Virtuální Voyager

Cítím se velmi malý, když opatrně procházím lidskou tepnou. Přede mnou se rozvine stopa, a když ji následuji, všimnu si, že ke mně tiše proudí proud hnědé krve. Stálé bouchnutí mi dává najevo, jak blízko musím být tlukoucímu srdci. Krev víří, když dojdu k rozcestí na silnici.

Jdu doleva, ujdu pár kroků a havaruji.

Strhnu si 3D brýle a zjistím, že mám nos přitisknutý k bílé zdi. Jsem v osmistopé krychli, s obrazovkami na třech stěnách a další pod mýma nohama.

Pozorování toku řeky

Toto je jeskyně virtuální reality v Centru pro pokročilé vědecké výpočty a vizualizaci Brown University. Velké katodové projektory napájené výkonnými počítači přenášejí 3D obrazy s vysokým rozlišením na tři stěny a podlahu.

Modelování průtoku krve je jen jednou aplikací této pohlcující technologie. Kromě lékařského zobrazování se Brownova virtuální jeskyně používá pro simulace v tak rozmanitých oblastech, jako je archeologie a studiové umění.

Jeskyně je něco jako holodek ve Star Treku, až na to, že se nemůžete ničeho dotknout, vtipkuje David Laidlaw, jeskynní kurátor a odborný asistent informatiky.

Když si znovu nasadím stereo brýle, jsem znovu ponořen do virtuální krevní cévy. To, co vidím, se pohybuje a mění, jak posouvám svůj pohled. Díky panelu z tekutých krystalů na brýlích, které nosím, počítač sleduje i ty nejmenší pohyby mé hlavy.

Stát tady uvnitř tepny je neobvyklý úhel pohledu, poznamenává Andrew Forsberg a čte mi myšlenky.

Forsberg je spoluautorem simulace, aby pomohla lékařským výzkumníkům prozkoumat problémy, jako je rychlost průtoku krve kolem koronárního bypassu, důsledky zavedení bypassu na jiné místo v tepně a účinek průtoku krve na tvorbu plaku.

Je to jen další způsob, jak simulovat proudění tekutin, říká. Snažíme se prozkoumat, jak by nám ponoření do proudu mohlo pomoci dozvědět se o těchto problémech.

Pohled do minulosti

A nyní, daleko od složitosti lékařského zobrazování, se procházím starověkými ruinami Petry v Jordánsku. Procházím kolem bohatě texturovaných římských sloupů a vcházím do Velkého chrámu, který kdysi pokrýval délku tří fotbalových hřišť.

To je ARCHAVE, aplikace, která rekonstruuje slavné naleziště a má potenciál stát se důležitým nástrojem pro archeologické analýzy.

Když přejdu na jiný pohled, vidím nyní šedou, idealizovanou reprezentaci ruin. Odtud mohu shromáždit jakýkoli druh informací – typy půdy, údaje o příkopech nebo podrobnosti o téměř 250 000 artefaktech, které objevila Brownova archeoložka Martha S. Joukowsky a její tým.

V archeologii je opravdu důležité zdokumentovat místo a vzory v něm, vysvětluje Eileen Vote, architektka, která spolupracovala se stavebním inženýrem Danielem Acevedem na koncipování a vývoji ARCHAVE. Uvědomili jsme si, že kdybychom mohli začlenit příkopy a data v nich a pak dát archeologům způsob, jak je vizualizovat ve 3D, byli by schopni provádět spoustu vizuálních analýz, které dříve dělat nemohli.

Acevedo si navlékne rukavici, která funguje podobně jako myš, a sevře dva prsty k sobě, aby otevřel 3D nabídku. Řekne ARCHAVE, aby zobrazil všechny oblasti, kde byla nalezena keramika, a různá místa na místě se náhle rozzáří zářícími červenými trojúhelníky.

Nemáte špínu, ale máte všechny předměty, říká Vote s hrdostí.

ARCHAVE v současné době zobrazuje pouze jednu archeologickou rekonstrukci starověké Petry. Jeho úspěch však inspiroval Aceveda k tomu, aby se zaměřil na vývoj nástrojů, které budou archeologové potřebovat k vybudování vlastních rekonstrukcí ve virtuální realitě.

Různé tahy

A teď jsem v jiném světě, štětec v ruce a rozjímám o opojné svobodě malování vlastní reality.

Tohle je CavePainting a doktorand Daniel Keefe mě pohlcuje 3D tahy štětcem, jako by samotný vzduch kolem nás byl plátnem.

Program CavePainting, nové dramatické médium pro umělce, má také potenciál pro vědeckou vizualizaci, říká Laidlaw, který se domnívá, že inspirace a osobní bohatství umění by také mělo proniknout do vědeckých obrazů.

Pomocí rukavice Keefe vyvolá 3D nástroj zvaný výběr barvy, pomocí kterého mohu měnit jas, sytost a odstín tahů štětcem. Mohu také změnit velikost štětce a přiblížit obrázek, abych vykreslil jemné detaily. Další funkce pojmenované Splat, Extrude a Jackson Pollock mi umožňují měnit texturu tahů štětcem.

A co je ještě lepší, jakmile namaluji obraz, mohu skrz něj procházet.

[S tímto programem] můžete vytvořit svět, ve kterém žijete, říká Keefe. Nyní chci začít pracovat na tom, aby tyto obrázky vypadaly vizuálně ještě přesvědčivěji, a poté je nechat interagovat s vámi.

Zpět ve skutečném světě

První jeskyně ve virtuální realitě byly vyvinuty kolem roku 1993 a v současnosti je jich několik stovek ve výzkumných institucích po celém světě. Bohužel jsou jen zřídka přístupné veřejnosti.

Pro veřejnost, nejblíže k zážitku z jeskyně, lze nalézt v divadlech virtuální reality s využitím velkoplošných projekčních systémů známých jako silové stěny. Několik z nich již bylo postaveno v Evropě a Asii.

Divadla virtuální reality však nenabízejí stejně hluboce pohlcující pocit jako jeskyně, říká Klaus-Peter Beier, ředitel Laboratoře virtuální reality na University of Michigan.

Když opustím jeskyni a vyjdu ven, moje hlava plave s obrazy, které jsem viděl. Světy, které jeskyně dokáže vykouzlit dívej se nemovitý. Ale když stojím na slunci a cítím letní vánek, uvědomuji si, že v jeskyni není nic cítit, není moc slyšet a rozhodně není co ochutnat ani se dotknout.

Cítím, že se to tam jednou dostane, ale jeskynní realita ještě není tak skutečná.

skrýt