Technologie virtuální realita je tu s námi více než 50 let, ale teprve nyní je její adopce na vrcholu a firmy i jednotlivci ji začínají naplno využívat. Obecně můžeme říci, se jedná o headset, který může být samostatný (bez PC) nebo ho připojíte k hardwarově silnému PC nebo herní konzoli jako PlayStation 4.

Cílem virtuální reality je prezentovat fiktivní digitální svět v pokročilé simulaci včetně snímání vašeho pohybu. Umožní vám nahlédnout do vzdálených míst naší planety, vyzkoušíte si extrémní zážitky nebo si zahrajete opravdu intenzivní hry a nakonec oddychnete u prostorových filmů.

Podle nové prognózy společnosti ARtillry Intelligence se očekává, že spotřebitelský trh VR vzroste z loňských 2,7 miliard dolarů na 9,2 miliard dolarů v roce 2022, což je 240% míra růstu. Spotřebitelské VR představovaly v loňském roce 88% všech příjmů z VR a očekává se, že do roku 2022 bude stále na 74% podílu na trhu.

1. Kapitola

Virtuální realita a její historie

Virtuální realita se objevila již v 60. letech 20. století. První zmínky o modernějším pojetí virtuální reality pocházejí ze sci-fi filmů produkované o pár dekád později.

Sensorama (1962)

Jako první zmínku o virtuální realitě jak ji známe dnes můžeme považovat koncept tzv. „Experience Theater“ (Divadlo zážitků) v 50. letech 20. století od Mortona Heiliga. Šlo o koncept, který by stimuloval 4 smysly diváka podle dané scény. Na základě této vize postavil Heilig v roce 1962 prototyp nazvaný Sensorama, který při promítání krátkých filmů umožňoval vnímat kromě obrazu a zvuku i vůni.

blank

Sensorama byl první koncept, který využíval “virtuální realitu”

Sensorama byl původně zvažován pro arkádové použití, ale stroj skončil být příliš složitý. Bylo to také prezentováno společnostem jako Ford a International Harvester jako potenciální showroom, ale nenašli žádné odběratele. V té době bylo téměř nemožné najít investory, takže senzorama zůstala stát ve fázi prototypu.

Damoklův meč (1968)

V roce 1968 vytvořil Ivan Sutherland s pomocí svých studentů, včetně Boba Sproulla, to, co bylo všeobecně považováno za první zobrazovací systém namontovaný na hlavě pro použití v imerzivních simulačních aplikacích.

Bylo to primitivní jak z hlediska uživatelského rozhraní, tak vizuálního zážitku, a hardware, který měl uživatel na sobě, byl tak těžký, že musel být zavěšen ze stropu. Grafika, která tvořila virtuální prostředí, byla jednoduché 3D objekty. Obrovský vzhled zařízení inspiroval jeho jméno, Damoklův meč (The Sword of Damocles).

Damoklův meč můžeme považovat jako takový první “VR headset”.

Ranné období (1970 – 1990)

V tomto období se odvětví virtuální reality využívalo především v medicíně, letectví, automobilovém průmyslu a armádě. V tomto období byla na MIT v roce 1978 vytvořena virtuální mapa Aspenu, hrubá virtuální prohlídka, během níž mohli uživatelé putovat po ulicích Aspenu v jednom ze tří režimů (léto, zima a mnohoúhelníky).

Mapa Aspenu převedena do virtuální reality.

Od Walter.bender – Own work, CC BY-SA 3.0

V roce 1979 vyvinul Eric Howlett optický systém LEEP (Large Expanse Extra Perspective). Kombinovaný systém vytvořil stereoskopický obraz s dostatečně širokým zorným polem, aby vytvořil přesvědčivý pocit prostoru. Uživatelé byli ohromeni pocitem hloubky (zorného pole) ve scéně a odpovídajícím realismem.

VR headset z roku 1983 od LEEP VR.

Zdroj: Leepvr.com

Původní systém LEEP byl v roce 1985 přepracován na Ames Research Center NASA pro jejich první instalaci virtuální reality, VIEW (Virtual Interactive Environment Workstation) od Scotta Fishera. Systém LEEP položil takový základní kámen pro většinu moderních souprav pro virtuální realitu jak je známe dnes.

NASA headset Ames z roku 1985

Zdroj: Wikipedia.org

V osmdesátých letech 20. st. byl termín “virtuální realita” popularizován Jaronem Lanierem, jedním z hlavních průkopníků VR. Lanier založil v roce 1984 společnost VPL Research. Tato společnost přišla s několika přelomovými produkty jako DataGlove (rukavice s trackováním), the EyePhone (VR headset), AudioSphere (3D zvuk) a mnoho dalších.

