هر آنچه بايد در مورد واقعيت مجازي بدانيد (بخش دوم و پاياني)

ماري ويتون معتقد است كه صنعت بازي و سرگرمي باعث پيشرفت و توسعه‌ي فناوري واقعيت مجازي خواهد شد. صنعت بازي ويديويي به‌طور ويژه‌اي باعث پيشرفت‌هايي در زمينه‌ي گرافيك و صداگذاري شده است و مهندسان مي‌توانند از اين پيشرفت‌ها در عرصه‌ي واقعيت مجازي نيز بهره ببرند. يكي از پيشرفت‌هايي كه ويتون بسيار آن را جذاب مي‌داند، متعلق به دستگاه وي (Wii) از شركت نينتندو است. اين دستگاه نه‌تنها يك محصول تجاري با قابليت‌هايي در زمينه‌ي رديابي حركات است؛ بلكه مي‌تواند براي افرادي كه بازي ويدويي نمي‌كنند هم جذاب و مقرون‌به‌صرفه باشد. از آنجايي كه سيستم رديابي و سيستم دستگاه‌هاي ورودي، دو سيستمي هستند كه از ساير فناوري‌هاي واقعيت مجازي عقب مانده‌اند، دستگاه وي مي‌تواند اولين موج از پيشرفت‌هاي مفيد براي سيستم‌هاي واقعيت مجازي باشد.

• زبان مدل‌سازي واقعيت مجازي (VRML): اولين زبان مدل‌سازي سه‌بعدي براي وب
• 3DML: يك زبان مدل‌سازي سه‌بعدي كه متخصص مي‌تواند با نصب افزونه يا پلاگين، از يك نقطه ديدن كند. متخصص براي ديدن مي‌تواند از اكثر مرورگرها استفاده كند.
• X3D: زباني است كه جايگزين VRML شد. اين زبان يك استاندارد براي خلق محيط مجازي در اينترنت است.
• COLLADA: يك فرمت و قالب براي تبادل فايل در برنامه‌هاي سه‌بعدي

البته بسياري از متخصص كارشناسان محيط مجازي معتقدند كه سيستم اينترنت سه‌بعدي و مجازي بدون HMD، محيطي مجازي به‌ وجود نمي‌آورد. اين سيستم‌ها مخاطب و متخصص را در خود غرق نخواهند كرد و سيستم رديابي و نمايش تصاوير آن‌ها مطابق با دنياي واقعي نخواهد بود.

دنياي واقعيت مجازي در اوايل دهه‌ي ۱۹۹۰، بسيار كوچك بود. درست است كه صنعت بازي‌هاي ويديويي و دنياي فيلم‌سازي درصدد استفاده‌ي بيشتر از واقعيت مجازي هستند؛ ولي استفاده از واقعيت مجازي در دنياي واقعي امروز شامل زمينه‌هاي ديگري نيز مي‌شود. برخي از معماران با استفاده از فناوري واقعيت مجازي، نقشه‌ي ساختماني را كه قرار است بسازند، پيش از ساخت در اختيار مشتريان قرار مي‌دهند. مشتريان با ديدن اين نقشه و راه رفتن داخل آن ساختمان سه‌بعدي، انديشه متخصصين نهايي خود در مورد ساختمان را مي‌گويند و مي‌توانند قبل از ساخت، نقشه را عوض كنند. مدل‌هاي مجازي احساس كامل‌تري در مورد ساختمان به شما مي‌دهند تا اينكه شما صرفا از روي يك نقشه دوبعدي ساختمان را تصور كنيد.

در دنياي پزشكي، افراد مي‌توانند با استفاده از محيط‌هاي مجازي، به كارآموزان هرچيزي را ياد بدهند؛ از روش‌هاي جراحي تا تشخيص بيماري. جراحان از واقعيت مجازي نه‌تنها براي يادگيري دادن، بلكه براي انجام جراحي‌هاي از راه دور با كمك دستگاه‌هاي رباتيك نيز استفاده مي‌كنند. اولين جراحي رباتيك در سال ۱۹۹۸ در بيمارستاني در پاريس انجام شد. بزرگ‌ترين اشكال جراحي با كمك واقعيت مجازي، وجود تأخير در آن است؛ چراكه هرگونه تأخير در اين اقدام حساس، حس غيرطبيعي بودن را به جراح القا مي‌كند. همچنين سيستم‌هاي واقعيت مجازي بايد بازخورد بي‌عيب و نقصي به جراح بدهند.

