"Virtual Reality" er på vei inn i det norske språk, og det faktum at "virtuell virkelighet" er hovedtema for Telematikkseminaret 1992 viser at emnet interesserer flere leire. Dette dokumentet er skrevet for å gi en kort innføring i temaet fra et teknologisk standpunkt. Jeg beskriver eksisterende tekniske løsninger, og selv om VR-mennesker gjerne ser framover (også bokstavelig talt), vil jeg gå gjennom deler av utviklingen som har ført oss dit vi er i dag.
VR domineres av amerikansk teknologi, og dermed også amerikansk språk. Endel av uttrykkene fortjener forsøk på norske oversettelser - det mest nærliggende utrykket er selvfølgelig Virtual Reality, som av seminar-arrangørene er oversatt med "virtuell virkelighet". Dette er den enkleste oversettelsen, men kanskje ikke den beste. Ordet "virtuell" klinger ikke helt godt på norsk, og det er også en viss forvirring om definisjonen av ordet. I en engelsk-norsk ordbok (Kunnskapsforlaget) er eksempelvis "virtual" oversatt med "faktisk, virkelig". Uttrykket syntetiske virkeligheter beskriver etter min mening bedre det fagområdet som står i fokus ; datamaskin-genererte sanseimpulser. For det fins andre områder som også hevder å skape virtuelle virkeligheter. Film, teater og skjønnlitteratur har lenge latt mennesker leve seg inn i andre verdener, og faller derfor inn under VR i følge enkeltes definisjon. Syntetisk er et ord de nevnte bransjer antagelig vil ta avstand fra, og en kan derfor ha et visst håp om å slippe navnekonflikter. Spesialbygde simulatorer faller også utenfor syntetiske virkeligheter da de kun er i stand til å simulere én virkelighet, f.eks. en flytype.
Ordet virkelighet er også interessant. Virkeligheten er, den skapes ikke - i hvert fall ikke av en dum maskin. Navnevalget tyder på at dette er en meget optimistisk bransje som beskriver seg selv med et mål langt der framme. Det ingen som i dag hevder å se veien helt fram, men dersom man noen gang skulle nå dit vil man straks ha et problem. Hvordan skal man kunne komme ut, eller rettere sagt, hvordan skal man vite at man er kommet ut av den syntetiske verdenen dersom den simulerer den virkelige verden perfekt? Det er ennå lenge til spørsmålet blir til et problem, og tid kan brukes bedre enn å spekulere over dette paradoks.
Et annet begrep som er nært knyttet til VR er Cyberspace. Heller ikke dette uttrykket har fått noen god norsk betegnelse. Saiberspeis minner for mye om et ildsted, og kyber-rom har for mange r'er. Kyberom er en mulighet.
Uansett hvilket språk en bruker er det viktig å avklare sammenhengen mellom VR og Kyberom. Kyberom eksisterer på datanettene, i første rekke på det globale Internet. Nettet tilbyr i dag en rekke tjenester, men disse kvalfiserer ikke som syntetiske virkeligheter. De fleste VR-systemer er dessverre ikke tilknyttet noe nettverk, men er isolerte systemer hvor brukerne utforsker en lukket datamengde. Dataene er sjelden særlig spennende, men måten brukeren interagerer med dem er svært interessant.
Et typisk VR-oppsett anno 1992 består av følgende deler:
En variant av skallemonterte skjermer er lukke-briller der brukeren ser på en vanlig skjerm som veksler mellom venstre og høyre perspektiv. LCD-platene i brillene skifter mellom å være gjennomsiktige og opake i takt med skjermen.
Et annet typisk trekk ved dagens VR-oppsett er at de ikke fungerer. I hvert fall ikke dersom utstyret har ligget ubrukt over et døgn og vedkommende som har kablet systemet ikke er tilstede for å kalibrere utstyret i et kvarters tid. Det finnes et par unntak fra denne regelen, men systemene vil da ofte ha en prislapp som gjør dem utilgjengelige.
Syntetiske verdener inneholder i dag lyd, bilder og bevegelse. Sanser som følelse (haptikk) og lukt blir lite stimulert. Vi er ennå ikke i stand til å generere disse sanseinntrykkene, og det er få aktiviteter på området.
Det er lett å få inntrykk av at VR er 90-åras teknologi, men de fargerike polygonene på innsiden av hjelmene minner mest om 60-tallets psykedeliske uvirkelighet, og idéene bak VR er enda eldre. Howard Rheingold går 30.000 år tilbake i sin beskrivelse av hvordan hulemalerier var VR for tidlige versjoner av Cro-Magnon [Rheingold 91]. Dersom vi hopper fram til begynnelsen av dette århundret er E M Forsters novelle "The Machine Stops" [Forster 09] en viktig referanse:
"The Machine did not transmit nuances of expression. It only gave a general idea of people - an idea that was good enough for all practical purposes."
