Jaskinia pełna gier

Szymon Zmarlicki: Jak działa jaskinia wirtualnej rzeczywistości?


Andrzej Bieniek: Jaskinia to system wielościanowej projekcji obrazu 3D. Rzutniki rzucają obraz na podłogę oraz trzy ściany, a system śledzenia ruchu pozwala określać, w którą stronę zwrócona jest głowa osoby przebywającej wewnątrz. Na tej podstawie cała ta trójwymiarowa scena jest przeliczana, czyli dostosowuje się do ułożenia głowy. Zatem w jaskini można coś obejść, podnieść, przesunąć, zajrzeć pod stolik… Stąd człowiek ma wrażenie przebywania w wirtualnym świecie, który odwzorowuje ten rzeczywisty.


Do czego może być wykorzystywana?


Jaskinia została opatentowana w latach 80. ubiegłego wieku na uniwersytecie w Illinois. Jak to z wynalazkami bywa, powstała na potrzeby wojska. Natomiast w Europie pierwszą jaskinię postawiła firma BP i służyła ona jako trenażer do usuwania usterek w rafineriach. Przestój rafinerii jest stosunkowo drogi, jeśli chodzi o straty za minutę wstrzymania wydobycia. Zdarzało się, że osoba idąca naprawić np. zawór była za niska i do niego nie sięgała. Wtedy trzeba było wrócić, wziąć taboret i przyjść z powrotem. Zmarnowany w ten sposób czas generował olbrzymie koszty. W jaskini najpierw symulowana jest awaria i wtedy można już łatwo sprawdzić, czy dana osoba sobie z nią poradzi. Obecnie jedne z najlepszych w Europie trenażerów chirurgicznych znajdują się w Katowicach i Zabrzu.


Czyli jaskinia może działać jak symulator?


Zgadza się, jednak to niejedyne zastosowanie. Kolejne to wizualizacja różnych projektów, przede wszystkim architektonicznych. Ale można też zaprojektować na przykład wózek inwalidzki, a później obejrzeć go w skali 1:1 i sprawdzić, czy wymiary i wygląd nam odpowiadają.


Jest jeszcze rozrywka…


Owszem, gry są obecnie najbardziej dynamicznie rozwijającą się działką wirtualnej rzeczywistości. A w Neapolu można wirtualnie pospacerować po Pompejach…


Natomiast w naukowym świecie jaskinia zrewolucjonizowała badania.


Na uniwersytecie w Teksasie bada się wpływ zaburzeń wizualnych na stabilność ludzi podczas chodu. W Brazylii opracowano testy, które pomagają określić, jak dana osoba jest stabilna. A na Politechnice Śląskiej prowadzimy projekt inżynierski, w którym badamy granice stabilności, czyli to, jak daleko możemy się zachwiać.


Co z tych badań wynika?


Zajmujemy się tworzeniem aplikacji do aktywizacji ruchowej oraz dla dzieci ze schorzeniami neurologicznymi. W tym celu współpracujemy ze szkołą specjalną w Gliwicach. Wprawdzie nie jest to certyfikowana rehabilitacja, ale dotykamy podstawowych problemów, o których większość z nas nie ma nawet pojęcia, że mogą istnieć, jak chociażby klasyfikacja przedmiotów względem jakiegoś kryterium.


Czy w ten sposób udaje się uzyskać lepsze efekty, które nie są do osiągnięcia w gabinecie lekarskim, gdy dziecko w trakcie badania zastanawia się nad każdym ruchem?


