Zamiast samolotów

Czy aby spotkać się z ciocią mieszkającą w Australii, trzeba przemierzyć tysiące kilometrów? Niekoniecznie. Dzięki teleimmersji utrzymywanie kontaktów z innymi ludźmi będzie możliwe na znaczną odległość.

Czy aby spotkać się z ciocią mieszkającą w Australii, trzeba przemierzyć ocean? Niekoniecznie. Jaki jest więc alternatywny sposób utrzymywania kontaktów interpersonalnych? O tym specjalnie dla nas opowiada Jaron Lanier – amerykański programista, muzyk, twórca terminu „virtual reality”.

CHIP: Od jakiegoś czasu pracuje Pan nad teleimmersją… Czy mógłby Pan wyjaśnić naszym Czytelnikom, co to jest i do czego służy?

Jaron Lanier: Inicjatywa teleimmersji (NTII, National Tele-immersion Initiative – przyp. red.), której przewodniczę, jest projektem- -owocem współpracy 12 amerykańskich uniwersytetów. Początkowo celem tego eksperymentu było uruchomienie Internetu 2, czyli eksperymentalnej sieci o dużej przepustowości. Gdy już sieć zaistniała, zabrakło aplikacji, które mogłyby ją skutecznie przetestować. Postanowiłem więc połączyć obydwa projekty. W wyniku tego powstała koncepcja aplikacji, która ludziom będącym w oddalonych od siebie miejscach stwarza iluzję przebywania w tym samym pomieszczeniu. Aby to osiągnąć, musieliśmy stworzyć nowy rodzaj czujników. I to takich, które pozwalałyby odczuwać w sposób trójwymiarowy otaczającą przestrzeń. Dzięki temu byliśmy w stanie przesyłać po łączach o dużej przepustowości coś w rodzaju poruszającej się rzeźby.

CHIP: W jakich dziedzinach nauki i techniki widzi Pan zastosowanie teleimmersji?

J. L.: W tej chwili technologia ta jest bardzo młoda. Teleimmersja eksperymentalnie działa od maja 2000 roku, choć już wkrótce spodziewamy się osiągnąć zadowalający poziom wydajności. Jak już powiedziałem, NTII znajduje się w fazie eksperymentów laboratoryjnych.

Osobiście uważam, że kiedy sprzęt teleimmersyjny stanie się ogólnodostępny i tani jak telefon czy komórka, mógłby być wykorzystywany do komunikacji interpersonalnej, tak jak wspomniany telefon. Trudno odpowiedzieć na to pytanie… Według zapisu w patencie telefon miał służyć przekazywaniu na odległość koncertów muzyki klasycznej. A jak łatwo zauważyć, wcale do tego nie służy. Znalazł natomiast takie zastosowania, o których nikomu wtedy się nawet nie śniło… Być może teleimmersja stanie się alternatywą dla linii lotniczych.

CHIP: Czy podczas pracy nad tą technologią zetknął się Pan z jakimiś problemami?

J. L.: Oczywiście. Z wieloma. Jednym z nich jest niezbyt doskonały aparat matematyczny, służący do opisywania przestrzeni, renderowania i modelowania obiektów etc. Drugim słabym ogniwem jest moc obliczeniowa: obecnie mamy dwie szafy typu rack wypełnione po brzegi procesorami Pentium. Jak można się domyślić, to już nie wystarczy. Wkrótce jednak zamierzam przeprowadzić eksperyment z komputerami dysponującymi mocą obliczeniową wyrażoną w teraflopach (bilionach operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę – przyp. red.). Łączna moc obliczeniowa wykorzystywanych do teleimmersji maszyn umiejscowionych w różnych ośrodkach naukowych Stanów Zjednoczonych będzie największa z dotychczasowych. Ale nic w tym dziwnego – przecież komputery będą musiały przetworzyć w czasie rzeczywistym wielogigabajtowy strumień danych.

