Wat is virtual reality?

Virtual reality ofwel virtuele werkelijkheid (VR), is een gesimuleerde omgeving die met behulp van een volledig omsloten VR bril de gebruiker een ervaring geeft alsof hij of zij er daadwerkelijk in deelneemt. Veelal is de simulatie interactief en naast de audiovisuele beleving worden er steeds vaker andere zintuigen geprikkeld zoals geur en tastzin. Afhankelijk van het type VR bril, toebehoren en simulatie kan de gebruiker ook rondlopen in de gesimuleerde omgeving.

HTC Vive, Oculus Rift, Sony PlayStation VR, Samsung Gear VR en Google cardboard

Als er over virtual reality wordt gesproken, denkt men al snel aan een huidige commercieel verkrijgbare virtual reality bril. Dit zijn de zogenoemde Head Mounted Displays (HMD). Hiermee verkeer je in visueel opzicht volledig in VR ofwel; immersive VR. Een HMD is een beeldscherm dat op het hoofd gedragen wordt. Het kan de vorm hebben van een bril of in een helm ingebouwd zijn. De HMD is vervolgens aangesloten op een computer. Er zijn ook 'stand-alone' HMD's waarbij er geen externe computer nodig is. De processorkracht zit dan in de HMD zelf. Een simpel voorbeeld is de Google cardboard, waarbij een kartonnen omhulsel voor de smartphone ervoor zorgt dat je een smartphone met het beeld vlak voor je ogen kan dragen. De smartphone is het beeldscherm en verzorgt zelf de processorkracht. 

Bekende merken virtual reality HMD’s zijn: HTC Vive, Oculus Rift, Sony PlayStation VR, Samsung Gear VR en Google cardboard. Er zijn steeds meer fabrikanten die HMD’s op de markt brengen.

Cave Automatic Virtual Environment

Een andere, minder bekende vorm van virtual reality is; CAVE (Cave Automatic Virtual Environment). Er is daarbij een redelijke overgang van de visuele werkelijkheid naar de virtuele realiteit. Een CAVE is een kamer van projectiewanden, waarbij er op de wanden beelden geprojecteerd worden. In combinatie met de shutter glasses die de gebruikers van de CAVE dragen, lijkt alles in 3d uit de muren te komen. Doordat er op de shutter glasses een positionerings-sensor zit, zijn objecten van andere kanten te bekijken door rond te lopen en te bukken. Met cybergloves krijgt de gebruiker de indruk objecten 'vast te pakken'.

Toepassingen virtual reality

Er zijn talloze virtual reality toepassingen mogelijk voor zakelijke doeleinden, evenals voor consumenten.

VR voor ondernemers

Voor zakelijke doeleinden is virtual reality een middel om een product op een vernieuwende manier te laten ervaren en te verkopen. Denk bijvoorbeeld aan beursstands om een product te promoten. Virtual reality is ook uitermate geschikt voor trainingen in de gezondheidszorg, dienstensector, defensie of fabrieken waar met zwaar materieel wordt gewerkt. Een aantal voorbeelden zijn reanimatie cursussen, angsttherapie voor patiënten in de psychiatrie, als rechercheur de plaats delict bekijken in VR, het beleven van bepaalde omstandigheden als militair of als machine-cursus voor een toekomstige werknemer in een fabriek.


 Moorden oplossen met een VR-bril

VR voor de consument

Voor consumenten zijn VR spellen het meest voor de hand liggend. Er worden wereldwijd VR games gemaakt voor PC’s, telefoons en consoles zoals de PS4VR. Voor de PC is de aanschaf van een VR bril prijzig, maar de VR game apps op de telefoon en consoles zijn betaalbaarder en krijgen in hoog tempo meer gebruikers. Virtual reality bioscopen en VR arcade hallen zijn overal ter wereld bezig met een opmars om de consument meeslepende VR ervaringen te geven. In Nederland is The VR Cinema in Amsterdam de eerste permanente VR bioscoop. Inmiddels hebben ze ook vestigingen op andere plekken ter wereld.

Eindeloos veel VR toepassingen

De mogelijke toepassingen van virtual reality zijn veel breder dan hierboven beschreven. In principe kan je in virtual reality alles simuleren en zijn de obstakels meestal tijd en geld in plaats van de digitale limitaties.  Een korte opsomming met VR thema’s die veel voorkomen: virtual reality games, virtual reality 360 films en video’s, virtual reality live streaming, social virtual reality, virtual reality sex, virtual reality marketing & sales, virtual reality training (piloten, militairen, chirurgen, etc), virtual reality therapie, virtual reality educatie, virtual reality product ontwikkeling, virtual reality kunst.

Geschiedenis virtual reality

Gedurende de afgelopen decennia zijn verschillende interpretaties van Virtual Reality ontstaan in de academische en meer populairwetenschappelijke literatuur. Om de verschillende interpretaties te begrijpen en onze keuze hierin duidelijk te maken, is het goed om een aantal elementen uit de geschiedenis van Virtual Reality te bespreken. 

