Errealitate birtual

Errealitate birtualaren jatorria Bigarren Mundu Gerran dago. Ameriketako Estatu Batuetako Itsas Armada MITekin (Massachusetts Institute of Technology) harremanetan jarri zen, bonbardatzaileen pilotuak entrenatzeko hegaldi-simulagailu bat sortzeko helburuarekin. Proiektuari Whirlwind izena eman zioten, eta urte batzuk geroago amaitu zen eraikuntza, 1951n. Zortzi urte geroago, USAFek (United States Air Force) "Claude Project" izenarekin ekin zion berriro proiektuari, eta 3D teknologiaren erabilera zibila agertu zen.

XX. mendean zehar errealitate birtualeko hainbat sistema egin dira. 1962an, Morton Heiligek Sensorama eraiki zuen, angeluar handiko irudi estereoskopiko tridimentsionalak erakusten dituen makina, soinu estereo, haize efektu eta aromekin, eta eserleku mugikorrarekin.

1968an, Ivan Sutherlandek The Sword of Damocles eraiki zuen, wireframe^[1] modeloak zituzten irudi estereoskopikoekin erakusten zuen errealitate birtualeko kasko bat.

1978an, Andrew Lippman buru zuen MITeko talde batek Aspen Movie Map programa egin zuen. Programa horri esker, erabiltzaileak Aspen hiriko kaleak zeharkatu ahal zituen, tokiko benetako filmazioen bidez, eta eraikin jakin batzuekin elkarreraginean aritu ahal izan zen, barnealdea eta datu historikoak ikusteko aukera emanez.

1984an, Six Flags dibertimendu-parkeen kateko Baltimoreren egoitzak The Sensorium estreinatu zuen, 4D zinema-aretoa, proiekzio estereoskopikoa, bibratzen zuten eserlekuak eta efektu aromatikoak uztartzen zituena.

1987an, Nintendok Famicom 3D System atera zuen, eta Segak System Masterra, biak errealitate birtualeko kaskoak, obturadore-lenteekin.

1991n, Segak "Sega VR"ren merkaturatzea iragarri zuen, errealitate birtualeko kasko bat, LCD pantailarekin eta arkade makinentzako eta bideojokoen kontsolentzako estereo entzungailuekin. Aparatua 1993an aurkeztu zen jendaurrean, eta 200 dolar balioko zuela iragarri zen, baina ez zen inoiz merkaturatu.

1994an Sega VR-1 abiarazi zuen, hiru dimentsioko grafiko poligonalak eta buruaren mugimenduen jarraipena zituen kasko bat zuen mugimendu-simulagailua.

1995ean, Nintendok Virtual Boy atera zuen, errealitate birtualeko kasko bat, paralajezko pantaila monokromatikoarekin. Urte horretan bertan, Fortek errealitate birtualeko kasko bat atera zuen, irudi estereoskopikoa, buruko mugimenduen jarraipena eta estereo entzungailuak zituena.

2012an, Palmer Luckey-k Oculus Rift errealitate birtualeko kaskoaren lehen prototipoa aurkeztu zuen. Bezeroentzako bertsioa 2015ean hasi zen merkaturatzen. 2016an, Sonyk PlayStation VR abiarazi zuen, eta HTCk eta Valvek HTC Vive.

Birtualtasunak denbora- eta espazio-koordenatuen erabileraren arteko erlazio berria ezarri du. Erlazio berri honek espazio-denbora hesiak gainditzen ditu, eta ingurune bat eratzen du. Ingurune horretan informazioa eta komunikazioa ikuspuntu ezberdinetatik azaltzen zaizkigu, gaur egun ezezagunak izan ahal zaizkigunak. Errealitate birtualak interakziozko hainbat ingurune sortzea baimentzen du, non denbora-espazioa partekatzea baimentzen duen. Lévy bezalako autoreek azpimarratu dute hainbat “maila birtual” desberdin existitzen direla dimentsio bidimentsionala edota tridimentsionalarekin, eta errealitatearekin erlazioa dutenak.

Errealitate birtualak errealitatearen eta irrealtasunaren artean zegoen muga ezabatu du. Kasu honetan, errealitate eta irrealtasun kontzeptuak, ez datza erreala eta erreala ez denaren arteko bereizketa batean baizik eta banantzen dituzten mugen difusioan. Posibilitate-aukera zabala ematen duenez, erraztu egin du errealitate estatusaren ezarpen sostengatuta oinarrizko hiru aspektutan:

• Errealitate birtuala beste pertsonekin elkarbanatua izaten da. Gehienbat, interakzio interpertsonalean oinarritzen da. Nahiz eta denbora-espazio berean ez gertatu, talde-ekintza bezala hartzen da.
• Errealitate birtualak izaten duen influentzia dela eta, mundu fisikoarekin erlazio estua dauka.
• Produkzio artistikoarekin konektatuta dago.

