Virtualna resničnost, predstavljajte si svoj dom, še preden je zgrajen

Virtualna resničnost: navidezni svet, ki preseneča

Virtualna resničnost (VR) je velika tehnološka zgodba zadnjih nekaj let, s pojavom komercialnih VR komponet in posebej za ta namen narejene programske opreme, pa se z njo zaradi uporabnosti sooča vse več uporabnikov v različnih poklicih. Na nek način se je širša javnost s tehnologijo že srečala s prihodom igrice Pokemoni, Head-up ekrani v avtomobilih, ali 360 stopinjskimi videi. Virtualna resničnost (prevajamo tudi navidezna resničnost) omogoča, da doživite karkoli, kjerkoli in kadarkoli. Tehnologija nam omogoča to, da njen uporabnik vidi, sliši in občuti okolje, kot da bi bil v njem resnično prisoten.
Na površje prihaja vzporedno s tehnologijo Obogatene resničnosti (AR ) poimenovane tudi Mešane resničnosti (MR), ki je na svoj način prav tako uporabna v arhitekturi in nepremičninskem poslu nasploh. Značilnost virtualne resničnosti v primerjavi z zgoraj omenjenima tehnologijama je, da je okolje, ki ga doživljamo v popolnosti umetno ustvarjeno ali z drugimi besedami vse je v celoti 3D zmodelirano, medtem ko se v AR in MR dodatno prikazujejo le določeni elementi. Kot nekakšni hologrami, ki so dodani realnem svetu. Najbolj znan primer MR očal je sistem Hololens, razvit od s strani Microsofta. Ampak o teh - sicer sorodnih tehnologijah, več v prihodnjih člankih.
Tržna vrednost Virtualne resničnosti je leta 2017 dosegala 2,2 milijardi do leta 2020 pa je pričakovati drastično povišanje na kar 19 milijard ameriških dolarjev (@statista 2019), po podatkih VR uprablja 171 milijonov ljudi, prodanih pa je bilo kar 14 milijonov enot naglavnih VR naprav (@businessinsider 2019).
Po začetnem težavnem obdobju pred leti, prva očala so na trg prišla leta 2017, je tehnologija uspešno prešla skepticizem in je s prisotnostjo največjih tehnoloških gigntov kot so Microsot, Faceboook, Apple,… zagotovilo, da bo tehnologija prevzemala vse večji delež in vpliv v našem življenju.

Uporaba v arhitekturi in oblikovanju

Uporaba virtualne resničnosti se razlikuje v odvisnosti od industrije in panoge, kjer jo uporabljamo. Levji delež je pri komercializaciji nosi zabavna industrija z računalniškimi igrami, a zdi se da sta arhitektura in nepremičninski posel nasplošno še najbolje povzela prednosti in uporabnost tehnologije v industriji.
Virtualni sprehod je fraza s katero poimenujemo uporabo tehnologije v arhitekturi. Spekter uporabe je širok, lahko bi rekli da za implementacijo ni ovir. Mar gre za majhne ali velike projekte, za novogradnje ali rekonstrukcije, morda še bolj pomembno pa je dejstvo to, da si s tehnologijo pomagamo vsi udeleženci pri gradnji; projektanti, izvajalci in naročniki. Vsem je dobra predstava o končnem izgledu v pomoč pri delu oziroma pri dojemanju prostora. Virtualna resničnost v arhitekturi nam olajša odločitve in je orodje za kvalitetnejše načrtovanje.
Arhitekturno projektiranje že leta povezujemo z računalniškimi 3D modeli, sedaj pa jih lahko skupaj z "real time render" programsko opremo uporabljamo za vizualiziranje 3D okolja po principu virtualne resničnosti. Rezultat je navdušajoč, predstavlja velik napredek v primerjavi s klasičnimi 2D vizualizacijami (t.i. renderji), z uporabo tehnologije dvignemo nivo zaznve prostora na popolnoma novo raven. Tako prostor polno doživimo že v fazi načrtovanja!

