Článek
Facebook se přejmenoval na Meta a Mark Zuckerberg se tak už netají tím, že jeho cílem je přinést světu metaverzum. Svět, ve kterém se mísí virtuální realita se skutečností, a lidem se tak otevřou úplně nové zážitky.
Má to ale háček. Žádné současné zařízení není schopné dosáhnout toho, co by Zuckerberg k naplnění své vize potřeboval. V cestě mu stojí totiž čtyři překážky z říše fyziky. Minulý týden Zuckerberg novinářům na tiskové konferenci ukázal, v čem tyto zádrhele spočívají a jak je jeho lidé postupně překonávají.
„Myslím, že se právě nacházíme uprostřed velkého kroku směrem k realistickému vidění světa,“ řekl Zuckerberg novinářům. „Nemyslím si, že bude trvat tak dlouho, než budeme moci vytvářet scény v podstatě s naprostou věrností.“
Zuckerbergovým cílem je vytvořit zařízení, které vás naprosto a beze zbytku unese na jiné místo, alespoň po vizuální stránce. Jinými slovy, člověk s nasazenou virtuální helmou by neměl od pohledu poznat, zda se nachází v realitě skutečné nebo v realitě virtuální. Do tohoto milníku – kterému se v Meta říká „Vizuální Turingův test“ – zbývá vyřešit několik podstatných oblastí, ve kterých současná technologie za vysněným ideálem zaostává.
Rozlišení jako lidské oko
Především je tu otázka rozlišení. Když se v roce 2014 Facebook pustil na pole virtuální reality, strategicky koupil firmu Oculus Rift, která vyráběla v té době pravděpodobně nejlepší brýle pro virtuální realitu. Rozlišení jejich tehdejší helmy bylo 960×1080 pixelů na jedno oko. Na svou dobu úctyhodné, ve srovnání s tím, co ale naše oko vnímá v reálném světě, je to jen chabý odraz.
Nejnovější Oculus Quest 2 už má na každém oku 1920×1832 pixelů. A v současné době už jsou na trhu dokonce k dispozici headsety s rozlišením až 4K, tedy 3840×2160. Podle Zuckerberga je to ale pořád málo:
„Musíme se dostat na úroveň přibližně 60 pixelů na stupeň. Proto jsme vytvořili Butterscotch. Tento prototyp zařízení umožní pohodlně přečíst i ta nejmenší písmena na tabulce pro testování zraku,“ pochlubil se Zuckerberg.
Porovnání vnímaného rozlišení u jednotlivých headsetů.
Jedná se ale skutečně o prototyp. Není určen k prodeji, a popravdě byste jej asi nechtěli mít na hlavě moc dlouho, je dost neforemný i v porovnání se současnými headsety.
Prototyp pojmenovaný Butterscotch („karamelka”).
„Naše oči jsou opravdu pozoruhodné,“ popisuje Zuckerberg, jak jsou oči schopné vnímat různé rozlišení v různých oblastech pohledu. To je podle něj dobrá zpráva, protože nebude potřeba počítat plné rozlišení ve všech částech obrazovky, ale jen tam, kam se zrovna uživatel dívá. A s tím souvisí další oblast, na které je podle něj potřeba zapracovat.
Zaostřeno na ruce
Současné brýle pro virtuální realitu jsou obvykle zaostřené na nějakou fixní vzdálenost, třeba metr a půl nebo dva metry před vámi. Je to kompromis vhodný pro obvyklé hry ve virtuální realitě, ale naprosto nepoužitelný třeba pro práci na vlastním stole. Protože metaverzum by – v Zuckerbergově ideálu – mělo lidem zprostředkovat třeba i běžné setkání nebo poradu v práci, musíte být v takovém virtuálním světě schopni zaměřit svůj zrak kamkoli. Třeba i na své vlastní ruce.
„Normální monitory jsou v určité vzdálenosti, takže zaostřujete jen na jedno místo,“ popisuje Zuckerberg. „Ale ve virtuální realitě (VR) a v rozšířené realitě (AR) musíte být schopni zaostřit na věci, které jsou velmi blízko i velmi daleko od vás.“
K otestování tohoto konceptu vyvinuly laboratoře Facebooku (nyní Meta) několik prototypů označených jako Half Dome, které vybavily technologií Varifocal, tedy variabilním zaostřováním.
Přehled prototypů Half Dome pro testování variabilního zaostřování ve virtuální realitě.
Headsety obsahují kamery pro rychlé a neustálé zjišťování polohy očí. Podle toho počítač ví, na které místo se právě díváte. A umožní zaostřit obraz tak, aby to odpovídalo přirozenému dojmu. „Ověřili jsme si, že lidé měli při použití technologie Varifocal z virtuální reality lepší dojem a také hlásili menší únavu,“ uvedla Marina Zannoli, která ve firmě Meta zkoumala použitelnost různých prototypů v praxi.
Jak přezářit slunce
Jedním z velkých omezení současné virtuální reality je její nízký jas. To není až tak velký problém, když máte na očích „klapky“ a světlo z virtuální reality tedy nemusí soupeřit s okolím. Pokud je ale cílem firmy Metasmíšená realita, musí jejich zařízení umět vyvinout takovou intenzitu (a barevnou škálu) světla jako jasný slunečný den.
