การทำงานของความเป็นจริงเสมือน
ความเป็นจริงเสมือน เป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีสำหรับสร้างประสบการณ์ในการเลียนแบบโดยการใช้คอมพิวเตอร์ในการสร้าง ผู้ใช้เทคโนโลยีความเป็นจริงเสมือนจะต้องสวมใส่อุปกรณ์คือ จอภาพสวมศีรษะและถุงมือรับรู้ที่ต่อคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์เหล่านี้ครอบคลุมอวัยวะสัมผัสของเราอันได้แก่ ตา หู และผิวหนัง ซึ่งเป็นอวัยวะที่ทำให้เราติดต่อกับโลกภายนอกได้ ด้วยอุปกรณ์ที่ต่อคอมพิวเตอร์ก็จะเป็นการกระตุ้นให้เรามีความรู้สึกอย่ในโลกเสมือนจริงได้
เมื่อเราสวมจอภาพศีรษะซึ่งประกอบด้วยจอมอนิเตอร์เล็กๆ จอมอนิเตอร์จะเติมเต็มการเห็นทั้งหมดด้วยภาพในห้องในลักษณะภาพ 3 มิติ ซึ่งภาพนี้ถูกสร้างขึ้นมาด้วยคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับจอภาพสวมศีรษะด้วยสายเคเบิล วงจรไฟฟ้าและซอฟแวร์จะจัดการให้เกิดภาพในจอมอนิเตอร์อย่างเหมาะสมที่สุดโดยการสร้างภาพลวงตาในขณะที่เรามองดูรอบๆ ตัวภาพที่มองเห็นภายในกระจกจะเลื่อนเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ลวงตาได้สร้างขึ้น นั่นคือการที่เราเคลื่อนที่ไปในขณะที่โลกเสมือนจริงนั้นนิ่งอยู่กับที่ เราต้องสร้างความสัมพันธ์ระหว่างศีรษะของเรากับโลกภายนอกสำหรับความเป็นจริงเสมือนเพื่อลอกเลียนการปรากฏขึ้นในเนื้อที่ว่างเสมือนนั้น
ภาพที่มองเห็นผ่านทางจอภาพสวมศีรษะมิใช่ภาพที่บันทึกไว้ล่วงหน้า แต่เป็นภาพในเวลาจริงโดยคอมพิวเตอร์กราฟิก ซึ่งหมายถึงจะต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่มีเนื้อที่บันทึกและหน่วยความจำขนาดใหญ่ซึ่งมีราคาสูงมากในเทคโนโลยีความเป็นจริงเสมือนคอมพิวเตอร์จะสร้างภาพเหตุการณ์จำนวน 30 ครั้งต่อวินาทีให้ปรากฏขึ้นต่อหน้าเราโดยปรับให้เหมาะสมกับตำแหน่งศีรษะในทันทีทำให้คอมพิวเตอร์สร้างภาพลวงตาว่าเรากำลังเคลื่อนไหวโดยรอบอยู่ภายในโลกภายนอกที่หยุดนิ่งในเวลานั้น
หลักการของร่องรอยการเคลื่อนที่ของศีรษะชวนให้นึกว่า เมื่อเราคิดเกี่ยวกับการรับรู้ในกรณีนี้หมายถึง การมองเห็น-เราไม่ควรคิดว่านัยน์ตาของเราเป็นกล้องถ่ายรูปที่ถ่ายภาพเก็บไว้เราควรคิดถึงว่าเราเป็นเสมือนเรือดำน้ำที่คอยสอดแนมไปรอบๆเนื้อที่ว่างเพื่อเก็บข้อมูลต่างๆการคิดเช่นนี้จึงจะเป็นการสร้างภาพการรับรู้ในทางที่คล่องแคล่วกระฉับกระเฉงแทนที่จะรับรู้อย่างเฉื่อยชา
อุปกรณ์สำคัญอีกอย่างหนึ่งในการทำงานร่วมกับจอภาพสวมศีรษะ คือถุงมือรับรู้เมื่อสวมถุงมือร่วมกับจอภาพสวมศีรษะแล้ว ถุงมือจะทำให้มือของเราอยู่ในว่างส่วนใดก็จะทำการสร้างภาพ 3 มิติ เราสามารถหยิบจับวัตถุขึ้นมาคล้ายกับที่ทำกับโลกกายภาพที่เราอยู่นี้ถุงมือจะช่วยสร้างภาพมายาที่มีชีวิตชีวาแทนร่างกายของเราเสมือนว่าเรายืนอยู่ในนั้นจริงๆเหมือนกับการที่เราวาดภาพการ์ตูนด้วยคอมพิวเตอร์นั่นเอง
การใช้ความเป็นจริงเสมือนในวงการต่างๆ
ความเป็นจริงเสมือนเป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่ทำให้ผู้ใช้จมอยู่ในภาพลวงตาของคอมพิวเตอร์และสามารถสำรวจผ่านโลกลวงตานี้ได้ เราจึงสามารถนำมาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ในวงการต่างๆ ได้มากมายหลายแขนง อาทิเช่น กายศาสตร์ โบราณคดี การแพทย์ สถาปัตยกรรม บันเทิง ดังนี้