"The clumsy system of public gatherings had been long since abandoned; neither Vashti nor her audience stirred from their rooms. Seated in her arm-chair she spoke, while they in their arm-chairs heard her, fairly well, and saw her, fairly well."
Science fiction har vært en inspirasjonskilde i utviklingen av ny teknologi, og dette gjelder kanskje særlig innen VR. Ikke mange kan ha unngått å se Gibsons "Neuromancer" referert, og selv om denne romanen har fått velfortjent ære for å ha introdusert "Cyberspace" som begrep, fins det mer leseverdig litteratur innen denne genren. Spesielt anbefales "True Names" av Vernor Vinge.
Syntetiske virkeligheter eksisterer ikke uten teknologi, og den teknologiske utvikling på feltet går tilbake til 60-tallet. Ivan Sutherland beskrev det ideelle oppsett i en artikkel fra 1965 med tittel "The Ultimate Display" [Sutherland 65]:
"A display connected to a digital computer gives us a chance to to gain familiarity with concepts not realizable in the physical world."
"The ultimate display would, of course, be a room within which the computer can control the existence of matter. A chair displayed in such a room would be good enough to sit in. Handcuffs displayed such a room would be confining, and a bullet displayed in such a room would be fatal."
Et par år senere beskrev han et eksperiment som et stykke på vei realiserer drømmen [Sutherland 68]:
"In order to present changing perspective images to the user as he moves his head, we have assembled a wide variety of equipment [..] Special spectacles containing two miniature cathode ray tubes are attached to the users's head [..] Either of two head position sensors, one mechanical and the other ultrasonic, is used to measure the position of the user's head."
Etterhvert gikk Sutherland over til å lage flysimulatorer, og generell VR sto omtrent stille på 70-tallet. Interessen våknet igjen på 80-tallet, og mer enn noe annet skyldes det at VPL kom ut med sin datahanske. De kompletterte produktspekteret med hjelmer, og tilbød etterhvert komplette løsninger i den høyere prisklasse. En datahanske med 3D-sensor kostet omlag $10.000, mens Mattel solgte sin versjon for $100 som ekstrautstyr til Nintendo tv-spill. VPL sin datahanske er mer nøyaktig og føles bekvem, men funksjonaliteten i de to produktene er den samme.
De siste par årene har en sett endel forsøk på å ta i bruk VR i nye anvendelser. En kan ane noen hovedgrupperinger:
W Industries lanserte i 1991 sine Virtuality maskiner beregnet for spillehaller [Rowley 92]. Spillerne omsluttes av en syntetisk virkelighet der formålet er å bekjempe maskingenererte uhyrer og/eller menneskelige motspillere. Maskinene er knyttet sammen elektronisk og utveklser informasjon om spillernes posisjoner og aktiviteter. I enkelte av spillene kjemper man med, ikke mot hverandre. Spillerne betaler kr 25 for 3 minutters opphold i den syntetiske verdenen. Dersom du ønsker en slik maskin hjemme vil det koste deg kr 350.000, pluss programvare. Utstyr fra W Industries har også den tvilsomme ære av å pryde forsiden av en bok med tittel "Glimpses of Heaven and Visions of Hell" [Sherman, Judkins 92].
Hjemmemarkedet for VR-utstyr har ennå ikke tatt av. Enkeltprodukter eksisterer - f.eks. Mattels datahanske for Nintendo-spill, og Segas lukke-briller - men det mangler en alt-i-ett pakke som omgjør tv-kroken til en syntetisk virkelighet for kr 2990,- 1 stk 3D Mario-modul inkludert. Det er all grunn til å tro at de nevnte aktører i underholdningsmarkedet arbeider hardt for å få fram et slikt produkt, og jeg tipper det vil være tilgjengelig ved juletider neste år. [1997: Nintendo sin "Virtual boy" ble lansert noen år senere, men ble en fiasko]
Til nå har de fleste syntetiske virkeligheter vært som øde sydhavsøyer; eksotiske, men isolerte og etter kort tid kjedelige. Utviklerne har fokusert på brukersnittet og grafikk-ytelse, mens innholdet i de syntetiske verdener består av polygoner i ulike farger og former som etterhvert mister sin tiltrekningskraft. De ledende miljøer er likevel fullt klar over at nettilknytning på sikt vil gjøre systemene langt mer interessante.
Et system som allerede i dag kommuniserer over datanettverk er de ovenfor beskrevne spillmaskinene fra W Industries. Spillerne ser hverandres syntetiske legemer, og når en spiller beveger seg blir nye koordinater sendt over til de andre maskinene som oppdaterer sine datamodeller og skjermer. Det faktum at dataene som utveksles er koordinater, og ikke digitaliserte bilder er signifikant. Datamengden som beskriver en figur vha. koordinater er langt mindre enn et digitalisert bilde av samme figur. Dette gjør at VR-systemer har små krav til overføringskapasitet i telenettet sammenlignet med f.eks. en bildetelefon. VR og telenettet er derfor som skapt for hverandre: telenettet vil gjøre VR langt mer interessant, og VR stiller små krav til telenettet.