CHIIP: Ale jak to działa? Załóżmy, że ja jestem tu, we Wrocławiu, a Pan w Nowym Jorku. Jak…

J. L.: To nieco skomplikowane… Po pierwsze, do tego potrzebnych jest nawet do 60 kamer, które pod różnymi kątami „patrzą” na ciało. Ich liczba zależy zresztą od tego, jaki fragment ludzkiej postaci chcemy przesłać i w jakim stopniu szczegółowości. Absolutne minimum to 7 kamer. Każda z kamer jest podłączona do innego komputera w systemie klastrowym, który porównuje obrazy ze wszystkich kamer i zestawia je w obraz trójwymiarowy. Zdarza się czasem, że dla kamer parametry koloru jakiegoś fragmentu sceny są identyczne. Załóżmy zatem, że za pomocą tych kilkudziesięciu „elektronicznych oczu” do komputera wczytywana jest ludzka głowa. Dla komputera brak informacji o różnicach w fakturze i kolorystyce np. czoła zaowocuje wyświetleniem głowy bez tego fragmentu twarzy. Sposób, w jaki sobie radzimy w takich sytuacjach, jest dość trudny do wyjaśnienia, ale spróbujmy… Omówię to na przykładzie żarówki. To źródło światła nie świeci ciągłym światłem, tylko kilkadziesiąt razy na sekundę zapala się i gaśnie. Oko tego nie rejestruje. Podobną zasadę wykorzystujemy w teleimmersji: elementy oświetlenia sceny zamiast emitować światło, z odpowiednio dużą częstotliwością generują różne tekstury. I – jak się nietrudno domyślić – ludzkie oko postrzega to jako ciągłe światło. Zatem wszystkie źródła światła w pomieszczeniu wyświetlają tekstury, kamery zaś je rejestrują. Nie może więc być mowy o wyświetleniu ludzkiej głowy np. bez czoła. W tak skomplikowanym systemie oświetlenia i rejestrowania likwiduje się możliwość pojawienia się luki w obrazie spowodowanej brakiem danych. Na podobnej zasadzie przetwarzamy dźwięk, również tworząc „przestrzeń dźwiękową” Tak wygląda jedna strona medalu. Drugą zaś stanowią superkomputery obliczające współrzędne sceny trójwymiarowej. Wykorzystujemy również elementy robotyki – po to aby ludzie odczuwali np. czyjś uścisk dłoni. Na razie mamy prototyp takiej kończyny. Kolejna przeszkoda, którą chcemy usunąć, to okulary polaryzacyjne, stwarzające wrażenie trójwymiarowości. Zamiast tego skonstruujemy wyświetlacze 3D.

CHIP: W jaki sposób?

J. L.: Otóż mamy trzy warstwy ekranu. Pierwsza z nich to rzeczywisty wyświetlacz. Dwie kolejne zaś są transparentne i mogą w dużym tempie tworzyć pionowe czarne kolumny. Kolumny te układają się w taki sposób, że raz jedno oko jest w stanie zobaczyć obraz między nimi, a raz drugie. W ten sposób można więc obydwu oczom przekazywać odmienne obrazy, stwarzając efekt trójwymiarowości, do zsynchronizowania ruchu gałki ocznej z wyświetlanymi obrazami wykorzystujemy zaś algorytmy bazujące na sieciach neuronowych…

CHIP: Czy nie wydaje się Panu, że ktoś może zechcieć nadużyć narzędzi służących do teleimmersji?

J. L.: Teoretycznie takie prawdopodobieństwo istnieje. Choć również niewinne, wydawałoby się, narzędzia jak poczta elektroniczna są wykorzystywane np. do przesyłania wirusów komputerowych. Technologia daje ludziom większe możliwości – to fakt. Faktem jest też to, że im lepszą technologią dysponujemy, tym bardziej ukazujemy swoją naturę. Podobnie jest z Internetem, w którym istnieją przeróżne treści, ale jego niezaprzeczalną zaletą jest obnażanie zła.

rozmawiał Adam Chabiński

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.