Virtuální procházka domem, který je ještě ve fázi návrhu

Virtuální realita: svět, který překvapuje svou propracovaností

Virtuální realita (VR) je velkou technologickou novinkou posledních let a s příchodem komerčních komponent a speciálně navrženého softwaru se s ní setkává stále více uživatelů a odborníků z různých profesí. Není divu, přináší nám mnoho výhod. Svým způsobem se s touto technologií již široká veřejnost setkala, ať už s příchodem Pokémonů, nebo prostřednictvím head-up displejů v autech či 360stupňových videí. Virtuální realita vám umožní zažít prakticky cokoliv, kdekoliv a kdykoliv. Její uživatel vidí, slyší, a dokonce cítí prostředí, jako by v něm byl skutečně přítomen.

Existují další dva srodné pojmy, které je třeba znát. Jsou to rozšířená realita (advanced reality - AR) a mixovaná realita (mixed reality - MR). AR je označení pro vizuální dosazení digitálního objektu do reality za pomocí 3D skenů okolního prostředí. MR je technologie, která spojuje virtuální realitu a rozšířenou realitu za účelem projekce virtuálních vizualizací do reálného světa.

Pro virtuální realitu v porovnání s ostatními technologiemi je charakteristické, že prostředí, které zažíváte, je zcela uměle vytvořeno. Jinak řečeno, vše je kompletně 3D modelováno, přičemž v AR a MR se navíc zobrazují jen určité prvky, jako nějaký druh hologramu přidaný do skutečného světa. Nejznámějším příkladem MR brýlí je systém HoloLens vyvinutý společností Microsoft. Ale více o těchto - jinak souvisejících technologiích - při jiné příležitosti.

Tržní hodnota virtuální reality dosáhla v roce 2017 2,2 miliardy amerických dolarů. Po roce 2020 dramaticky vzrostla až na 19 miliard. Používá jí 171 milionů lidí, na 14 milionech prodaných VR zařízení!

Po počátečním těžkém batolecím období se před několika lety (v roce 2017) objevily na trhu první brýle. Technologie tak úspěšně překonala skepsi a s podporou technologických gigantů jako je Microsoft, Facebook, Apple a dalších společností si zajistila stále větší podíl a vliv v mnoha odvětvích, zejména v zábavním průmyslu.

Použití v architektuře a designu

Využití virtuální reality se liší v závislosti na odvětví a oboru. Lví podíl na komercializaci pochází ze zábavního průmyslu s počítačovými hrami, ale zdá se, že i architektura, interiérový design a nemovitosti obecně uchopili tuto příležitost a využívají ji na maximum.

Virtuální procházka je fráze používaná k popisu využití této technologie v architektuře. Nabídka aplikací je už dnes velice široká. Ať už se jedná o malé či velké projekty, novostavby nebo rekonstrukce - všude se dá využít – ale možná ještě důležitější je, že technika pomáhá stejně všem účastníkům stavby – architektům, projektantům, dodavatelům i zadavatelům / investorům. Každý z nich má kvalitní, precizní a zcela jasnou představu o konečné podobě při práci či vnímání prostoru. Virtuální realita v architektuře usnadňuje rozhodování všeho druhu a je nástrojem pro rychlejší, lepší a přesnější plánování. Práce s ní je navíc mnohem levnější než práce v terénu. Víte např. že jeden virtuální letecký simulátor stihačky stojí jako pouhá hodina letu při výcviku pilota?

Po léta byl architektonický design spojován s počítačovými 3D modely, ale nyní jej lze použít ve spojení s renderovacím softwarem v reálném čase k vizualizaci 3D prostředí na bázi virtuální reality. Výsledek je působivý a představuje velké zlepšení oproti klasickým 2D vizualizacím (tedy renderům). Použitím této technologie se úroveň vnímání prostoru pozvedá na zcela nový stupeň.

