcy. W dobie wszechobecnych przecieków od „dobrze poinformowanych ludzi” premiera hełmu Hololens była sporym zaskoczeniem. A przy okazji nieźle namieszała na rynku immersyjnych technologii. Microsoft zaprezentował bowiem sprzęt, który przypominał klasyczne gogle AR, ale stwierdził, że to urządzenie prezentuje rozwiązanie będące hybrydą AR i VR.

Mixed Reality, czyli technologia rzeczywistości zmieszanej (czasami zwanej rzeczywistością hybrydową) rozwijała koncepcję gogli AR o rozwiązania stosowane dotychczas w sprzętach VR. Jej największą zaletą miała być możliwość przenikania się świata fizycznego i cyfrowego, wchodzenie w interakcję między tymi dwoma rzeczywistościami.

I na tym etapie spora część czytelników może złapać się za głowę. Gogle MR na pierwszy rzut oka mogą nie różnić się od gogli AR, a ich podobieństwo do technologii VR może wydawać się naciągane. Zostawmy zatem ten rys historyczny i skupmy się na najważniejszym.

Na odpowiedzi na pytanie, czym do czorta jest to AR, VR i MR i jak to od siebie odróżnić.

VR – pełna immersja

Na technologie VR najlepiej spojrzeć jak na narzędzie, które pozwala w pełni odciąć się od otaczającego nas świata i całkowicie przenieść się do cyfrowej, wirtualnej rzeczywistości. Hełmy VR projektuje się w taki sposób, aby nie dopuszczały do nas bodźców z zewnątrz. Zakładając gogle na głowę, przed naszymi oczami wyrastają wyświetlacze, które w idealnym scenariuszu powinny pokryć całe nasze pole widzenia. Następnie komputer generuje wirtualne środowisko, które możemy oglądać w zakresie 360 stopni. Gdziekolwiek się nie obrócimy, zobaczymy wirtualne obiekty.

Idealnie zaprojektowane doświadczenie VR będzie w stanie oszukać nasz mózg, że oglądany przez nas świat nie jest wyłącznie cyfrowym tworem, lecz istnieje naprawdę. Przedmioty mają głębię, możemy spojrzeć na nie pod różnym kątem, a gdy np. ukucniemy, zmieni się perspektywa, z której obserwujemy daną scenę. Na tak precyzyjne śledzenie położenia naszego ciała pozwalają systemy rozpoznawania ruchu, monitorujące położenie naszych gogli.

W tym miejscu warto także wspomnieć o tym, w jaki sposób przemieszczamy się po wirtualnej rzeczywistości. Pierwsze egzemplarze gogli nowej generacji korzystały z klasycznych padów konsolowych, szybko jednak pojawiły się bardziej immersyjne rozwiązania: kontrolery takie jak PlayStation Move HTC Vive Controller czy Oculus Touch. Sprzęty te również są monitorowane przez system śledzenia ruchu, dlatego sprzęt jest w stanie wygenerować ich cyfrowy obraz w wirtualnej rzeczywistości.

To jedna z najważniejszych zalet technologii VR. Dzięki kontrolerom ruchu widzimy, gdzie znajdują się nasze ręce i trzymane w nich kontrolery. Pozwala to wchodzić nam w bezpośrednią interakcję z cyfrowym światem – kiedy gramy w Beat Saber, musimy machać rękami, aby przecinać klocki. Zupełnie tak, jakbyśmy trzymali w  dłoniach prawdziwe miecze świetlne.

Immersja to hasło przewodnie wszystkich topowych zestawów VR. Ich producentom zależy na tym, aby w jak największym stopniu przenieść nas do wirtualnego świata. Gogle wyścieła się gąbką z pamięcią kształtu, która idealnie przylega do twarzy i odcina oczy od światła słonecznego. Eksperymentuje się z systemami bezprzewodowymi, aby zwiększyć swobodę ruchu a nawet z systemami haptycznymi, które symulują uderzenia, wrażenie ciepła czy chłodu. Wszystko po to, aby w jak największym stopniu przenieść nas do świata na ekranie.

Odpalając doświadczenie VR, mamy poczuć się tak, jakby świat, na który patrzymy, był naszym światem, a wszystkie nasze ruchy wywierały na niego wpływ

AR – nakładka na rzeczywistość

Technologia rzeczywistości rozszerzonej działa w odmienny sposób. Tak jak już wspomniałem przy okazji opisywania gogli od Google, AR ma wzbogacić nasze otoczenie o nowe, cyfrowe elementy. Mogą to być podręczne systemy powiadomień bądź narzędzia, które ułatwiają prace.