Pri projektiranju smo soočeni s težkimi odločitvami o oblikovanju prostora, tako smo nemalokrat prisiljeni sprejeti odločitve o katerih nismo povsem prepričani. Kakšen bo realen izgled in ali bo prostor res takšen kot si ga želimo?
Z uporabo tehnologije se virtualno sprehodimo po prostoru, objekt v fazi načrtovanja pa ne obstaja več samo na papirju, ampak ga polno doživimo še preden začnemo graditi. Skozi virtualno resničnost zaznamo prave dimenzije prostora, v realnem času spreminjamo barve in materijale, si ogledamo pot sončne svetlobe in sence in najpomembnejše - primerjamo različne postavitve in ideje. Naprednejše oblike izrisov nam omogočajo interakcije v prostoru, kot so prižiganje luči ali premikanje kosov pohištva.

Tehnične lastnosti naprav

Kako uporabljamo VR?

Rokovanje z virtualno resničnostjo se je skozi leta močno razvilo in poenostavilo do te mere, da jo ne dojemamo več kot strašljivo naglavno pošast ali kot nedokončan tehnološki proizvod. Uporaba postaja enostavna in mobilna, slika zadovoljivo čista, premikanje in intarakcije pa tekoče.

Razlike

Trenutno so na trgu na voljo naprave, ki jih v grobem lahko ločimo po načinu pozicioniranja, na samostojne enote in tiste ki za svoje delovanje potrebujejo računalnik in po sposobnosti sledenja gibom t.i. 3DoF ali 6DoF.

Sistemi z zunanjimi pozicioniranjem in sistemi z notranjim pozicioniranjem

Prvi napravi na trgu namenjene širšemu krogu uporabnikov, sta bili leta 2016 HTC Vive in Oculus rift. Te so za delovanje uporabljale povezavo z računalnikom, za pozicioniranje pa sta uporabljali zunanje senzorje, ki so pozicionirali lego očal in kontrolerjev v protoru. Senzorji so nameščeni so v vogalih prostora, ki tlorisno obsega do 5 x 5m in na višini 2m za lažje sledenje uporabnikovih gibov.
Novejši sistemi kot so HTC Vive Cosmos in Oculus Rift S pa za pozicioniranje v prostoru uporabljajo kamere, nameščene na ovoju očal, ki sprotno skenirajo prostor, hkrati tudi lego očal in kontrolerjev (inside-out tracking). Sistem ima kljub malenkost oteženemu sledenju kontrolejev (kamere ne vidijo vedno vseh kotov) več prednosti, najbolj očitna je mobilnost in enostavnost uporabe. Za delovanje ne potrebujemo več zunanjih senzorjev (mobilnost), zaznava pa tudi morebitne ovire na katere smo opozorjeni preden se spotaknemo ob predmet iz resničnega življenja…

Standalone in PC - osebni računalnik

S prihodom očal Oculus Go se je industrija začela zavedati, da je obstoj tehnologije odvisen od enostavnosti uporabe, zato so ta očala zasnovana kot samostojna enota, brez potrebne povezave z računalnikom. Razvil se je segment samostojnih (standalone) VR sistemov, katerih poslanstvo nadaljuje nov rod naprav kot je Oculus Quest. Težava nastane pri strojni zmogljivosti takih sistemov in vsebine, ki jo lahko poganjajo. Celotna strojna (računalniške komponente) je vgrajena v očala, kjer pa je v primerjavi z računalnikom razumljivo manj prostora. Ker samostojne naprave niso več povezave z računalnikom in njihovimi programi, programska oprema posledično bazira na povsem samostojnem portalu, od kjer jo uporabnik preko spletne povezave prenase na napravo. Ločnica med samostojnimi enotami in tistimi ki za svoje delovanje potrebujejo PC bo sčasoma izbrisana, na kar nakazujejo ravno očala Quest, ki imajo dodatno zmožnost povezovanja z računalnikom.

