Εικονικά περιβάλλοντα (virtual environments)

Τα εικονικά περιβάλλοντα, που αναφέρονται στη βιβλιογραφία και ως συστήματα εικονικών περιβαλλόντων ή και ως εικονικοί κόσμοι, είναι σε γενικές γραμμές τα συστήματα, τα οποία στο παρελθόν αναφέρονταν με το γενικότερο όρο εικονική πραγματικότητα (virtual reality).

Δυστυχώς, μέχρι σήμερα δεν έχουν υπάρξει γενικώς αποδεκτοί ορισμοί για τους παραπάνω όρους. Οι Loffler και Anderson (1994) ορίζουν την εικονική πραγματικότητα ως εξής: "Εικονική πραγματικότητα είναι ένα τρισδιάστατο περιβάλλον προσομοίωσης σε υπολογιστή του οποίου η απεικόνιση γίνεται σε πραγματικό χρόνο και εξαρτάται από τη συμπεριφορά του χρήστη". Ο Ellis (1993) παρέχει έναν πιο λεπτομερή ορισμό: "Ένα εικονικό περιβάλλον αποτελείται από περιεχόμενο (αντικείμενα και δράστες (actors)), γεωμετρία και δυναμική, με ένα εγωκεντρικό πλαίσιο αναφοράς, που περιλαμβάνει την αντίληψη των αντικειμένων σε βάθος και που εγείρει διάφορες αισθήσεις ταυτόχρονα". Τέλος, ο Gigante (1993) ορίζει την εμπειρία της αλληλεπίδρασης με ένα εικονικό περιβάλλον: "Η εικονική πραγματικότητα είναι μια εμβυθισμένη, πολυ-αισθητική εμπειρία. Χαρακτηρίζεται από την ψευδαίσθηση της συμμετοχής σε ένα συνθετικό περιβάλλον και όχι απλώς από την εξωτερική παρατήρηση ενός τέτοιου περιβάλλοντος".

Mε βάση τους παραπάνω ορισμούς, τα βασικά χαρακτηριστικά των εικονικών περιβαλλόντων φαίνεται να είναι τα τρισδιάστατα γραφικά και ένα μοντέλο περιβάλλοντος, που αναπαριστά μια τοποθεσία από την πραγματική ζωή ή κάποια τεχνητή δομή. Ο λόγος για τον οποίο έχει επικρατήσει τα τελευταία χρόνια ο όρος "εικονικό περιβάλλον" έναντι του όρου "εικονική πραγματικότητα" είναι, γιατί στα συστήματα αυτά, αφενός δε γίνεται προσπάθεια μοντελοποίησης ολόκληρου του σύμπαντος, αλλά ενός περιορισμένου περιβάλλοντος ανάλογα με την εφαρμογή και, αφετέρου γιατί δεν είναι υποχρεωτικό η αναπαράσταση να αφορά κάποια ρεαλιστική δομή, αλλά μπορεί κάλλιστα να είναι και κάποιος φανταστικός χώρος με ιδιόμορφους νόμους. Ένας χρήστης εννοιολογικά "κατοικεί" στο περιβάλλον έχοντας μια τρέχουσα θέση σε αυτό και, κατά συνέπεια, μια περιορισμένη άποψη του χώρου. Έχει την ικανότητα να ταξιδεύει σε αυτό και να αλληλεπιδρά με τα αντικείμενά που τον περιβάλλουν. Τόσο η αντίληψη του περιβάλλοντος όσο και η αλληλεπίδραση του χρήστη με αυτό μπορούν να μοντελοποιηθούν με βάση την πραγματικότητα. Στην περίπτωση της αντίληψης, ένα τέτοιο παράδειγμα είναι η χρήση πολυαισθητήριων ερεθισμάτων που μιμούνται τα ερεθίσματα του πραγματικού κόσμου ενισχύοντας έτσι την αληθοφάνεια του εικονικού περιβάλλοντος. Αντίστοιχο παράδειγμα αλληλεπίδρασης είναι το βάδισμα του χρήστη πάνω σε κυλιόμενο επίπεδο που προκαλεί την πλοήγησή του στο εικονικό περιβάλλον. Τα εικονικά περιβάλλοντα συνήθως συνδέονται με εξειδικευμένο υλικό που παρέχει πολύπλοκα συστήματα διεπαφής και προσφέρει νέες δυνατότητες αλληλεπίδρασης του χρήστη. Ανάλογα με τη σχέση τους με τον πραγματικό κόσμο και τις συσκευές που χρησιμοποιούνται, τα εικονικά περιβάλλοντα χωρίζονται στις εξής κατηγορίες:

