Wirtualny Podróżnik

Czuję się bardzo mały, kiedy ostrożnie przechodzę przez ludzką tętnicę. Przede mną rozwija się tor, a kiedy idę nim, dostrzegam płynący w moim kierunku strumień brązowej krwi. Jednostajne uderzenie uświadamia mi, jak blisko muszę być bijącego serca. Krew wiruje, gdy dochodzę do rozwidlenia dróg.

Idę w lewo, idę kilka kroków i rozbijam się.

Zrywam okulary 3D i znajduję nos przyciśnięty do białej ściany. Jestem w sześcianie o wysokości ośmiu stóp, z ekranami na trzech ścianach i jedną pod moimi stopami.

Oglądanie płynącej rzeki

To jest jaskinia rzeczywistości wirtualnej w Centrum Zaawansowanych Obliczeń Naukowych i Wizualizacji Uniwersytetu Browna. Wielkie projektory katodowe zasilane przez potężne komputery rzucają obrazy 3D w wysokiej rozdzielczości na trzy ściany i podłogę.

Modelowanie przepływu krwi to tylko jedno zastosowanie tej wciągającej technologii. Oprócz obrazowania medycznego wirtualna jaskinia Browna jest wykorzystywana do symulacji w dziedzinach tak różnorodnych, jak archeologia i sztuka studyjna.

Jaskinia jest trochę jak holodek w Star Trek, z tą różnicą, że nie można niczego dotykać, żartuje David Laidlaw, kurator jaskini i adiunkt informatyki.

Kiedy ponownie zakładam okulary stereo, jestem ponownie zanurzony w wirtualnym naczyniu krwionośnym. To, co widzę, porusza się i zmienia, gdy przenoszę wzrok. Dzięki panelowi ciekłokrystalicznemu na okularach, które mam na sobie, komputer śledzi nawet najdrobniejsze ruchy mojej głowy.

„Stanie tutaj, wewnątrz arterii, to niezwykły punkt widzenia”, zauważa Andrew Forsberg, czytając mi w myślach.

Forsberg był współautorem symulacji, aby pomóc naukowcom medycznym zbadać problemy, takie jak prędkość przepływu krwi wokół obwodnicy wieńcowej, konsekwencje umieszczenia obwodnicy w innym miejscu w tętnicy oraz wpływ przepływu krwi na tworzenie się blaszek miażdżycowych.

To tylko kolejny sposób na symulację przepływu płynu, mówi. Próbujemy zbadać, w jaki sposób zanurzenie się w przepływie może pomóc nam poznać te problemy.

Widzenie w przeszłość

A teraz, z dala od zawiłości obrazowania medycznego, przechadzam się po starożytnych ruinach Petry w Jordanii. Przechodzę obok bogato teksturowanych rzymskich kolumn i wchodzę do Wielkiej Świątyni, która kiedyś rozciągała się na długości trzech boisk piłkarskich.

To ARCHAVE, aplikacja, która rekonstruuje słynne wykopaliska i może stać się ważnym narzędziem do analizy archeologicznej.

Przechodząc do innego widoku, widzę teraz szarą, wyidealizowaną reprezentację ruin. Stąd mogę przywołać wszelkiego rodzaju informacje - rodzaje gleby, dane z wykopów lub szczegóły prawie 250 000 artefaktów odkrytych przez archeologa Browna Martę S. Joukowsky i jej zespół.

W archeologii naprawdę ważne jest udokumentowanie miejsca i wzorów na nim, wyjaśnia Eileen Vote, architekt, który współpracował z inżynierem Danielem Acevedo nad stworzeniem i opracowaniem ARCHAVE. Zdaliśmy sobie sprawę, że gdybyśmy mogli uwzględnić rowy i zawarte w nich dane, a następnie dać archeologom możliwość wizualizacji ich w 3D, byliby w stanie przeprowadzić wiele analiz wizualnych, których wcześniej nie mogli wykonać.

Wsuwając rękawiczkę, która działa podobnie do myszy, Acevedo zaciska dwa palce, aby wyświetlić trójwymiarowe menu. Każe ARCHAVE wyświetlić wszystkie obszary, w których znaleziono ceramikę, a różne miejsca na stronie nagle zapalają się świecącymi czerwonymi trójkątami.

Nie masz brudu, ale masz wszystkie przedmioty, mówi z dumą Vote.

ARCHAVE wyświetla obecnie tylko jedną archeologiczną rekonstrukcję starożytnej Petry. Jednak jego sukces zainspirował Acevedo do skupienia się na opracowaniu narzędzi, których archeolodzy będą potrzebować do tworzenia własnych rekonstrukcji w wirtualnej rzeczywistości.

Różne uderzenia

A teraz jestem w innym świecie, z pędzlem w dłoni, kontemplując odurzającą swobodę malowania własnej rzeczywistości.

To jest CavePainting, a doktorant Daniel Keefe ogarnia mnie trójwymiarowymi pociągnięciami pędzla, jakby powietrze wokół nas było płótnem.

Dramatyczne nowe medium dla artystów, program CavePainting, ma również potencjał naukowej wizualizacji, mówi Laidlaw, który uważa, że ​​inspiracja i osobiste bogactwo sztuki powinny również nasycać naukowe obrazy.

Używając rękawiczki, Keefe przywołuje narzędzie 3D zwane próbnikiem kolorów, za pomocą którego mogę zmienić jasność, nasycenie i odcień moich pociągnięć pędzla. Mogę również zmienić rozmiar pędzla i powiększyć obraz, aby renderować drobne szczegóły. Inne funkcje o nazwach Splat, Extrude i Jackson Pollock pozwalają mi zmieniać teksturę pociągnięć pędzla.

Co więcej, kiedy już namaluję obraz, mogę przez niego przejść.

[Dzięki temu programowi] możesz stworzyć świat, w którym żyjesz, mówi Keefe. Teraz chcę zacząć pracować nad tym, aby te obrazy wyglądały jeszcze bardziej atrakcyjnie wizualnie, a następnie sprawić, by wchodziły w interakcję z tobą.

Z powrotem w prawdziwym świecie

Pierwsze jaskinie rzeczywistości wirtualnej powstały około 1993 roku, a obecnie jest ich kilkaset w instytucjach badawczych na całym świecie. Niestety rzadko są otwarte dla publiczności.

Dla publiczności najbardziej zbliżone do doświadczenia jaskiniowego można znaleźć w teatrach rzeczywistości wirtualnej, korzystających z systemów projekcyjnych na dużą skalę, znanych jako ściany mocy. Kilka z nich zostało już zbudowanych w Europie i Azji.

Jednak teatry rzeczywistości wirtualnej nie zapewniają tak głębokiego wrażenia, jak jaskinie, mówi Klaus-Peter Beier, dyrektor Laboratorium Wirtualnej Rzeczywistości na Uniwersytecie Michigan.

Kiedy wychodzę z jaskini i wychodzę na zewnątrz, w mojej głowie pływają obrazy, które widziałem. Światy, które jaskinia może wyczarować zdecydowanie Popatrz prawdziwy. Ale kiedy wystaję w słońcu i czuję letnią bryzę, uświadamiam sobie, że w jaskini nie ma nic do wąchania, niewiele do usłyszenia i na pewno nic do smaku ani dotyku.

Czuję, że kiedyś tam dotrze, ale rzeczywistość jaskiniowa nie jest jeszcze tak realna.

ukryć