Mis elukas on virtuaalreaalsus?

31. jaanuaril toimus Pärnu Apollo raamatupoes ja Apollo kinos järjekordne MängudeÖÖ, mille raames sai proovida kätt mitmetel mänguturniiridel ning kogeda ka virtuaalset reaalsust. Virtuaalreaalsusest on küll palju räägitud ja kirjutatud, kuid mida see endast siiski täpsemalt kujutab?

Mis on virtuaalne reaalsus?

Virtuaalreaalsus ehk tehistegelikkus on arvutiga loodud maailma ja objektide simulatsioon, mida inimene saab tajuda nägemis-, kompimis-, kuulmis-ja/või lõhnameelte abil ning milles kasutaja ja virtuaalne maailm saavad üksteist vastastikku mõjutada.

Virtuaalreaalsust on võimalik kogeda spetsiaalsete VR-seadmete vahendusel, nagu andmekindad, spetsiaalsed mütsid, prillid, peakomplektid, jooksurajad ja muud aparaadid. Hetkel on tehnoloogia arenenud vaid nii kaugele, et tehismaailma saab tekitada ainult pildi ja heli abil, kuid juba katsetatakse ka seadmeid, mis võimaldaksid näiteks kompida virtuaalseid objekte. Reaalset produkti tavakasutaja jaoks pole veel aga loodud. Samuti tehakse katseid lõhnageneraatorite loomiseks, kuid seegi kuulub hetkel veel ulme valdkonda.

„Kõige õigem“ virtuaalreaalsus on kolmemõõtmeline arvuti poolt genereeritud ruum, milles kasutaja ja maailm saavad üksteist vastatikku mõjutada. Virtuaalne reaalsus peab muutuma vastavalt kasutaja tegevusele ning paus inimesepoolse mõjutuse ja tehismaailmas toimuva muutuse vahel peaks olema võimalikult väike. Pilt, heli ja tehismaailma struktuur peaksid olema niivõrd realistlikud, et kasutaja unustaks mõneks ajaks teda ümbritseva reaalsuse.

Mis on immersioon?

Ingliskeelne termin immersion tähistab kasutaja kohalolekutunnet virtuaalruumis. Kohalolekutunde kvaliteet oleneb VR-seadmete kvaliteedist, tehnoloogiast ja tehismaailma detailsusest. Kõige vahetuma immersiooni puhul kaob kasutajal pärismaailma ja virtuaalsuse vaheline piiritunnetus.

Immersiooni tüübid

Taktilise immersiooni saavutamiseks peavad kasutajad tehismaailmas midagi tegema. Näiteks tuleb  lennukisimulaatorites lüliteid ja nuppe plõksutada, rooli näppida ning mõõdikuid jälgida, et edukalt virtuaalset lennukit juhtida.

Strateegiline immersioon on rohkem seotud vaimse sisseelamisega, mis tekib hallide ajurakkude pingutamisel. Näiteks malet mängides vajuvad mängijad mõttes malelauale, et läbi mõelda kõik võimalikud käigud.

Narratviine immersioon tekib näiteks raamatu lugemisel ja filmi vaatamisel, mil inimene „kaotab“ end teise reaalsusesse tänu kujuteldavas maailmas toimuvale tegevusele.

Ruumiline immersioon tekib siis, kui virtuaalset reaalsust simuleeriva seadmega loodud kujutis tekitab kasutajas tunde, et tema keha ja vaim asuvad tehismaailmas.

Tehnilised parameetrid
Antud artiklis käsitlen eelkõige just ruumilist immersiooni, lugemise ja mõtlemise propagandat võite leida koolist. Mängustuudio Valve virtuaalreaalsuse uuringutiimi sõnul peavad VR-seadmel olema kohalolekutunde tekitamiseks järgmised parameetrid:

Suur vaatenurk (80+ kraadi)
Korralik lahutusvõime (1080 pikslit või rohkem)
Kiire kaadrisagedus (~95 Hz)
Kõik pildivälja punktid on valgustatud üheaegselt
Läätsede olemasolu (maksimaalselt 2, kuid tulevikus tahetakse nendest täielikult lahti saada)
Optiline stabiliseerimine
Väga täpne kasutaja jälgimine (millimeetri, nurga minuti täpsusega)
Lühike latentsusaeg (~25 ms)

VIRTUAALREAALSED KESKKONNAD

Virtuaalreaalsuse üheks olulisemaks aspektiks on tehismaailma keskkond, mis peab olema hästi läbi mõeldud, et tagada kasutaja sügav immersioon ning saavutada rahuldav tulemus. Kui keskkonnas peaks esinema kas või ükski pisike viga, on see nagu tilk tõrva meepotis ning kasutaja ei saavuta täisväärtuslikku kohalolekutunnet.

