ΟΡΙΣΜΟΣ

                              Εικονική Πραγματικότητα

                                   (Virtual Reality)

Η εικονική πραγματικότητα ή Virtual Reality (ΕΠ), είναι µία τεχνολογία χάρις στην οποία επιτυγχάνεται η διεπαφή του χρήστη µε ένα υπολογιστικό σύστηµα (human – computer interface) που είναι διαφορετική από την κλασσική διεπαφή µέσω του πληκτρολογίου ή του ποντικιού (mouse-pointerdevice).

 Στην ΕΠ ο χρήστης καλείται να αλληλεπιδράσει με ένα σύστημα υπολογιστών εκτελώντας ενέργειες και κινήσεις όπως αυτές που εκτελεί µε τις καθηµερινές του ενέργειες στο πραγματικό του περιβάλλον. Αυτό ακριβώς το γεγονός, δηλαδή ότι η αλληλεπίδραση με τον υπολογιστή γίνεται με φυσιολογικό και ενστικτώδη τρόπο σε πραγματικό χρόνο μέσα σ ένα περιβάλλον που μιμείται την πραγματικότητα, αποτελεί τη μεγάλη συνεισφορά της ΕΠ. 

 Η ΕΠ είναι η επόμενη γενιά συστημάτων επικοινωνίας ανθρώπου-υπολογιστή μετά από τα Graphical User Interfaces (GUIs), τα οποία προώθησαν την αντίληψη ότι ο υπολογιστής δεν είναι µόνο µια μηχανή υπολογισμών αλλά και ένας απεικονιστής πληροφοριών, όπου οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ ανθρώπου και υπολογιστή συμβαίνουν σε ένα τεχνητό απεικονιστικό περιβάλλον. Η ραγδαία εξέλιξη στην τεχνολογία των GUI, οδήγησε σε εφαρμογές όπου πλέον ο χρήστης ξεπερνά το νοητό όριο της οθόνης και βιώνει τη ψευδαίσθηση ότι αλληλεπιδρά με τον υπολογιστή µέσω ενός τρισδιάστατου απεικονιστικού περιβάλλοντος. 

Ωστόσο, δεν υπάρχει κάποιος συγκεκριμένος και αυστηρός ορισμός για τον όρο Εικονική Πραγματικότητα, γι'αυτο  δίνονται παρακάτω κάποιοι από τους επικρατέστερους.

 Ο ίδιος ο όρος βέβαια είναι αντιφατικός και οδηγεί σε παρεξηγήσεις και σε πολύωρες φιλοσοφικές συζητήσεις.

Ο πατέρας του όρου Jaron Lanier, έδωσε τον εξής ορισμό το 1989: "Ένα αλληλεπιδραστικό, τρισδιάστατο περιβάλλον, φτιαγμένο από υπολογιστή, στο οποίο μπορεί κάποιος να εμβυθιστεί."

Από εκεί και έπειτα, δόθηκαν ποικίλοι ορισμοί, μερικοί από τους οποίους δίνονται παρακάτω:

"Η Εικονική Πραγματικότητα, αποτελεί ένα όρο που έχει γίνει πρόσφατα γνωστός αλλά και από τους πλέον διαδεδομένους στο χώρο των υπολογιστών, ο οποίος μεταφέρει το χρήστη ή τους χρήστες, σε ένα συνθετικό, τεχνητό, εικονικό και φτιαγμένο από υπολογιστή περιβάλλον." M.Krueger (1991)

"Αλληλεπιδραστικά γραφικά πραγματικού χρόνου (real-time) με τρισδιάστατα μοντέλα, συνδυασμένα με μια τεχνολογία απεικόνισης η οποία δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη για εμβύθιση στον μοντελοποιημένο κόσμο και τη δυνατότητα για απευθείας χειρισμό." Fuchs, H., Bishop, et al. (1992)

