ترفندی برای شعبده بازان مبتدی

امروزه به ندرت اتفاق می افتد که کامپیوتر به افراد وصل شود. بدن انسان به طور کلی به گونه یی ساخته شده است تا جهان اطراف خود را حس کرده و با آن ارتباط برقرار کند، اما کامپیوترها فقط با نوک انگشتان دست انسان در تماس هستند. البته همین نوک انگشت نیز اجازه ندارد از تمام قابلیت های خود استفاده کند. به تازگی کامپیوتری که طراحی شده است تا به صورت همه جانبه با انسان تعامل داشته باشد، در لحظات مختلف حس های گوناگونی را از انسان دارد تا بتواند اطلاعات را انتقال دهد. من به عنوان یک متخصص کامپیوتر بیش از ۲۰ سال روی پروژه بزرگی به نام واقعیت مجازی کار کرده ام تا کل بدن را به تعامل با کامپیوتر درآورم. شما می توانید یک دستگاه ایده آل واقعیت مجازی را به صورت یک آینه با موتور حسگر در نظر بگیرید که مقابل بدن انسان قرار گرفته است. هر جا که بدن ما دارای حسگر است، (مانند گوش و چشم و زبان) یک سیستم واقعیت مجازی (VR) باید تحریکی را برای آن نقطه از بدن ایجاد کند تا یک دنیای توهمی و غیرواقعی متناظر با آن تحریک به وجود آید. به عنوان مثال چشم به یک نمایش تصویری، گوش به صدایی برای شنیدن و زبان به مزه یی برای چشیدن نیاز دارد. البته این فقط بخش ساده موضوع است. بیشتر قسمت بدن انسان دارای پوست است، بنابراین دستگاه ایده آل VR عمدتاً به لمس و حس کردن اختصاص یافته است، اصطلاح این بخش از VR «حس لامسه» است.
من انتظار زیادی از حس لامسه (بساوایی) دارم. هنگامی که مردم به صورت فیزیکی خود را حس کرده و نشان می دهند به طور عمیق تر و خلاقانه تر فکر می کنند مانند هر شخص دیگری که یاد می گیرد چگونه پیانو بنوازد، من در شگفتم که دستان من چگونه می تواند مسائل پیچیده ریاضی را به راحتی و سریع تر از آنچه که من بتوانم درباره آنها به طور ذهنی بیندیشم، حل کند. من همواره شیفته این قابلیت بوده ام و تلاش کرده ام به بچه ها اجازه دهم تا مولکول های DNA و مسائل انتزاعی هندسه را درون سیستم های تخیل پردازانه VR تجربه کنند؛ سیستم هایی که واکنش تمام اعضای بدن را برای آنها امکان پذیر می سازد.
متاسفانه پیشرفت در این زمینه به کندی صورت می گیرد.
فناوری VR به مقدار زیادی قدرت محاسبه نیاز دارد و همچنان در انتظار قانون مور است تا به آن برسد. با این وجود در همین امسال دو پیشرفت قابل توجه مشاهده شده است. دنیای اینترنتی Second Life امسال توجه زیادی را به خود جلب کرده است که البته استحقاق آن را نیز داشت. زیرا نشان می دهد می توان مردم را با کاربردهای مبتکرانه VR که بسیار فراتر از بازی های کامپیوتری است، مجذوب کرد. اما یک پدیده محبوب دیجیتالی دیگر (که البته آن نیز لامسه یی است) وجود دارد. این پدیده نیز به اندازه مورد قبلی درباره آینده VR سخن می گوید. گرچه به طور گسترده یی مورد توجه قرار نگرفته است، نام آن کنترل کننده وای (wii) است. این وسیله به عنوان آغازگر یک انقلاب لامسه یی در اذهان باقی خواهد ماند.
