Z laboratoří do obýváků míří virtuální světy, které mění nejen herní průmysl
Vybrali byste si modrou, nebo červenou pilulku, které ve filmu Matrix nabízí postava Morphea? Správná volba by vám ukázala, že všichni vlastně žijeme ve světě virtuální reality. Není těžké si představit, že dilema z kultovního sci-fisi budete moci během pár let prožít. Jen to bude místo skutečnosti ve virtuální realitě.
Umělá prostředí nejsou nic nového. Pominemeli trojrozměrné filmy a televize, tak třeba virtuální svět Second Life existuje už od roku 2003 a stále v něm pravidelně hraje přes milion lidí. Další online hra World of Warcraft slaví desetileté výročí a za tu dobu si v ní účet vytvořilo přes sto milionů lidí. V roce 2012 se dokonce zařadila mezi nejvýdělečnější hry historie, když studiu Blizzard Entertainment utržila přes deset miliard dolarů. O dětech, které se rodičům ztrácejí ve světě Minecraft, snad netřeba mluvit.
Technologie pro ovládání her pohybem Kinect pomohla už v roce 2011 Microsoftu k rekordním výsledkům, když se jí jen za 60 dní prodalo osm milionů kusů. Neuhlídané pohybové ovladače pro konzoli Wii rozbily už mnoho televizí.
Pořád šlo ale o virtuální světy zprostředkované přes obrazovku. Teď přichází další stupeň. Samotný pojem virtuální realita se totiž objevil už v 80. letech. Přišel s ním vědec a futurolog Jaron Lanier, který tak se svým týmem VPL Research popsal simulační systém pro rozvoj nových programovacích jazyků v 3D prostředí. Používali k tomu speciální helmu s displeji a rukavici. A v podstatě omylem způsobili pěkný rozruch.
„Najednou jsme měli firmu. Potenciální investoři přicházeli a já jim přes naše zařízení ukazoval vymazlený programovací jazyk. A oni na to: Jazyk?! Vždyť na to používáte rukavici, proboha! Pozornost se prostě přesunula jinam,“ vzpomínal Lanier v roce 1993 pro magazín Wired.
První vlna rozruchu kolem virtuální reality ale skončila zhruba stejně jako Lanierova firma. Ta po pár slibných letech v roce 1990 dospěla k bankrotu, ale její patenty po devíti letech koupila společnost Sun Microsystems.
Potřebná zařízení tehdy byla příliš neskladná a veliká, výkon počítačů nestíhal vytvářet uvěřitelné trojrozměrné prostředí. Z každého zádrhelu v programu se člověku mohlo udělat i fyzicky špatně.
Koncept se ale chytil v televizi. Seriál Star Trek už od 80. let vybavoval kosmické lodi místností s virtuální realitou. Simulátor Holodeck umožňoval zobrazit, cokoli, kohokoli a kdekoli si člověk usmyslel. Teď už něco podobného existuje v několika laboratořích.
Simulovaná stavba Startrekovskému simulátoru se lehce podobá místnost v Institutu průmyslového inženýrství Fraunhofer v německém Stuttgartu. Na zdi a podlahu s projekčními plochami se promítá obraz, jemuž dodají třetí rozměr brýle známé i z 3D kin. Prostředím se „létá“ pomocí speciálního ovladače v ruce.
„Něco podobného se dá udělat i s virtuálními helmami, ale ty mají řadu nevýhod. V simulovaném prostředí nevidíte sami sebe ani reálné okolí, můžete tak při chůzi zakopnout,“ srovnává výzkumník Matthias Aust ve videu na kanálu Computerphile na YouTube.
Asi největším záporem jeho systému je cena kamer, projektorů a 13 běžných počítačů s dvojicí grafických karet v každém, což technologii pro masové rozšíření znevýhodňuje. Nehledě na spotřebu elektřiny.
Využití má ale například ve stavebnictví.
Virtuální model institutu Fraunhofer totiž existoval ještě před stavbou a pomocí laboratoře mohli vědci architektům jasně ukázat své připomínky k vybavení i vyřešit speciální konstrukce se stavební firmou.
„Když jsme měli laboratoř složenou ze šesti projekčních stěn, do umělé reality se dalo ponořit úplně třeba i po dvou minutách. Tak skutečně to působí. Museli jsme přijít se systémem, který by umožnil snáz najít cestu ven. Stěna, která se odsunovala jako dveře, na dotyk vydávala zvuk,“ dodává Aust.
Plně virtuální prostředí neumožnilo zasednout ke stolu k zaznamenání poznámek nebo k poradě. Proto je nová laboratoř složená jen ze tří projekčních stěn a doplněná konferenčním prostorem. K využití se nabízí nejen architektům, ale třeba i inženýrům výrobních společnostech, kteří si v ní mohou detailně projít vyvíjený produkt, ať už jde o auto, nebo třeba komplikovanou součástku.
Pomoc letadlům V ani ne hodinu cesty vzdáleném Institutu Maxe Plancka pro biologickou kybernetiku také mají vlastní simulátor. V místnosti o deseti metrech čtverečních je rozmístěno 16 infračervených kamer, které jsou schopny snímat polohu člověka s milimetrovou přesností. Každá z nich stojí přes půl milionu korun.
„Díky nim víme, kde člověk stojí, kde má hlavu i kam se dívá. Tak ho můžeme zasadit do virtuálního prostředí. Jsou přesné a spolehlivé, což je klíčové,“ vysvětluje ve videu kanálu Computerphile výzkumník Joachim Tesch.
Virtuální realitu přináší helma s brýlemi společnosti Oculus Rift v první developerské verzi. Ta umožňuje jen rozhled po virtuálním prostředí, možnost pohybu ale dodává právě systém kamer.
Přístup se podobá technologii motion capture využívané pro tvorbu speciálních efektů ve filmovém průmyslu. Na rozdíl od práce filmařů ale funguje v reálném čase. Součástí výzkumu je mimo jiné to, jak lidský mozek vnímá prostředí, v němž se nachází. Například úpravou simulovaného okolí virtuálně zvětší vzdálenost, jakou člověk ujde.
„Máte pocit, že procházíte uličkami vesnice, a přitom se pohybujete na malém prostoru v kruhu,“ přibližuje Tesch.
Kromě speciálních kamer je laboratoř sestavena z dnes už relativně běžně dostupných zařízení. Důležité ale je, aby zobrazení zvládalo frekvenci 60 snímků za vteřinu. Nižší způsobuje nevolnost.
Využití se nabízí stejné jako v případě Institutu Frauhofen. Jen díky normálnímu pohybu přináší „přirozenější“ zážitek. Experimenty s úpravou prostoru pro ošálení lidského mozku ale přinášejí více aplikací.
Třeba zvýšení komfortu při létání.
„Zkoumáme možnost využití virtuální reality pro letectví budoucnosti. Zvýšit pohodlí pasažérů můžeme například tím, že virtuálně zvětšíme prostředí v okolí člověka, který se pak cítí lépe,“ přibližuje základní ideu Mirabelle D’Cruzová, která se v německých institutech zapojila do mezinárodního projektu VR-Hyperspace. Ten si vysloužil dotaci z Evropské unie 4,6 milionu eur. Jeho součástí je také snaha upravit technologie tak, aby se člověku při dlouhém pobytu ve virtuálním prostředí nedělalo špatně.
Rozruch na trhu Takový úspěch by byl dobrou zprávou pro soukromé společnosti, které se do světa virtuální reality vrhají se stále větší vervou. Nedávno například investovala v přepočtu přes osm milionů korun televizní společnost BSkyB z mediálního impéria Ruperta Murdocha do firmy Jaunt, která se zabývá vývojem virtuálních prostředí. Ta ještě předtím oznámila, že získala kapitál ve výši více než 140 milionů korun od různých investorů.
„Jaunt vytváří zcela nový zážitek, který změní způsob, jakým se díváme na média,“ uvedl mimo jiné předseda představenstva společnosti IMAX Brad Wechsler.
Ve spolupráci s magazínem Variety nahráli v Jauntu v červenci dění na červeném koberci při premiéře filmu Strážci galaxie. Kdo se na scénu podívá přes zmiňované brýle Oculus Rift, jako by stál uprostřed dění.
Už jen to ukazuje takřka bezmezné využití ve filmovém a reklamním průmyslu. Sledování 3D filmů s šikovným product placementem se dostane na úplně jinou úroveň. To ostatně ukazovaly i virtuální stánky filmových a herních studií na Comic Conech, tedy setkáních fanoušků různých žánrů, kterých se na podobných akcích scházejí statisíce.
Novou vlnu zájmu o virtuální realitu přinesl právě Oculus Rift. Původně startupová společnost sháněla finance na rozvoj projektu na crowdfundingovém serveru Kickstarter v roce 2012. Místo původně kýžených 250 tisíc dolarů vybrala desetkrát tolik – v přepočtu takřka 51 milionů korun. Letos v březnu ji navíc koupil Facebook za dvě miliardy dolarů.
I když Oculus Rift ještě není komerčně dostupný, způsobilo to mezi firmami rozruch.
Společnost Sony ve stejný měsíc oznámila vývoj vlastních brýlí Morpheus, které mají časem doplnit herní konzoli PS4. Google na konci června ukázal vlastní brýle pro virtuální realitu, které se dají vyrobit z lepenky, čoček a chytrého telefonu.
Na trhu to žije. A to jeho spotřebitelskou variantu poradenská společnost pro virtuální byznys KZero pro letošek odhaduje „jen“ na 90 milionů dolarů – tedy na necelé dvě miliardy korun. V roce 2018 už to ale má být v přepočtu takřka 109 miliard korun.
„Jsme neustále vyzýváni novými technologiemi a stále hledáme něco, čím hráče překvapíme. Vždycky jsem věřila tomu, že přijdou hry, do nichž se ponoříte hlouběji než do simulátoru ve Star Treku,“ uvedla na konferenci v Barceloně Jade Raymondová, ředitelka kanadské pobočky herního vývojáře Ubisoft.
Všude dobře, doma nejlíp Její slova pomalu naplňuje řada firem, jejichž projekty dělají virtuální realitu dostupnější
než v případě její laboratorní varianty.
Začít se dá s brýlemi Oculus Rift (k mání za 350 dolarů) či Morpheus, které přenesou do virtuálního světa. Možnost pohybu a interakce v něm pak dodají další společnosti.
Jednou z takových je i vývojářský tým Cyberith, který pro finalizaci svého „virtualizátoru“ shání peníze na Kickstarteru do konce letošního srpna. Cíl získat 250 tisíc dolarů kampaň už ale hravě překonala. Jen 14 dní od startu se jí sešla podpora dosahující takřka 270 tisíc dolarů.
„Mým cílem je povznést virtuální realitu na další úroveň,“ říká na propagačním videu Tuncay Cakmak, jeden z šéfů a zakladatelů rakouského Cyberithu, který první prototypy virtualizátoru vyráběl v otcově dílně.
Na konci jeho snažení je přístroj připomínající dětské chodítko pro dospělé, ukotvený na trojici sloupků. V něm upoutaný člověk se může pohybovat v ponožkách po desce se speciálním povrchem. Senzory přenášejí manévry od běhu přes skok až po sed do ovládání „avatara“ hráče ve hře. Stačí ho připojit k počítači přes USB.
Přidání speciálních ovladačů do ruky a pásků s dalšími senzory na tělo řeší další problém virtuálního světa – přenesení těla uživatele do umělé reality. Ať už jde o náramkové senzory firmy Sixense nebo společnosti Control VR. Ačkoli je přístroj určen hlavně pro hraní, možností využití je více.
„Stejně jako pro hry se dá využít i v profesionálních aplikacích. Už jsme spolupracovali s realitními společnostmi, psychology a vývojovými odděleními,“ říká Holger Hager, další šéf a spoluzakladatel firmy Cyberith, která je připravena první přístroje zákazníkům dodat v červnu 2015.
I Cyberith už má konkurenci. Podobné ovládání nabízí i přístroj Omni texaské společnosti Virtuix, která na Kickstarteru získala místo 150 tisíc dokonce 1,1 milionu dolarů a od investorů pak dostala ještě další tři.
Budoucnost na dotek Pomocí doplňků se dá překonat i snad poslední nedostatek virtuální reality – absence hmatu. Řešení nabízí zpětná vazba, která vibrováním přenáší reakci například do ovladačů herních konzolí nebo mobilních telefonů. Stačí ji přidat do senzorových pásků a rukavic pro ovládání. Na podobném principu už ostatně funguje vesta KOR-FX, která na konci července získala na Kicstarteru v přepočtu 3,8 milionu korun. Dvakrát více, než původně výrobce Immerz chtěl.
Podpora, jaké se podobným projektům na Kickstarteru od drobných investorů dostává, ukazuje na zájem na masovém trhu. Podobně ostatně kdysi zesílila vlna zájmu o chytré hodinky a náramky. Ochota velkých firem kupovat startupy z oboru tomu jen nahrává. Záleží ale na tom, jakou cenu ve výsledku produkty pro virtuální realitu budou mít. Ukázky hráčů reálně běhajících po virtuálních světech Call of Duty, Battlefield nebo Grand Theft Auto ale mohou přesvědčit. Hlouběji do peněženky možná sáhnou zvlášť rodiče strachující se o kondici svých ratolestí sedících u počítačů.
Až tohle všechno přijde – a může to být už příští rok – rozlišíme pak, jaký svět je opravdu skutečný? Už teď vědci popisují, že po dlouhém hraní počítačových her asi 12 procent lidí „slyší hlasy“ a zvukové efekty z virtuálních světů hodiny i dny po vypnutí počítače. Ještě více jich trpí vidinami, například zarytí hráči Tetrisu před usnutím pozorují padající obrazce.
Důsledné ponoření do opravdového virtuálního světa může s lidským mozkem zamávat ještě více. Přibude mnoho psychologických studií začínajících větou „američtí či britští vědci zjistili“. Možná po herním, filmovém a reklamním průmyslu tyto nové technologie pomohou i tržbám farmaceutických firem, které budou matrixovské modré pilulky zapomnění prodávat ostošest.
Laboratoře zkoumají, jak pomocí virtuální reality změnit třeba i cestování letadlem.
O autorovi| Jakub Křešnička, kresnicka@mf.cz
