Stwórzmy sobie cyfrowy raj

Idea stworzenia w pełni wirtualnego świata brzmi bosko. Dosłownie. Zanim jednak ludzie będą mogli stworzyć swój prywatny eden, muszą najpierw dorobić się technologii, które to umożliwią.

Zacznijmy od tego, że w ramach naszego eksperymentu całkowicie pominiemy problemy mocy obliczeniowej, której potrzebowalibyśmy na przykład do stworzenia cyfrowej kopii naszej planety. Albo całego Układu Słonecznego – jak szaleć, to szaleć. Rzecz bowiem sprowadza się do odpowiednio ogromnej liczby teraflopów. Ktoś kto ma boską moc, czyli my, ma też odpowiednią moc obliczeniową. Załóżmy więc po prostu, że w niedalekim czasie problem ten rozwiążą kwantowe superkomputery.

Totalne zanurzenie w wirtualnej rzeczywistości: wszystko zależy od mózgu

Problemem nie jest więc moc ewentualnego stwórcy (choć dobry procesor np. Intel Core i7 generacji 8 też ma znaczenie), tylko jak przekonać mózg, że wirtualna rzeczywistość jest właśnie tą jedyną, prawdziwą. Tak, by świat wirtualny był dla mózgu nie do odróżnienia od analogowego (chyba, że ktoś zaprojektuje swój lunapark w trochę innym anturażu). Nie ma innej rady, jak oszukać zmysły.

Nasze postrzeganie rzeczywistości odbywa się za pośrednictwem zmysłów: dotyku, smaku, węchu, słuchu, wzroku i towarzyszącym im dodatkowym (ale niezbędnym) zmysłom przedsionkowemu i propioceptywnemu. Te dwa ostatnie w skrócie działają mniej więcej tak: zmysł przedsionkowy zajmuje się wykrywaniem ruchu i wspomaganiem naszej równowagi, a zmysł propioceptywny informuje nas o ułożeniu naszego ciała. To dzięki niemu wiemy, że siedzimy, podnosimy widelec do ust i trafiamy z jedzeniem i wchodzimy po schodach bez patrzenia na stopy. O tym, jak w istocie jest ważny można przekonać się czytając książkę nieżyjącego już światowej sławy neurologa Olivera Sacksa „Mężczyzna, który pomylił głowę swojej żony z kapeluszem” w rozdziale pt. „Bezcielesna kobieta”.

Dzięki mózgowi myślimy, że myślimy.
Ambrose Bierce 

Zmysły nie przekazują do naszego mózgu pełnego spektrum rzeczywistości. Nie są na tyle doskonałe. Nasze oczy nie widzą na przykład w podczerwieni, a uszy nie rejestrują bardzo wysokich częstotliwości. Te ograniczenia  zapewne ułatwią pracę przyszłym projektantom wirtualnych światów, którzy na pewno będą chcieli trochę ułatwić sobie życie. No, ale zanim ktokolwiek będzie mógł zająć się ich tworzeniem, musimy wymyślić, co zrobić, żeby nasz mózg nie był w stanie odróżnić wirtualnej rzeczywistości od tej prawdziwej?

Jak przekonać do VR nasze zmysły?

Na razie jest to po prostu niemożliwe. Michael Abrash, dyrektor działu R&D w Oculus Rift – firmie, która dysponuje obecnie najlepszym urządzeniem VR – podczas swojej prezentacji na Oculus Summit w Las Vegas powiedział mniej więcej to samo. Dlatego Abrash chce skupić się na ulepszaniu wyświetlaczy w Oculusie i ulepszaniu algorytmów, odpowiedzialnych za dźwięk przestrzenny. Jego zdaniem zajmowanie się pozostałymi zmysłami na tym etapie nie ma sensu.

Na temat inne zdanie mają twórcy z firmy Koei Tecmo, która zajmuje się głównie produkcją i wydawaniem gier komputerowych, a teraz pracuje nad Koei Tecmo Wave. Z braku lepszego terminu nazwijmy Wave zaawansowanym symulatorem VR. Na wizualizacjach urządzenie przypomina trochę fotobudki, do których wchodzi się, żeby zrobić sobie błyskawicznie kilka zdjęć portretowych.

Maszyna ma oczywiście służyć do grania w wirtualnej rzeczywistości, w której gracze poczują zapach, dotyk, wiatr na twarzy, czy zmiany temperatury. Brzmi nieźle. Przynajmniej w zapowiedziach. Zapowiedzi tak mają. W rzeczywistości jednak będzie to ogromny, ciężki i nieporęczny sprzęt, który co najwyżej będzie można spotkać w japońskich gralniach i w domach bardzo bogatych geeków.

