هر آنچه باید در مورد واقعیت مجازی بدانید (بخش دوم و پایانی)

ماری ویتون معتقد است که صنعت بازی و سرگرمی باعث پیشرفت و توسعه‌ی فناوری واقعیت مجازی خواهد شد. صنعت بازی ویدیویی به‌طور ویژه‌ای باعث پیشرفت‌هایی در زمینه‌ی گرافیک و صداگذاری شده است و مهندسان می‌توانند از این پیشرفت‌ها در عرصه‌ی واقعیت مجازی نیز بهره ببرند. یکی از پیشرفت‌هایی که ویتون بسیار آن را جذاب می‌داند، متعلق به دستگاه وی (Wii) از شرکت نینتندو است. این دستگاه نه‌تنها یک محصول تجاری با قابلیت‌هایی در زمینه‌ی ردیابی حرکات است؛ بلکه می‌تواند برای افرادی که بازی ویدویی نمی‌کنند هم جذاب و مقرون‌به‌صرفه باشد. از آنجایی که سیستم ردیابی و سیستم دستگاه‌های ورودی، دو سیستمی هستند که از سایر فناوری‌های واقعیت مجازی عقب مانده‌اند، دستگاه وی می‌تواند اولین موج از پیشرفت‌های مفید برای سیستم‌های واقعیت مجازی باشد.

• زبان مدل‌سازی واقعیت مجازی (VRML): اولین زبان مدل‌سازی سه‌بعدی برای وب
• 3DML: یک زبان مدل‌سازی سه‌بعدی که کاربر می‌تواند با نصب افزونه یا پلاگین، از یک نقطه دیدن کند. کاربر برای دیدن می‌تواند از اکثر مرورگرها استفاده کند.
• X3D: زبانی است که جایگزین VRML شد. این زبان یک استاندارد برای خلق محیط مجازی در اینترنت است.
• COLLADA: یک فرمت و قالب برای تبادل فایل در برنامه‌های سه‌بعدی

البته بسیاری از کارشناسان محیط مجازی معتقدند که سیستم اینترنت سه‌بعدی و مجازی بدون HMD، محیطی مجازی به‌ وجود نمی‌آورد. این سیستم‌ها مخاطب و کاربر را در خود غرق نخواهند کرد و سیستم ردیابی و نمایش تصاویر آن‌ها مطابق با دنیای واقعی نخواهد بود.

دنیای واقعیت مجازی در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰، بسیار کوچک بود. درست است که صنعت بازی‌های ویدیویی و دنیای فیلم‌سازی درصدد استفاده‌ی بیشتر از واقعیت مجازی هستند؛ ولی استفاده از واقعیت مجازی در دنیای واقعی امروز شامل زمینه‌های دیگری نیز می‌شود. برخی از معماران با استفاده از فناوری واقعیت مجازی، نقشه‌ی ساختمانی را که قرار است بسازند، پیش از ساخت در اختیار مشتریان قرار می‌دهند. مشتریان با دیدن این نقشه و راه رفتن داخل آن ساختمان سه‌بعدی، نظر نهایی خود در مورد ساختمان را می‌گویند و می‌توانند قبل از ساخت، نقشه را عوض کنند. مدل‌های مجازی احساس کامل‌تری در مورد ساختمان به شما می‌دهند تا اینکه شما صرفا از روی یک نقشه دوبعدی ساختمان را تصور کنید.

در دنیای پزشکی، افراد می‌توانند با استفاده از محیط‌های مجازی، به کارآموزان هرچیزی را یاد بدهند؛ از روش‌های جراحی تا تشخیص بیماری. جراحان از واقعیت مجازی نه‌تنها برای آموزش دادن، بلکه برای انجام جراحی‌های از راه دور با کمک دستگاه‌های رباتیک نیز استفاده می‌کنند. اولین جراحی رباتیک در سال ۱۹۹۸ در بیمارستانی در پاریس انجام شد. بزرگ‌ترین مشکل جراحی با کمک واقعیت مجازی، وجود تأخیر در آن است؛ چراکه هرگونه تأخیر در این اقدام حساس، حس غیرطبیعی بودن را به جراح القا می‌کند. همچنین سیستم‌های واقعیت مجازی باید بازخورد بی‌عیب و نقصی به جراح بدهند.