„Příroda je často desetkrát nebo stokrát jasnější než moderní HD televizory a nejlepší monitory,“ postěžoval si Zuckerberg. Převedeno na jednotky světelnosti jde pro představu o desítky tisíc nitů, zatímco dnešní virtuální realita má maximálně stovky.
„A my potřebujeme, aby byly ty barvy stejně živé, aby působily realisticky. Proto jsme vytvořili prototyp s názvem Starburst,“ dodal Zuckerberg. Je to první virtuální systém s vysokým dynamickým rozsahem, o kterém víme.
Prototyp s názvem Starburst („výbuch hvězdy”, a také americká značka bonbonů).
Jestliže ostatní představené prototypy byly jen nepohodlné a neforemné, tento je pro skutečné nošení už zcela nepoužitelný. Uživatel nebo obsluha jej kvůli vysoké hmotnosti musí držet za speciální madla. Důvodem vysoké hmotnosti je použití laserů namísto LED. Díky nim se podařilo dosáhnout světelnosti 20 000 nitů. Lasery také nabízejí zajímavé možnosti týkající se barev a mohly by vést k lepší kvalitě. To je ale zatím hudba daleké budoucnosti.
Jak to všechno dostat na hlavu
Týmy vyvíjející ve firmě Meta její ústřední koncept „metaverza“ teď hledají způsob, jak všechny tyto prototypy sloučit do jednoho zařízení. A to do takového zařízení, které se vám vejde na hlavu.
Nathan Matsuda z laboratoře Reality Labs Research společnosti Meta ukázal novinářům svou sbírku různých prototypů: „Žádný z nich není v praxi použitelný, ale na každém jsme si vyzkoušeli něco, co nám pomůže dostat se k cíli.“
Zatím nejnadějněji vypadá koncept holografických čoček v kombinaci s polarizovaným světlem. „Holografická optika nás nutí používat laserové zdroje světla, které je obtížnější integrovat, ale poskytují mnohem bohatší sadu barev než LED diody,“ uvedl Facebook už ve zprávě z roku 2020.
Výhodou holografických čoček je výrazně menší velikost.
„Dnešní VR displeje jsou založeny na zdroji světla – displeji, který vytváří obraz tlumením nebo zesilováním světla. A čočce, která soustředí světlo z displeje směrem k oku. Obvykle musí být čočka oka vzdálena několik centimetrů od displeje, aby dokázala efektivně světlo k oku nasměrovat,“ vysvětlil nám zástupce společnosti Meta. „Existují způsoby, jak umístit objektiv mnohem blíže k displeji, a tím podstatně zmenšit velikost headsetu. Holo Cake 2 k tomu využívá dvě technologie. První nahrazuje čočku holografickou optikou, která ohýbá světlo podobně jako čočka, ale má tvar tenké průhledné skleněné desky. Druhá využívá optické skládání založené na polarizaci, které výrazně zkracuje cestu světla od displeje k oku.“
Díky holografickým čočkám se vědcům z Meta podařilo snížit velikost zařízení pro virtuální realitu, takže už začíná připomínat spíše lyžařské brýle než motorkářskou helmu.
Prototyp Holo Cake 2 je zatím nejtenčí z headsetů.
Díky holografickým čočkám se vědcům z Meta podařilo snížit velikost zařízení pro virtuální realitu, takže už začíná připomínat spíše lyžařské brýle než motorkářskou helmu. To vidíme na výzkumném konceptu Holo Cake 2, který je plně funkční a po připojení k PC dokáže přehrát libovolnou existující hru pro virtuální realitu.
Jak by to všechno mohlo fungovat dohromady? To ukazuje koncept Mirror Lake, který zatím existuje jen ve virtuální podobě. Meta na něm chce ukázat, k čemu se snaží směřovat: malá velikost, průhledový displej kombinující skutečné vizuální vjemy s těmi virtuálními, kamery snímající oči a dokonce možnost zobrazit oči uživatele na vnějším displeji.
Prototyp Mirror Lake („zrcadlové jezero”).
„Naším cílem je zobrazit virtuální realitu tak, aby byla k nerozeznání od skutečné,“ uvedl Douglas Lanman, šéf zobrazovací sekce laboratoří Meta. Má za sebou výzkum na MIT i ve firmě NVIDIA. To dává váhu jeho odpovědi: „V oblasti fyziky není zdá se nic, co by nám v tom mohlo zabránit.“
Kdy by mohlo být něco takového hotové? Rozhodně ne brzy. „Budeme potřebovat technologie, které nyní ještě nemáme,“ připustil Zuckerberg. Je ale odhodlaný svůj projekt dotáhnout do úspěšného konce.
To ale samo o sobě neznamená, že lidé jeho vizi přijmou. Smísit virtuální realitu se skutečností je logický další krok v zábavních technologiích. Ze Zuckerbergova cílevědomého vystupování je ale zřejmé, že pro něj je to více než jen zábava. Je to vize, na kterou doslova vsadil budoucnost celé své firmy. Možná i proto se chce s veřejností podělit o dílčí úspěchy a dává nahlédnout do laboratoří. Rád by, aby více lidí považovalo jeho cíl za realistický.
