Virtuali realybė „before it was cool“, arba XIX a. pramogos aktualios ir šiandien

Larm Rmah/Unsplash nuotr.

Mokslas Virtuali realybė „before it was cool“, arba X...

„Gyvename įdomiais laikais“ – 1966 metais pasakė Robertas F. Kennedy. Tuo metu atrodė, kad žmonija pasiekė technologinės pažangos viršūnę: vyko kosmoso užkariavimai, po trejų metų išsilaipinome Mėnulyje. Praėjo daugiau kaip penkiasdešimt metų ir, panašu, kad viskas tik prasideda.

Išties šiandien jau nieko nebenustebinsi 3D video filmu, kurį gali žiūrėti savo mobiliajame telefone, ar mobiliąja programėle, kuria gali patikrinti, kur tiksliai danguje šiuo momentu yra Tarptautinė kosminė stotis. Nuo nuolatinio informacijos pertekliaus, bei itin greito technologinio tobulėjimo mūsų jau praktiškai niekas nebestebina, kartais tampame net apatiški, todėl paskutiniu metu dažnėja poreikis grįžti prie šaknų – atostogų metu išjungti telefonus, planšetes, atsiversti knygą, paspalvinti mandalą arba būti hipsteriu ir pažaisti tetrį.

Šiandien stereograma yra „senoji mokykla“, tačiau ji yra tikra virtualios realybės (VR) prosenelė. Vos prieš 100 metų tai buvo neeilinė pramoga, kurią mėgo aukštuomenė ir išsilavinusi publika. 1838 metais britų mokslininkas Charlesas Wheatstone`as išspausdino darbą, nagrinėjantį stereoskopijos principus. Jo esmė – akims pateikiant du vienodus vaizdus, kuriuose kiekvienas pasuktas tam tikru kampu, smegenys sugeba tam vaizdui sukurti gylį, t. y. gana natūraliai atvaizduoti 3D erdvę. Remiantis šiuo principu ir buvo sukurtos stereogramos. Dažniausiai tai dvi nuotraukos, kurios nežymiai skiriasi, ir jas žiūrint atitinkamu prietaisu – stereoskopu – pasimato trijų matmenų vaizdas.

Drąsuolio kelias virš upės nervus kedena dar labiau, kai viską matai 3D formate (šaltinis: www.imgur.com)

Tai buvo išsilavinusių ir pažangių visuomenės sluoksnių pramoga. Esu radęs įvairių užuominų, kad absento vakarėliuose stereogramos būdavo įprastas dalykas.

Nors stereogramų populiarumo pikas buvo 1850–1930 metai, t.y. praktiškai iki kino industrijos iškilimo, tačiau moksliniai tyrimai šia tema nesustojo ir tęsėsi iki pat dešimto XX amžiaus dešimtmečio. Viską smarkiai pakeitė asmeniniai kompiuteriai, kurie buvo sėkmingai panaudoti kuriant sudėtingas autostereogramas. Nors jų veikimo principas panašus į tradicinių stereogramų, pasiekiamas efektas yra gerokai įdomesnis. Iš pirmo žvilgsnio visiškame spalvų, taškų ir briūkšnelių chaose iškyla sudėtingos figūros, užrašai ar kompleksiniai piešiniai.

Apskritai, autostereogramos principas paremtas mūsų smegenų gebėjimu sukurti stereo vaizdą: apdorodamos kiekvienos akies matomus taškus atskirai, jos suformuoja gylio pojūtį. Žiūrint į autostereogramą, t. y. vienodus atsikartojančius elementus, tampa sunku suderinti abiejų akių matomus rezultatus. Tačiau jeigu tuo metu atplaidavę akis pažvelgsime „už“ stebimo vaizdo, apgavę smegenis, sujungsime kairės akies matomą elementą su šalia jo esančiu elementu, matomu dešinės akies. Kitaip sakant, vienas elementas bus iškilęs kito atžvilgiu – t. y. išvysime 3D erdvę. Esminį momentą – vaizdo iškilimo lygį (Z ašį) reguliuoja atstumai tarp vienodai horizontaliai (X ašyje) pasikartojančių objektų.