Estatu Batuetako itsas armadako pertsonala errealitate birtualeko sistema batekin entrenatzen. Ingurune desberdinetan aukera berrien sorkuntzak erraztu du identitate propioaren berreraikitzea. Ingurune birtualak, errealitate birtualak zehatzago, luzamendu-espazio bat sortu “ni” bakarra baino gehiagoren sorkuntzan eusten den identitate bat eraikitzeko. Identitate anizkun hauen existentziak esperimentazioari laguntzen dio, eta horrela, ingurune hauetan praktikan jarritako alderdiak bultzatu edo gutxietsi ditzakete. Hau, eguneroko espazioen eta errealitate birtualaren arteko espazio-erlazioa izango litzateke, non ingurune honetan esperientzia pertsonalak berezko eragina duen eta bi espazioen arteko haustura bat eragiten duen.

Errealitate birtuala bi motatakoa izan daiteke: murgildua eta ez-murgildua edo murgildugabea. Errealitate birtualaren murgilketa-metodoak normalean erlazionatuta daude ordenagailuaren bidez sortutako hiru dimentsioko ingurune batekin. Ordenagailu horiek kaskoekin, eskularruekin edo gorputza atzematen duten beste tresna batzuekin maneiatu egiten dira. Murgildugabeko errealitate birtualean, errealitate murgilduan bezala, ordenagailu bat behar da. Hortaz aparte, gaur egun erabiltzen diren tresnetaz baliatzen da baita ere, hala nola, Interneta adibidez. Internetaren bidez, denbora errealean pertsona ezberdinekin elkar eragin dezakegu errealitatean existitzen ez diren espazio eta ingurunetan. Kasu honetan nabigaziora hurbiltzen gara, zeinenaren bidez pertsonari espazio zehatz batzuetan mugitzeko eta sentierazko aukera esperimentatu dezan eskaintzen diogun. Murgildugabeko errealitate birtualak ordenagailuaren pantailaren bitartez mundu berri bat eskaintzen du. Murgildugabeko ikuspegiak ikuspegi murgilduaren gaineko zenbait abantaila izan ditzake, hala nola, kostu baxua, azkarra izatea eta erabiltzaileen onarpen erraza. Ikuspegi murgildua izateko erabiltzen diren gailuak garestiak izan ohi dira. Hori dela eta, erabiltzaileak ezagun egiten zaizkion gailuak edo gauzak, teklatua edo sagua esaterako, erabiltzea nahiago izaten du inguru birtuala maneiatzeko. Ikuspegi murgildua emateko erabiltzen diren tresnen prezio altuek eragin dute haren erabiltzaileek ingurune birtualetan maneiatzeko errazagoak diren gailuak erabiltzea. Internetaren bidez “VRML (Virtual Reality Modeling Language)” sortu zen, murgildugabeko mundu birtualen sorkuntzarako estandar bat dena. Aukera hauek erabiltzailearengatik aktibatuak izan daitezke.

Errealitate birtuala hainbat arlotan aplikatzen da, helduentzako industrian, artean, hezkuntzan, entretenimenduan (bideojokoak barne), baita narrazio interaktiboetan, milizian, hezkuntzan eta medikuntzan ere. Ezkutuko hazkundea dela eta, aurreikus daiteke beste industria batzuk estaliko dituela.^[2]

1993an, errealitate birtualaren aplikazio baten lehen erabilera praktikoa egin zen hezkuntzan, eta fisika aplikatuko laborategiko prototipo baten bidez garatu zen^[3]. Pausoka aurrera doa hezkuntzaren esparruan, baina oraindik asko dago egiteko. Errealitate birtualaren eta hezkuntzaren aukerak amaigabeak dira, eta abantaila asko dakarzkie adin guztietako ikasleei. Gaur egun, hezkuntzarako edukia sortzen duten ekimen gutxi daude; izan ere, arreta eta aurrerapen guztiak entretenimenduaren industrian egiten ari dira, nahiz eta askok ziurtzat jotzen duten hori dela etorkizunean datorrena eta funtsezko pieza izango dela hezkuntzan^[4]. Unibertsitate-ikasketetan praktikarako eta esperientzia sortzeko erabiltzen da, hala nola arkitektura-ereduak diseinatzeko (ingeniaritzak) edo giza gorputzeko sistema batzuk ikusteko (medikuntza). Helburu berberekin, proba pilotu bat egin zen Hunters Lane institutuan (Tenessee, AEB). 2017an.

