Rzeczywistość rzeczywiście wirtualna

Wiele osób postrzega wirtualną rzeczywistość jako domenę filmów science fiction i jarmarcznych salonów z grami wideo. Paradoksalnie, to co widzimy na ekranach kin ma niewiele wspólnego z osiągnięciami współczesnej technologii informatycznej, lecz jest zwykle filmową fantazją "na temat". Tymczasem w laboratoriach firm komputerowych i ośrodkach naukowych na świecie prowadzone są interesujące badania nad zastosowaniem "Virtual Reality" w różnych dziedzinach. Ich najpoważniejszym zleceniodawcą są agendy administracji rządowej.

Wiele osób postrzega wirtualną rzeczywistość jako domenę filmów science fiction i jarmarcznych salonów z grami wideo. Paradoksalnie, to co widzimy na ekranach kin ma niewiele wspólnego z osiągnięciami współczesnej technologii informatycznej, lecz jest zwykle filmową fantazją "na temat". Tymczasem w laboratoriach firm komputerowych i ośrodkach naukowych na świecie prowadzone są interesujące badania nad zastosowaniem "Virtual Reality" w różnych dziedzinach. Ich najpoważniejszym zleceniodawcą są agendy administracji rządowej.

Książki i filmy rozbudziły ogromne oczekiwania w stosunku do wirtualnej rzeczywistości. Ludzie spoza branży uważają, że naprawdę można stworzyć cyfrowy świat, trudny do rozpoznania.

Załóżmy, że teza ta niedaleko odbiega od prawdy. Już dzisiaj jest możliwe, aby człowiek, który obsługuje maszynerię wirtualnej rzeczywistości, posmakował jazdę w ponaddźwiękowym bolidzie na pustyni Nevada, mógł poprowadzić pełnomorski statek lub polecieć odrzutowcem, nie narażając się na niebezpieczeństwa. Także coraz częściej architekci proponują bogatym klientom wędrówkę po budowanym domu na ekranie komputera, aby ci mogli sprawdzić, czy projekt spełnia ich oczekiwania. Lekarze szkolą się w wykorzystywaniu techniki wirtualnej rzeczywistości do treningu przed skomplikowanymi operacjami oraz współpracy na odległość, np. aby znany kardiolog mógł nadzorować operację, która jest przeprowadzana na drugiej półkuli, symulując ją w swoim systemie komputerowym. Kolejne ruchy skalpela przekazuje prowadzącemu chirurgowi dzięki zaletom wideokonferencji.

Oczywiście, ludziom marzy się, aby nałożywszy specjalne rękawice i hełm, zatracić się w cyfrowej rzeczywistości i czuć się w niej jak na jawie. Jednak wielu zleceniodawców zadowala się stworzeniem systemów symulacyjnych z wykorzystaniem elementów wirtualnej rzeczywistości. Barierą są możliwości sprzętu i oprogramowania oraz pieniądze.

Mimo to obecne możliwości technologii wirtualnej rzeczywistości pozwalają dobrze symulować sytuacje, które w rzeczywistości są niebezpieczne lub drogie. W Stanach Zjednoczonych pierwszą instytucją rządową, która dostrzegła nowe możliwości wirtualnej rzeczywistości, był Departament Obrony. Na jego zlecenie powstał program symulacji pola walki, dzięki któremu można przeprowadzać bezkrwawe działania wojenne i ćwiczyć proces dowodzenia różnymi rodzajami wojsk. W ślad za Departamentem Obrony poszły m.in. Federalna Agencja Ruchu Lotniczego (Federal Aviation Administration - FAA) i Narodowa Agencja Bezpieczeństwa Drogowego (National Highway Traffic Safety Administration - NHTSA) oraz NASA przy realizacji marsjańskiej misji Pathfindera.

Definicja snu

Co właściwie oznacza hasło wirtualna rzeczywistość? Amerykańscy konstruktorzy symulatorów pojazdów z firmy TRW Inc.'s Space Facility uważają, że wirtualna rzeczywistość to taki stan, w którym użytkownik systemu mimowolnie zaczyna wierzyć, że jego działania będą miały fizyczne konsekwencje.

