Virtuální realita: Historie prvních kroků

Virtuální realita je v mnoha směrech velmi zajímavý obor. Až do nedávné minulosti se ale jednalo o velmi okrajovou technologii, která byla za více než šedesát let své existence stále jen testována. Zároveň se jednalo (a stále jedná) o médium nového typu, které testuje technologické hranice své doby. V prvním díle našeho seriálu věnovanému právě virtuální realitě se vám pokusíme zajímavé a pro mnohé neznámé dějiny virtuální reality přiblížit a osvětlit.

První kroky nového média

Za určité prapočátky vynálezů pohrávajících si s myšlenkou virtuální reality bychom mohli označit stereoskopické optické systémy z devatenáctého století, které vytvářely dojem perspektivy na základě spojování obrazů. Historie moderní zobrazovací technologie, již můžeme považovat za předchůdce virtuální reality, ale začíná až v roce 1950.

V tomto roce začíná kameraman a multimediální specialista Morton Heilig pracovat na svém zařízení Sensorama, které si nechal patentovat o dvanáct let později. Sensorama bylo zařízení zaměřené na sledování či spíše možná lépe řečeno vnímání speciálních k tomu určených filmů, s interaktivitou uživatele se nepočítalo. Svou velikostí by se dalo přirovnat například k arkádovému automatu.

Sensorama, jak název napovídá, spojovala vnímání celé řady smyslů. Jejím základem byl stereoskopický 3D displej, stereo reproduktory, vibrační křeslo a také poněkud exoticky znějící součásti – generátor vůně a větru. Sám autor mluvil o tomto přístroji jako o „zážitkovém divadlu“.

I na druhém vynálezu, který formoval rané formy VR, se podílel Morton Heilig. Jednalo se o náhlavní zařízení Telesphere Mask, které bylo mnohem menší než Sensorama a uživatel jej měl umístěné přímo na hlavě. Ani tato maska nebyla interaktivní a byla určena ke sledování předtočených filmů. Autor v ní využil technologie televizních trubic. Obě tato zařízení ale nebyla komerčně příliš úspěšná a skončila v zapomnění.

O něco blíže virtuální realitě tak, jak ji známe dnes, bylo zařízení Headsight vyvinuté v laboratořích společnosti Philco Corp roku 1961. To používalo dvě oddělené miniaturní CRT obrazovky (pro každé oko jednu) a především potom speciální magnetický systém schopný sledovat pohyby hlavy – podle nich potom zařízení produkovalo daný obraz.

Dalším významným jménem v oblasti virtuální reality je Ivan Sutherland, který své bádání uvedl v roce 1965 statí The Ultimate Display, v níž načrtl své představy o virtuální realitě. Podle něj je důležité, aby uživatel takového zařízení nebyl schopný rozpoznat, zda je v reálném nebo virtuálním světě. Obraz by dle něj měl být přenášen do helmy, kterou bude mít uživatel nasazenou, z výkonného počítače. Počítal také s tím, že kromě generovaného obrazu bude systém schopný pomocí speciálních rukavic zajistit také hmatovou odezvu.

Na základě tohoto konceptu vzniklo v laboratořích MIT roce 1968 první zařízení, které jako první využívalo počítačový výkon ke generování grafiky v reálném čase. Toto zařízení, jehož vývoj podporoval mimo jiné i Úřad pro námořní výzkum, dostalo název inspirovaný řeckou mytologií – The Sword of Damocles neboli Damoklův meč. Náhlavní přilba totiž byla připevněná na ramenech visících od stropu. Tento systém dokázal v prostoru zobrazovat jednoduché geometrické objekty.

Pomůže VR armádě?

Za druhou fázi vývoje VR můžeme označit období osmdesátých let, kdy se o možné využití VR zajímalo americké letectvo. Pro něj pracoval Thomas Furness, který se podílel na realizaci obou výše zmíněných projektů. Armádě pomáhal řešit problém s tím, že schopnosti letadel a především složitost jejich ovládání převyšovaly možnosti běžných pilotů. Furness přišel s nápadem vytvořit realistický simulátor, který pomůže pilotům připravit se na stres. V rámci tohoto simulátoru (známého pod zkratkou VCASS) se testovala i speciální helma se dvěma displeji, které obsahovaly aktuální informace o letu, cíli atd. Pilot k nim tak měl lepší přístup.

Na základech simulátoru VCASS následně stavěl projekt Super Cockpit z roku 1986. Ten tvořil speciální rozhraní, jež měli piloti k dispozici ve svých přilbách. Kromě informací o letadle a probíhajícím letu si mohli piloti zobrazit 3D mapy a radarové snímky. Součástí tohoto systému bylo také ovládání hlasem nebo pohybem očí.

Letectvem se nechala inspirovat také NASA, která v roce 1984 začala vyvíjet svůj systém VIVED, který pracoval se dvěma černobílými obrazovkami. Problém byl v tom, že původně byly obrazovky určené ke sledování z větší vzdálenosti, a obraz blízko u oka se tak logicky jevil jako neostrý. Od roku 1985 pak NASA pracovala na projektu VIEW, náhlavní soupravě, která měla sloužit k obsluze robotických stanic a sond. Zajímavostí je, že toto zařízení používalo barevný displej. A podobně jako Super Cockpit i toto zařízení dokázalo rozeznávat hlasové příkazy.

V následujícím díle našeho článku se podíváme na vývoj VR v devadesátých letech a jejího první zapojení do herního průmyslu.