 بزرگ‌ترین چالش‌ها در عرصه‌ی واقعیت مجازی عبارت‌اند از: ساخت سیستم‌های بهتر از نظر ردیابی، یافتن راه‌های طبیعی‌تر برای تعامل کاربران با محیط مجازی و کاهش زمان ساخت محیط‌های مجازی. کمپانی‌های سیستم ردیابی کمی از زمان پیدایش واقعیت مجازی به کار خود ادامه داده‌اند و بیشتر کمپانی‌ها، کوچک هستند و زیاد در این عرصه دوام نمی‌آورند. همچنین کمپانی‌های زیادی روی دستگاه‌های ورودی مخصوص واقعیت مجازی کار نمی‌کنند. اکثر توسعه‌دهنگان صنعت واقعیت مجازی باید به تکنیکی تکیه کنند که منشأ و مقصد دیگری دارد و امیدوار باشند که شرکت‌هایی که از این صنعت حمایت می‌کنند، سرپا باقی بمانند. برای ساخت دنیاهای مجازی زمان زیادی صرف می‌شود؛ چراکه باید طبیعی جلوه کنند. ساخت یک اتاق در دنیای مجازی نیازمند کار تیمی از برنامه‌نویسان به مدت بیش از یک سال است.

چالش دیگر برای توسعه‌دهندگان محیط مجازی، ساختن محیطی است که از نظر ارگونومیک خوب باشد. بسیاری از سیستم‌های واقعیت مجازی متکی به سخت‌افزار هستند که وجود آن می‌تواند حرکات کاربر را محدود ‌کند. اگر این سخت‌افزار به‌خوبی طراحی نشده باشد، کاربر حس می‌کند تعادل ندارد؛ که این خود باعث می‌شود دیگر در محیط مجازی غرق نشود و از طرفی باعث می‌شود که او از محیط دل‌زده شود و حالت تهوع به او دست دهد. البته همه‌ی کاربران دچار مشکل دلزدگی و حالت تهوع نمی‌شوند و ممکن است ساعت‌ها بتوانند بدون هیچ مشکلی در دنیای مجازی حضور داشته باشند؛ ولی از طرف دیگر افرادی هم هستند که تنها با گذراندن چند دقیقه در دنیای مجازی دچار مشکل می‌شوند.

یکی دیگر از نگرانی‌ها مربوط به اقدامات جنایت‌کارانه است. تعریف اقداماتی مثل قتل و جرایم جنسی مشکل‌ساز شده است. مقامات چگونه می‌توانند افراد مجرم در محیط مجازی را متهم کنند؟ مطالعات نشان می‌دهد وقتی افراد در محیط‌های شبیه‌سازی شده قرار می‌گیرند، واکنش فیزیکی و احساسی آن‌ها به این محیط‌ها کاملا واقعی است. از همین رو، این احتمال وجود دارد که آن‌ها قربانی یک حمله‌ی مجازی شوند؛ موردی که به احساسات دنیای واقعی آن‌ها ضربه بزند. آیا می‌توان فرد خاطی و حمله‌کننده را مجازات کرد؟ ما هنوز پاسخی برای این سؤالات نداریم.

مفهوم واقعیت مجازی، دهه‌ها است که مطرح شده؛ ولی عموم مردم از اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰ با مفهوم آن آشنا شدند. در اواسط دهه‌ی ۱۹۵۰ فردی به‌نام مورتون هیلینگ که یک فیلم‌بردار سینما بود، تئاتری را در ذهنش تصور کرد که بتواند تمامی حواس مخاطبان را معطوف خود کند و آن‌ها را بهتر غرق در داستان کند. او در سال ۱۹۶۰ دستگاهی به نام Sensorama ساخت که حاوی یک نمایشگر استریوسکوپی، فن، پخش‌کننده‌ی بو، بلندگوهای استریو و یک صندلی متحرک بود. او همچنین یک نمایشگر تلویزیونی که روی سر قرار می‌ٰگرفت (HMD) طراحی کرد؛ وسیله‌ای که به کاربر اجازه می‌داد تلویزیون را به‌صورت سه‌بعدی تماشا کند. کاربران فیلم مخاطبانی بودند که نمی‌توانستد در فیلم تأثیری ایجاد کنند؛ ولی در فیلم غرق می‌شدند. الگو گرفتن از بسیاری از ایده‌های هیلینگ، باعث پیدایش واقعیت مجازی شد.

مهندسان فیلکو کورپوریشن، اولین HMD را در سال ۱۹۶۱ ساختند و آن را هدسایت (Headsight) نامیدند. این کلاه حاوی یک صفحه نمایش ویدئویی و سیستم ردیابی‌ بود که مهندسان آن را به یک سیستم دوربین مدار بسته متصل کرده بودند. آن‌ها قصد داشتند از HMD در شرایط خطرناک استفاده کنند. یک کاربر می‌توانست با تنظیم زاویه‌ی دوربین از طریق چرخاندن سرش، یک محیط واقعی را از دور مشاهده کند. کمپانی بل لابراتوریز، از HMD مشابه برای خلبانان هلیکوپتر استفاده کرد. این کمپانی با اتصال HMD به دوربین‌های مادون قرمز که به زیر هلیکوپترها چسبیده بودند، به خلبانان این قابلیت را داده بود که دیدی واضح از محیط در شب پیدا کنند.