Psikoterapian, errealitate birtualaren erabilera nahiko berria izan da; izan ere, erabilera horrek subjektua posizio pasibotik ateratzea eta posizio aktibo batean egotea lortzen du; horri esker, ingurunean mugitzea eta harekin modu desberdinetan elkarreragitea ahalbidetzen du. Interakzioa intimoagoa egitean ergonomia irabaztea lortzen da. Errealitate birtuala esku-hartze diagnostiko eta terapeutiko gisa erabil daiteke.

Psikologian errealitate birtualeko lehenengo diseinuak antsietate nahasmenduak izan ziren. Konkretuki, eremu honetan egin zen lehen azterketa akrofobian oinarritu zen. Askotan antsietate nahasmenduak tratatzeko teknika tradizionalek eraginkorrak ez direnean metodo alternatibo bezala aurkezten da errealitate birtuala.^[5]

Orain arte garatu diren aplikazio nagusiek Max M. North, Sarah M. North eta Joseph K. Coble fobien tratamendurako erabili ohi diren esposizio-teknikekin dute zerikusia. Zientzialari horiek aerofobia, fobia soziala eta agorafobia jorratu zituzten, baina beste eremu batzuetan ere egin dute aurrera, hala nola elikadura-nahasmenduetan.

Azken urteetan aldaketa handia egon dae pazientearen kontzientzian eta ondorio kaltegarrien zentzuan arreta medikoan. Prozesu hori pazientearen segurtasunean gero eta ikuspegi handiagoarekin konbinatuta, medikuntzaren arloko hezkuntza-paradigma tradizionalak probatu dira. Kirurgiaren arloan bereziki, gero eta gutxiago onartzen da hezkuntza teorikoaren kontzeptu kontsakratua, eta, horren ondoren, praktika kliniko gainbegiratua, askotan "ikusi, egin, irakatsi" esaten zaiona. Beraz, ezagutza medikoa irakasteko metodo berritzaile eta osagarriak bilatzen dira. Beste kezka batzuk ingurune kliniko bateko irakaskuntzaren kostu handian oinarritzen dira. Gaikuntza-prozesuaren kostuen, konplexutasunaren, arriskuen eta esposizioaren mailak gora egiten du objektuen fideltasunarekin.^[6]

Errealitate birtualeko teknologia medikuntzan aplikatzea, adibidez anatomia ikasteko eta, batez ere, arlo klinikoan: gehien bat, prestakuntza jasotzen ari diren egoiliarren entrenamendu kirurgikorako, eta pazienteentzat, mina maneiatzeko, errehabilitazio fisikorako eta gaixotasun mentalen tratamendu terapeutikorako.

Animalia-ereduekin, bideoekin eta e-learningarekin alderatuta, errealitate birtualaren simulazioak errealistagoak dira, 3D grafikoetan erakutsitako egitura anatomikoak intuitiboagoak baitira. Medikuntzako ikasleek egitura anatomiko guztiekin elkarreragin dezakete, hala nola larruazalarekin, muskuluekin, hezurrekin, nerbioekin eta odol-hodiekin. Urrats kirurgiko bakoitzaren ondoren gertatzen diren aldaketak errealitatekoen oso antzekoak dira. Errendimendu osoa erregistratu, alderatu eta aztertu egin daiteke, datuak ikasleentzat eskuragarri egon daitezen. Beste ikuspegi batetik, nagusi batek gainbegiratzea eta pazientearen parte-hartzea jada ez dira beharrezkoak gaikuntza-aldian eta oinarrizko trebetasunak eskuratzeko aldian. Izan ere, errealitate birtualaren simulazioek baldintza horiek operazio-gelatik kanpo betetzeko beharrezkoa den ingurune birtual kontrolatua eman dezakete.^[7]

Ikasle baten errendimendu psikomotorrari buruzko trebetasunen hainbat alderdi zuzenean neur daitezke simulazioek eskaintzen duten errendimendu objektiboaren ebaluazioaren bidez. Errealitate birtualeko simulazioen entrenamendu-efektua, oro har, parametro estandarren bidez ebaluatzen da, baita zeregina betetzeko behar den denbora, ibilbide-luzera, talka-kopurua, lesioak, identifikatutako erreferentzia-puntu anatomikoen kopurua, aurkitutako gorputz solteen kopurua, gogobetetzea eta abar ere.