On olemas kolme sorti VR-keskkondi, millest igaüks pakub omal tasemel immersiooni:

SiVR ehk Semi-immersive Virtual reality
Esineb kõikvõimalikes simulaatorites, silmapaistvaimaks näiteks on lennukisimulaator. Sellel on üldjuhul suure lahutusvõimega ekraan või võimsad projektorid. Lisaks ekraanile on simulaatori lahutamatuks osaks reaalsed esemed, nagu iste, juhtpaneel, rool, pedaalid ning muu simulaatori jaoks vajalik. SiVR-i puhul on kasutaja teadlik välismaailma eksisteerimisest ning selle eelisteks on madal hind ja kasutushõlpsus. Puudusteks on kohmakad vahendid, millega virtuaalset maailma mõjutada, ning mitut kasutajat korraga samasse keskkonda paigutada on keerukas ülesanne.

CAVE Fully Immersive Virtual Reality
CAVE kujutab endast ruumi, mille seintele, põrandale ning lakke on projitseeritud virtuaalmaailma kujutis. Ruumi nurkades asuvad kõlarid ja liikumisandurid. Kasutaja paneb ette VR-prillid või pähe peakomplekti, mis näitab kolmemõõtmelist pilti. Tehismaailma kujutised loovad võimsad arvutid ja  kujutis ruumi seintel muutub vastavalt inimese liikumisele. Muutuvat pilti näeb kasutaja tänu peakomplektile kolmemõõtmelisena. Kõrglahutusega kujutis, täpne kasutaja liikumise jälgimine ja realistlik heli aitavad kasutajal tehisreaalsusesse sisse elada.

Collaborative Virtual Environments
Tegu on virtuaalse töökeskkonnaga, milles on koos mitmed inimesed, kes saavad üksteisega suhelda, kuid kes asuvad pärismaailmas üksteisest siiski kaugel. Taolise tehistegelikkuse eesmärgiks on tagada inimeste sujuv koostöö ning võimaldada ideede ja kogemuste efektiivne jagamine. Virtuaalne koostöökeskkond tuleb kasuks:

sõjaväelaste ning päästetöötjate väljaõppes
e-õppes
kunstiobjektide näitamisel (virtuaalne galerii)
kirurgiliste operatsioonide läbiviimisel
foobiate ravimisel

Virtuaalreaalsuse kasutusalad

Ehitus ja tootmine
Virtuaalreaalsust kasutatakse ehituses ning arhitektuuris. Näiteks saavad insenerid ning arhitektid luua tulevase ehitise 3D-mudeli ning kujutist iga nurga alt vaadelda, leida võimalikke vigu ning simuleerida pärismaailma ohuallikaid, näiteks ilmastikuolusid. See aitab kaasa kiiremale, täpsemale, ohutumale ja kvaliteetsemale ehitustegevusele.

VR võimaldab inseneridel vaadelda projekti maketi kolmemõõtmelist kujutist. See võimaldab märgata potentsiaalseid riske ja vigu, enne kui füüsiline objekt tootmisesse läheb. Näiteks Balfour Beatty Rail, raudtee ehituse ja hooldusega tegelev ettevõtte, kasutab oma toodete arenduses mõningal määral virtuaalreaalsust.

Autotööstus kasutab virtuaalset maailma automudelite prototüüpide loomisel ning ka disainiprotsessis. See võimaldab madala hinnaga luua ja testida korraga mitmeid prototüüpe, säästes raha nii ehitus- kui ka arendusprotsessi arvelt. Näiteks Land Roveri maasturite tootja kasutab virtuaalset reaalsust tulevaste automudelite arendamisel.

