Virtuell virkelighet

Virtuell virkelighet, eller kunstig virkelighet (etter det engelske virtual reality, ofte forkortet VR), er en datateknologi som lar brukeren påvirke og bli påvirket av et dataskapt miljø som skal etterlikne en virkelighet. Teknologien gir brukeren en opplevelse av å være et annet sted, og skiller seg derfor fra andre digitale visualiseringsløsninger som utvidet virkelighet og blandet virkelighet, som tar sikte på å tilføre handlingsmuligheter eller opplevelser til den virkelige verden.

Etymologi

Ordet virtuell stammer fra middelalderlatin (virtualis), med betydningen "med potensiell kraft til å synes eller virke" . Innen IT brukes virtuell om en digital form som forestiller eller simulerer noe i den virkelige verden.

Den første publiserte bruken av uttrykket 'virtuell virkelighet' (la réalité virtuelle) var i Le Théâtre et son double av Antonin Artaud i 1938. Han beskrev den illusoriske naturen til karakterer og objekter i teateret som en virtuell virkelighet. De første beskrivelsene av virtuell virkelighet, slik vi kjenner konseptet i dag, kom noen år tidligere fra science fiction, i boken Pygmalion's spectales (1935) av Stanley Weinbaum.

Metoder og systemer

En kunstig virkelighet omfatter både syns- og lydinntrykk, men kan også inkludere andre sanseinntrykk, som berøring. Disse miljøene vises gjerne i 3D, enten i multi-projekterte omgivelser (f.eks. skjermer eller projektering i flere flater) eller gjennom et spesielt stereoskopisk apparat, som VR-briller. Dette gir brukeren en opplevelse, eller illusjon, av å være på et annet sted - som enten er virkelig eller skapt. Ved bruk av VR-utstyr kan en person se seg rundt og bevege seg i en virtuell verden, og også interagere med kunstige objekter. På det tidspunktet brukeren blir mindre bevisst på de virkelige omgivelsene rundt seg fordi illusjonen om å være tilstede i en virtuell virkelighet omslutter brukeren, kalles det immersjon.

Soldat trener i en virtuell virkelighet ved bruk av multi-prosjekterte omgivelser

Metoder for å realisere virtuelle virkeligheter

Simuleringsbasert VR

En simulator gir brukeren inntrykk av at egne bevegelser og valg i et testmiljø gjenspeiler sannsynlige responser i et virkelig miljø. Et eksempel er en flysimulator som basert på brukerens input gir brukeren inntrykk av å styre flyet. Simulatoren sørger for å gi brukeren sanseinntrykk i form av bilder, lyd og bevegelser.

Brukeren tilpasser avatarmodell for bruk i spill

Avatarbasert VR

Her lar man brukeren delta i en virtuell virkelighet i form av et bilde eller en 3D-modell som representerer brukeren. Brukeren kan for eksempel foreta valg som gjør deres avatar unik. Dette er en vanlig metode å bruke i spillmiljø.

VR-briller (head-mounted display, HMD)

VR-briller (head-mounted display) har en innebygget skjerm som omslutter synsfeltet og gir brukeren en illusjon av å befinne seg i en virtuell virkelighet.

Ved bruk av to små, høyoppløselige skjermer (OLED/LCD) som viser et eget bilde for hvert øye, kan man lage en stereoskopisk effekt som gir brukeren en opplevelse av å se en virtuell verden i 3D. Utformingen av «brillene» gjør at det virtuelle synsfeltet omslutter brukeren. I tillegg har VR-brillene innebygd binauralt lydsystem, som gjør det mulig å styre lyd til hvert øre separat og dermed gi en bedre opplevelse av retningslyd. Bruk av posisjonell- og rotasjonell sporing av hodebevegelser muliggjør opplevelsen av å se og bevege seg rundt i den virtuelle virkeligheten.

Utvidet virkelighet (AR)

Utvidet virkelighet (engelsk augumented reality, forkortet AR). Denne typen teknologi legger til et eller flere lag med ekstra informasjon til den virkelige verden, hvor disse lagene er datagenererte illusjoner. Kombinasjonen av sanseinntrykkene fra den virkelige verden og den virtuelle verden gjør at brukeren får tilført opplevelser, uten å få opplevelsen av å oppholde seg et annet sted.

Blandet virkelighet (MR)

På samme måte som utvidet virkelighet, kombinerer blandet virkelighet (engelsk mixed reality, forkortet MR) den virkelige verden med datagenererte eller virtuelle elementer. Denne metoden tar AR-teknologien ett steg videre og lar brukeren interagere med og manipulere de virtuelle elementene som om de var en del av omgivelsene. Dette gir en opplevelse av å bryte ned barrieren mellom virkelighet og fantasi.