در اوایل دهه ۸۰ من و همکارانم زمان زیادی را صرف کردیم تا کشف کنیم چگونه بدن انسان می تواند بهترین تعامل را با دنیای مجازی داشته باشد. دستگاه VR شاخصی که از آن پروژه حاصل شد، دیتا گلاو نام داشت. دیتا گلاو دستکش پرشده با حسگر بود که می توانست یک محل مجازی آنی از دست انسان را به سوی دنیایی که به وسیله کامپیوتر ایجاد شده بود، هدایت کند. ای کاش راهی وجود داشت که می شد هیجان پژوهش در زمینه واقعیت مجازی در آن ایام را به مخاطب انتقال داد. من به خاطر دارم در گاراژ پالوآلنو بودم که پروژه VPL آغاز شد. در آن طرح برای نخستین بار از یک جسم مجازی استفاده شده بود. فکر می کنم تام زیمرمان (مخترع آن نخستین دستکش) بود که گفت؛ «این قطعاً هیجان انگیزترین اتاقی است که در آن بوده ایم، در تمام دنیا و در این لحظه.» ما چیزهایی خیلی بیشتر از دستکش ساختیم. ما لباس های یکسره، برای پوشش کل بدن تولید کردیم. اگر می خواهید بدانید این لباس ها شبیه به چه بوده، فیلم علمی- تخیلی «مرد چمن زن» را ببینید که آینه تمام نمای تجهیزات معتبر و قابل اعتماد VR آن دوران بود. چیزی که من خیلی امیدوار بودم درباره دیتاگلاو اتفاق بیفتد آن بود که مردم بتوانند به آسمان برسند و اشیای مجازی را به گونه یی لمس کنند که گویی خودشان در حال ساخت بلوک ها هستند. به عنوان مثال ما محیط های برنامه ریزی مبتنی بر دستکشی را ساختیم که شخص می توانست موتورهای اسباب بازی مجازی را مونتاژ کند یا برنامه های کامپیوتری را سر هم کند، مانند مدارهایی که عملکرد بخش های مختلف یک نرم افزار را ارائه می دهد.
البته مشکلات زیادی نیز در این مسیر وجود داشت. جدی ترین مشکل ردیابی حسگرهای موجود در دیتاگلاو بود که موقعیت و بالا و پایین بودن دست را اندازه گیری می کرد. معمولاً کاربران بدون آنکه خودشان بدانند حرکات خود را به آهستگی انجام می دادند تا به حسگرهای کند و با تاخیر، زمان کافی بدهند. آن گاه این افراد اعوجاج زمان را تجربه می کردند. آنها تصور می کردند برای مدت زمانی کمتر از زمان حقیقی در دنیای VR قرار داشتند. آن یک نمایش زیبا از این موضوع بود که چگونه بعضی اوقات مغز انسان از ریتم های بدن برای اندازه گیری گذر زمان استفاده می کند.
یک مشکل دیگر، وجود حالت تهوع بود. حسگرهایی که به آرامی و با کندی واکنش نشان می داد، نه تنها حرکات دست، بلکه تکان های سر و دیگر اعضای بدن را نیز ردیابی می کرد. اگر شما سرتان را به سرعت می چرخاندید، کل دنیای مجازی اطراف شما (به گونه یی که به وسیله عینک های مخصوص دیده می شود و تصویر تولید شده توسط کامپیوتر را به نمایش می گذارد) به نظر می رسید دچار عدم تعادل شده است و تا زمانی که خود را با شما هماهنگ کند، می چرخید. هفته عجیبی را در اواسط دهه ۸۰ به خاطر دارم که از ما دعوت به عمل آمده بود تا دموهای VR را به بعضی از استودیوهای بزرگ فیلمسازی هالیوود ببریم. در استودیوی یونیورسال، رئیس معروف و قدیمی آن به نام «لو واسرمن» از من پرسید که آیا ممکن است کسی به قدری دچار سرگیجه شود که حالش به هم بخورد؟ من که چنین پرسشی را قبلاً پیش بینی کرده بودم، در پاسخ گفتم ما راهکارهایی داریم تا احتمال وقوع حالت تهوع را به یک ده هزارم کاهش دهیم. اما با کمال تعجب دیدم واسرمن گفت؛ «چه می گویی؟ من می خواهم بازیگر حالش به هم بخورد، چگونه می توانی کاری کنی که احتمال این پیشامد بیشتر شود؟»
شاید مهارنشدنی ترین مشکل در رابطه با دیتاگلاو خستگی بازو بود. سعی کنید بازوهای خود را بدون هرگونه پشتیبانی به مدت چند دقیقه بالا نگه دارید. به زودی متوجه خواهید شد که لرزش های کوچکی در ماهیچه های بازوهایتان ایجاد شده است و در مدت کوتاهی تمام نیروی شما از بین می رود. ما عادت داریم تکیه گاهی هر چند کوچک برای دستان خود داشته باشیم. این یک سرویس مهم است که اجسام مجازی کنونی قادر به ارائه آن نیستند. دشواری هایی که ما با آنها روبه رو شدیم در حقیقت منجر به ابداع های مهم و جالبی شد، از جمله روش جدیدی برای درمان فیزیکی. با استفاده از یک دیتاگلاو نسل اول می شد توپ های مجازی را در فضای VR پرتاب کرد (ولی خیلی آهسته)، به گونه یی که گویا توپ ها در حالت اسلوموشن حرکت می کنند. این یک مزیت برای شعبده بازان مبتدی محسوب می شد، زیرا حرکت توپ ها خیلی کند بود و هر کسی می توانست تردستی کند اما دریافتیم مردم می توانند با سرعت بخشیدن تدریجی به توپ های مجازی، چگونگی تردستی با توپ های حقیقی را یاد بگیرند. این یک سیستم فوق العاده است، این مفهوم در حال حاضر در توانبخشی پیشرفته، یک کار متداول است. به عنوان مثال سیستم های معالجه و درمانی وجود دارد که از VR دارای حرکت آهسته بهره می گیرد تا به بیماران کمک کند که اعضای آسیب دیده آنها به سرعت عادی خود دست یابد.
اگرچه حسگرهای دیتاگلاو قدری گیج بودند و باعث خستگی بازوها می شد، اما میلیون ها عدد از این دستکش جادویی ساخته شد. چندین سال پس از دوران دستکش مذکور، من یک قرقره جالب داشتم که فیلم «گزارش اقلیت» را به یاد می آورد. کارگردان معروف این فیلم (استیون اسپیلبرگ) را قبلاً در جلسه یی که با واسرمن داشتم ملاقات کرده بودم. رابط دستکش به یک هنرپیشه نقش اصلی متصل می شد. فیلمسازان تلاش زیادی کردند تا این شیوه واکنش مجازی به نظر پایدار برسد، در حالی که واقعاً پایدار نبود. خوشبختانه از آن زمان تاکنون حسگرها و ریزپردازنده ها خیلی بهتر و ارزان تر شده است، به طوری که کنترل کننده های wii امروزه می توانند خود را با حرکات تند و سریع بازو تطبیق دهند. دیتاگلاو از خاصیت آهن ربایی برای تعیین جهت و موقعیت استفاده می کرد. پاورگلاو، که نسخه بعدی آن بود و تحت لیسانس شرکت Mattel تولید می شد، از خاصیت مافوق صوت بهره می گرفت که گام های آن خیلی بالاتر از آستانه شنوایی انسان است.
سیستم کنترل کننده wii ترکیبی از هر دو فناوری را به کار گرفته است. آن دوربینی دارد که beacon(امواج رادیویی که برای هدایت هواپیما به کار می رود) نور مرئی را می بیند و دارای شتاب سنج هایی است که حرکت را در سه جهت اندازه گیری می کند. هر دو حسگر به اندازه کافی سریع هستند. در نتیجه بازیگران wii می توانند چیزها را به همان خوبی که بازوی انسان انجام می دهد، پرتاب کرده و تاب دهند. متاسفانه کنترل کننده های wii در فعالیت هایی که مستلزم دوام و پیوستگی یا ساختمان است، مزیتی نسبت به دستکش های قدیمی فوق الذکر ندارند. این دو عامل جالب ترین چیزهایی است که می توان در فضای VR انجام داد. پرسشی که اکنون مطرح می شود این است؛ روش درست اداره کردن اجسام مجازی چیست؟ هرگاه بتوانیم یک ارتباط لمسی با رویاهای خود برقرار کنیم شکل آن چگونه خواهد بود؟ من در حال کوشش برای راهبردی هستم که «روبات پیشخدمت اختاپوسی» نامیده می شود.
بعضی از همکاران من روی روش های ابتدایی آن کار کرده اند. گرچه باید پیشرفت های زیادی در محاسبه و مواد آن پیش از ساخت این روبات صورت گیرد. عملکرد آن چنین است؛ فرض کنید در یک جهان مجازی قرار دارید و می خواهید دستان خود را روی یک پیشخوان مجازی بکوبید. تصور کنید یک روبات هوشمند در نزدیکی شما است(البته شما او را نمی بینید، زیرا فقط به دنیای مجازی کامپیوتری خود نگاه می کنید) روبات مذکور بازویی دارد که یک سینی را با آن نگه داشته است(مانند یک پیشخدمت) همین که شما شروع به کوبیدن دستان خود می کنید روبات محاسبه می کند که شما باید روی یک چیز مجازی بکوبید. آنگاه روبات درست به موقع دستان خود را پایین آورده و سینی را در ردیف پیشخوان مجازی آورده و شما را به این اشتباه می اندازد که پیشخوان در آنجا قرار دارد. این سامانه باید برای هر جسم مجازی(صرف نظر از شکل آن) دارای تاثیر باشد. بنابراین در دستان روبات به جای سینی، یک ماشین morphing قرار دارد که شاید از فیزیولوژی بدن اختاپوس الهام گرفته شده باشد. من براساس قانون مور پیش بینی می کنم روبات پیشخدمت اختاپوسی تا سال ۲۰۱۵ در آزمایشگاه و تا حدود سال ۲۰۲۵ در منازل پدیدار شود.

ضا سزاوار
Disover, May. ۲۰۰۷

منبع : روزنامه اعتماد