Sõjavägi
Sõjaväes kasutatakse tehismaailma ohtlike olukordadade simuleerimiseks. Virtuaalreaalsus pakub hea võimaluse valmistamaks sõdureid ette igaks võimalikuks stsenaariumiks, ilma nende elu reaalselt ohtu seadmata.

Sõdureid on võimalik treenida reguleeritud, hõlpsasti kontrollitavas keskkonnas ning VR-seade võimaldab sama olukorda läbi mängida mitmeid kordi lühikese ajaperioodi jooksul. Samuti on selle tehnoloogia abil võimalik panna sõdureid tingimustesse, mille reaalne tekitamine oleks keerukas, kallis või lihtsalt võimatu.

Virtuaalreaalsuse seadmeid kasutatakse laialdaselt lennuvägedes pilootide treenimisel ning maavägedes tankistide ja muu rasketehnika juhtide ettevalmistamisel. Oma juhtpaneelide, roolide, näidikute, vibratsioonide ning veateadetega on uuemad simulaatorid üsna tõetruud ning koolitavad sõdurid esmaklassilisteks juhtideks, kes on valmis igaks olukorraks.

Samamoodi treenitakse näiteks ka tuletõrjeautode juhte – simulaatoris tehakse ülesandeks jõuda võimalikult kiiresti ja efektiivselt õnnetuskohale. Tulevikus võidakse hakata samal viisil ette valmistama kiirabiautode juhte.

Tervishoid
Meditsiinis kasutatakse tehisvirtuaalsust erinevate teraapiate läbiviimisel, alates foobiate ravimisest ning lõpetades insuldi üleelanute taastusraviga. Foobiaravis modelleeritakse patsiendi hirmuallikas, et ta saaks sellega silmitsi seista. Sarnast tehnikat kasutatakse ka sõjaveteranide traumajärgsete stressihäirete ravis. Endised sõdurid paigutatakse virtuaalreaalsesse keskkonda, mis simuleerib sõjatsooni. Sarnaselt foobiate raviga, asetatakse ka stressihäirete seljatamisel patsient oma hirmuallikaga samasse virtuaalsesse keskkonda. Selle meetodi pidev kordamine toob kaasa hirmu ning stressi vähenemise.

Samuti kasutatakse tehiskeskkondi füsioteraapias traumast taastuva või püsiva puudega inimese raviks. Virtuaalne reaalsus julgustab patsiente aktiivsemalt liikuma, paremini orienteeruma ning suhtlema.

Hariduasutused
Virtuaalset reaalsust tahetakse kasutusele võtta muuseumites, näitustel, galeriides, teatrites, teemaparkides ning avastus- ja teaduskeskustes. Ollakse arvamusel, et see teeks haridusasutused veidi köitvamaks ja muudaks uue info omandamise protsessi lõbusamaks.

Muuseumites võimaldaks virtuaalreaalsus külastajal haruldast eksponaati iga nurga alt vaadelda ning kergemal ja lõbusamal moel sellega tutvuda. Kui VR-tehnoloogia edasi areneb, saaksid kasutajad külastada mõnda kindlat ajastut või looduslikku keskkonda, näiteks antiikaja Roomat, viktoriaanlikku Londonit või hoopiski ürgmetsa. Võimaluste arv on praktiliselt piiritu.

Mood
Mood ja tehnoloogia pole võib olla alad, mis esmapilgul üksteisega kokku sobivad, kuid VR võib ka rõivadisainerite elu kergemaks teha. Tehismaailmas saab luua virtuaalseid moepaviljone ja inimesest 3D mudeleid ning eksponeerida valmistoodangut. See teeb riideesemete disainimise protsessi lihtsamaks. Looja saab kokku hoida modellidelt, materjali kulu on väiksem ning valmistooted võivad jõuda laiema publikuni kui moešõul.

Haridus ja teadus

Haridus on valdkond, milles mina näen VR-il kõige enam potentsiaali ning kus sellest oleks kõige rohkem kasu. VR võimaldab õpilastel kokku puutuda tulevikutehnoloogiaga, tehislikult genereeritud maailmaga ning sellega lähemalt tutvuda. Õpetajatele loob virtuaalreaalsus võimaluse esitleda õppematerjali huvitaval ning kergesti vastuvõetaval viisil.

Näiteks mõistaksid astronoomiatudengid tähesüsteeme paremini, kui neil oleks võimalik galaktika simulatsioonis ringi liikuda ning planeete ja tähti lähemalt uurida, või näiteks mõne komeedi liikumise trajektoori analüüsida. Selline õppimismeetod on kasulik loominguliste kalduvustega inimestele ning neile, kellel on lihtsam õppida, kasutades värve, tekstuure jmt.

Teadusmaailmas võib virtuaalset reaalsust kasutada teaduslike tööde tulemuste ja graafikute näitlikustamiseks ning uurimuste jaoks vajalike andmete visualiseerimiseks. VR-i saab kasutada ka ideede ja kontseptsioonide esitlemiseks või siis probleemidele lahenduste leidmiseks, kuid ka füüsika, keemia, astronoomia, bioloogia ja meditsiini õpingutes ning õpetamises.

Sport

Spordis kasutatakse tehismaailma treeningutel näiteks golfis, suusatamises, rattaspordis ja paljudel muudel aladel. See aitab mõõta ning jälgida sportlase parameetreid, analüüsida treenigmeetodit ning seda vajadusel korrigeerida. Samuti aitab tehisreaalsus ka spordivarustuse ning -riiete disainimisel ja toob spordiüritused publikule lähemale. Pole mõeldamatu, et ühel päeval võiksime korraldada juba virtuaalsete sportmängude võistlusi.

Mängud

Videomängud on valdkond, milles soov virtuaalreaalsust kogeda on senini vast kõige suurem. Kes meist ei tahaks koos oma lemmikkangelastega asuda maailmas, kus kõik on lubatud? Mina sooviksin näiteks väga külastada The Elder Scrolls’i seeriast tuntud Tamrieli, korjata lilli, töötada postiljonina, kuulata sõdurite lugusid nende noorusaegadest ja vahetevahel draakoneid jahtida. Virtuaalse reaalsuse laialdasemat rakendamist on proovinud mitmed ettevõtted, näiteks Nintendo ja Forte Technologies, kuid tehnoloogiliste piirangute tõttu on mitmed katsed lõppenud edutult. Tänapäeval eksisteerib aga juba mitmesuguseid seadmeid, näiteks Oculus Rift, mis on võimeline simuleerima virtuaalset maailma ning ei tekita kasutajale peavalu ega iiveldust. Samuti on olemas jooksurajad, nagu Virtuix Omni, mis teeb immersiooni veelgi realistlikumaks, nõudes kasutajalt oma keha liigutamist, et tehisreaalsuses edasi liikuda.

Ohud

Nagu igal asjal siin päikese all, on ka virtuaalreaalsusel omad halvad omadused. Esiteks võib virtuaalses reaalsuses viibides viga saada kasutaja tugielundkond, kuna inimene võib tehismaailmas ekseldes jätta oma keha unarusse ning see tekitab pikemas perspektiivis lihasvalu, rühihäired ja muid probleeme.

Teiseks enamlevinud tervisehäireks on merehaigus. Mitmed VR-seadmete kasutajad, mina sealhulgas, on kogenud merehaigusele omaseid sümptomeid nagu iiveldus ja peavalu. Negatiivsed efektid ei ole kindlasti universaalsed ning üks inimene võib viibida kübermaailmas probleemideta tunde, samas kui teisel inimesel võib süda läikima hakkata juba esimese paarikümne minuti jooksul.

Psühholoogise tervise seisukohalt on oht kahesuunaline: virtuaalreaalsus võib tekitada sõltuvust ning muuta kasutaja tundetumaks.

Desensibiliseerumine (ehk tundetuks, empaatiavõimetuks muutumine) ohustab inimesi, kes mängivad vägivaldseid videomänge ja vaatavad vägivaldseid filme, kas siis virtuaalreaalsuses või pärismailmas. Kui viibitakse pidevalt vägivaldses keskkonnas, võib võime tunda empaatiat ja hoolivust aja jooksul hääbuda. Sõltlased võivad isegi meelega otsida pärismaailmas mängus kogetud adrenaliinilaksu, võimu ning põnevust.

