Du åbner døren og træder ind i et tomt rum. Indenfor øjeblikke finder du dig selv nedsænket i en fjern verden - i en jungle på den anden side af verden eller på en anden planet. Denne Star Trek "holodeck" fantasi kan lyde langt hentet, men det bliver meget tættere på virkeligheden end du måske tror.
Med den blomstrende popularitet af Oculus Rift 5 tegn Oculus Rift kommer til at være en stormende succes 5 tegn Oculus Rift kommer til at være en stormende succes Oculus Rift skal ændre spil for evigt - hype har ikke bare fizzled det, det har været vedvarende det sidste år og vokser kun. VRs alder er nu over os; efterdybende oplevelser ... Læs mere og virtual reality teknologi Hvorfor Virtual Reality Technology vil blæse i 5 år Hvorfor Virtual Reality Technology vil blæse i 5 år Fremtiden for den virtuelle virkelighed omfatter hoved-, øje- og ekspressionssporing, simuleret berøring, og meget mere. Disse fantastiske teknologier vil være tilgængelige for dig i 5 år eller derunder. Læs mere generelt, det er fornuftigt, at den langsigtede vision for VR-udviklere ville være den slags komplette og samlede nedsænkningsmiljø, der blev muliggjort af holodeck-konceptet.
Så hvad er den nuværende teknologiske tilstand, når det kommer til virtuelle virkelighedsrum, og hvilke gennembrud og innovationer er nødvendige for at komme os herfra til en Star Trek-verden, hvor du kan glide væk på et eventyr, blot ved at gå gennem en døråbning i din eget hus?
Hele Værelses Fremskrivninger
Er moderne teknologi i stand til at producere en Star Trek holodeck oplevelse? Sort af.
Selv om det stadig ikke er muligt at genstande genstande, som du kan røre og føle, lige uden for tynde lufter, er det muligt at narre din hjerne til at tro, at du har en virkelig fordybende og semi-ægte oplevelse, simpelthen gennem projektion.
Et sådant projekt er IllumiRoom ideen under udvikling af Microsoft i de sidste par år.
Dette bevis på koncept system udstråler fremspring på væggene nær tv-skærmen for at udvide oplevelsen af spillet uden for grænserne for tv-skærmen selv. På sit projektwebsted forklarer holdet konceptet som følger:
"IllumiRoom bruger et Kinect til Windows-kamera og en projektor til at sløre linjerne mellem indholdet på skærmen og det miljø, vi lever i, så vi kan kombinere vores virtuelle og fysiske verdener. For eksempel kan vores system ændre værelseets udseende, fremkalde tilsyneladende bevægelse, udvide synsfeltet og aktivere helt nye spiloplevelser. "
Holdet var allerede i stand til at producere effekter som at falde sne i et rum, der svarer til den retning, dit køretøj står overfor i et spil eller en simulering kaldet "Bounce", hvor forskere producerede en "granat", der rullede ud af tv'et og sprang rundt i stuen.
Ideen her er, at en separat projektionsboks ville sidde midt i rummet og projektere billeder på og omkring det område, hvor dit tv er placeret. Det er ikke en meget stor del af fantasien at se, hvordan et sådant projektionskoncept kunne bruges på alle fire vægge i et rum.
Men selv den nuværende IllumiRoom-ide om spilbillederne, der fylder hele periferien af din spiloplevelse, er et ret smukt koncept, der sandsynligvis vil gøre det til at gemme hylder i den nærmeste fremtid.
Det er alt godt og godt, men det er helt visuelt. En ægte holodeck ville ikke kun give dig mulighed for at sidde og spille et spil fra din sofa, men det ville også give dig mulighed for at komme op, gå rundt og udforske et virtuelt miljø.
Gå uden at flytte
I et rum, der kun er 10 meter bredt eller 10 meter langt, hvordan skal du udforske en fuld virtuel verden uden at løbe ind i væggene?
Nogle af de mere avancerede forskning, der fandt sted inden for det sidste årti på dette problem, kom fra ingen andre end US Army Research Lab. Mere og mere militærtræning indebærer brug af virtuelle virkelighedssystemer, og en del af US Army's udvikling af disse systemer omfattede udviklingen af en omnidirektionel løbebånd.
I 2011 beskrev forskere ved University of Louisiana, der havde arbejdet med hæren på et "CAVE-lignende" virtuelt virkelighedssystem, den omnidirektionelle løbebånd (ODT) på følgende måde:
"Muligheden for fysisk at gå og løbe er opnået gennem indarbejdelse af et omnidirektionalt løbebånd (ODT) system som gulvet i CAVE. ODT gør det muligt at gå i alle retninger, der er, brugerne kan gå i cirkler, hvis de ønsker at udforske det virtuelle rum. "
En lignende teknologi blev produceret af en kombination af tyske, italienske og schweiziske forskere, der producerede et kæmpe omnidirektivt løbebåndssystem kaldet CyberWalk. Teknologien tillader 2D bevægelse ved at kombinere en række synkrone løbebåndsbånd, som kan bevæge sig i vinkelret retning. Diagonal bevægelse kombinerer bevægelsen af de to bånd på én gang.