در سال ۱۹۶۵ یک دانشمند کامپیوتر به نام ایوان ساترلند، در فکر ساختن وسیله‌ای به‌نام Ultimate Display بود. افراد می‌توانند با استفاده از این وسیله، به دنیایی مجازی نگاه کنند که همانند دنیای واقعی است. این ایده بیش از هر ایده‌ای باعث گسترش واقعیت مجازی شد. ایده‌ی ساترلند شامل موارد زیر است:

• دیدن یک دنیای مجازی که برای هرکسی به‌مانند دنیای واقعی است، از طریق یک HMD صورت می‌گیرد و برای واقعی‌تر به نظر رسیدن این دنیا باید محرک لمسی و صدای سه‌بعدی به آن اضافه شود
• کامپیوتری که تأخیری در دنیای مدل‌سازی شده ایجاد نکند
• کاربران بتوانند اشیاء را به‌صورت طبیعی در محیط مجازی دستکاری کنند

ساترلند در سال ۱۹۶۶ نوعی HMD ساخت که به یک کامپیوتر متصل بود. ارائه‌ی تمامی مسائل گرافیکی مربوط به نمایشگر، وظیفه کامپیوتر بود" گفتنی است که قبل از آن زمان، HMD-ها تنها به دوربین‌ها متصل می‌شدند. ساترلند از یک سیستم تعلیق برای نگه داشتن HMD استفاده کرد؛ چراکه برای یک کاربر خیلی سنگین بود. HMD می‌توانست تصاویر را به‌صورت استریو به نمایش دربیاورد، به تصویر عمق بدهد و حرکات سر کاربر را ردیابی و دنبال کند تا با توجه به این حرکات، زمینه دید کاربر تغییر کند.

وزارت دفاع و بنیاد ملی علوم ناسا، بیشتر از همه در زمینه‌ی پروژه‌های واقعیت مجازی سرمایه‌گذاری کرد. سازمان CIA مبلغ ۸۰ هزار دلار به‌عنوان پول پژوهش به ساترلند اعطا کرد. برنامه‌های‌ اولیه‌ مربوط به شبیه‌ساز وسایل نقلیه بودند و در تمرین دادن افراد کاربرد داشتند. از آنجایی که تجارب پرواز در شبیه‌سازی‌ها کاملا شبیه به پرواز واقعی در ارتش، ناسا و مؤسسات هوایی نبود و وقفه‌ای حداقل یک روزه بین پرواز شبیه‌سازی شده و پرواز واقعی وجود داشت، عملکرد خلبانان در دنیای واقعی لطمه می‌خورد.

فناوری واقعیت مجازی سال‌ها از چشم عموم دور ماند. تقریبا تمامی پیشرفت‌های واقعیت مجازی تا دهه‌ی ۱۹۸۰ مربوط به شبیه‌سازهای وسایل نقلیه بود. ولی بعد از این دهه، در سال ۱۹۸۴ یک دانشمند کامپیوتر به نام مایکل مک‌گریوی تلاش کرد از فناوری واقعیت مجازی در طرح تعامل انسان و کامپیوتر (HCI) استفاده کند. HCI هنوز هم نقش مهمی در پژوهشات واقعیت مجازی ایفا می‌کند و علاوه بر این، در آن زمان منجر به جلب شدن نظر رسانه به واقعیت مجازی شد.

جارون لینیر، برای اولین بار در سال ۱۹۸۷ از اصطلاح واقعیت مجازی استفاده کرد. در دهه‌ی ۱۹۹۰ توجه رسانه به واقعیت مجازی بیشتر شد. این عمل باعث شد که مردم انتظارات غیر واقعی زیادی از واقعیت مجازی پیدا کنند. وقتی عموم مردم متوجه شدند که واقعیت مجازی آنطور که آن‌ها فکر می‌کردند، پیشرفت نکرده است و انتظارات آن‌ها را برآورده نمی‌کند، این موضوع از ذهن‌ها پاک شد. امروزه سازندگان واقعیت مجازی سعی می‌کنند که در مورد توانایی‌های واقعیت مجازی اغراق نکنند. آن‌ها همچنین گاهی از به‌ کار بردن لفظ واقعیت مجازی دوری می‌کنند.