 بزرگ‌ترين چالش‌ها در عرصه‌ي واقعيت مجازي عبارت‌اند از: ساخت سيستم‌هاي بهتر از انديشه متخصصين رديابي، يافتن راه‌هاي طبيعي‌تر براي تعامل متخصصان با محيط مجازي و كاهش زمان ساخت محيط‌هاي مجازي. كمپاني‌هاي سيستم رديابي كمي از زمان پيدايش واقعيت مجازي به كار خود ادامه داده‌اند و بيشتر كمپاني‌ها، كوچك هستند و زياد در اين عرصه دوام نمي‌آورند. همچنين كمپاني‌هاي زيادي روي دستگاه‌هاي ورودي مخصوص واقعيت مجازي كار نمي‌كنند. اكثر توسعه‌دهنگان صنعت واقعيت مجازي بايد به تكنيكي تكيه كنند كه منشأ و مقصد ديگري دارد و اميدوار باشند كه شركت‌هايي كه از اين صنعت حمايت مي‌كنند، سرپا باقي بمانند. براي ساخت دنياهاي مجازي زمان زيادي صرف مي‌شود؛ چراكه بايد طبيعي جلوه كنند. ساخت يك اتاق در دنياي مجازي نيازمند كار تيمي از برنامه‌نويسان به مدت بيش از يك سال است.

چالش ديگر براي توسعه‌دهندگان محيط مجازي، ساختن محيطي است كه از انديشه متخصصين ارگونوميك خوب باشد. بسياري از سيستم‌هاي واقعيت مجازي متكي به سخت‌افزار هستند كه وجود آن مي‌تواند حركات متخصص را محدود ‌كند. اگر اين سخت‌افزار به‌خوبي طراحي نشده باشد، متخصص حس مي‌كند تعادل ندارد؛ كه اين خود باعث مي‌شود ديگر در محيط مجازي غرق نشود و از طرفي باعث مي‌شود كه او از محيط دل‌زده شود و حالت تهوع به او دست دهد. البته همه‌ي متخصصان دچار اشكال دلزدگي و حالت تهوع نمي‌شوند و ممكن است ساعت‌ها بتوانند بدون هيچ اشكالي در دنياي مجازي حضور داشته باشند؛ ولي از طرف ديگر افرادي هم هستند كه تنها با گذراندن چند دقيقه در دنياي مجازي دچار اشكال مي‌شوند.

يكي ديگر از نگراني‌ها مربوط به اقدامات جنايت‌كارانه است. تعريف اقداماتي مثل قتل و جرايم جنسي اشكال‌ساز شده است. مقامات چگونه مي‌توانند افراد مجرم در محيط مجازي را متهم كنند؟ مطالعات نشان مي‌دهد وقتي افراد در محيط‌هاي شبيه‌سازي شده قرار مي‌گيرند، واكنش فيزيكي و احساسي آن‌ها به اين محيط‌ها كاملا واقعي است. از همين رو، اين احتمال وجود دارد كه آن‌ها قرباني يك حمله‌ي مجازي شوند؛ موردي كه به احساسات دنياي واقعي آن‌ها ضربه بزند. آيا مي‌توان فرد خاطي و حمله‌كننده را مجازات كرد؟ ما هنوز پاسخي براي اين سؤالات نداريم.

مفهوم واقعيت مجازي، دهه‌ها است كه مطرح شده؛ ولي عموم مردم از اوايل دهه‌ي ۱۹۹۰ با مفهوم آن آشنا شدند. در اواسط دهه‌ي ۱۹۵۰ فردي به‌نام مورتون هيلينگ كه يك فيلم‌بردار سينما بود، تئاتري را در ذهنش تصور كرد كه بتواند تمامي حواس مخاطبان را معطوف خود كند و آن‌ها را بهتر غرق در داستان كند. او در سال ۱۹۶۰ دستگاهي به نام Sensorama ساخت كه حاوي يك نمايشگر استريوسكوپي، فن، پخش‌كننده‌ي بو، بلندگوهاي استريو و يك صندلي متحرك بود. او همچنين يك نمايشگر تلويزيوني كه روي سر قرار مي‌ٰگرفت (HMD) طراحي كرد؛ وسيله‌اي كه به متخصص اجازه مي‌داد تلويزيون را به‌صورت سه‌بعدي تماشا كند. متخصصان فيلم مخاطباني بودند كه نمي‌توانستد در فيلم تأثيري ايجاد كنند؛ ولي در فيلم غرق مي‌شدند. الگو گرفتن از بسياري از ايده‌هاي هيلينگ، باعث پيدايش واقعيت مجازي شد.