Wirtualny raj w wydaniu kompaktowym firmy Korei. Wymagał będzie od użytkownika sporej fantazji.

Przy czym pamiętajcie, jeśli wyświetlany obraz, nawet w takiej kapsule ma mieć sens, to musi być przestrzenny. Odwzorowanie głębi jest równie ważne jak wyświetlenie wszystkich szczegółów. Tym akurat zagadnieniem zajmuje się Intel, który opracował technologię Intel RealSense. 

W ramach tej technologii Intel proponuje konkretne rozwiązania, m.in. kamery z systemem wykrywania głębi oraz moduły głębi Intel RealSense z serii D400, które stosowane są w tych urządzeniach, w których postrzeganie głębi jest niezwykle ważne.

Budka VR Koei Tecmo nie jest jedynym szalonym projekt związanym z VR. Brytyjska firma Ultrahaptics pracuje nad symulacją zmysłu dotyku. Pomysł jest dość sprytny i polega na stymulacji receptorów skórnych (odpowiedzialnych za czucie) ultradźwiękami. Pomysł jest tu kluczowym słowem. Brytyjczycy nie dysponują jeszcze gotowym rozwiązaniem. Jeśli jednak miałoby to mieć ręce i nogi, to… musiałoby mieć ręce i nogi. W skrócie musiałby to być kombinezon dokładnie opinający całe ciało użytkownika. Kombinezon jeszcze nie powstał, a swoje skromne wizje Brytyjczycy pokazują na poniższym filmie:

Bez kombinezonu nie da się przecież kontrolować temperatury wirtualnego otoczenia. Na to też jest pomysł. Tym razem pochodzi on od południowokoreańskiej firmy Tegway, która wywodzi się z Korea Advanced Institute of Science in Technology. Kluczem do tego, żeby w naszym prywatnym edenie grzało nas wirtualne słońce albo podczas slalomu narciarskiego chłodził wymyślony śnieg jest elastyczny materiał termoelektryczny. Koreańczycy nazywają to ThermoReal i aktualnie są na etapie wczesnych prototypów.

Elastyczne sensory przekazujące wrażenia ciepła i zimna. Dobre w rękawiczkach, ale cały kombinezon z czegoś takiego nie może być wygodny.

A co z zapachem? Przecież to właśnie zapachy są najsilniejszym nośnikiem naszych wspomnień i emocji. Zapachy to miliony molekuł, rejestrowanych przez receptory w naszych nosach. Generatory zapachów, czyli trochę bardziej skomplikowane odświeżacze powietrza nigdy nie będą w stanie poradzić sobie z zadaniem oszukania naszego umysłu dostatecznie dobrze. No chyba, że ktoś stworzy urządzenie z wymiennymi wkładami, które rzeczywiście byłoby w stanie wyprodukować błyskawicznie dowolny zapach występujący na Ziemi. Do tego takie urządzenie musiałoby też równie błyskawicznie zapachy mieszać, ale też usuwać, np. wtedy, gdy w wirtualnym świecie z wymyślonej ulicy pachnącej deszczem wchodzimy do przytulnej kawiarenki wypełnionej zapachem kawy.

Generator zapachów dołożony do gogli VR – niewygodny, nieładny i zapewne pachnie też nie najlepiej.

Trudno powiedzieć, że firma, która już opracowała taki generator, czyli japońska Vaqso podjęła wyzwanie. Jej dziełem jest bowiem urządzenie kompatybilne z dzisiejszą generacją gogli VR, które emituje… całe trzy zapachy. Można mieć tylko nadzieję, że według Vaqso przyszły eden będzie pachnieć bardziej jak wybrany zapach Yankee Candle niż samochodowy odświeżacz w kształcie choinki. Zapachy nie działają bowiem na takiej zasadzie, jak obraz, czy dźwięk – nie są falami o określonej długości, dzięki czemu dałoby się je w prosty sposób przełożyć na język komputerowy, tylko cząstkami chemicznymi pasującymi do odpowiednich receptorów w naszym nosie.

Powyższe rozwiązania to prymitywne półśrodki

Przyjmijmy na chwilę, że wszystkie powyższe konstrukcje trafią na rynek i pozwolą na pełne zanurzenie w wirtualnym świecie. Gogle na oczach (zakładamy, że bezprzewodowe, czyli takie w których zastosowano technologię Intel Wireless Gigabit, która pozwala pozbyć się kabli), słuchawki z dźwiękiem przestrzennym, aparat oddechowy z funkcją emisji zapachów i kombinezon termoelektryczny z funkcją stymulacji zmysłu dotyku ultradźwiękami. Nosilibyście? Samo zakładanie tej całej aparatury trwałoby dłuższą chwilę. Nie wspominając już o tym, że po założeniu takiego kombinezonu człowiek wyglądałby, jak żywcem wyjęty z jakiejś taniej produkcji BDSM.

