matrixx2.01

Tampereen yliopisto ja teknillinen korkeakoulu kutsuivat syyskuun loppupuolella australialaisen Tinmith-ryhmän Suomeen. University of South Australian ryhmä on tehnyt useita uraauurtavia tutkimuksia vahvistetusta todellisuudesta (augmented reality; AR).

Kirjoitin muutama vuosi sitten vahvistetun todellisuuden ja puettavan tietokoneen mahdollisuuksista (MB99/01) sekä tietokoneen ulkopuolella pelattavista 3D räiskintäpeleistä. Australialaiset eivät ole kolumnejani lukeneet, mutta he ovat toteuttaneet huomattavasti paremmin sen, mitä aikoinaan kuvittelin.

Hävittäjälentäjien tekniikkaa

Vahvistettua todellisuutta (AR) ei pidä sotkea virtuaalitodellisuuteen (Virtual Reality; VT). Jälkimmäisessä luodaan tietokoneitse täysin keinotekoinen virtuaaliympäristö.

Vahvistetussa todellisuussa sen sijaan ajetaan tietokoneen luomaa informaatiota todellisen näkymän rinnalla, ja niinpä data vahvistaa tai rikastaa todellisuutta. Alkeellista vahvistettua todellisuutta on, jos GPS:lla paikannetaan kännykäyttäjän sijainti, ja kerrotaan että "nyt halvalla leffa läheltä".

AR on ammattimaisesti ollut pisimpään käytössä hävittäjälentäjillä niin kutsuttuna HUD:ina (Heads Up Display), joka näyttää lisäinformaatiota lähestyvistä koneista.

Yleensä todellisuutta vahvistetaan kahdella tavalla: käyttäjällä on erikoislasit, joiden pinnalle piirretään lisäelementit tai käyttäjä katsoo reaaliaikaisesti ympäristöstään videokuvaa ja elementit ajetaan videokuvan sekaan.

Tinmith-ryhmän jäsenet Bruce Thomas ja Wayne Piekarski esittelivät Tampereella puettavan tietokoneen. Monista muista puettavista tietokoneista (wearable computer) poiketen laitteistolla pystyi tekemään muutakin kuin katsomaan pörssikursseja takapihan uima-altaalla.

Liikkuvan datan lisääminen

Piekarski ja Thomas ovat kehittäneet sovelluksen, jolla voidaan piirtää reaaliaikaisesti todelliseen ympäristöön kolmiulotteisia lisäelementtejä, kuten esimerkiksi huonekaluja tai rakennuksia. Näin käyttäjä voi tutkia esimerkiksi, miltä näyttäisi ja paljonko veisi tilaa vaikkapa uusi kotiteatteri tai pilvenpiirtäjä keskustassa.

Piekarski ja Thomas eivät kuitenkaan tyytyneet kiinteisiin elementteihin, vaan pohtivat, josko live-videokuvaa voisi vahvistaa virtuaalisilla liikkeillä, kuten esimerkiksi hahmoilla.

Tutkijat ottivatkin Quaken enginen ja alkoivat sovittaa peliympäristöä yliopistoalueelle. He päättivät yhdistää reaalitodelliset näkymät ja Quaken asearsenaalin.

ARQuake-hankkeessa mallinnettiin ensin kolmiulotteisesti kampus-aluetta vastaava peliympäristö. Nämä sovitettiin yhteen siten, että hirviöt lymysivät aidosti nurkkien takana.

Kun todellisuus ja peliympäristö olivat päällekkäin, alettiin poistaa pelin taivasta sekä lisätä pelirakennusten tilalle todellisten rakennusten näkymiä. Lopulta datalaseista näkyi kokonaan todellinen ympäristö, jossa Quaken hirviöt jylläsivät ja ase- ja ammuslaatikot tulivat vastaan satunnaisesti.

Navigointi datalaseilla ja sijainnilla

Viimeinen silaus ARQuakessa oli nuolinäppäinten muuttaminen puettavan tietokoneen ja datalasien ymmärtämään muotoon. Nuolinäppäimet korvattiin tarkoittamaan aitoa liikkumista ja datalasien sekä pään kääntämistä. Tulitus-näppäin korvattiin yksinkertaisesti pyssyn liipaisimella.

Ja sitten mättämään. Tosin virtuaaliympäristön jättiloikat ja virtuaalinen juokseminen vaihtuvat 15-kiloisella konerepulla aktiiviseksi kävelyksi ja väijymiseksi.

Piekarski ja Thomas demosivat ARQuakea Espanjan Valenciassa Campus Party 2002:ssa, joka on kotimaisen Assemblyn kaltainen kokoontuminen. Suosio oli ymmärrettävästi valtaisa.

Campus Party 2002:ssa toinen pelaaja väijyi ulkoilmoissa virtuaalimököjä ja toista ihmispelaajaa, joka joutui pelaamaan perinteisesti ruudun ääressä tietokoneluolassa.

Kokoa itse kotona

ARQuake-kokemus on huima. Joku nuorempi voisi todeta että viileätä, mutta hiki yltää pintaan liikuttaessa reaalitodellisuudessa datarepun kanssa.

Reaaliympäristössä peli muuttaa totaalisesti luonnettaan ja muuttuu - yllättäen - realistiseksi. Valtavista loikkia ei kykene tekemään ja huomio kiinnittyy lähinnä siihen, pystyykö aidosti liikkumään hetkeksi tulilinjalle, ampumaan muutaman kerran ja pääsemään takaisin suojaan.

Piekarski ja Thomas kertoivat, että Quaken ja vahvistetun todellisuusnäkymän yhdistäminen tai langattoman puettavan tietokoneen rakentaminen ei sinänsä vaadi keskivertohakkeria suurempia taitoja. Työläämpää on yhdistää GPS-paikannus, datalasien viiveetön videokuva sekä käyttäjän silmien reaaliaikainen horisontaaliviiva yhdistettynä liikkumiseen ja datalasien asentoon.

Eli jos joku näyttötekijöistä on pielessä, niin mököt pomppivat vahvistetussa todellisuudessa minne sattuu ja pelaajan pitää ampua itseänsä pääasiassa jalkaan, selkään tai taivaalle, tai missä mököt kulloinkin sattuvat näyttäytymään.

Bruce Thomas arvioi, että nykyisen kaltainen datarinkka kevenisi viidessä vuodessa nykyisten MP3-soittiemien kokoiseksi vyölle. Suurin ongelma on akut ja virrankulutus.

Vahvistetut pelit toisivat mainion lisän liikuntamahdollisuuksiin. Oma ongelmansa on, että mököjä alkaa nähdä maisemissa senkin jälkeen, kun datalasit on ottanut silmiltään.

Jos aihe kiinnostaa, niin käy katsomassa kuvat ja videot osoitteessa http://wearables.unisa.edu.au/arquake/. Tinmith-tutkijaryhmä käy säännöllisesti Euroopassa demoamassa sekä tieteellisiä tuloksiaan että ARQuakea.

KARI A. HINTIKKA