Žemiau esančiame paveikslėlyje tigrų figūrėlės kartojasi kas 120 pikselių, ryklio – kas 130, o jojiko – 140. To pasekoje turime tris skirtingus iškilimo lygius: jojikai yra plokštumoje, rykliai truputėlį iškilę, o tigrai iškilę labiausiai.

Itin paprasta autostereograma (šaltinis: https://en.wikipedia.org/wiki/)

Rezultatas pakankamai įdomus, tačiau iškilę pavieniai elementai ilgainiui įspūdžio nebedaro, ties jų pamatymu „dirbti“ nereikia, todėl apie devyniasdešimtuosius (1991–1994) metus smarkiai išpopuliarėjo atsitiktinio taško autostereogramos (ATS), kuriose iškylantis vaizdas užkoduotas ir pradžioje neįmanoma pasakyti, ką išvysime 3D formate.

ATS reikalingas vadinamasis gylio žemėlapis, t. y. koduotė, kuria remiantis personalinis kompiuteris sukuria sudėtingą kelių (ar net keliasdešimties) iškilusių lygių piešinį. Kadangi nėra būtina (nors galima) vienoje eilėje išdėlioti elementus su reguliariai besikeičiančiu atstumu siekiant išgauti gylį, tiesiog užtenka tik pakeisti vieno atsikartojančio elemento atstumą kito atžvilgiu, to užteks, kad jo matymo plokštuma pasikeistų, elementas išryškėtų Z ašyje.

Pvz., tarkime, kad visi elementai kartojasi kas 100 pikselių, o viduryje esantis bus paslinktas kiek į kairę – 90 pikselių. Mums į jį žiūrint atitinkamu būdu, jis „iššoks“. Šį atstumą tarp elemento ir jo kairėje esančio atitikmens galima užkoduoti juodai baltos spalvos palete: jei 130 pikselių tarpą atvaizduosime juoda spalva, 100 – pilka, o 80 – balta, gausime juodai baltą schemą, kuri ir bus mūsų gylio žemėlapis. Kompiuteris kurdamas atsitiktinio taško autostereogramą, naudosis gylio žemėlapiu, kad piešinių chaose mums prieš akis ir iškiltų būtent tas vaizdas, kuris buvo užkoduotas. Kadangi juodai balta spalvos skalė turi pakankamai daug atspalvių, galime perteikti realistišką vaizdą (žr. apačioje esantį ryklio siluetą).

Gylio žemėlapio praktinis panaudojimas (šaltinis: https://en.wikipedia.org/wiki/)

Kadangi atstuminių skirtumų yra labai daug, atsitiktinio taško stereogramoms (ATS) reikalinga sudėtinga koduotė. Tam reikalingi daugybę taškų turintys paveikslai. Nuo to ir kilo šių autostereogramų pavadinimas.

Elementari ATS (šaltinis: https://de.wikipedia.org/)

Užteks teorijos. Daugumai jūsų turbūt labai įdomu viską pabandyti praktiškai. Deja, čia turbūt yra pati sudėtingiausia dalis, nes stereogramų ar autostereogramų matymas yra gana individualus dalykas. Vieni matymo techniką perkanda greitai, kitiems reikia ilgai ir nuobodžiai dirbti (yra žmonių, kurie gali šio dalyko išvis nematyti).

Pradžiuginsiu tuo, kad tai panašu į važiavimą dviračiu – jei kartą pavyko, pavyks visada. Egzistuoja dvi populiariausios technikos: sukryžiuotų akių (cross-eye) ir „matymo kiaurai“ (wall-eye). Paprastai autostereogramos yra kuriomos konkrečiai technikai ir šiai dienai populiariausia yra būtent „matymo kiaurai“.