Zirujau posibleak gaitzeko errealitate birtualean oinarritutako simulagailu kirurgikoak erabiltzeko ideia ikerkuntza-gaia izan da hamarkada batez baino gehiagoz. Hala ere, simulazio kirurgikoa oraindik urrun dago azterketa medikoen planean txertatzetik.

Errealitate birtuala hainbat metodoren bidez gauza daiteke, hala nola simulagailu edo abatar baten bidez, irudi errealen proiekzioaren bidez, ordenagailu baten bidez edo ingurune birtual batean murgilduz.

• Simulagailuak: Lehenengo mota errealitate birtualeko simulagailu baten bidezkoa da. Ibilgailuak gidatzeko simulagailuek, adibidez, benetako ibilgailu bat daramatela ematen diete erabiltzaileei; izan ere, agindu bat ematean eta dagokion ikusizko eta entzunezko erantzuna jasotzean ibilgailuaren mugimendua iragartzen du (azeleragailua sakatzen dugu eta pantailan autoa azkarrago mugitzen dela ikusten dugu, eta ibilgailuaren birak nola igotzen diren entzuten dugu). Simulagailuak eraginkortasunez erabiltzen aritu dira sistemak garatzeko, segurtasuna hobetzeko eta giza faktoreak aztertzeko. Era berean, kirurgia-simulagailua dago, praktika dinamikoak eta irisgarriak eskaintzen dituena.

• Abatarrak: Abatarrekin erabiltzaileak bi modutan batu daitezke ingurune birtualera: 1) Ordenagailu-grafikoekin aurrez diseinatutako abatar bat aukeratuz. 2) Bere burua bideo-gailu baten bidez grabatuz. Web-kamera baten bidezko grabazioaren kasuan, irudiaren hondoa ezabatu egiten da, errealitate-sentsazio handiagoa lortzeko. Abatarren bidezko errealitate birtualak pertsonaren beraren eta ordenagailuaren arteko elkarreragina hobetzen du, modu hori mahaigaineko ordenagailu-sistema konbentzionala baino eraginkorragoa baita. Adibide bat Facebook VRren abatarrak dira, non erabiltzaileak bere pertsonaia sor dezakeen bere erabiltzaile-profilean aurkitutako argazkietan oinarrituta.

• Irudi errealen proiekzioa: Errealitate birtualean aplikatutako irudi errealen proiekzioan, ingurune errealen diseinu grafikoak berebiziko garrantzia du aplikazio batzuetan, hala nola: Nabigazio autonomoa eta hegaldi-simulagailuen diseinu grafikoaren eraikuntza. EB mota hori ospea hartzen ari da, batez ere ordenagailuz diseinatutako grafikoetan; izan ere, errealismoa hobetzen du irudi foto-errealistak erabiliz, eta modelatze-prozesua dezente errazagoa da. Eredu errealistak sortzeko, funtsezkoa da datuak hiru dimentsiotan (3D) zehatz-mehatz erregistratzea. Normalean kamerak erabiltzen dira distantzia laburreko objektu txikiak diseinatzeko.

• Ordenagailuz: Errealitate birtual mota honek hiru dimentsioko mundua ordenagailu arrunt batean erakustea dakar, mugimendu sentsore espezifikorik erabili gabe. Gaur egungo ordenagailu-joko askok hainbat baliabide erabiltzen dituzte, hala nola pertsonaiak eta elkarri eragiteko moduko beste gailu batzuk, erabiltzaileari mundu birtualaren zati bat sentiarazteko. Murgiltze mota horren kritika komuna da ez dagoela ikuspegi periferikorik, erabiltzaileak zure inguruan gertatzen denari buruz duen ezagutza ingurune hurbilenera mugatzen baita.