• Περιβάλλοντα εμβύθισης (immersive environments): οι χρήστες είναι εφοδιασμένοι με οθόνη προσαρμοσμένη στο κεφάλι (head-mounted display) και δε δέχονται δεδομένα από το φυσικό κόσμο (Slater and Usoh, 1995).
• Περιβάλλοντα οθόνης (desktop environments): Η αναπαράσταση γίνεται σε οθόνη υπολογιστή και έτσι ο χρήστης εξακολουθεί να έχει αντίληψη του φυσικού κόσμου.
• Περιβάλλοντα προβολής (projected environments): Το εικονικό περιβάλλον προβάλλεται σε ένα φυσικό χώρο, όπως ένα δωμάτιο (Wloka, 1996; Hirose, 1996) ή μια επιφάνεια εργασίας (Kruger et al., 1995).
• Ενισχυμένα περιβάλλοντα (augmented environments): Τα εικονικά αντικείμενα προβάλλονται πάνω στον πραγματικό κόσμο, πιθανώς με τη χρήση οθονών προσαρμοσμένων στο κεφάλι που επιτρέπουν στο χρήστη να βλέπει και μέσα από αυτές (see through) (Adam, 1993).

Οι παραπάνω τρόποι διεπαφής με εικονικά περιβάλλοντα έχουν μια σειρά πλεονεκτημάτων αλλά και μειονεκτημάτων. Τα περιβάλλοντα εμβύθισης έχουν το μεγάλο προσόν ότι προσφέρουν στο χρήστη την απόλυτη εμπειρία του περιβάλλοντος. Παρόλα αυτά, απομονώνουν το χρήστη, χρησιμοποιούν πολύ εξειδικευμένη και ακριβή τεχνολογία και έχουν συνδεθεί με διάφορα προβλήματα υγείας (Travis et al., 1994). Τα περιβάλλοντα οθόνης αποφεύγουν αυτά τα προβλήματα, αλλά δεν παρέχουν εμπειρία πλήρους εμβύθισης. Αντίθετα, βασίζονται στην "ψυχολογική εμβύθιση" (Robertson et al., 1993), δηλαδή σε αρκετές περιπτώσεις καταφέρνουν να επιστήσουν όλη την προσοχή του χρήστη στο περιβάλλον. Τα περιβάλλοντα προβολής περιλαμβάνουν ένα πιο φυσικό σκηνικό και τη δυνατότητα να μοιραστεί η εμπειρία και με άλλους χρήστες (Kruger et al., 1995), απαιτούν όμως κι αυτά τη χρήση εξειδικευμένης τεχνολογίας. Τέλος, τα μεικτά περιβάλλοντα προσθέτουν στον πραγματικό κόσμο επιπλέον εικονικό περιεχόμενο και πληροφορίες (Adam, 1993), αλλά απαιτούν μεγάλη ακρίβεια στο συσχετισμό μεταξύ της πραγματικής εικόνας και της προβαλλόμενης εικονικής πληροφορίας (Wloka, 1996).

Βιβλιογραφία

1. Σπυρίδωνας Βοσινάκης, Ευφυείς Πράκτορες σε Εικονικά Περιβάλλοντα, Διδακτορική Διατριβή, 2003