Het idee dat een persoon zich via een medium in een volledig andere wereld kan begeven bestaat al veel langer. Zo kunnen panoramische schilderijen uit de 19e eeuw beschouwd worden als eerste pogingen om de illusie van aanwezigheid te creëren. Ook stereoscopische fotografie wordt genoemd als significante bijdrage in de ontwikkeling van Virtual Reality.

Sesorama jaren '50

In de literatuur wordt veel verwezen naar de Sensorama, gemaakt door Morton Heilig in de jaren ’50 van de vorige eeuw. De gebruiker neemt plaats in deze installatie en ziet 3D video, met groothoeklenzen opgenomen. Daarbij wordt er ook gebruik gemaakt van ventilatoren, een vibrerende stoel en geuren. De Headsight uit 1961 was de eerste Head Mounted Display (HMD) met head-tracking, maar maakte nog steeds gebruikt van videobeelden. Door magnetische tracking volgt een camera de hoofdbewegingen van de gebruiker, waardoor deze rond kan kijken in een andere ruimte.

Sensorama affiche 

De eerste HMD's jaren '80

Eind jaren ’80 versnelden de ontwikkelingen rond driedimensionale computer interfaces. De eerste commerciële HMD’s werden uitgebracht, de term Virtual Reality werd populair en er ontstond een grote VR-hype. De Virtual Reality industrie zou binnen enkele jaren uitgroeien tot een miljardenindustrie. De verwachtingen waren hooggespannen. In dit videocollege PT I, PT II, PT III (Voshart, 2015) worden een aantal applicaties uit die tijd getoond, die mooi illustreren dat de grafische capaciteiten retrospectief veel te beperkt waren.

Bijna twee decennia was Virtual Reality geen populair onderwerp in de media, ontwikkelingen stonden echter niet stil. Er werd geëxperimenteerd met specialistische en kostbare toepassingen voor bijvoorbeeld entertainment, trainingstoepassingen en bouwkunde. Tegelijkertijd ontwikkelden de grafische mogelijkheden van computers enorm. Ook de game-industrie groeide sterk.

In academische literatuur ontstond er een alternatieve interpretatie van Virtual Reality waar ook interactieve virtuele werelden op beeldschermen onder vielen. Andere auteurs maakten sindsdien het onderscheid tussen immersive en non-immersive Virtual Reality.

VR opnieuw leven in geblazen

De aankondiging van de Kickstarter-campagne voor de Oculus Rift kwam voor velen als een verassing. Na een lange radiostilte werd een Virtual Reality headset gelanceerd die beter was dan wat dan ook op de markt was, voor een prijs die binnen het bereik van consumenten lag. Dit heeft een enorme versnelling aan ontwikkelingen en explosieve marktgroei veroorzaakt. Met de komst van de Google Cardboard werd duidelijk dat voor VR ervaringen tegenwoordig niet veel meer nodig is dan een geavanceerde smartphone. Binnen Mobile VR bieden de Gear VR en de binnenkort verkrijgbare Google Daydream de beste ervaring. Binnen Desktop VR zijn de Oculus Rift en HTC Vive de huidige state-of-the-art.

Toekomst van virtual reality

Virtual Reality brillen hebben nog veel ruimte voor verbetering en met de ruime keuze aan VR brillen voor consumenten, is er ook meer concurrentie onder de producenten. Dit zorgt weer voor vernieuwing en verbetering. Grote merken kondigen allemaal updates en nieuwe producten aan voor het komende jaar. 

Beeldkwaliteit wordt hoger

De huidige schermen hebben nog een relatief lage pixeldichtheid. Hierdoor zie je een soort raster: het 'screendoor' effect. De kijkhoek is ook nog beperkt en zou groter moeten worden om minder het gevoel te hebben dat je een helm op hebt.

Het Chinese Pimax Technologies pakt beide problemen al aan met hun nieuwste VR bril: de Pimax 8k VR. De (gecombineerde) resolutie van deze bril is 8K. Dat is minstens 4 keer zoveel dan de huidige VR brillen en zorgt voor een scherper beeld. 

Pimax 8k VR headsetfield of view versus oculus rift and human eyes

Draadloos

De huidige 'high-end' VR sets zijn aangesloten op een computer middels HDMI en USB. Tevens is er ook stroom nodig middels een kabel. Het gevoel van een kabel aan de set, en het constant verstrikt raken met je voeten in de kabel haalt je regelmatig uit een VR ervaring. HTC Vive brengt in 2018 een draadloze versie uit. Het Chinese bedrijf TPCAST heeft hier al op ingespeeld en kwam in 2017 met een commercieel verkrijgbare wireless adapater specifiek voor de HTC Vive én Oculus Rift.

