Aplikace virtuální reality - Virtual reality applications
.jpg)
Aplikace virtuální reality jsou aplikace, které využívají virtuální realitu (VR), pohlcující smyslový zážitek, který digitálně simuluje virtuální prostředí. Aplikace byly vyvinuty v různých oblastech, jako je vzdělávání, architektonický a městský design, digitální marketing a aktivismus, strojírenství a robotika, zábava, virtuální komunity, výtvarné umění, zdravotnictví a klinické terapie, dědictví a archeologie, bezpečnost práce, sociální věda a psychologie.
Architektura a urbanismus
Jedním z prvních zaznamenaných využití virtuální reality v architektuře bylo koncem 90. let 20. století, kdy University of North Carolina virtuálně modelovala Sitterman Hall, domov jejího oddělení informatiky. Designéři používali náhlavní soupravu a pomocí ručního ovladače simulovali pohyb po virtuálním prostoru. S modelem Autodesk Revit mohli „projít“ schéma. VR umožňuje architektům lépe porozumět detailům projektu, jako je přechod materiálů, pohledové linie nebo vizuální zobrazení napětí ve zdi, zatížení větrem, zisk slunečního tepla nebo jiné technické faktory. Do roku 2010 byly vyvinuty programy VR pro projekty regenerace měst, plánování a dopravy. Celá města byla simulována ve VR.
Obnovující přírodní zážitky
Studie expozice přírodnímu prostředí ukazují, jak je schopen produkovat relaxaci, obnovit schopnost pozornosti a kognitivní funkce, snižovat stres a stimulovat pozitivní náladu.
Pohlcující technologie virtuální reality dokáže replikovat věrohodné zážitky z obnovitelné přírody, a to buď pomocí 360stupňových videozáznamů, nebo prostředí vytvořeného z 3D vykreslování v reálném čase, často vyvinutého pomocí herních motorů (například Unreal Engine nebo Unity ) To je užitečné pro uživatele, kteří jsou zbaveni přístup do určitých oblastí, například kvůli fyzickým omezením nebo komplikacím, jako jsou senioři nebo obyvatelé domova důchodců. Restorativní virtuální prostředí jsou schopna replikovat a zprostředkovávat zážitky ze skutečného světa pomocí videozáznamů, replikovat je pomocí 3D vykreslování nebo mohou být volně založena na prostředí skutečného světa pomocí 3D vykreslování v reálném čase.
Zdravotnictví a lékařství
VR se začala objevovat v rehabilitaci v roce 2000. U Parkinsonovy choroby chybí důkazy o jejích výhodách ve srovnání s jinými rehabilitačními metodami. Přezkum účinnosti zrcadlové terapie VR a robotiky v roce 2018 nepřinesl žádný přínos. Expoziční terapie virtuální realitou (VRET) je forma expoziční terapie k léčbě úzkostných poruch, jako je posttraumatická stresová porucha (PTSD) a fobie . Studie ukázaly, že při kombinaci VRET s behaviorální terapií dochází u pacientů ke snížení symptomů. V některých případech již pacienti nesplňovali kritéria DSM-V pro PTSD.
Virtuální realita je také testována v oblasti behaviorální aktivační terapie. BA terapie povzbuzuje pacienta ke změně nálady naplánováním pozitivních aktivit do každodenního života. Kvůli nedostatku přístupu k vyškoleným poskytovatelům, fyzickým omezením nebo finančním důvodům se mnoho pacientů nemůže zúčastnit terapie BA. Vědci se snaží tyto výzvy překonat poskytováním BA prostřednictvím virtuální reality. Myšlenkou konceptu je umožnit zejména starším dospělým účastnit se poutavých aktivit, kterých by se bez VR nemohli zúčastnit. Takzvané „protokoly VR inspirované BA“ možná zmírní nižší náladu, životní spokojenost a pravděpodobnost depresí .
Vědci dále pomocí VR studují, jak se lidé se sociální úzkostí učí a rozhodují. Cílem je zlepšit intervence úzkostných poruch .
Pohlcující VR může motivovat cvičení s náročnými sedavými uživateli, jako jsou rehabilitační centra nebo domovy důchodců, zvyšováním kvality života a nezávislosti díky zvýšené fyzické aktivitě (viz pravý obrázek). Pohlcující VR se také ukázala jako užitečná pro zvládání akutní bolesti na základě teorie, že může lidi rozptylovat a snižovat jejich prožívání bolesti.
Některé společnosti a výzkumní pracovníci přizpůsobují VR pro kondici, a to buď motivující fyzickou terapií nebo cvičením, např. Pomocí kontextualizace např. Cyklování prostřednictvím zážitků založených na VR (viz pravý obrázek), nebo pomocí konceptů gamifikace k podpoře cvičení.
Trénink lékařské simulace virtuální reality
Se vzestupem COVID-19 v roce 2020 se možnosti klinického vzdělávání a vzdělávání výrazně omezily kvůli nedostatečné dostupnosti klinických pedagogů a potřebě zavést sociální distancování vyhýbáním se osobní interakci.
Digitální marketing
Virtuální realita představuje příležitost a alternativní kanál pro digitální marketing . Společnost International Data Corporation očekávala růst výdajů na rozšířenou a virtuální realitu, přičemž v letech 2015–2020 předpovídala složené roční tempo růstu 198%. Očekávalo se, že výnosy v roce 2020 vzrostou na 143,3 miliardy USD. Globální výdaje na digitální reklamy se podle předpovědi do roku 2020 zvýší na 335,5 miliardy USD. Studie z roku 2015 zjistila, že 75% společností na seznamu nejcennějších značek na světě společnosti Forbes má zkušenosti s VR nebo AR . Přestože VR není ve srovnání s jinými formami digitálních médií mezi spotřebiteli rozšířená , mnoho společností do VR investovalo. Některé společnosti přijaly VR za účelem zlepšení spolupráce na pracovišti.
VR může představovat trojrozměrné interaktivní zobrazování s vysokým rozlišením. Jeho marketingové výhody pozorovali Suh a Lee prostřednictvím laboratorních experimentů: s rozhraním VR se znatelně zvýšily znalosti o produktech účastníků a jejich postoj k produktu. VR marketing dokáže zaujmout emoce spotřebitelů. Obě studie naznačují zvýšenou touhu po nákupu produktů prodávaných prostřednictvím VR; tyto výhody však vykazovaly minimální návratnost investic (ROI). Suh a Lee zjistili, že produkty, které jsou primárně vyzkoušeny sluchem a zrakem (ale ne jinými), těží z VR marketingu více.
Reklamy, které se zobrazují v prostředí VR ( přerušovací marketing ), mohou být považovány za invazivní. Spotřebitelé se chtějí rozhodnout, zda reklamu přijmou. Organizace mohou například požadovat, aby si uživatel stáhl mobilní aplikaci, než se dočká své kampaně VR.
Neziskové organizace využily VR, aby potenciální příznivce přiblížily vzdáleným sociálním, politickým a environmentálním problémům pohlcujícím způsobem, který u tradičních médií není možný. Panoramatické pohledy na konflikt v Sýrii a osobní setkání s tygry CGI v Nepálu jsou příklady.
Maloobchodníci pomocí VR ukazují, jak se produkt vejde do domácností spotřebitelů. Spotřebitelé, kteří si prohlížejí digitální fotografie produktů, mohou produkt prakticky otočit, aby si jej mohli prohlédnout z boku nebo zezadu.
Firmy zabývající se architektonickým designem umožňují klientům prohlídku virtuálních modelů navrhovaných budov. Architekti mohou pomocí VR zažít své vyvíjející se návrhy. Modely VR mohou nahradit zmenšené modely. Vývojáři a vlastníci mohou vytvářet VR modely stávajících struktur.
Vzdělávání a odborná příprava
VR se používá k tomu, aby pomohl studentům rozvíjet dovednosti bez následků selhání v reálném světě, zvláště užitečné v oblastech s důsledky na život nebo na smrt. Zdá se, že konkrétní zařízení používané k poskytování zkušeností s virtuální realitou, ať už prostřednictvím mobilního telefonu nebo stolního počítače, nemá žádný přínos pro vzdělávání.
V nedávných případových studiích tréninkový přístup VR nejen dokazuje lepší porozumění, ale také vyšší spokojenost studentů. Lze snížit počet chyb a zkrátit dobu dokončení konkrétních úkolů.
Stále více společností spoléhá na virtuální realitu, pokud jde o nástup zaměstnanců. Onboarding VR je levnější a efektivnější ve srovnání s konvenčním školením, protože není vyžadováno žádné demo zařízení.
Těžební průmysl
Mnoho těžařských nehod lze přičíst nedostatečnému nebo nedostatečnému výcviku. S tréninkem virtuální reality lze simulovat vystavení skutečnému pracovnímu prostředí bez souvisejícího rizika.
Letové a automobilové aplikace
Letové simulátory jsou formou VR školení. Mohou sahat od plně uzavřeného modulu po počítačové monitory poskytující pilotův úhel pohledu. Simulace řízení mohou vyškolit řidiče tanků v základech, než jim umožní ovládat skutečné vozidlo. Podobné principy se používají v simulátorech řízení nákladních vozidel pro specializovaná vozidla, jako jsou hasičská vozidla. Vzhledem k tomu, že tito řidiči mají často omezené příležitosti pro skutečné zkušenosti, školení VR poskytuje další čas na školení.
Lék
Technologie VR má mnoho užitečných aplikací v lékařské oblasti. Začínající chirurgové mají prostřednictvím VR možnost procvičovat složité operace, aniž by museli vkročit na operační sál. Lékaři, kteří zažili simulace VR, zlepšili svoji obratnost a výkon na operačním sále výrazně více než kontrolní skupiny. VR může vytvářet trojrozměrné znázornění anatomie konkrétního pacienta, které umožňuje chirurgům předem zmapovat operaci. Účastníci mohou k simulaci operací používat skutečné nástroje a video zařízení. Díky revoluci schopností výpočetní analýzy jsou v neurochirurgickém tréninku v současné době k dispozici plně pohlcující modely VR. Vkládání ventrikulostomických katetrů, endoskopické a endovaskulární simulace se používají v tréninkových centrech neurochirurgických pobytů po celém světě. Odborníci považují školení VR za nezbytnou součást osnov budoucího školení neurochirurgů.
Válečný
.jpg)
V roce 1982 Thomas A. Furness III představil americkému letectvu funkční model svého virtuálního leteckého simulátoru, Visually Coupled Airborne Systems Simulator (VCASS). Druhá fáze jeho projektu, kterému říkal „Super Cockpit“, přidala grafiku s vysokým rozlišením (na tu dobu) a responzivní displej. Spojené království používá VR ve vojenském výcviku od 80. let minulého století. Armáda Spojených států oznámila výcvikový systém demontovaného vojáka v roce 2012. Byl citován jako první plně pohlcující vojenský výcvikový systém VR.
O virtuálních tréninkových prostředích se tvrdí, že zvyšují realismus a zároveň minimalizují náklady, například úsporou munice. V roce 2016 vědci z americké armádní výzkumné laboratoře uvedli, že zpětná vazba instruktorů je pro virtuální výcvik nezbytná. Virtuální trénink byl použit pro kombinovaný výcvik zbraní a instruování vojáků, aby se naučili, kdy střílet.
Vojenské programy jako Battle Command Knowledge Systems (BCKS) a Advanced Soldier Sensor Information and Technology (ASSIST) byly určeny na pomoc při vývoji virtuální technologie. Popsanými cíli iniciativy ASSIST bylo vyvinout software a nositelná čidla pro vojáky s cílem zlepšit povědomí o bojišti a sběr dat. Výzkumníci uvedli, že tyto programy umožní vojákovi aktualizovat své virtuální prostředí, jak se mění podmínky. Virtual Battlespace 3 (VBS3, nástupce dřívějších verzí pojmenovaných VBS1 a VBS2) je široce používaným řešením vojenského výcviku upraveným z komerčního off -line produktu. Živá, virtuální, konstruktivní-integrovaná architektura (LVC-IA) je americká vojenská technologie, která umožňuje spolupráci více výcvikových systémů a vytvoření integrovaného výcvikového prostředí. Hlášeným primárním využitím LVC-IA byl přímý trénink, virtuální trénink a konstruktivní školení. V roce 2014 LVC-IA verze 1.3 obsahovala VBS3.
Prostor
NASA používá technologii VR po celá desetiletí. Nejpozoruhodnější je jejich použití pohlcující VR k výcviku astronautů před lety. Simulace VR zahrnují vystavení pracovnímu prostředí s nulovou gravitací, školení o vycházce do vesmíru a používání nástrojů pomocí levných maket nástrojů.
Strojírenství a robotika
V polovině 90. let převzala data 3D počítačem podporovaného designu (CAD), když videoprojektory, 3D sledování a počítačová technologie umožnily jeho použití v prostředích virtuální reality. Objevily se aktivní okenice a víceplošné projekční jednotky. Virtuální realita byla použita u výrobců originálního vybavení pro automobilový, letecký a pozemní transport . Virtuální realita podporuje případy prototypování , montáže, servisu a výkonu. To umožňuje technikům z různých oborů vyzkoušet si jejich design. Inženýři mohou vidět most, budovu nebo jinou strukturu z jakéhokoli úhlu. Simulace umožňují technikům vyzkoušet odolnost jejich konstrukce vůči větru, hmotnosti a dalším prvkům.
Virtuální realita může ovládat roboty v telepresence a telerobotických systémech. VR byla použita v experimentech, které zkoumají, jak lze roboty aplikovat jako intuitivní lidské uživatelské rozhraní . Dalším příkladem jsou dálkově ovládané roboty v nebezpečném prostředí.
Zábava
Videohry
_(43889693865).jpg)
Počáteční komerční náhlavní soupravy pro virtuální realitu byly vydány pro hraní her v polovině 90. let. Jednalo se o pokrývky hlavy Virtual Boy , iGlasses, Cybermaxx a VFX1 . Od roku 2010 mezi komerční náhlavní soupravy pro hraní VR patří Oculus Rift , HTC Vive a PlayStation VR . Samsung Gear VR je příkladem zařízením po telefonu.
Mezi další moderní příklady VR pro hraní patří Wii Remote , Kinect a PlayStation Move / PlayStation Eye , které všechny sledují a odesílají pohyby hráčů do hry. Mnoho zařízení doplňuje VR o ovladače nebo hmatovou zpětnou vazbu. Byly vydány VR a VR verze populárních videoher.
Kino
Filmy vyrobené pro VR umožňují divákům prohlížet scény v 360 stupních . To může zahrnovat použití VR kamer k výrobě interaktivních filmů a seriálů. Tvůrci pornografie používají VR, obvykle pro porno ve stylu POV.
Zápas Mistrovství světa v šachu 2016 mezi Magnusem Carlsenem a Sergejem Karjakinem byl propagován jako „první v jakémkoli sportu, který bude vysílán ve 360stupňové virtuální realitě“. 17. září 2016 tomu však předcházelo televizní vysílání VR představující Oklahomu hostující stát Ohio . Televizní vysílání (které používalo zhruba 180 stupňů otáčení, nikoli 360 požadovaných pro plnou VR) bylo k dispozici prostřednictvím placených aplikací pro chytré telefony a displejů připevněných na hlavě .
Hudba
VR může jednotlivcům umožnit virtuální účast na koncertech. Koncerty VR lze vylepšit pomocí zpětné vazby od srdečního tepu a mozkových vln uživatele. Virtuální realitu lze použít pro jiné formy hudby, jako jsou hudební videa a vizualizace hudby nebo vizuální hudební aplikace.
Rodinná zábavní centra
V roce 2015 začaly horské dráhy a zábavní parky začleňovat VR, aby odpovídaly vizuální efekty s hmatovou zpětnou vazbou. The Void je zábavní park v Pleasant Grove v Utahu, který nabízí atrakce VR, které stimulují více smyslů. V březnu 2018 byl spuštěn tobogán VR pomocí vodotěsné náhlavní soupravy.
Virtuální komunity
Kolem sociálních virtuálních světů se vytvořily velké virtuální komunity, ke kterým lze přistupovat pomocí technologií VR. Mezi oblíbené příklady patří VRChat , Rec Room a AltspaceVR , ale také sociální virtuální světy, které byly původně vyvinuty bez podpory VR, například Roblox .
Výtvarné umění
David Em byl prvním výtvarným umělcem, který v 70. letech vytvořil splavné virtuální světy. Jeho raná práce byla provedena na sálových počítačích ve společnosti Information International, Inc. , Jet Propulsion Laboratory a California Institute of Technology . Jeffrey Shaw s Legible City v roce 1988 a Matt Mullican s Five to One v roce 1991 byli mezi prvními, kteří vystavovali propracovaná umělecká díla VR.
Virtopia byla první VR kresbou, která měla premiéru na filmovém festivalu. Vytvořil umělec/výzkumník Jacquelyn Ford Morie s výzkumníkem Mike Goslinem, debutoval na filmovém festivalu v roce 1992 na Floridě . Rozvinutější verze projektu se objevila na filmovém festivalu v Floridě v roce 1993. Mezi další umělce, kteří prozkoumali raný umělecký potenciál VR v 90. letech, patří Jeffrey Shaw , Ulrike Gabriel , Char Davies , Maurice Benayoun , Knowbotic Research , Rebecca Allen a Perry Hoberman .
Prvním kanadským filmovým festivalem virtuální reality byl FIVARS Festival of International Virtual & Augmented Reality Stories , založený v roce 2015 Keram Malicki-Sánchez . V roce 2016 byl realizován první polský program VR The Abakanowicz Art Room - dokumentoval uměleckou kancelář Magdaleny Abakanowicz , kterou vytvořili Jarosław Pijarowski a Paweł Komorowski. Některá muzea začala zpřístupňovat část své virtuální reality včetně Britského muzea a Guggenheimu .
Great Paintings VR je plně pohlcující muzeum virtuální reality ve službě Steam . Poskytuje více než 1000 slavných obrazů z různých muzeí z celého světa.
Dědictví a archeologie
Virtuální realita umožňuje obnovu památek. Místa mohou mít omezený nebo žádný přístup pro veřejnost, jako jsou jeskyně, poškozené/zničené struktury nebo citlivá prostředí, která jsou uzavřena, aby se mohli zotavit z nadměrného používání.
První použití VR v aplikaci dědictví bylo v roce 1994, kdy interpretace návštěvníků muzea poskytla interaktivní „procházku“ 3D rekonstrukcí hradu Dudley v Anglii, jak tomu bylo v roce 1550. Ten sestával z počítačem řízeného systému na bázi laserového disku navrhl inženýr Colin Johnson. Tento systém byl uveden na konferenci pořádané Britským muzeem v listopadu 1994.
Bezpečnost práce
VR simuluje skutečná pracoviště pro účely bezpečnosti a ochrany zdraví při práci (BOZP). V rámci pracovních scénářů se například některé části stroje pohybují samy, zatímco jiné mohou pohybovat lidské obsluhy. Perspektiva, úhel pohledu a akustické a haptické vlastnosti se mění podle toho, kde operátor stojí a jak se pohybuje vzhledem k prostředí.
VR lze použít pro účely BOZP k:
- Zkontrolovat a zlepšit použitelnost produktů a procesů během návrhu a vývoje.
- Bezpečně testujte potenciálně nebezpečné produkty, procesy a koncepty bezpečnosti.
- Identifikujte vztahy mezi příčinami a důsledky po nehodách s produkty, které se jich týkají. To šetří materiální, personální, časové a finanční náklady spojené s testováním na místě.
Sociální věda a psychologie
Virtuální realita nabízí sociálním vědcům a psychologům nákladově efektivní nástroj ke studiu a replikaci interakcí v kontrolovaném prostředí. Umožňuje jednotlivci ztělesnit avatara. „Ztělesnění“ jiné bytosti představuje jinou zkušenost, než si jednoduše představit, že jste někdo jiný. Výzkumníci použili ponoření, aby prozkoumali, jak mohou digitální podněty změnit lidské vnímání, emoce a fyziologické stavy a jak mohou změnit sociální interakce , kromě studia toho, jak digitální interakce může uskutečnit sociální změnu ve fyzickém světě.
Změna vnímání, emocí a fyziologických stavů
Studie se zabývaly tím, jak forma, kterou ve virtuální realitě přijímáme, může ovlivnit naše vnímání a jednání. Jedna studie naznačila, že ztělesnění těla dítěte může způsobit, že objekty budou jinak vnímány jako mnohem větší. Další studie zjistila, že bílí jedinci, kteří ztělesňovali podobu avatara tmavé pleti, prováděli bubnování s rozmanitějším stylem než jinak.
Výzkum zkoumající vnímání, emoce a fyziologické reakce ve VR naznačuje, že virtuální prostředí může změnit způsob, jakým člověk reaguje na podněty. Spojený virtuální park například ovlivňuje úroveň úzkosti subjektů. Podobně simulovaná jízda temnými oblastmi ve virtuálním tunelu může vyvolat strach. Bylo prokázáno, že sociální interakce s virtuálními postavami produkuje fyziologické reakce, jako jsou změny srdeční frekvence a galvanické kožní reakce.
Výzkum naznačuje, že silná přítomnost může usnadnit emoční reakci a tato emoční reakce může dále zvýšit pocit přítomnosti. Podobně přestávky v přítomnosti (nebo ztráta ve smyslu přítomnosti) mohou způsobit fyziologické změny.
Pochopení předsudků a stereotypů
Výzkumníci využili ztělesněnou perspektivu VR k vyhodnocení, zda změna sebeprezentace člověka může pomoci snížit zaujatost vůči konkrétním sociálním skupinám. Povaha jakéhokoli vztahu mezi ztělesněním a zkreslením však ještě není definována. Jedinci, kteří ztělesňovali staré lidi, prokázali významné snížení negativních stereotypů ve srovnání s jednotlivci ztělesňujícími mladé lidi. Podobně jedinci se světlou pletí umístěni do avatarů s tmavým tělem vykazovali snížení své implicitní rasové předpojatosti. Jiný výzkum však ukázal, že jednotlivci ve formě černého avatara měli po opuštění virtuálního prostředí vyšší úroveň implicitní rasové předpojatosti upřednostňující bělochy.
Zkoumání bazálních mentálních schopností, jako je prostorové poznání
Jednou z nejobecnějších schopností, které lze provádět v každodenním životě, je Prostorové poznání , které zahrnuje orientaci, navigaci atd. Zejména v oblasti svého zkoumání se virtuální realita stala neocenitelným nástrojem, protože umožňuje testovat výkon subjektů v prostředí, které je vysoce pohlcující a zároveň ovladatelné.
Nejnovější displeje namontované na hlavě navíc umožňují implementaci sledování očí , které poskytuje cenný pohled na kognitivní procesy, například z hlediska pozornosti.
Překážky
V roce 1997 je pohybová nemoc stále hlavním problémem virtuální reality. Zdrojem je zpoždění mezi pohybem a aktualizací obrazu na obrazovce. Uživatelé často hlásí nepohodlí. Jedna studie uvedla, že všech 12 účastníků si stěžovalo na nejméně dva vedlejší účinky, zatímco tři museli ustoupit od těžké nevolnosti a závratí.
Spolu s pohybovou nemocí se uživatelé mohou také nechat vyrušit novým technologickým hardwarem. Studie ukázala, že když byla VR začleněna do laboratorního prostředí, studenti se cítili více zapojeni do konceptu, ale díky novému rozptýlení si zachovali méně informací.
Uživatelé virtuální reality se odstraní z fyzického prostředí. To vytváří riziko, že se uživatel při pohybu setká s nehodou. Ponoření do virtuálního světa má potenciál pro sociální vyloučení, které může snížit pozitivní náladu a zvýšit hněv. Chování ve virtuální realitě může mít při návratu do fyzického světa trvalý psychologický dopad. Ruská tisková agentura TASS v roce 2017 informovala o úmrtí na používání VR, když 44letý muž „zakopl a narazil do skleněného stolu, utrpěl zranění a zemřel na místě na ztrátu krve“. Předpokládá se, že je to první smrt z používání VR.