VR eksponeres med betydelig interesse i massemedia for tiden, og blir av mange sett på som "det neste" [Business Week 92]. Før en lar seg ukritisk rive med kan det være på sin plass å se seg om etter floppsignaler.
For å gå inn i en syntetisk virkelighet kreves det at mennesket tar på seg teknologien, dvs. hansken og hjelmen. Dette representerer en terskel noen mennesker vil ha problemer med å krysse. En godtar slalomhansker og dykkertanker, men man godtok ikke 3D kinobriller, og 50-tallets 3D-filmer var en flopp som ikke engang Disney og Michael Jackson har kunnet vekke til live.
Scientific American hadde i september 92 et spesialnummer med undertittel How to Work, Play and Thrive in Cyberspace. I 11 artikler bekriver ledende visjonærer teknologi vil influere morgendagens samfunn. VR glimrer med sitt fravær, og i en av artiklene beskriver Mark Weiser hvordan hans idéer om teknologi som tilpasser seg brukernes liv er det motsatte av VR [Weiser 91]:
"The idea of integrating computers seamlessly into the world at large runs counter to a number of present-day trends [..] Perhaps most diametrically opposed to our vision is the notion of virtual reality [..] Although it may have its purpose in allowing people to explore realms otherwise inaccessable [..] virtual reality is only a map, not a territory. It excludes desks, offices, other people not wearing goggles and bodysuits, weather, trees, walks, chance encounters and, in general, the infinite richness of the universe"
Noen av oss synes nok fraværet av kontorpulter knapt er noe tap, og når været forsvinner skal vi nok finne andre ting å snakke om. Men dette er neppe en almen oppfatning.
For under kr 10.000 kan man i dag sette sammen et system som lar en bevege seg i syntetiske virkeligheter [Lavroff 92]. En kan også investere det 100-dobbelte for å oppnå bedre kvalitet. Likevel, teknologien som er tilgjengelig for å realisere syntetiske virkeligheter er umoden, og den viser ingen tegn til raskt å kunne innhente visjoner om framtidige anvendelser. Endel av disse visjonene har etterhvert kommet på trykk [Benedict 91] [Rheingold 90] [Rheingold 91] [Robinett 91] [Verbum 91] (I motsetning til de mange kvasivisjoner som lever et flyktig liv på nettet). Litteraturen kan kjøpes for et par hundrelapper, men investeringene i grunnforskning, tid og penger som må gjøres for å realisere visjonene er enorme. Idéer er billige.
VPL ser for tiden (des 92) ut til å være insolvent, og rykter hevder at franske Thomson vil overta patenter og produkter. Vi venter spent på neste Minitel-terminal og Citroëns 94-modell.
[Benedict 91] Benedict, M (editor): Cyberspace: First Steps, MIT Press, 1991
[Business Week 92] Special Issue on Virtual Reality, Business Week, October 5, 1992
[Curtis 92] Curtis, P: Mudding: Social Phenomena in Text-Based Virtual Realities, Submitted to a conference on Directions and Implications of Advanced Computing, 1992
[Eglowstein 90] Eglowstein, H: Reach Out and Touch Your Data, BYTE, July 1990
[Forster 09] Forster, E M: The Machine Stops, Written in 1909 and published in The Eternal Moments and Other Stories by Harcourt Brace Jovanovich, 1928 (Still in print)
[Lavroff 92] Lavroff, N: Virtual Reality Playhouse, Waite Group Press, 1992
[Ludvigsen 92] Ludvigsen, B: Content and Context in the Architecture of Cyberspace, Norsk Informatikk Konferanse '92, Tapir, 1992
[Rheingold 91] Rheingold, H: Virtual Reality, Summit Books, 1991
[Rheingold 90] Rheingold, H: Travels in Virtual Reality, Whole Earth Review #67, summer 1990
[Robinett 91] Robinett, W: Electronic Expansion of Human Perception, Whole Earth Review #72, fall 1991
[Rowley 92] Rowley, T W: Practical Virtual Reality, Proceedings of Eurographics 92, 1992
[Sherman, Judkins 92] Sherman, E; Judkins, P: Glimpses of Heaven, Visions of Hell, Hodder & Stoughton, 1992
[Sutherland 65] Sutherland, I: The Ultimate Display, Proceedings of the IFIP Congress 1965
[Sutherland 68] Sutherland, I: A head-mounted three dimensional display, Proceedings of Fall Joint Computer Conference, 1968
[Verbum 91] Verbum 5.2 - Journal of Personal Comuter Aesthetics, special issue on Virtual Reality, fall/winter 1991
[Weiser 91] Weiser, M: The Computer for the 21st Century, Scientific American, September 1991