"Η ψευδαίσθηση της συμμετοχής σε ένα συνθετικό περιβάλλον αντί για την εξωτερική παρατήρηση ενός τέτοιου περιβάλλοντος. Η Εικονική Πραγματικότητα βασίζεται σε τρισδιάστατες, στερεοσκοπικές μονάδες απεικόνισης, με ανιχνευτή της κίνησης του κεφαλιού, του χεριού ή του σώματος και στερεοσκοπικό ήχο. Η Εικονική Πραγματικότητα είναι μια εμπειρία εμβύθισης που χρησιμοποιεί όλες τις αισθήσεις." Gigante, M. (1993)

"Η Εικονική Πραγματικότητα αναφέρεται σε αλληλεπιδραστικά, πολυ-αισθητικά, βασισμένα στη όραση, τρισδιάστατα, περιβάλλοντα εμβύθισης, δημιουργημένα από υπολογιστή, καθώς και ο συνδυασμός των τεχνολογιών που απαιτούνται για την ανάπτυξη τέτοιων περιβαλλόντων." Cruz-Neira, C. (1993)

"Η Εικονική Πραγματικότητα είναι τα από τον υπολογιστή φτιαγμένα, τρισδιάστατα, εξομοιωμένα περιβάλλοντα τα οποία απαντώνται σε πραγματικό χρόνο (real-time), καθώς τα διαχειρίζεται ο χρήστης." Mills, S., Noyes, J. (1999)

"Βασικά είναι μία διεπαφή, η οποία συνδυάζει διαφορετικά τεχνικά συστήματα με σκοπό να δώσει τη δυνατότητα στον χρήστη να αλληλεπιδράσει σε πραγματικό χρόνο με μία εφαρμογή για την απεικόνιση (visualization), την περιγραφή της κίνησης (animation), την παραγωγή (generation) και την μεταβολή (modification) τρισδιάστατων δεδομένων, δημιουργημένων από υπολογιστή τα οποία βλέπει στερεοσκοπικά. Ένας όρος που περικλείει τα πάντα και περιγράφει την τεχνολογία και όλο το πεδίο γενικότερα." VIEW of the future Project (2001)

"Η εξομοίωση ενός πραγματικού ή φανταστικού περιβάλλοντος, το οποίο μπορεί να το βιώσει ο χρήστης οπτικά στις τρεις διαστάσεις του πλάτους, ύψους και βάθους και το οποίο μπορεί επιπροσθέτως να παρέχει μια αλληλεπιδραστική οπτική εμπειρία με κίνηση σε πραγματικό χρόνο (real-time) με ήχο και πιθανώς και απτικές ή άλλες μορφές ανάδρασης." Whatis.com full reference (2003)

"Ένα μέσο το οποίο αποτελείται από αλληλεπιδραστικές εξομοιώσεις με υπολογιστή, οι οποίες 'αισθάνονται' την θέση και τις ενέργειες του χρήστη, και αντικαθιστούν ή επαυξάνουν την ανάδραση σε μία ή παραπάνω αισθήσεις, δίνοντας το αίσθημα της πνευματικής εμβύθισης ή παρουσίας στην εξομοίωση (ένας εικονικός κόσμος)." Sherman, W. R., Craig, A., B. (2003)

Τελευταία στην επιστημονική κοινότητα αποφεύγεται η χρήση του όρου Εικονική Πραγματικότητα λόγω της αντιφατικότητάς του και χρησιμοποιείται ο όρος Εικονικό Περιβάλλον, Virtual Environment στα αγγλικά, (αγγλική συντομογραφία VE).

Συστατικά συστήματος εικονικής πραγματικότητας

Ένα σύστημα εικονικής πραγματικότητας (ΕΠ) αποτελείται από τα συστατικά που   φαίνονται στην παρακάτω εικόνα:

                                                  

Τα απαραίτητα συστατικά γιά τη δημιουργία ενός εικονικού περιβάλλοντος εμβύθισης 

είνα:

• Virtual environment generator - η κεντρική μονάδα

• Συσκευές απεικόνισης

• Συστήματα ανίχνευσης και προσανατολισμού

• Συστήματα ηχητικών περιβαλλόντων

• Συστήματα απτικών-κιναισθητικών περιβαλλόντων

Αναλυτικότερα,η κεντρική μονάδα ενός VE αποτελείται από:
Το υποσύστημα γραφικών που σχεδιάζει τα πολύγωνα που συνθέτουν το V σε αληθινό χρόνο Τη βάση δεδομένων που περιγράφει γεωμετρικά το VE
Τα στοιχεία το hardware που τρέχουν την εφαρμογή και υπολογίζουν την
άποψη το VE που απεικονίζεται σαν αποτέλεσμα εισόδου του χρήστη

Η Εικονική Πραγματικότητα στην Ελλάδα
Ο περισσότερος κόσμος ίσως δεν γνωρίζει ότι στην Ελλάδα υπάρχουν συστήματα Εικονικής
 Πραγματικότητας αλλά και ερευνητικό έργο πάνω στον τομέα αυτό. Βέβαια υστερούμε σε πολύ μεγάλο βαθμό,σεσχέση με άλλες χώρες όπως είναι οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής ή οι αναπτυγμένες Ευρωπαϊκές χώρες σαν την Γερμανία, διότι η ενασχόληση με την Εικονική Πραγματικότητα έχει πολύ υψηλό κόστος. Ωστόσο, οι ενδιαφερόμενοι έχουν την δυνατότητα να δούν απο κοντά τέτοια. σύστηματα επισκεπτόμενοι το Ίδρυμα Μείζονος Ελληνισμού(Ι.Μ.Ε.). Εκεί η Εικονική Πραγματικότητα χρησιμοποιείται για εκπαιδευτικό και ψυχαγωγικό σκοπό.Διαθέτει δύο συστήματα Εικονικής Πραγματικότητας.Το πρώτο το οποίο ονομάζετα «Kιβωτός» είναι ένα CAVE.
Πρόκειται ουσιαστικά για ένα δωμάτιο διαστάσεω 3X3X μέτρα,όπου το πάτωμα και οι τοίχοι αποτελούν οθόνες προβολής. Για να έχουν τρισδιάστατη αίσθηση του χώρου οι επισκέπτες της
«Kιβωτού», φορούν ειδικά στερεοσκοπικά γυαλιά. Το δεύτερο σύστημα το οποίο ονομάζεται «Μαγική Οθόνη»,είναι μια μεγάλη φωτεινή οθόνη σε σχήμα σχεδιαστικού τραπεζιού και
αποτελεί το πρώτο έκθεμα Εικονικής Πραγματικότητας στην Ελλάδα..
Η «Μαγική Οθόνη»,ή αλλιώς σύστημα ImmersaDesk,έχει πλάτος 1,5,ύψος 1,2 μέτρα.Το μέγεθος και η κεκλιμένη θέση της δίνουν τη δυνατότητα ευρυγώνιας οπτικής σε έξι περίπου άτομα,που με τη βοήθεια ειδικών γυαλιών και μιας συσκευής πλοήγησης μπορούν να αλληλεπιδράσουν με την ψηφιακή εικόνα που προβάλλεται στην οθόνη. Και τα δύο συστήματα αξιοποιούνται από το Ι.Μ.Ε. για να μεταφέρουν μικρούς και μεγάλους σε μαγικούς κόσμους της πολιτιστικής μας κληρονομιάς,
όπως η αρχαία Μίλητος και ο ναός του Δία στην Ολυμπία.

Επίσης στο Ίδρυμα Ευγενίδου λειτουργεί ένα υπερσύγχρονο πλανητάριο,το οποίο θα καθηλώσει όσους το επισκεφθούν,αφού θα συμμετάσχουν σε ένα πανηγύρι των αισθήσεων.Ο παλιός Αστρικός Προβολέας Zeis έχει αντικατασταθεί απο τα υπερσύγχρονα Ψηφιακά Συστήματα Αστρικών Προβολών Digistar της αμερικανικής εταιρείας προσομοιωτών Evans and Sutherland και Digital Sky της εταιρείας Sky Skan Inc.Τα νέα αυτά συστήματα έχουν την δυνατότητα παρουσίασης δεκάδων χιλιάδων άστρων έτσι όπως φαίνονται οποιοδήποτε σημείο του πλανήτη μας,του ηλιακού συστήματος, αλλά επίπλέον και από οποιοδήποτε άλλο άστρο σε απόσταση εκατοντάδων ετών φωτός από τη Γη. Η πλοήγηση σ'αυτό τον χώρο γίνεται σε δευτερόλεπτα δίνοντας έτσι στους θεατές την ψευδαίσθηση μεταφοράς τους,με μία μηχανή του χώρου και του χρόνου,σε τρισδιάστατα ταξίδια στο εσωτερικό του Γαλαξία μας,αλλά καιπέρα απ'αυτόν σ'ολόκληρο το Σύμπαν των 100 δισεκατομμυρίων γαλαξιών. Από τα πιο θεαματικά προβολικά συστήματα που περιλαμβάνει το νέο Πλανητάριο είναι τρία "ΣυστήματαΤρισδιάστατης  Εικονικής Πραγματικότητας" που καλύπτουν πλήρως την οθόνη με την βοήθεια 12 βιντεοπροβολέων υψηλής ανάλυσης.

1.ƒ Εικονική Πραγματικότητα, από την Βικιπαίδεια, την ελεύθερη

εγκυκλοπαίδεια

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%95%CE%B9%CE%BA%CE%BF%CE%B D%CE%B9%CE%BA%CE%AE_%CE%A0%CF%81%CE%B1%CE%B3%CE %BC%CE%B1%CF%84%CE%B9%CE%BA%CF%8C%CF%84%CE%B7%C F%84%CE%B1, (ημερ. πρόσβασης 01/06/2006)

2,. Η τεχνολογία της ουτοπίας: Εικονική πραγματικότητα: όταν το αληθινό

είναι αληθοφανές, Το ΒΗΜΑ, 16/05/1999, 

http://tovima.dolnet.gr/print_article.php?e=B&f=12578&m=C08&aa=1,

(ημερ. πρόσβασης 01/06/2006) 

ƒ 3.Πολιτιστικό Κέντρο Ιδρύματος Μείζονος Ελληνισμού, 

http://www.fhw.gr/cosmos/cosmos/, (ημερ. πρόσβασης 01/06/2006) 

ƒ Χαρίτος Δ., Μαρτάκος Δ., Εικονική Πραγματικότητα, Μεταπτυχιακό

4.Πρόγραμμα Σπουδών, Β’ Εξάμηνο, Τμήμα Πληροφορικής Πανεπιστημίου

Αθηνών, 1999. 

ƒ Χαρίτος Δ., Εφαρμογές Εικονικής Πραγματικότητας, Μεταπτυχιακό

5.Πρόγραμμα Σπουδών, Β’ Εξάμηνο, Τμήμα Πληροφορικής Πανεπιστημίου

Αθηνών

ƒ6. A Critical History of Computer Graphics and Animation: section 17: Virtual 

Reality, http://accad.osu.edu/~waynec/history/lesson17.html, (ημερ. 

πρόσβασης 01/06/2006) 

ƒ 7.Creating and Using Virtual Reality: a guide fir the Arts and Humanities, 

edited by Kate Fernie and Julian D. Richards, AHDS 2002, 

http://vads.ahds.ac.uk/guides/vr_guide/, (ημερ. πρόσβασης 01/06/2006) 

ƒ8. What is real about virtual reality? / Frederick P. Brooks, IEEE Computer 

Graphics and Applications, 

http://www.cs.unc.edu/~brooks/WhatsReal.pdf, (ημερ. πρόσβασης

01/06/2006) 

ƒ9. Virtual Reality: A Short Introduction by K.-P. Beier, 2001 http://wwwvrl.umich.edu/intro/index.html, (ημερ. πρόσβασης 01/06/2006) 

ƒ 10..Virtual Reality Resources, http://vresources.jump-gate.com/, (ημερ. 

πρόσβασης 01/06/2006) 32

ƒ