VR headset a DataGlove od společnosti VPL Research

Zdroj: Flashbak.com 

V roce 1988 projekt z firmy Autodesk jako první implementoval VR na levný osobní počítač. Vedoucí celého projektu Eric Gullichsen odešel v roce 1990, aby si založil firmu Sense8 a vyvinul WorldToolkit – první SDK pro virtuální realitu, která nabízela první real-time grafiku v mappingem na běžném PC a byl hojně využíván napříč celým odvětvím.

World Toolkit SDK umožnilo programátorům vytvářet VR prostředí

Komercionalizace VR (1990-2000)

V devadesátých letech 20. st. už byli dostupné VR headsety pro běžné uživatele. V roce 1991 společnost Sega oznámila svůj headset Sega VR zaměřený na arkádové hry na jejich Mega Drive konzoli. Headset používal LCD obrazovku, stereo sluchátka a trackovací systém, který umožnil systému reagovat na pohyby hlavou uživatele.

Sega VR headset a konzole Mega Drive z roku 1991

Ve stejném roce spustila společnost Virtuality virtuální svět pro více hráčů a stala se prvním masově vyráběným multiplayerovým zábavním systémem VR, který byl spuštěn v mnoha zemích, včetně vyhrazené arkády VR ve známém nákupním centru Embarcadero Center. Náklady se pohybovaly kolem 73 000 dolarů za jedno zařízení, které se skládalo z exoskeletonových rukavic a VR headsetu. Toto zařízení poskytlo jeden z prvních pohlcujících zážitků s VR.

Ještě tentýž rok skupina VR pionýrů v čele s Calorinou Cruz-Neira z Elecronic Visualization Laboratory vytvořili první kubickou místnost – CAVE (Cave automatic virtual environment). Projekt začal jako diplomová práce Cruzové a zahrnoval volitelné (promítané) prostředí, umožňující lidem vidět jejich vlastní těla a zároveň těl ostatních uživatelů.

Znázornění funkčnosti kubické místnosti CAVE

V roce 1992 vytvořila Nicole Stenger projekt Angels, který reprezentoval první real-time interaktivní film, kde byly interakce uskutečňovány za pomocí DataGloves (rukavice s trackováním) a headsetu s vysokým rozlišením. Ten samý rok vytvořil Louis Rosenberg Virtual Fixtures, systém virtuálního tréninku v Armstrong Labs v letectvu USA s využitím celého exoskeletu horní části těla, který umožňoval fyzicky realistickou smíšenou realitu ve 3D. Systém umožnil překrývání fyzicky reálných 3D objektů těmi virtuálními registrované s přímým pohledem uživatele na skutečný svět a produkoval první skutečný zážitek z rozšířené reality umožňující zrak, zvuk a dotek.

Virtual Fixtures jako první AR projekt z roku 1992

Zdroj: Wikipedia.org

V roce 1994 byl vydán nový produkt firmou Sega a to Sega VR-1. Pohybový simulátor v zábavních centrech s arkádami SegaWorld. Sega VR-1 sledoval pohyb hlavy a představoval grafiku ve stereoskopickém provedení.

Nintendo v roce 1995 představilo Virtual Boy, konzoli, která představovala 270 stupňový zážitek v místnosti nazývaný VET (Virtual Environment Theatre).Tato konzole prakticky přinášela větší požitek z hry než u televize, nicméně i tak se Virtual boy stal se 770 000 prodanými kusy nejhorší prodávaný produkt od firmy Nintendo.

Nintendo Virtual Boy z roku 1995

V roce 1999 podnikatel Philip Rosedale založil Linden Lab, aby vydal dodnes fungující a velmi známou hru Second Life. Pro ty z vás, kteří o hře neslyšeli se jedná o virtuální svět, kde se můžete setkávat s kamarády, dělat nejrůznější aktivity a nebo si koupit pozemeka rozjet si i například své podnikání. Uživatelé v roce 2015 vydělali přibližně $60 milionů.

Ukázka ze hry Second Life, spuštěna v roce 1999 a fungující dodnes…

21. století

Od roku 2000 byla VR oblast ve znamení velkých investic a komercionalizace VR technologie obecně. V roce 2001 se stal projekt SAS Cube (SAS3) první kubická místnost založená na PC produkovaná společností Z-A Production. Knihovna SAS dala za vzniku Virtools VR Pack, který umožňoval programátorům tvořit 3D objekty pro účely CUBE místností nebo do prostředí VR headsetu.

V roce 2007 přišel Google s jeho produktem Street View, servis, který ukazuje 360 panoramatické náhledy pro cesty, interiéry budov a odlehlé oblasti. Můžeme tak v aplikaci Street View procházet místa, aniž bychom na nich byli fyzicky. V roce 2010 Googlu představil stereoskopický mód.

Ukázka Google Street View náhledu

Zdroj: Globema.cz

V roce 2010 Palmer Luckey jako sedmnáctiletý designoval první prototyp VR headsetu Oculus Rift v garáži svých rodičů. Tento prototyp, byl schopen pouze rotačního sledování, ale mohl se pochlubit 90 stupňovým zorným polem, se kterým do té doby nikdo jiný nepřišel.

V roce 2012 je Rift poprvé představen na veletrhu her E3 od společnosti Carmack. V roce 2014 Facebook koupil Oculus VR za to, co bylo v té době uvedeno jako $2 miliardy, ale později se ukázalo, že přesnější hodnota byla $3 miliardy. K tomuto nákupu došlo poté, co byly první vývojové sady objednány prostřednictvím produktu Oculus na Kickstarteru v roce 2013.

Palmer Luckey a jeho vývojová verze Oculus Rift v roce 2014

Zdroj: Wikipedia.org

Oculus měl v následujících letech spor se ZeniMax Media, které žalovali Oculus a Facebook za zneužití jejich duševního vlastnictví a vykradení know-how. Spor Oculus prohrál a přišel o $500 milionů.

V roce 2013 společnost Valve Corporation objevila a volně sdílela průlom displeje s nízkou latencí, který umožnil zobrazení obsahu VR bez zpoždění a rozmazání. Tento objev byl přijat Oculusem a byl používán ve všech jejich budoucích VR headsetech.

Na začátku roku 2014 představila společnost Valve svůj prototyp SteamSight, předchůdce obou spotřebitelských náhlavních souprav vydaných v roce 2016. S hlavními spotřebitelskými náhlavními soupravami sdílela hlavní funkce včetně samostatných displejů v rozlišení 1000 pixelů na oko, nízké latence, polohového sledování na velké ploše a čoček fresnel.

HTC a Valve oznámili v roce 2015 náhlavní soupravu pro virtuální realitu HTC Vive a ovladače. Součástí sady byla technologie sledování nazvaná Lighthouse, která využívala nástěnné „základní stanice“ pro polohové sledování pomocí infračerveného světla.

HTC a Valve představili VR Headset HTC Vive s ovladači

V roce 2014 společnost Sony oznámila projekt Morpheus (jeho kódový název pro PlayStation VR), náhlavní soupravu pro virtuální realitu pro herní konzoli PlayStation 4. Sony začátkem roku 2019 oznámilo, že celkově prodalo přes 4 miliony kusů Playstation VR a necelých 22 milionů VR her celosvětově. Současná verze brýlí PlayStation VR má 5,7 palcový displej OLED s rozlišením Full HD a frekvencí 120 Hz což už je velmi slušný parametr displeje.

Playstation VR od společnosti Sony

V roce 2016 společnost HTC dodala první VR headset HTC Vive SteamVR. Toto znamenalo první hlavní komerční trackování založeného na senzorech, které umožňuje volný pohyb uživatelů v definovaném prostoru. Tento krok umožňuje využívat VR skutečně naplno a člověk tak může interagovat se svým fyzickým okolí, ktere je totožné ve virtuální realitě.

HTC Vive SteamVR

V roce 2019 jsme se dočkali tzv “game changeru” v podobě bezdrátového VR headsetu Oculus Quest, který je samostatný a nevyžaduje PC. Oculus Quest se jen ve třetím kvartálu roku 2019 prodalo 180 000 kusů a celkově už atakoval hranici 400 0000 prodaných zařízení.

Bezdrátový VR headset Oculus Quest

Na těchto brýlích si můžete vyzkoušet různé interaktivní hry v čele s nejznámější VR hrou na světě Beat Saber. O těchto brýlích si ještě něco povíme níže.

2. Kapitola

Současné využití a potenciál VR

Virtuální realita není jen záležitosti her a 360° videí. Na začátku článku jste se mohli dočíst, že technologii VR už využívala NASA v 80. letech 20. st. V dnešní době je virtuální realita jakožto technologie zcela někde jinde a s jeho vývojem roste i využití a potenciál jako takový.