6 DOF vs 3DOF

Ko govorimo o VR napravah, se DoF uporablja za opisovanje osi, ki se jim sledi. Sledenje izvira iz zmožnosti spremljanja spremembe kota ali razdalje na osi s pomočjo strojne opreme. Trenutno so na trgu naprave z 3 in 6 osnim sledenjem, razlog pa se skriva samo v ceni izdelave sistema. Cenejši 3 DoF omogoča samo orientacijsko sledenje,kar pomeni, da se sledijo 3 osi, okoli katerih se lahko predmet vrti. Tovrstne sisteme dobimo pri nekaterih samostojnih VR napravah cenejšega ranga, kot je Oculus Go. Številne igre na samostojnih-mobilnih VR napravah vključujejo sedenje na mestu, kot npr. vožnja z vlakom smrti. V takih okoliščinah lahko uporabniki usmerjajo pogled okrog sebe in tako zanznavajo okolico, če pa se želite sprehoditi po prostoru, potrebujete VR naprave z možnostjo sledenja po 6 DoF.
VR naprave z 6 DoF omogoča spremljanjo položaj in orientacijo očal. Gibanje lahko spremljajo v treh oseh x, y in z, vsaka kombinacija teh treh osi pa lahko izraža gibanje, to imenujemo vektor. Če bi stopili naprej medtem ko nosite očala, bi pozicioniranje prepoznalo, da ste se na primer premikali v osi x. Če bi počepnili, bi se očala po osi z premikale navpično.
VR naprave z 6 DoF so višjega razreda in omogočajo, da se uporabniku svobodno premika po prostoru. Omogočajo hojo po predmetih in ogledovanje okolice iz vseh zornih kotov.

Prihodnost

Da bo svet v prihodnosti dodobra virtualnen nam ni treba posebej povdarjati, kako bo videti nam buri domišljijo, na tem mestu priporočam ogled filma Ready player One, režiserja Stevena Spieldberga. Dejstvo je, da poti nazaj v analogen svet ni več in da je le še vprašanje s kakšno hitrostjo nas bo tehnologija dohitela.

Hand tracking

Na kratko se posvetimo še tehničnim smarnicam na strojnem področju VR naprav. Pred kratkim je Facebook na svoji konferenci predstavil tehnologijo pozicioniranja rok za svoje prihajajoče Oculus naprave. Kamere bodoo sposobne prepoznati gometrijo rok in jo pretvoriti v digitalin model, s katerimi uporabnik nato v virtualnem okolju izvaja interakcije, kar smo prej počeli le s kontrolerji bomo lahko po novem tudi z lastnimi rokami.

Haptična oprema, rokavice

Za izboljšano zaznavo obstajajo na trgu tudi posebna oblačila in rokavice, ki nam omogočajo haptične povratne informacije, kar uporabnik občuti kot dotik, kar dodatno poveča občutek prisotnosti v virtualnem okolju. Dotik, v kombinaciji z drugimi čutili, zlasti z vidom, drastično poveča količino informacij, ki se pošljejo možganom na obdelavo, povečanje informacij pa posledično zmanjšuje napake uporabnika v interakciji z navideznim svetom.

Virtualna resničnost, prihodnost gradnje

Če smo navušen nad prvimi koraki, ki jih je tehnologija naredila v zadnjih letih, kaj nas vse še čaka? Kam se bo tehnologija razvila? Odgovor sloni na razvijalcih strojne in predvsem
programske opreme, ti s svojimi izdelki določajo področja uporabe in zanimivo je dejstvo, da si za določene panoge mogoče sploh še ne znamo predstavljati kako zelo uporabna je lahko tehnologija. Ideje in razvoj prihajajo iz povezovanja problemov specifične stroke in delovanja VR tehnologije, na ta način dobimo smernice za programska orodja s katerim industrija lahko profitira. Omejitev takorekoč ni.
VR je v svojem smislu velika stvar, veliko večja kot samo arhitekturne vizualizacije in virtualni sprehodi. Tehnologija bo v prihodnosti uporabljena na vseh nivojih, spreminjala bo svet - naše delo in prosti čas. Verjetno nikoli ne boste šli na Mars, plavali z delfini, ali prepevali na odru z Rolling Stonesi. Če pa virtualna resničnost kdaj izpolni svoje ambicije, boste morda lahko vse to naredili - in še veliko več - ne da bi celo zapustili svoj dom.