Tak, przy czym należy pamiętać, że nie są to aplikacje rehabilitacyjne i terapeutyczne. W przypadku dzieci jest ten problem, że bardzo szybko się nudzą i nie chcą kilkadziesiąt czy nawet kilkaset razy powtarzać tego samego ruchu. Ale jeżeli dziecko ma w określonym czasie tyle samo razy zbić balonik, a w dodatku rywalizuje z kolegą stojącym obok, to potrzebną ilość powtórzeń uzyskuje się w mgnieniu oka. Można też stworzyć aplikację diagnostyczną, która w trakcie rozgrywki tworzy taki układ obiektów do zbicia, że wymusza ściśle określone ruchy. Na podstawie tego, jak dziecko je wykona, jesteśmy w stanie powiedzieć, czy dana aplikacja spełnia swoje zadanie lub czy pojawiły się jakieś defekty.


Napisanie takiej aplikacji to skomplikowana sprawa?


Przede wszystkim scenariusza nigdy nie tworzymy sami, ale konsultujemy go z lekarzami i terapeutami. Kiedyś przygotowaliśmy grę polegającą na zrywaniu jabłek z drzewa. Wydawałoby się, że to nic trudnego, ale dzieci, dla których była przeznaczona, miały z tym kłopot, bo występowało zbyt dużo bodźców rozpraszających. Z kolei u pacjentów z problemami motorycznymi, a nie neurologicznymi, grafika może być bardziej atrakcyjna. Dlatego najlepiej sprawdza się model współpracy ze specjalistami, bo my mamy wiedzę, jak taką aplikację stworzyć, a oni wskazują nam, co ma się w niej znaleźć.


Czym różni się takie rozwiązanie od podobnie działających systemów, które można kupić w każdym markecie z elektroniką i podłączyć do konsoli do gier?


Piotr Wodarski: Naszym największym problemem cywilizacyjnym jest to, że większość ludzi siedzi przed komputerem i nie rusza się. Dlatego chcemy zachęcić dzieci do aktywności. Próbujemy pokazać, że nawet jeśli siedzą, to mogą trochę poruszać rękami i nogami. Nasz system jest o tyle lepszy od innych ogólnodostępnych propozycji, że działa w pozycji siedzącej i leżącej, a więc pozwala ćwiczyć osobom z niepełnosprawnością. Jeżeli dziecko ma przykurcz ręki, to urządzenie typu Kinect (produkt firmy Microsoft, który rozpoznaje ruchy m.in. poprzez dwie kamery i promiennik podczerwieni – przyp. red.) nie wychwyci i nie skalibruje poprawnie danej kończyny. Natomiast nasz system pozwala założyć czujniki i mimo pewnych defektów wykonywać zadane ruchy. W ten sposób jesteśmy w stanie procentowo określić sprawność konkretnego stawu.


A jakie rezultaty przynosi zastosowanie takiej metody?


Bardzo często jest tak, że dziecko zapomina o swoim defekcie i – ku zdumieniu naszemu i jego rodziców czy opiekunów – zaczyna wykonywać ruchy, jakich na co dzień nigdy by nie spróbowało. Ale takie aplikacje mogą też uczyć. Problemem dzieci w szkole specjalnej nie jest to, żeby opanowały matematykę. One uczą się życia. Takie dziecko musi potrafić włożyć kurtkę, zawiązać sznurówki, policzyć pieniądze… Nam to wydaje się śmiesznie proste, ale im naprawdę trzeba pokazać, jak należy włożyć klucz do dziurki i przekręcić, żeby otworzyć drzwi.
A.B.: Poziom problemu widać wyraźnie, kiedy tylko jedna z kilkunastu badanych osób potrafi nalać wodę z dzbanka do szklanki.


Jakie są możliwości popularyzacji takich metod w przyszłości?


Chcemy przygotować produkt, który wejdzie na rynek i będzie służył pacjentom do celów aktywizacji, edukacji, a kiedyś może nawet rehabilitacji. Jednak tu pojawia się problem, bo potrzeba sporo pieniędzy, by taki produkt otrzymał certyfikację medyczną. Dlatego najpierw chcemy sprzedać kilka tego typu zestawów do użytku pozamedycznego. A myślę, że kiedy system otrzyma już certyfikację, trafi do klinik i szpitali, podkreślając atrakcyjność rehabilitacji.