Dowództwo Programu Wojskowych Ćwiczeń Symulacyjnych US Army (Army's Simulation Training and Instrumentation Command - w skrócie Stricom) przyjmuje założenie, że ich wielostanowiskowe systemy symulacji pola walki muszą dostarczyć wskazówek wszystkim zmysłom użytkownika, aby ten mógł podjąć właściwą decyzję.

Założenie jest proste: użytkownik powinien wczuć się w symulowaną sytuację, aby podejmować wiarygodne decyzje, lecz ich skutek nie może mieć wpływu na jego bezpieczeństwo. Ma to ogromne znaczenie, zwłaszcza w zastosowaniach wojskowych, w których prawdziwe działania są kosztowne i niebezpieczne.

Przełomem w ćwiczeniach pilotów wojskowych stały się symulatory lotu. Ćwiczenia ataku śmigłowca w warunkach poligonowych grożą wypadkiem i są po prostu drogie. Kiedy tę sytuację przetworzymy na program komputerowy z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości, ćwiczenia można odtąd powtarzać bez obawy o zdrowie pilota i budżet sił powietrznych. Dzień można zamieniać w noc, zima w oka mgnieniu staje się latem, a symulacja awarii na pokładzie nie prowadzi do tragedii. Być może poczucie pełnego bezpieczeństwa spowoduje u niektórych niedoświadczonych pilotów przekonanie o nieśmiertelności, lecz lepiej, żeby żółtodziób ginął w wirtualnej rzeczywistości niż naprawdę. Dowódca Stricom, płk Jim Godwin stwierdza żartobliwie, że trening w symulatorach lotu nigdy nie zakończył się śmiercią kursanta w przeciwieństwie do prawdziwych misji. W tym przypadku wirtualna rzeczywistość - mimo niedoskonałości - najlepiej udowodniła potrzebę dalszych inwestycji.

Zadowolony podatnik (na razie amerykański)

Sukcesy wojskowych w zastosowaniach wirtualnej rzeczywistości skłoniły również innych do badań nad takimi systemami. Sami urzędnicy DOD uznali, że technologia wirtualnej rzeczywistości świetnie nadawałaby się do nauki obsługi i naprawy wielu drogich urządzeń. Koszt budowy systemu wirtualnej rzeczywistości jest znacznie niższy od eksperymentowania na samolocie bojowym, wartym miliony dolarów.

Argumenty o obniżonych kosztach, bezpieczeństwie ćwiczeń i możliwości ich powtarzania bez uszczerbku na zdrowiu i zawartości państwowej kiesy skłoniły urzędników NHTSA do wykorzystania wirtualnej rzeczywistości w pracach nad bezpieczeństwem ruchu drogowego. Powstał specjalny symulator drogowy, dzięki któremu można badać zachowanie kierowców w różnych sytuacjach, np. w przypadku nagłego pojawienia się dzieci na drodze czy też gwałtownej zmianie warunków pogodowych. Wyniki badań służą do wprowadzania udoskonaleń w pojazdach i lepszemu projektowaniu dróg.

Wspomaganie projektowania za pomocą wirtualnej rzeczywistości zostało zastosowane przez FAA do budowy centrum kontroli lotów. Nawigowanie w wirtualnym środowisku pozwoliło ujawnić, że niektóre stacje robocze zasłaniają widok kontrolerom lotu. Przeprojektowanie układu sali operacyjnej obyło się bez zbędnych kosztów i miało miejsce na ekranie komputera.

Specjaliści nie mają wątpliwości, że budowa wirtualnych modeli przyczynia się do wcześniejszego wykrycia błędów w projektowaniu. Wirtualna rzeczywistość pozwala również zaproponować nowe rozwiązania, o których pierwotnie nie pomyślano, np. jak lepiej wykorzystać światło słoneczne do oświetlenia danego pomieszczenia.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200