Potencjał gogli AR w największym stopniu wykorzystają pracownicy biznesowi. Świetnym przykładem jest tu np. aplikacja Ikei, dzięki której możemy przymierzyć wirtualnej meble do naszego mieszkania. System odpowiednio je przeskaluje i pozwoli obejrzeć z każdej strony, za pośrednictwem aplikacji w telefonie. Dzięki temu będziemy wiedzieli, jak mniej więcej dany mebel będzie prezentował się w naszym domu zanim jeszcze pojedziemy do sklepu. Z kolei niektóre firmy z branży logistycznej wykorzystują technologię AR do ułatwienia magazynierom poruszania się po halach przemysłowych.

Nie oznacza to jednak, że AR sprawdzi się wyłącznie w biznesie. Na smartfony możemy ściągnąć także gry w rzeczywistości rozszerzonej – nie tylko Pokemon GO – oraz przydatne narzędzia takie jak cyfrowa miarka czy innowacyjne nawigacje, które nakładają strzałki kierunków na widok przechwycony przez kamerę w telefonie.

Rzeczywistość rozszerzona ma jednak jedno poważne ograniczenie – elementy cyfrowe nie wchodzą w interakcję z elementami cyfrowymi. Owszem, umieścimy wirtualne obiekty w naszym otoczeniu, ale kiedy spróbujemy dotknąć je, nic się nie stanie. To tylko cyfrowy obraz nałożony na to, co uchwyci obiektyw w telefonie bądź goglach. Jeśli chcemy wejść w interakcję, musimy sięgnąć bo rzeczywistość hybrydową.

MR – technologia zmiksowana

Rzeczywistość mieszana na pierwszy rzut oka wygląda tak, jak ta rozszerzona, różni się jednak od niej sposobem funkcjonowania. Technologia ta tworzy trójwymiarowy model naszego otoczenia, aby lepiej rozmieścić cyfrowe przedmioty w naszym otoczeniu. Dzięki temu nie tylko wyświetlają się przed nami pod postacią płaskiego obrazu. Mają także swój wirtualny rozmiar.

No dobrze, ale co to właściwie oznacza? Otóż korzystając z technologii MR, możemy wchodzić w interakcję z wirtualnymi przedmiotami za pośrednictwem fizycznych przedmiotów – czy to naszych dłoni, czy dedykowanych kontrolerów ruchowych. Dzięki temu możemy obsługiwać interfejs np. za pomocą gestów albo wirtualnych wskaźników. Gogle MR wyświetlają obraz tak, jak sprzęty AR, ale pozwalają kontrolować aplikacje tak, jakbyśmy korzystali z zestawu VR.

Aby lepiej zrozumieć różnice między tymi technologiami, wyobraźmy sobie, że powstaje kontynuacja Total War: Warhammer II i jednocześnie trafia na platformy PC, VR, AR oraz MR. Oto jak prezentowałaby się na każdej z nich:

- PC – trójwymiarowy obraz byłby wyświetlany na płaskim ekranie, a my sterowalibyśmy armią myszką i klawiaturą;

- VR – weszlibyśmy bezpośrednio do świata gry i zawiśli w trójwymiarowej przestrzeni nad naszą armią. Jednostki przestawialibyśmy, wskazując na nie kontrolerami ruchu. Moglibyśmy także zmienić perspektywę i spojrzeć na świat gry z punktu widzenia poszczególnych bohaterów;

- AR – grę odpalilibyśmy na telefonie, a jako pole gry zdefiniowali powierzchnię blatu w salonie. Elementy gry zostałyby naniesione na obraz przechwycony przez obiektyw, dzięki czemu moglibyśmy obserwować planszę pod różnymi kątami. Jednostki zaznaczalibyśmy, stukając w ekran dotykowy i za jego pomocą wydawalibyśmy rozkazy;

- MR – Obraz z gry wyświetlałby się w polu naszego widzenia, na goglach MR. Moglibyśmy zdefiniować jego obszar i obserwować go dokładnie tak, jak w przypadku gry na platformę AR. Ale jednostki poruszalibyśmy, zaznaczając je gestami dłoni albo za pośrednictwem specjalnego wskaźnika, rozpoznawanego w taki sam sposób, w jaki rozpoznawane są kontrolery do VR.

Mimo iż wspomniane tu technologie alternatywnych rzeczywistości dopiero raczkują na rynku, z biegiem lat mogą zyskiwać na znaczeniu. Mam nadzieję, że ten krótki przewodnik ułatwi ich rozróżnienie i zrozumienie, do czego każda z nich może zostać wykorzystana.

 

Źródło: Zdjęcie: Pixabay

Co o tym sądzisz?

Porównywarka VOD Nowość Repertuar kin Program TV