Lékařství

blank

Léčba – léčba nemoci či poruchy za působení VR, léčba ztráta paměti

Operace – využití 3D modelů pro chirurgy k plánování operací, nácvik operací

Výuka – anatomie jako nikdy předtím, díky VR můžete “vstoupit” do lidského těla

Využívání VR k obnově paměti

Trénink

Možnost replikovat dokonalé podmínky jak při reálném výkonu činnosti je hlavní důvod proč VR skutečně funguje a používá se pro trénování. Trénink ve VR se tak stává přesnou kopií reálného prostředí a podmínek. Příklad tréninku ve VR:

Sport – sportovci využívají trenažér s VR brýlemi aby simulovali dokonalé podmínky reálného tréninku

Armáda – armádní složky se připravují na mise v prostředí VR

Soft skills a hard skills – podobné jako u vzdělávání, trénink dovedností a praktických úkolů, nácvik operací a úkonů

Americká armáda využívající VR

Vzdělávání

Vzdělávání je jednou z nejdůležitějších využití technologie virtuální reality. VR nám umožňuje simulovat situaci ve virtuální realitě, která by jinak byla těžce nákladná nebo dokonce nereálná.

Díky VR jsme schopni absorbovat větší množství informací a lépe pochopit souvislosti skrze prožitek, který nám VR dává. Vzděláváním rozhodně nemyslím jen pro univerzity a školy, ale i pro firmy. Příklady použití VR ve vzdělávání:

Firemní využití – soft skills x hard skills, zaškolení zaměstnanců, BOZP, PO, onboarding

Výuka – chemické reakce, zákonitosti fyziky a další předměty ve virtuální realitě

Simulace krizových situací – policie, lékaři, hasiči

Trénink požární bezpečnosti ve VR

Zábava

Zábavní průmysl je samozřejmě zatím nejrozšířenější z pohledu využitelnosti VR. Většina lidí si i dnes pod pojmem VR vybaví nějakou hru než spíše firemní a korporátní využití. Hlavní směry využití VR v zábavě jsou

Gaming – Beat Saber, Call of Duty, SuperHot VR a další hry, které budou přicházet na trh. Jako třešničku na dortu zmíním hru Hellblade: Senua’s Psychosis. Hlavní postava této hry trpí schizofreníí a psychózou, jelikož tvůrci vytvářeli hru na základě skutečných pacientů, máte možnost si ve VR vyzkoušet, jak se tito lidé cítí a jednají. Hra rozhodně není pro slabší povahy.

Zážitek – Virtuální prohlídky, Videa a aplikace slouží zatím jako přenos zážitku ve virtuální realitě. Chůze po laně nad kaňonem, virtuální prohlídka katedrály nebo ukázka lovu lva v africké buši.

Filmy – Interaktivní filmy, dokumenty, strašidelné filmy a podobné videa natočené 360 kamerou jsou momentálně velmi oblíbené. Jejich 

Live Streaming – Živé přenosy z koncertů, konferencí a představeních do virtuální reality. Tyto akci vám umožní prožít živě jakoukoliv událost, aniž byste se tlačili s lidmi na lístek.

PornoprůmyslPatří k nejrozšířenějšímu využití VR technologie současnosti. Existuje kolem 15 webových stránek oddaných tomuto tématu.

Ukázka z nejhranější VR hry na světě – Beat Saber

VR Meeting

Většina z nás někdy absolvovala meeting po internetu. Nejznámějším reprezentantem může být Skype, Zoom nebo videokonference od Microsoftu. Díky technologii VR jsme nyní schopni provést takový meeting ve virtuální místnosti a přitom můžeme být každý fyzicky v jiné části světa.

Přitom se se svým protějškem uslyšíte, uvidíte a můžete spolu interagovat, sdílet si obrazovky, předměty atd. Existuje několik hlavních projektů, které se zaměřují na VR Meeting.

Oculus Rooms – jen pro Oculus platformy s přístupem přes FB účet

MeetIn VR – platforma pro firmy k využití VR na meetingy

Altspace VR – virtuální svět, který umožňuje VR meetingy

Rumii – platforma nejen pro meetingy ve VR

Ukázka z VR meetingu skrz platformu Rumi

3. Kapitola

Shrnutí a závěr

Současné VR headsety reprezentované HTC Vive a Oculus Rift S pro širokou veřejnost jsou velmi kvalitní. Někdo může namítnout, že kvalita obrazu není optimální a výdrž baterie je krátká.

Tyto drobné nedostatky budou v řádech let odstraněny a například s haptickým oblekem si budeme moci dopřát skutečný VR zážitek, kterému naše oči doopravdy uvěří a naše tělo ucítí.

Šéf Oculusu prezentuje plán na následujících 5 let (2016

Závěr – Virtuální realitu čeká zlatý věk

Virtuální realita už je tu s námi přes 50 let. Blížíme se do fáze, kdy se bude VR stále více stávat součástí našich životů, podobně jako tomu bylo s mobilními telefony.

Technologie VR má před sebou stále kus cesty a tak se můžeme těšit na větší rozlišení headsetů, delší výdrž baterie, nižší latenci a pořizovací cenu. Takže brýle nasadit a vzhůru k zážitkům a virtuálním zítřkům!