Poza tym nadal nie rozwiązaliśmy kwestii nieskrępowanego poruszania się po wirtualnej rzeczywistości. Od biedy można do tego całego zestawu dokupić jeszcze coś w stylu bieżni wielokierunkowej, ale znowu – to kolejny półśrodek. Żadne z tych rozwiązań nie kojarzy się ani z matrixem, ani z wyśnionym rajem. A przynajmniej nie w takim stopniu, żebyśmy mogli mówić o totalnym zanurzeniu w wirtualnej rzeczywistości, która byłaby nie do odróżnienia od realnego świata.

Idealny interfejs, który by na to pozwolił, musiałby przesyłać i odbierać sygnały bezpośrednio z ludzkiego mózgu. Do tego, podczas takiego połączenia, człowiek musiałby być całkowicie unieruchomiony w realu, a sygnały dotyczące całego ruchu musiałyby być błyskawicznie odwzorowywane przez jego wirtualny awatar (pamiętacie film „Surogaci” z Bruce’em Willisem w jednej z głównych ról?). Na razie jest to po prostu niemożliwe.

Po pierwsze, nadal nie mamy wystarczającej wiedzy na temat ludzkiego mózgu, by móc w ogóle myśleć o podłączeniu go do jakiegokolwiek dwukierunkowego interfejsu. Po drugie, taka łączność raczej nie byłaby bezprzewodowa. Totalna immersja wymagałaby zabiegu operacyjnego, podczas którego w mózgu instalowany byłby jakiś bardzo zaawansowany implant, o ogromnej przepustowości, jeśli chodzi o przesyłanie i odbieranie danych z serwera VR. Na razie jednak możemy sobie tylko pomarzyć o takim rozwiązaniu. Tym bardziej, że jeszcze nikomu nie udało się w całości zmapować ludzkiego mózgu. Najbliżej tego osiągnięcia jest amerykańska agencja wojskowa DARPA, która w pocie czoła pracuje nad stworzeniem jednokierunkowego interfejsu mózg – komputer. Za jego pomocą ludzie mogliby sterować komputerem przy pomocy myśli.

O dwukierunkowej komunikacji (czyli przesyłania danych z komputera bezpośrednio do mózgu), a tym bardziej – o bezpośredniej stymulacji jakichkolwiek zmysłów mowy nie ma. Choć pod koniec ubiegłego roku, naukowcom z Uniwersytetu w Pittsburghu udało się uzyskać dwukierunkowe połączenie z mózgiem ochotnika. Dzięki temu pacjent „poczuł” to co zostało pochwycone przez robotyczną protezę ręki. Aby tak się stało, do kory czuciowej pacjenta zostały wprowadzone dwie elektrody, które następnie podłączono kablami do robo-protezy. Zwróćcie jednak uwagę, że pomimo całego, technologicznego zaawansowania, całe rozwiązanie jest – lekko mówiąc – dość prymitywne i bardzo niedokładne. Projekt DARPA opiera się zresztą na bezprzewodowej komunikacji wykorzystującej EEG (elektroencefalografię), której możliwości są dość mocno ograniczone. Rzecz wygląda nieco drastycznie, przekonajcie się sami:

Nie przeprowadzimy się więc na razie każdy do swojego prywatnego matrixa. Brakuje nam odpowiednich technologii, odpowiednio szybkich komputerów oraz wiedzy o ludzkim mózgu, bez której stworzenie odpowiedniego i dwukierunkowego interfejsu jest po prostu nierealne. I bez ogromnych postępów w wielu dziedzinach nauki (z których najważniejsza będzie neurobiologia) jeszcze długo tak zostanie.

Nie jestem nawet pewien, czy ktokolwiek będzie zainteresowany dość mocno kosztownymi badaniami, żeby urzeczywistnić powyższą wizję. O wiele bardziej użyteczne, z biznesowego punktu widzenia, wydaje się rozwijanie rzeczywistości rozszerzonej, która z definicji nie musi w pełni symulować świata realnego.

Najgorsze w piekle jest to, że nie wiesz, czy już się w nim nie znajdujesz.
José Carlos Somoza, „Klara i półmrok”

Pozostaje jeszcze kwestia zainstalowania sobie w głowie implantu, który byłby w stanie przenosić nasz umysł do wirtualnych światów, które z naszej perspektywy byłyby jak najbardziej realne. Tylko nie wszystkie musiałyby być przyjemne. | CHIP