Kadangi mūsų akys veikia kaip fotoaparatai, geriausia, kad autostereogramos būtų žiūrimos itin gerai apšviestoje patalpoje. Apšvietimas turi būti ne taškinis, o išsklaidytas. Kitas dalykas, kurį norėčiau akcentuoti, vėl susijęs su fotografija: stereogramų esmė – atitinkamas vaizdo fokusavimas. Siekiant išvysti autostereogramą, privalu sugebėti akių fokusą perkelti „už“ objekto, lyg norint pamatyti dvigubą vaizdą (ką mes kartais matome pakankamai smarkiai apgirtę). Būtent tokiame „dvigubame matyme“ užfiksavus atpalaiduotą žvilgsnį, nežymiai keičiant atstumą nuo akių, smegenys kažkuriuo momentu pagauna stereo vaizdą ir sekundės daliai gali pasirodyti, kad vaizdas pradėjo „lipti“ iš paveikslo.

Dažniausiai pradedantiesiems tai sukelia džiaugsmą ir dėl adrenalino ar pozityvaus susijaudinimo vaizdas vėl gali dingti, nes akių nebesugebame išlaikyti nesufokusavę. Tokiu atveju teks tiesiog pasitelkti kantrybę ir tęsti darbą. Paskutinis patarimas – lengviausia autostereogramą pamatyti spausdintame formate, jį patogu laikyti ir stumdyti; iš bėdos tiks ir planšetė ar nešiojamas kompiuteris. Blogiausias rezultatas bus naudojantis telefonu ar stancionariu monitoriumi, nes, jei vienu atveju vaizdas gali būti tiesiog per mažas, kitą sudėtinga judinti fiziškai.

Matymo kiaurai technika (šaltinis: Internetas)

Egzistuoja dar viena technika, ypač tinkanti naujokams ir tiems, kam būna sunku išlaikyti vaizdą ne fokuse – knygą (arba tiesiog vaizdą) su autostereograma pridedam prie pat akių ir laikom – tol, kol matomas vaizdas išsilieja. Tada vaizdą po truputį traukiam tolyn ir tam tikrame taške (jei sugebėsime išlaikyti atpalaiduotą žvilgsnį) išryškės 3D vaizdas, jį beliks tik užtvirtinti.

Pradžiai rekomenduoju pradėti nuo paprastų autostereogramų, t.y. paveiksliukų naudotų mano pirmuosiuose pavyzdžiuose, kur 3D efektas yra pakankamai paprastas ir aiškus. Vėliau siūlau pereiti prie atsitiktinio taško stereogramų (ATS), nes būtent ten slepiasi tikrasis malonumas – ne visos pasimato iškart, kartais tenka padirbėti net keliolika minučių ir niekada nežinai, kas bus paslėpta. Užtat koks malonumas, kai pavyksta išgliaudyti galvosūkį!

Tipinė autostereograma ♥ (šaltinis: https://de.wikipedia.org/)

Kadangi autostereogramų stebėjimo metu ilsisi mūsų akys, ši pramoga dabar yra itin rekomenduotina – visgi akys būna apkrautos didžiąją dalį dienos. Iš asmeninės patirties galiu pasakyti, kad užfiksavus 3D vaizdą, jame „būti“ labai malonu, nežymiai pasikeičia spalvos – jos tampa blizgiomis, gal net psichodelinėmis, o kelių dimensijų erdvė įtraukia taip maloniai, kad kartais nesinori iš ten ir pasitraukti...

Nors internete yra gausybė atsitiktinio taško autostereogramų, rekomenduoju nusipirkti vieną ar kelias knygas fiziniu formatu („Magic Eye“ ar pan.). Popieriuje stereogramos pamatomos paprasčiau ir dirbti su fiziniu formatu gerokai lengviau – bendradarbiams, išvydus, kaip jūs akimis stengiatės išdeginti nešiojamo kompiuterio ekrane skylę, gali kilti klausimų.

Bac! (šaltinis: https://twitter.com/MagicStereogram)


Trūksta teorijos? http://www.scholarpedia.org/article/Autostereogram

Trūksta praktikos? https://twitter.com/MagicStereogram

Techo naujienos į Jūsų el. pašo dėžutę: