Sýndarveruleiki er þegar notandi sekkur sér inn í tölvugert umhverfi sem gefur honum tilfinninguna að hann sé staddur í sýndarumhverfinu frekar en raunverulegu umhverfi sínu. Tölvuleikir hafa nú þegar þróað með sér tækni til að færa notandann inn í gagnvirkt umhverfi þar sem hann er t.d. að keyra rándýran bíl eða á vígvellinum í fyrstu persónu skotleik. Engu að síður veit notandinn alltaf að hann er aðeins áhorfandi sem stjórnar viðburðum í umhverfinu sem er tölvuleikurinn. Markmið með sýndarveruleika er að taka næsta skrefið í þessari þróun og skapa gagnvirkt umhverfi þar sem notandi getur tekið skrefið inn í sýndarveruleikan og hreyft sig án hamla og haft áhrif á það sem gerist í sýndarheiminum.

Svo virðist sem sýndarveruleiki ætli að vera næsta stóra kapphlaupið í tæknigeiranum þar sem flest öll stærstu fyrirtækin eru að vinna í þróun á einhverskonar sýndaveruleika búnaði. Facebook keypti t.d. fyrr á þessu ári Oculus Rift á 245 miljarða króna (Dredge, 2014). Einnig er væntanlegt sýndarveruleikatæki frá Sony, Morpheus. Sýndarveruleiki er komin til að vera, en hvernig virkar sýndarveruleiki og hvernig lítur framtíð hans út.

Tæknin

Vinsælasta aðferðin í framsetningu á sýndarveruleika í dag er með gleraugum eins og Oculus Rift og Morpheus. Til að heilinn í okkur verði ekki meðvitaður að við séum að horfa á hluti í sýndarveruleika þá eru nokkrir mikilvægir hlutir sem verða að vera til staðar í tækinu. Skjárinn í tækjunum notast við þá tækni að skeyta tveimur myndum saman og gerir það notandanum kleift að sjá hlutina í þrívídd og mynda dýpt. Í tækinu eru einnig tvær linsur til að stækka sjóndeildarhringinn. Þótt skjárinn og linsan séu mikilvægir hlutir í tækinu er enginn hlutur mikilvægari en hreyfiskynjararnir sem skynja hreyfinguna á höfði og augum og uppfæra það sem notandinn sér í gleraugunum í samræmi við það.

Mynd 1: Oculus Rift

Þótt þessi útfærsla á sýndaveruleika, að nota gleraugu eins og Oculus Rift, sé sú sem framleiðendur eru mest að einbeita sér að núna, þá er þetta alls ekki eina leiðin. CAVE (Cave Automatic Virtual Environment), eða hellir, er önnur útfærsla. Þessi svokallaði hellir er kassalagað herbergi sem nýtir skjávarpa sem eru staddir bakvið veggina og varpa myndum á þá alla. Notandi hellisins nýtir sér þá hefbundin þrívíddar gleraugu með skynjurum á til þess að horfa á sýndarheiminn. Myndavélar eru á ýmsum stöðum í herberginu til að skynja hreyfingar á höfði notandans og breyta sjónarhorninu. Þessi útfærsla á sýndarheimi á sér langa sögu þar sem hópur úr háskólanum í Chicago kynnti fyrsta slíka hellinn árið 1992 (Rouse, 2011). Þótt hellirinn bjóði ekki uppá jafn djúpt stökk ofan í sýndarveruleikann hefur hann ýmsa kosti, þar á meðal geta notendur verið með skynjara í höndunum sem þeir geta nýtt sér til að hreyfa sig til í sýndarveruleikanum. Þetta er eitthvað sem ekki hefur ennþá náðst að útfæra í nýju gleraugunum eins og Oculus Rift.

Mynd 2: Útfærsla á CAVE sýndarveruleika

Hindranir

Þótt framþróun á sýndarveruleika sé mikil þá eru enn nokkrar hindranir sem standa í vegi fyrir framleiðendum. Þar sem enginn af þessum vörum er formlega komin á markað fyrir almenning hafa framleiðendur verið einstaklega duglegir að fá fólk til að prófa vörurnar. Einn stærsti gallinn sem þeir glíma enn við sem getur haft áhrif á smásölu á slíkri vöru er að það getur haft gífurleg áhrif á jafnvægiskerfið í líkamanum að sitja eða standa kyrr og upplifa sjálfan sig á hreyfingu í sýndarveruleika. Hluti þeirra sem prófar sýndarveruleika tæki verður einfaldlega óglatt við notkun.

Skot þar sem myndavélin eykur hraðan eða þar sem myndavélin skiptir um sjónarhorn án viðmiðunarramma í myndinni hefur verið að valda ógleði hjá mörgum. Þrátt fyrir þetta vilja framleiðendur meina að með nýrri útgáfu munu þessi áhrif minka töluvert þótt það eigi enn eftir að koma í ljós (Stark, 2014).

Á árinu 1997 var orðið mjög vinsælt hjá hinum ýmsu stofnunum, eins og háskólum, að byggja sinn eigin helli eða ,,Cave automatic virtual environment”. Við prófanir á einu slíku kerfi í háskóla í Bandaríkjunum tók einn nemandi eftir því að af þeir sem fundu fyrir ógleði í hellinum vour í meirihluta konur. Þetta var upphafið á áralangri rannsókn á tenginguna á milli ógleði og sýndarveruleika og þá sérstaklega hvort konur væru líklegri að upplifa ógleði. Eftir langa og víðamikla rannsókn komst hópurinn að því að konur væru líklegri að finna fyrir ógleði í sýndarveruleika og var orskavaldurinn að karlmenn áttu auðveldara með að aðlagast sýndarhliðrun (Boyd, 2014).

Mynd 3: Sýndarhliðrun

Sýndarhliðrun á sér stað þegar þú horfir á hlut og frá sjónarhorni A (ViewPoint A á Mynd 3) virðist veggurinn fyrir aftan hlutinn vera blár. Þú færir þig til og horfir á hlutinn frá sjónarhorni B og þá virðist veggurinn fyrir aftan hlutinn vera rauður og kallast þetta sýndarhliðrun (Parallax, e.d .).

Þetta er þó ekki eina vandamálið sem framleiðendur hina nýju sýndarveruleika tækja glíma við. Hreyfingar í sýndarveruleika og hvernig fólk getur notað hendurnar eru vandamál og síðast og ekki síst vantar efni eins og t.d. leikir sem hægt væri að nýta sér í svokölluðum sýndarheimi. Ef fólk sér ekki fram á að geta notað tækið daglega eru eflaust töluvert færri sem myndu fjárfesta í slíku tæki. (Stark, 2014)

Sýndarveruleiki í kennslu

Tækniþróun teygir sig inn í skólakerfið og grunnskólar eru farnir að nýta spjaldtölvur. Hvað ef við tækjum þetta skref örlítið lengra? Hver kennslustofa myndi hafa sýndarveruleika tæki fyrir hvern nemanda. Nemendurnir gætu þá farið og upplifað heim risaeðlana, séð hvernig alheimuinn varð til í fullri þrívídd og þannig upplifað sig á staðnum. Einnig gætu krakkar farið í vettvangsferðir með mun minni fyrirhöfn. Hægt væri að skreppa á staði sem ekki er mögulegt að fara á með einföldum hætti, t.d tunglið eða Mars.

Hér má nefna MUVE - Multi-User Virtual Environment eða fjölspilunar sýndarveruleika sem hefur verið notaður í kennslu (sjá t.d. River City Project) en í MUVE geta margir nemendur nýtt sína persónu (avatar) og  tekið þátt í gagnvirkum samskiptum (Signý Óskarsdóttir og Sóley Birgisdóttir, 2009). Einnig má nefna Second Life sem kennarar hafa verið að prófa.

Í Harvard háskólanum í Bandaríkjunum er hafin vinna við sýndarumhverfi af píramídunum í Giza sem myndi gefa fólki möguleika á að skoða píramídana í sýndarumhverfi heima hjá sér eða í skólanum í stað þess að ferðast til Egyptalands. Þetta er þó ekki eina verkefnið sem er verið að vinna að í Harvard heldur eru þeir einnig að vinna að sýndarumhverfi af Rómarveldinu (Makuch 2014).

Arkitektúr

Arkitekúr er ein af þeim greinum sem hefur í gegnum tíðina getað nýtt sér sýndarveruleika. Þar hefur verið notast mikið við ,,CAVE” útfærsluna á sýndarveruleika, þar sem menn geta gert þrívíddar módel af hönnun sinni eins og t.d. byggingu og gengið í gegnum hana og áttað sig betur á hvernig hönnun þeirra mun koma út og mögulega fundið galla í hönnun og þar að leiðandi sparað mikla peninga (,,Architecture Of Virtual Reality”, 2012).

Læknisfræði

Skurðlæknar og læknar almennt fylgjast með aðgerðum þegar þær eru framkvæmdar, til að læra af öðrum. En þótt það hjálpi þeim að fylgjast með aðgerðunum þá hefur alltaf verið einn ókostur, þeir eru aldrei staðsettir á sama stað og sjálfur skurðlæknirinn og sjá ekki það sem hann sér. Með sýndarveruleika er þetta að breytast. Skurðlæknar í Frakklandi nýttu sér þessa tækni og ákváðu að taka upp aðgerð til að geta seinna meir nýtt hana sem kennsluefni. Þeir nýttu til þessa GoPro Dual Hero kerfi sem nýtir tvær myndavélar til að ná að mynda þrívídd.

Mynd 4: Aðgerð tekin upp fyrir sýndarveruleika

Lokaorð

Sýndarveruleiki er framtíðin, einungis aðeins takmörk mannsins geta komið í veg fyrir hvað hægt verður að gera með sýndarveruleika. Sýndarveruleiki virðist vera tækni sem ætti að vera hægt að nýta á flestum námsstigum, allt frá vettfangsferð fyrir yngri nemendur yfir í kennslutæki fyrir skurðlækna. Þessi nýja kennsluaðferð myndi einnig bjóða nemendum upp á fjölbreyttara nám og hjálpa til við að auka áhugan á námsefninu hjá sem flestum.

Möguleikarnir eru óteljandi á notkun á þessari tækni, við þurfum bara að taka skrefið og hugsa út fyrir rammann hvernig við getum nýtt okkur tæknina.

Höfundar: Árni Fannar Þráinsson og Sindri Sigurjónsson, nemendur í Háskólanum í Reykjavík

Heimildir

Architecture Of Virtual Reality (2012, 8.mars). Virtual Reality. Sótt 9.október 2014 af
http://ahmedsohailbeaconhousecambridge.wordpress.com/2012/03/08/72/
Booyabazooka. (2006, 31.maí). Parallax Example [stafræn mynd]. Sótt 8.október 2014 af
http://en.wikipedia.org/wiki/Parallax#mediaviewer/File:Parallax_Example.svg
Boyd, D (2014, 28.mars). Is the Oculus Rift sexist?. Quartz Sótt 7.október 2014 af
http://qz.com/192874/istheoculusriftdesignedtobesexist/
Dredge, S. (2014, 22.júlí). Facebook closes its $2bn Oculus Rift acquisition. What next?. The Guardian. Sótt 6.október 2014
af
http://www.theguardian.com/technology/2014/jul/22/facebookoculusriftacquisitionvirtualreality
Fondation Moveo. (e.d.). Virtual Reality, a way to transform surgen’s training . Sótt 9.október 2014 af
http://www.fondationmoveo.
com/projects/virtualreality
Háskólinn í Reykjavík. (e.d.). Merki Háskólans í Reykjavík [stafræn mynd]. Sótt 12 september 2014 af
http://www.ru.is/haskolinn/merki/
Makuch, E. (2014. 8.janúar). Virtual reality has huge implications for education. Gamespot. Sótt 29.september 2014 af
http://www.gamespot.com/articles/virtualrealityhashugeimplicationsforeducationoculusriftcreatorsays/
1100641
7020/
[Mynd af skurðlækni að taka upp aðgerð fyrir sýndarveruleika]. (e.d.). [stafræn mynd] sótt 9.október 2014 af
http://www.fondationmoveo.
com/projects/virtualreality
Rouse, M. (2011, mars). Cave (Cave Automatic Virtual Environment). WhatIs. Sótt 8.október 2014 af
http://whatis.techtarget.com/definition/CAVECaveAutomaticVirtualEnvironment
Signý Óskarsdóttir og Sóley Birgisdóttir (2009). Fjölspilun sýndarveruleika í  kennslu. Tölvumál, Tölvumál 1. tbl. 34. árg.
Parallax (e.d.). Wikipedia. Sótt 8.október 2014 af http://en.wikipedia.org/wiki/Parallax
[Skýringarmynd af uppsettningu á CAVE sýndarveruleika]. (2004, 20. apríl). [stafræn mynd] sótt 8.október 2014 af
http://escience.anu.edu.au/lecture/cg/Display/cave.en.html
Stabinger, S. (9.desember 2013) Oculus Rift Developer
Version Back
Example [stafræn mynd]. Sótt 5.október 2014 af
http://en.wikipedia.org/wiki/Oculus_Rift
Stark, C. (2014, 30.september). 5 Roadblocks to Virtual Reality Becoming Mainstream. Mashable. Sótt 6.október 2014 af
http://mashable.com/2014/09/30/virtualrealitymainstreamroadblocks/