Bruksområder

De første kommersielle VR-systemene ble tilgjengelig sent på 1980-tallet, men det var lanseringen av rimelige VR-systemer som Oculus Rift, HTC Vive og Sony PlayStation VR i 2016, som virkelig gjorde teknologien tilgjengelig for både forbrukere og forskere. Store teknologifirma som Meta, Sony, Samsung, HTC og Google gjør store investeringer i VR, men også utvidet virkelighet (AR). Lanseringen av Microsoft HoloLens har også gjort blandet virkelighet (MR) tilgjengelig for flere. Bruksområdene for teknologien er mange og øker i omfang.

Institutt for energiteknikk (IFE) har et eget senter i Halden (Halden Virtual Reality Centre) der det forskes på industrielle anvendelser av VR-teknologi. Bildet er fra 2009.

Underholdning og spill

VR brukes i spillindustrien for å skape en mer engasjerende og reelle opplevelser. VR-spill gir spillerne mulighet til å samhandle med en virtuell verden i første person, noe som gir en følelse av å være fysisk til stede i spillmiljøet. Det har også blitt brukt i 3D-filmer og i fornøyelsesparker som en effekt for å forsterke opplevelsen.

En fallskjermhopper i den amerikanske marinen trener på å hoppe i fallskjerm i 2006, ved hjelp av blant annet et head-mounted display (HMD, «skjermbriller») som viser en kunstig virkelighet som etterlikner synsopplevelsen ved et virkelig hopp.

Utdanning og trening

VR gir en realistisk opplevelse av å være til stede i gitte situasjoner, og er derfor nyttig også i utdannings- og treningsøyemed. Dette er særlig nyttig i situasjoner som i utgangspunktet innebærer en viss risiko enten for den som utøver prosedyrene, omgivelser eller andre mennesker. Eksempler på slike treningsmiljøer er;

• Pilottrening. Piloter får trene på å fly under gitte omstendigheter uten risiko.
• Medisinsk utdanning/opplæring hvor man kan øve på bestemte prosedyrer uten risiko for pasienten eller den ansatte/studenten.
• Militære situasjoner. Soldater kan trene på ulike scenarier i trygge omgivelser.

Helse

VR er brukt i behandling av for eksempel PTSD og som eksponeringsterapi for pasienter med alvorlige angstlidelser og fobier.

VR er også blitt brukt i rehabiliteringsøyemed siden 2000-tallet. Pasienter kan trene seg opp på en interaktiv plattform for å gjenopprette bevegelsesmønster etter at de har vært utsatt for hjerneslag. Det er også brukt som verktøy i rehabilitering av pasienter som har skader i muskel- og skjelettsystemet. VR kan da bidra til å redusere smerte, forbedre mobilitet og øke fremgangen.

VR brukes også innen kognitiv rehabilitering for pasienter som har hatt hodetraumer, eller lider av kognitiv svekkelse.

Arkitektur og design

VR lar arkitekter og designere visualisere og gå gjennom bygninger før de bygges. Kunder kan utforske virtuelle modeller av sine fremtidige hjem eller kontorer, og gi tilbakemeldinger før man starter å bygge konstruksjonen. Det kan også gjennomføres befaringer underveis i prosessen via VR.

Se også

• Utvidet virkelighet
• Nettsamfunn
• Hypervirkelighet
• Datasimulering

Eksterne lenker

• (en) Virtual reality – kategori av bilder, video eller lyd på Commons
• VR briller artikkel av VRGuiden.no
• Framtiden for kunstig virkelighet (på engelsk) Arkivert 17. februar 2009 hos Wayback Machine.
• Virtual Reality (Springer) Editors-in-Chief: Daniel Ballin; Robert Macredie; John Vince; Suzanne Weghorst.
• Virtual Human Interaction Lab at Stanford Description of projects examining social interaction in VR.
• 3D Simulation, Computational Nanomechatronics Lab – CAN
• Articles on Virtual Reality from Science Daily.
• VResources: Virtual Reality News/Resources/Reviews for Virtual Reality, Simulation and 3D Visualization
• VR Lecture Materials by Professor Wayne E. Carlson, Ohio State
• Science@NASA Article:"Whatever Happened to...Virtual Reality? Arkivert 11. mai 2007 hos Wayback Machine.
• Virtual reality at Future Wiki – Speculation and overview of future developments.