مهندسان فيلكو كورپوريشن، اولين HMD را در سال ۱۹۶۱ ساختند و آن را هدسايت (Headsight) ناميدند. اين كلاه حاوي يك صفحه نمايش ويدئويي و سيستم رديابي‌ بود كه مهندسان آن را به يك سيستم دوربين مدار بسته متصل كرده بودند. آن‌ها قصد داشتند از HMD در شرايط خطرناك استفاده كنند. يك متخصص مي‌توانست با تنظيم زاويه‌ي دوربين از طريق چرخاندن سرش، يك محيط واقعي را از دور مشاهده كند. كمپاني بل لابراتوريز، از HMD مشابه براي خلبانان هليكوپتر استفاده كرد. اين كمپاني با اتصال HMD به دوربين‌هاي مادون قرمز كه به زير هليكوپترها چسبيده بودند، به خلبانان اين قابليت را داده بود كه ديدي واضح از محيط در شب پيدا كنند.

در سال ۱۹۶۵ يك دانشمند كامپيوتر به نام ايوان ساترلند، در فكر ساختن وسيله‌اي به‌نام Ultimate Display بود. افراد مي‌توانند با استفاده از اين وسيله، به دنيايي مجازي نگاه كنند كه همانند دنياي واقعي است. اين ايده بيش از هر ايده‌اي باعث گسترش واقعيت مجازي شد. ايده‌ي ساترلند شامل موارد زير است:

• ديدن يك دنياي مجازي كه براي هركسي به‌مانند دنياي واقعي است، از طريق يك HMD صورت مي‌گيرد و براي واقعي‌تر به انديشه متخصصين رسيدن اين دنيا بايد محرك لمسي و صداي سه‌بعدي به آن اضافه شود
• كامپيوتري كه تأخيري در دنياي مدل‌سازي شده ايجاد نكند
• كاربران بتوانند اشياء را به‌صورت طبيعي در محيط مجازي دستكاري كنند

ساترلند در سال ۱۹۶۶ نوعي HMD ساخت كه به يك كامپيوتر متصل بود. ارائه‌ي تمامي مسائل گرافيكي مربوط به نمايشگر، وظيفه كامپيوتر بود" گفتني است كه قبل از آن زمان، HMD-ها تنها به دوربين‌ها متصل مي‌شدند. ساترلند از يك سيستم تعليق براي نگه داشتن HMD استفاده كرد؛ چراكه براي يك متخصص خيلي سنگين بود. HMD مي‌توانست تصاوير را به‌صورت استريو به نمايش دربياورد، به تصوير عمق بدهد و حركات سر متخصص را رديابي و دنبال كند تا با توجه به اين حركات، زمينه ديد متخصص تغيير كند.

وزارت دفاع و بنياد ملي علوم ناسا، بيشتر از همه در زمينه‌ي پروژه‌هاي واقعيت مجازي سرمايه‌گذاري كرد. سازمان CIA مبلغ ۸۰ هزار دلار به‌عنوان پول پژوهش به ساترلند اعطا كرد. برنامه‌هاي‌ اوليه‌ مربوط به شبيه‌ساز وسايل نقليه بودند و در تمرين دادن افراد متخصصد داشتند. از آنجايي كه تجارب پرواز در شبيه‌سازي‌ها كاملا شبيه به پرواز واقعي در ارتش، ناسا و مؤسسات هوايي نبود و وقفه‌اي حداقل يك روزه بين پرواز شبيه‌سازي شده و پرواز واقعي وجود داشت، عملكرد خلبانان در دنياي واقعي لطمه مي‌خورد.

فناوري واقعيت مجازي سال‌ها از چشم عموم دور ماند. تقريبا تمامي پيشرفت‌هاي واقعيت مجازي تا دهه‌ي ۱۹۸۰ مربوط به شبيه‌سازهاي وسايل نقليه بود. ولي بعد از اين دهه، در سال ۱۹۸۴ يك دانشمند كامپيوتر به نام مايكل مك‌گريوي تلاش كرد از فناوري واقعيت مجازي در طرح تعامل انسان و كامپيوتر (HCI) استفاده كند. HCI هنوز هم نقش مهمي در پژوهشات واقعيت مجازي ايفا مي‌كند و علاوه بر اين، در آن زمان منجر به جلب شدن انديشه متخصصين رسانه به واقعيت مجازي شد.

جارون لينير، براي اولين بار در سال ۱۹۸۷ از اصطلاح واقعيت مجازي استفاده كرد. در دهه‌ي ۱۹۹۰ توجه رسانه به واقعيت مجازي بيشتر شد. اين عمل باعث شد كه مردم انتظارات غير واقعي زيادي از واقعيت مجازي پيدا كنند. وقتي عموم مردم متوجه شدند كه واقعيت مجازي آنطور كه آن‌ها فكر مي‌كردند، پيشرفت نكرده است و انتظارات آن‌ها را برآورده نمي‌كند، اين موضوع از ذهن‌ها پاك شد. امروزه سازندگان واقعيت مجازي سعي مي‌كنند كه در مورد توانايي‌هاي واقعيت مجازي اغراق نكنند. آن‌ها همچنين گاهي از به‌ كار بردن لفظ واقعيت مجازي دوري مي‌كنند.