Kui miski on hea ning pakub inimesele naudingut, kipub see sõltuvust tekitama. Nii on ka kübersõltuvusega. Virtuaalne maailm võib kasutajale niivõrd meeldima hakkata, et selles hakatakse üha rohkem aega veetma ning inimesel võib kaduda arusaam kus jookseb piir päris- ja virtuaalmaailma vahel. See toob kaasa psüühika- ja tervisehäireid.

Kuriteod virtuaalmaailmas

Mis juhtub siis, kui virtuaalmaailmas sooritatakse kuritegu? Kuidas käituda, kui üks inimene teeb teisele tehisreaalsuses vaimselt või füüsiliselt haiget? Kas kurjategija saab karistada reaalsuses kehtivate parameetrite järgi või on tagajärjed leebemad? Kas kasutajal on võimalik virtuaalmaailmas olles tunda valu, nälga, väsimust või janu? Kas sellisel juhul toimuvad muutused inimese kehaga või ainult simulatsiooniga ning millal lõppeb sellises olukorras reaalsus? Need küsimused on seni vastuseta, kuna mainitud probleeme ei ole veel esinenud. Küll aga tasub juba praegu selle üle mõtiskleda.

Raskused

Uusim VR-tehnoloogia ei võimalda luua tehistegelikkust, mida inimene tõelisusega segi ajaks. Kuigi visuaalse poole pealt on VR-il kõik korras – pilt on ilus, ekraanidel on suured resolutsioonid ning kaadrisagedused – hoiavad virtuaalreaalsust hetkel tagasi audio, taktiilne tehnoloogia, sisendseadmed ning inimkeha jälgimise andurid, mis ei vasta veel 21. sajandi teise kümnendi nõudmistele.

Peamiseks probleemiks onfakt, et tehonoloogia ei võimalda luua kasutaja mõistuse n-ö petmiseks piisavalt tõetruud kohaloleku tunnet, mistõttu tekitabki virtuaalreaalsus peavalu, iiveldust ning tasakaaluhäireid. Samuti pole tagatud mugavus ning keerukad VR-seadmed nõuavad enne kasutamist nende tundmaõppimist

Majanduslikult on virtuaalreaalsusele probleemiks selle arendamiseks kuluv aeg. VR-le pühendatud ettevõtted ning teadlased kasutavad arenduses olemasolevaid tehnoloogiaid ning kui need ei vasta enam kasutajate nõudmistele, peavad VR-tegijad ootama, mil teised valdkonnad arenguga järgi jõuavad. Omal käel vajaliku tehinoloogia arendamine on aga kulukas ning keerukas protsess, nii et VR-seadmete tootjad ning mängustuudiod ei hakka ise ratast täiustama. Mida realistlikumat maailma soovitakse luua, seda kauem kulub aega ideede realiseerimiseks.

Virtuaalsest reaalsusest on aastakümneid räägitud, kirjutatud, filme vändatud, lauldud, joonistatud ja fantaseeritud, kuid seda pole põhimõtteliselt veel olemaski. Eksisteerivad küll simulaatorid ja mõningad peakomplektid, mis loovad lahedaid kujutisi tehismaailmast, kuid need ei ole veel suutelised tekitama sellist kohalolekutunnet, millesse inimene saaks ennast unustada. Selles valdkonnas on tehnoloogia alles lapsekingades, seadmeid tavakasutajate jaoks pole veel turul ning sisu spetsiaalselt virtuaalreaalsuse jaoks pole keegi peale kahe ja poole inimese eriti veel tootnud. Pika jutu saab kokku võtta järgmiselt: pole sisu, mida kogeda, sest pole seadmeid, millega seda sisu tarbida. Mina jään igatahes ootama päeva, mil saan täielikult sukelduda mängumaailma nagu Robert Rodrigueze filmis Spy Kids 3-D: Game Over.

Mida aga arvate Teie virtuaalreaalsusest? Kas me oleme selleks valmis, kas meil on seda vaja ja mida arvate selle hetkeolukorrast? Jätke julgelt kommentaare!

Allikad: Virtual Reality, Vikipeedia