กายศาสตร์ เนื่องจากเทคโนโลยีความเป็นจริงเสมือนเป็นการนำร่างกายคนเราเข้าไปอยู่ในโลกเสมือนจริง จึงนับได้ว่าเป็นระบบ ถ้าองค์การนาซาต้องการที่จะออกแบบอุปกรณ์ทางด้านอวกาศจะใช้อุปกรณ์เล่านั้นได้อย่างไร นักวิจัยของนาซาต้องใช้ความเป็นจริงเสมือนในการทำออกแบบอุปกรณ์และทดสอบว่าร่างกายมนุษย์จะสามารถเข้ากันได้และใช้อุปกรณ์นั้นได้อย่างไร (การยศาสตร์ :ergonomics เป็นการศึกษาและปฏิบัติการออกแบบอุปการณ์เพื่อให้สอดคล้องและได้สัดส่วนกับกายวิภาคของมนุษย์ รวมสภาพแวดล้อมต่างๆ ด้วย
สถาปัตกยกรรม ความเป็นจริงเสมือนสามารถนำมาใช้ในการออกแบบอาคาร โดยให้สถาปนิกและลูกค้าผู้ว่าสำรวจภายในแบบจำรองและแก้ไขแบบก่อสร้างให้เป็นไปตามที่ต้องการนอกจากนี้สามารถใช้การตกแต่ง จัดวางเฟอร์นิเจอร์และเครื่องใช้ต่างๆ ภายในห้องได้ด้าย ลูกค้าสามารถบอกว่าจะให้วางตู้เย็นไว้ส่วนใดของห้อง ลองเปิดตู้ครัวหรือจัดชั้นวางใหม่ หรือแม้แต่ลองเปิดก๊อกน้ำ เมื่อลูกค้าพอใจในการออกแบบการจัดวางสิ่งของต่างๆ แล้วก็ให้มัณฑนากรออกแบบของจริงเพื่อใช้เป็นของห้องนั้นต่อไป
การแพทย์ แพทย์และศัลยแพทย์ใช้ความเป็นจริงเสมือนในการดูระบบ 3 มิติในร่างกายคนไข้ หรือแม้แต่ “เดินสำรวจ” ผ่านทางสมองซ้อมการผ่าตัดผ่านทางคนไข้เสมือนก่อนที่จะทำการผ่าตัดจริงได้ โดยการเรียนแบบทางการแพทย์โดยการใช้เครื่องมือจริงในการทำการแต่จะผ่าตัดกับหุ่นจำลองพลาสติกโดยให้อู่ในโลกเสมือนจริง อีกวิธีหนึ่งที่ใช้ความเป็นจริงเสมือนในการผ่าตัดจะเป็นใช้เครื่องมือขนาดจิ๋วเรียกว่า “กล้องส่องภายใน” (endoscope) ที่มีปลายท่อสอดเข้าไปในร่างกายคนไข้ การผ่าตัดจะใช้กล้องส่องภายในนี้แทนที่จะผ่าตัดให้มีรอยผ่าที่ร่างกายคนไข่จึงทำให้ลดความเจ็บปวดและเพิ่มความปลอดภัยในการผ่าตัดเป็นอย่างมาก
โบราณคดี ความเป็นจริงเสมือนจะช่วยในการสำรวจซากโบรณวัตถุที่ค้นพบได้ว่าของเดิมเป็นอย่างใดและอยู่ในสมัยใด และช่วยในการคิดคำนวณขนาดของปิรามิดและข้อมูลต่างๆ ได้อย่างรวดเร็วและเป็นที่หวังกันว่าสักวันหนึ่งนักวิทยาศาสตร์จะสามารถศึกษาทะเลสาบที่อยู่ใต้ทวีปแอนตาร์กติกาได้โดยใช้ความเป็นจริง เสมือนในลักษณะของการใช้หุ่นยนต์ระยะไกล (telerobotics)
บันเทิง มีการทดลองสร้างสถานบันเทิงแบบใหม่ ที่ใช้เทคโนโลยีความเป็นจริงเสมือนในรูปแบบของภาพยนตร์เดิมแต่จะมีอุปกรณ์อำนวยความสะดวกนานาชนิด ผู้แสดงจะแปลงร่างได้หลายแบบในการแสดงจะให้ความบันเทิงที่เหนือชั้นกว่าสถานบันเทิงทั่วไป นอกจากนี้สวนสนุกต่างๆเช่น ดิสนีย์เวิลด์ และยูนิเวอร์แซลสตูดิโอ ในรัฐฟลอริดา สหรัฐอเมริกาก็ใช้เทคโนโลยีความเป็นจริงเสมือนกับเครื่องเล่นต่างๆเพื่อความตื่นเต้นเร้าใจแก่ผู้เล่นเป็นอย่างมาก
ที่มา :กิดานันท์ มลิทอง เทคโนโลยีและนวัตกรรมการศึกษา .พิมพ์ครั้งที 2 กรุงเทพมหานคร : ห้างหุ้นส่วนจำกัด อรุนการพิมพ์ . 2543
Link ที่เกี่ยวข้อง http://www4.eduzones.com/darkfairytale/36
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น