Eyetracking

Fove wil een stap verder in het verbeteren van de beedlkwaliteit. Fove ontwikkelt een VR bril met infraroodcamera's waarmee geregistreerd kan worden waar de gebruiker precies naar kijkt. Met die informatie kan een VR ervaring net even wat realistischer gemaakt worden. Dankzij oogtracking kan ook flink bespaard worden op de hoeveelheid rekenwerk. Door gebruik te maken van foveated rendering is het mogelijk om de gebieden aan de randen van het blikveld met een lagere resolutie te renderen; alleen waar je naar kijkt, is volledig scherp. Ook hier kregen we een demo van en het resultaat was overtuigend, in de zin dat je er als gebruiker niets van merkt dat de hoeken onscherper zijn. Volgens de medewerkers van Fove bespaart het met de huidige implementatie ongeveer zestig procent op de benodigde gpu-kracht. Als de implementatie in de grafische driver zou gebeuren, iets waar het AMD en Nvidia graag toe wil overhalen, zou de besparing verder kunnen oplopen.

Het uiteindelijke doel is om de technologie, zowel hardware als software, te licenseren aan fabrikanten als HTC en Oculus in de hoop dat volgende generaties van hun VR brillen ermee worden uitgerust. 

Fove headset   eyetracking voorbeeld op CES

Handen en voeten

Hoe meer je fysiek betrokken wordt bij een VR ervaring, des te meeslepender (immersive) die is. Er zijn verschillende bedrijven op de markt met loopbanden waarop je in elke richting kunt lopen (omnidirectional-treadmills). Omdat je als gebruiker op je plek moet blijven, hang je vaak in een ongemakkelijk harnas waardoor de ervaring wisselend is.

Er is ook een Nederlands product om een VR ervaring meeslepender te maken; Manus VR. Dit is een handschoen met nauwkeurige flexsensoren waarmee de buiging van elke vinger per gewrichtje geregistreerd kan worden.  De handschoenen zitten tevens erg comfortabel.


Vr-sandalen manus vr gloves

Virtual reality in Nederland

Augmented reality, virtual reality en mixed reality breken door in de entertainmentindustrie. Afgelopen jaar voegden verschillende entertainmentbedrijven VR arcade en VR escaperooms met succes toe aan hun scala van activiteiten.  Het Nederlandse bedrijfsleven zit echter nog in de beginfase van de toepassing van deze technologieën voor bedrijfsoplossingen. De grootste uitdagingen zijn het gebrek aan kennis van mogelijkheden in de markt en het gebrek aan ervaring met implementeren en de softwareontwikkelmogelijkheden.

Tekort aan 3D-ontwikkelaars

Het Nederlandse bedrijfsleven vindt het moeilijk om de juiste mensen te vinden, vertelt Rob Bakkers, VR/AR/MR Lead binnen Avanade Nederland. ‘Voor de ontwikkeling van VR/AR/MR toepassingen hebben bedrijven multidisciplinaire teams nodig. Niet alleen technische skills zijn belangrijk, maar ook bijvoorbeeld 3D-designers. Een ideale VR ontwikkelaar heeft daarom een achtergrond in 3D-development of 3D-contentcreatie. Veel game-ontwikkelaars bezitten deze vaardigheid, maar dit type ontwikkelaar is schaars buiten de gamebranche.’

Toepassing technologie intern of extern.

Bedrijven verwachten dat de technologie voordeel biedt richting externe partijen en klanten, zoals hogere klanttevredenheid. Dat is reden dat de meerderheid van de Nederlandse bedrijven VR, AR, MR ontwikkelt voor klanten. Intern gerichte-toepassingen, zoals voor de medewerkers en een effectieve bedrijfsvoering, komen op de tweede en derde plek.

Een hype of serieuze business?

AR/VR ontwikkelaars zouden meer focus en ambitie moeten laten zien om het groeikapitaal aan te trekken dat zij nodig hebben om hun potentieel optimaal te ontplooien. Zo niet dan zal de ontwikkeling van deze jonge markt er onder lijden. Dit is de conclusie van een onderzoek door de Brabantse Ontwikkelingsmaatschappij (BOM)

In 2016 onderzocht de ontwikkelingsmaatschappij voor het eerst of VR/AR een overdreven hype is of een business met reële mogelijkheden. In de tweede editie van 'Een hype, of serieuze business?' onderzocht BOM een uiteenlopend aantal kwesties zoals begrotingen, opbrengstvoorspellingen en financieringsbehoeften bij 613 ontwikkelaars en gebruikers van VR/AR technologie in Nederland, België en Duitsland. Dit onderzoek wees uit dat zowel ontwikkelaars als gebruikers 'onbekendheid met de mogelijkheden' en een 'ontoereikende businesscase' noemden als grootste barrière voor een massale toepassing. 

Verschil met AR/MR

Waar bij Virtual Reality het doel is het ervaren van een totaal virtuele realiteit, draait Augmented Reality om het verrijken of uitbreiden van de ‘echte’, fysieke wereld met virtuele elementen. Hoewel dit duidelijk een andere doelstelling is, overlappen de technologische uitdagingen van AR voor een belangrijk deel met die van VR.

In de academische literatuur is een wirwar van termen ontstaan om de verschillende combinaties van en wisselwerkingen tussen virtuele en echte elementen te beschrijven: Augmented Reality, Augmented Virtuality, Computer-mediated Reality, Hybrid Reality, etc. Het continuüm tussen een volledig echte en virtuele omgeving werd vaak omschreven met de verzamelterm Mixed Reality (zie het plaatje hieronder). 

VR Bedrijf Nederland