Všichni zúčastnění designéři dříve či později stojí před mnoha rozhodnutími, i velmi obtížnými, souvisejícími s plánováním, navrhováním a uspořádáním interiéru či exteriéru. Jsou často nuceni rozhodnout se pro něco, čím si nejsou zcela jisti, jak to všechno bude nakonec vypadat a zda bude klient s výsledkem spokojen.

Díky této technologii se lze prostorem virtuálně procházet kdykoliv. Objekt tak ve fázi plánování již neexistuje pouze na papíře, ale je plně vnímán jako reálný ještě před zahájením samotné výstavby. Prostřednictvím virtuální reality jsou vnímány skutečné rozměry prostoru, v reálném čase se mění barvy a materiály, dá se nastavit dokonce poloha slunce a dopad světla. Jednou z největších výhod je, že se dají snadno porovnat různá řešení. Nejpropracovanější softwarové návrhy také umožňují interakce v prostoru (rozsvícení světel, přesun kusů nábytku, otevření okenic…)

Technické vlastnosti zařízení

Jak se používá VR?

Ovládání virtuální reality se v průběhu let vyvíjela a nyní se zjednodušila natolik, že již není vnímána jako beta verze nebo nedokončený technologický produkt. Obraz je uspokojivě čistý a pohyby a interakce plynulé.

Rozdíly

V současné době jsou na trhu zařízení, která se obecně mohou lišit způsobem polohování - samostatné jednotky a ty, které vyžadují počítač a možnost sledování pohybu, tedy 3DoF (3 degrees of freedom) nebo 6DoF (6 degrees of freedom).

Systémy s vnějším nebo vnitřním polohováním

První zařízení na trhu určená pro širší spektrum uživatelů byly HTC Vive a Oculus rift (r.2016). K práci využívali připojení k počítači, k polohování externí senzory, které určovaly polohu brýlí a joysticků v prostoru. Za účelem usnadnění sledování pohybu uživatelů jsou v rozích místnosti o půdorysu až 5x5m a výšce 2m umístěná čidla.

Novější systémy jako HTC Vive Cosmos a Oculus Rift S naproti tomu využívají k polohování kamery namontované na brýlích, které snímají prostor, stejně jako polohu brýlí a joysticku (inside-out tracking). I přes trochu obtížnější sledování ovládacích prvků (kamery nevidí vždy všechny úhly) má systém několik výhod, z nichž nejviditelnější je mobilita a snadné použití. Pro práci již nejsou potřeba externí senzory a systém také detekuje potenciální překážky a varuje uživatele dříve, než na ně narazí a zakopne například o skutečný předmět.

Samostatné zařízení a PC - osobní počítač

S příchodem brýlí Oculus Go si průmysl začal uvědomovat, že úspěch jakékoli technologie, včetně této, závisí nejvíce na snadném používání. Proto byly tyto brýle přepracovány jako samostatná jednotka, bez nutného připojení k počítači. Vyvinul se segment samostatných systémů VR, jehož posláním pokračuje nová generace zařízení, jako je Oculus Quest. Problém však nastává s výkonem hardwaru takových systémů a obsahem, který mohou produkovat. Veškerý hardware (počítačové komponenty) je zabudován v brýlích, kde je oproti počítači celkem pochopitelně mnohem méně místa. Jelikož samostatná zařízení již nejsou připojena k počítači a jejich programům, je software založen na zcela samostatném portálu, odkud si jej uživatel stáhne do svého zařízení prostřednictvím webového odkazu. Hranice mezi samostatnými jednotkami a těmi, které ke svému fungování vyžadují počítač, bude nakonec smazána, jak naznačují brýle Quest, které sice fungují nezávisle, ale neochudili se o možnost připojení k počítači.

6DoF versus 3DoF

Když mluvíme o VR zařízeních, zkratka DoF se používá k popisu os, které jsou monitorovány. Sledování vyplývá ze schopnosti měnit úhly nebo vzdálenosti na dané ose pomocí hardwaru. V současné době jsou na trhu zařízení s možností sledování od 3 do 6 os. Levnější 3DoF umožňuje pouze orientační sledování, což znamená sledování 3 os, kolem kterých lze objekt otáčet. Takové systémy jsou dostupné na některých samostatných zařízeních VR nižší třídy, jako je Oculus Go. Mnoho her na samostatných mobilních VR zařízeních je založeno na sezení. Jedná se například o simulaci jízdy ve vlaku smrti, ve Formuli 1, na horské dráze... Uživatelé se mohou rozhlížet kolem sebe a vidět okolí, ale pokud se chtějí po místnosti procházet, potřebují zařízení 6 degrees of freedom.

6DoF umožňuje sledování polohy a orientaci brýlí. Pohyb lze sledovat ve třech osách X, Y a Z a každá kombinace těchto tří os, tedy vektorů, také vyjadřuje pohyb. Pokud s brýlemi vykročíte vpřed, polohování pozná, že se například pohybujete po ose X. Pokud si dřepnete, brýle se pohybují vertikálně podél osy Z.

VR zařízení s 6 DoF tak umožňují uživateli volný pohyb po místnosti. Umožňují procházet se po budovách a vidět okolí ze všech úhlů.

Budoucnost

Jak moc bude svět v budoucnu virtuální možná nejlépe pochopíte, když si přečtete román Ready Player One (Ernest Cline) nebo podíváte na stejnojmenný film (Steven Spielberg). Faktem je, že je jen otázkou času, jak rychle tato technologie změní všechny aspekty života od školství až po kulturu.

Hand tracking

Krátce se zaměříme na technické aspekty v oblasti hardwarových VR zařízení. Facebook před pár lety na své konferenci představil technologii sledování rukou pro své další zařízení Oculus. Kamery budou umět rozpoznat geometrii ruky a převést ji do digitálního modelu, se kterým pak uživatel interaguje ve virtuálním prostředí, což se dříve mohlo provádět pouze pomocí joysticků. VR je tak doslova v našich rukou.

Haptické rukavice, haptická odezva

Pro lepší virtuální vnímání odborníci zkonstruovali speciální oděvy a rukavice, které umožňují tzv. haptickou zpětnou vazbu - uživateli vlastně umožňuje mít hmat, což jeho vnímání přítomnosti ve virtuálním prostředí ještě umocňuje. Hmat v kombinaci s dalšími smysly, zejména zrakem, znásobuje množství informací, které jsou odesílány do mozku ke zpracování. Nárůst informací následně snižuje chyby uživatele při interakci s virtuálním světem.

Virtuální realita je budoucnost stavebnictví

Zvládnutí prvních krůčků, které tato technologie umožňuje, nevyhnutelně vyvolává otázku: Co lze očekávat v budoucnu? Jakým směrem se bude ubírat vývoj technologií? Odpověď nastiňují odborníci na informační technologie (návrháři hardwaru a softwaru), kteří svými vynálezy určují, jakým směrem se bude tato oblast ubírat. Nejzajímavější na tom je, že pro určitá odvětví ještě nemusí být známo, jak použitelné a užitečné takové technologie mohou být. Nápady pocházejí ze spojení problémů určité profese a práce na VR technologii, čímž prošlapávají cestu pro softwarové nástroje, ze kterých může průmysl profitovat.

VR je zajímavá technologie v snad každém smyslu. Nejedná se zde o pouhé architektonické vizualizace a virtuální procházky. V budoucnu se bude využívat na všech úrovních a změní svět - naši práci i volný čas. S největší pravděpodobností nikdy nepoletíte na Mars, nebudete plavat s delfíny, hrát fotbal v Barceloně nebo zpívat na pódiu s Rolling Stones. S virtuální realitou však možná budete moci dělat všechno toto, aniž byste museli opustit svůj domov.

Pokud se rozhodnete pro virtuální prezentaci vašeho domova, můžete nás také kontaktovat na DaiBau.cz. Na našich stránkách naleznete další tipy související s tímto tématem, ale také architektonické kanceláře a IT firmy, se kterými spolupracujeme a kteří na vaši poptávku odpoví vhodnou nabídkou.

Informace o ceně si můžete prohlédnout v naší kalkulačce.

Váš tým,

DaiBau.cz