• Ingurune birtualetan murgiltzea: EBa bizitzeko aukerarik onena garun-makina interfaze baten bidez da, garunaren eta kanpoko gailu baten arteko komunikazio zuzena ahalbidetzen duena. Tarteko urrats bat "espazio birtual" bat sortzea izango litzateke, errealitate birtualeko kasko bat erabiliz. Kaskoan agertzen diren irudiak ordenagailu baten bidez kontrolatuta daude. Muga bakarrak ordenagailuaren gaitasuna bera, esperientziak balio duena, EB betaurrekoen kalitatea eta errealitate birtualeko plataforman eskuragarri dagoen edukia dira.^[8]

Gaur egun, hainbat enpresa desberdin errealitate birtualeko produktuen gainean lan egiten ari dira. Produktu horietako batzuk garapen-prozesuan daude, beste batzuk, aldiz, komertzialki erabilgarriak dira, adibidez, kaskoak eta betaurrekoak. Kaskoak eta betaurrekoak

 

• Oculus Rift: Oculus VR enpresak garaturiko bai erabilera ludiko zein erabilera profesionaletarako errealitate birtualeko tresna da. Garapen-fasean dagoen arren, bere eredu esperimentala eros daiteke. Ordenagailu batera konektatuz dabil, hots, softwarea exekutatzen den lekuan, bere alegiazko munduaren birsorkuntzarako haren potentzia guztia baliatzea baimenduz.
• Samsung Gear VR: Samsung-ek Oculus VR-rekiko kolaborazioan garatutako errealitate birtualeko aparatua da. Aurrekoa ez bezala, ez du pantailarik, bereziki, botoi batzuekin eta mugimendu aurreratuko sentsore batekin osatutako karkasa bat da. Samsung beraren pantaila- eta prozesadore-funtzioak beteko dituen telefono bat bertan jartzeko sortua izan da.
• Playstation VR: Gaur egun Sony garatzen ari den errealitate birtualeko kaskoa da. Playstation 4 kontsolarekin erabat funtzionala izateko diseinatuta dago.
• Google Cardboard: Etxe-mailarako errealitate birtualarekin saiakuntzak egiteko zuzendutako kartoi-karkasa bat da. Bertan smartphone bat kokatuz lortzen da.
• Virtual Boy: Nintendo-k 1995. urtean ezagutzera eman zuen kontsola da. Kontsola honek, 3D ingurunea erreproduzitzen zuten betaurreko kolorebakar batzuk ekartzen zituen. Jasandako merkataritza-porrotak, hurrengo urtean merkatutik desagerraraztea eragin zuen.

Eskularruak

• Gloveone: NeuroDigital Technologies–ek garatutako errealitate birtualeko gailu haptikoa da. Software eta beste gailu batzuekin erabiltzeko pentsatua izan da esperientzia handitzeko asmoz.
• Power Claw: Azala estimulatzen duen interfazea da, ukimenaren garapena lortuz. Gailu honek hoztasun, berotasun, bibrazio eta zimurtasun sentsazioak sortzeko funtzioa du. Sistema honek Oculus Rift eta Leap Motion-en integrazio jarraitu batekin kontatzen du.

Periferikoak

 

• Virtuix Omni: Oculus Rift-erako osagarri periferikoa da. Norabide orotako plataforma bat da, non erabiltzaileak ibili ahal duen bere lekutik mugitu gabe.
• Cyberith Virtualizer: Aurrekoaren bezalako norabide orotako plataforma bat da. Enpresa austriar batek garatutakoa da.
• Leap Motion: Eskuaren urrutiko mugimenduak nabaritzen dituen sentsoreak osatutako osagarria da, horrela, sarrerako gailu (kontrolatzaile) bihurtuz.
• STEAM System: Haririk gabeko hautemate-sistema batekin gorputzaren mugimenduak detektatzen ditu. Sixense enpresak garatutakoa da.

Beste sistema batzuk “CAVE (Cave Automatic Virtual Environment)” sistemak kubo baten itxura duen gela batean errealitate birtualeko ingurune bat sortzen du, zeinen paretetan irudiak proiektatzen diren. Kuboaren zentroan kokatuta dagoen erabiltzaileak, inguruko irudiak Norabide orotako plataforma, Gamescom 2013-an. 3D motako betaurreko bereziekin erreparatzen ditu sakontasuna emateko asmoarekin. Soinua gelako puntu ezberdinetan kokatutako bozgorailuekin sortzen da. Sistema hau 1990. urtetik existitzen da.

Software eta edukiak Aipatu berri diren hardware-produktuekin batera, hainbat enpresa software eta edukiak lantzen ari dira. Hartarako erreminta libreekin errealitate birtualeko gailuen bidez gozatu ahal izateko. Nabarmenetarikoen artean honakoak daude:

• Demoak: Tuscany, Riftcoaster, Proyecto Evil Dead, Cmoar Roller Coaster VR.
• Bideo-jokoak: Team Fortress 2, Half-Life 2.
• Entretenimendua: Cineveo.
• Hezkuntza: Space Engine.
• Arte plastikoak: Medikuntza.

• Errealitate simulatu
• Metabertso