At se videoen er meget imponerende. Løbebåndet bruger kontrolalgoritmer, der indbefatter, hvordan brugeren ændrer hastighed og retning, ændrer tredemølleens bevægelse for at holde brugeren så tæt på midten af platformen som muligt.
Endnu en interessant løsning er teknologien udviklet af et firma kaldet Virtusphere. Konceptet? Forestil dig en stor boble, som du går eller løber inde i, og det ruller rundt for at imødekomme din bevægelse. Jeg ved, du tænker, at det skal være som en af disse gerbil tredebånd, ikke? Du ville ikke være forkert.
Det er en ide der egner sig bedst til brug i kombination med Oculus Rift, men man kan forestille sig at ændre kuglekonceptet med fremskrivninger af den virtuelle verden indeni af det uden brug af et stort, besværligt headset.
Et af de nyeste VR-bevægelsessystemer er et produkt kaldet Omni, af Virtuix. Det bruger en teknik, der er lidt anderledes end alle de diskuterede hidtil. Systemet er ikke ligefrem en tredive mølle - det er en lavfriktionsoverflade, der arbejder i kombination med specielle sko, der har en sål konfigureret til at glide over de radiale riller i det buede gulv på enheden.
Det er ikke helt den løsning, der produceres af omni-directional tredemølleforskere indtil nu, men de ikke-bevægelige dele af Omni kombineret med den mindre formfaktor gør det til en praktisk løsning for hjemmet. Når det placeres i forbindelse med et virtuelt reality-holodeck-rum, er det ikke klart, om en teknologi som Omni ville være en løsning, men det kunne være.
Interagere med en virtuel verden
En sand holodeck bliver nødt til at kunne narre de menneskelige sanser. Hidtil har vi diskuteret vision og motion, men hvad med touch? Hvis du udforsker en virtuel verden, og du lægger din hånd imod et virtuelt træ, hvilken slags system vil kunne føle, at du rører et ægte træ?
Nogle forskere arbejder med specielle elektroaktive polymerer, der kan bruges i handsker eller stoffer til at påføre tryk på fingerspidser eller andre områder af huden, der simulerer følelse af berøring. Der er noget løfte der for hele outfits, der kan simulere berøring over hele kroppen.
Hvad med fremstilling af hele faste genstande på forespørgsel? Tidligere i år var forskere ved universitetet i Tokyo's Institute of Technology i stand til at bruge lydbølger til at suspendere og manipulere små partikler i luften.
I denne undersøgelse var partiklerne ekstremt lette, men ved at skabe, hvad forskere kaldte et "ultralydsbrændpunkt", kunne forskere faktisk genoplive og flytte objekter i luften.
Dette er nok den tidligste og mest spekulative teknologi, der kan påvirke teknologiske innovationer til en fremtidig holodeck-oplevelse. Det er dog ikke for svært at forestille sig den type erfaring, der ville komme fra kombinationen af real-time partikelmanipulation med et "touch" simulator bodysuit.
Brug af Hologrammer til en Holodeck
Disse er kun toppen af isbjerget, når du udforsker emergente teknologier omkring udviklingen af den virtuelle virkelighed oplevelse. I nogle tilfælde er teknologien ikke engang fremherskende, den er simpelthen tilgængelig for alle, der er klar til at integrere den i udviklingen af et holodeck-rum. Et eksempel på dette er det håndgribelige hologram, der blev udviklet af forskere ved universitetet i Tokyo i 2009.
Projektorens udviklere kaldte det en "Airborne Ultrasound Tactile Display", som kombinerede hologramlysprojektoren med akustisk tryk for at give brugeren den forstand, at holografiske regndråber faktisk landede på brugerens hænder.
Hvis du tror, at hologrammer ikke har plads i en fremtidig holodeck, så tænk igen. I april meddelte Apple, at den havde patenteret et "interaktivt tredimensionalt displaysystem", der giver brugerne mulighed for at manipulere et hologram med berøringer og bevægelser.
Alle disse teknologier udgør kollektivt byggestenene for, hvad der kan blive en Star Trek holodeck i hvert hjem. Vil dette nogensinde blive en realitet, eller vil spillere og eventyrere for altid blive reguleret til at opleve virtuel virkelighed med et massivt display, der er fastgjort til deres hoveder?
Del dine egne tanker og ideer om, hvordan en fremtidig holodeck vil se ud!
Billedkreditter: Wyatt Wellman Via Flickr, US Army Research Labs ODT med CAVE Graphics fra PD-USGOV, Omni VR Motion System via Virtuix