Virtual Voyager

Jag känner mig väldigt liten när jag trampar försiktigt genom en mänsklig artär. Ett spår utspelar sig framför mig, och när jag följer det märker jag en ström av brunt blod som tyst flyter mot mig. En stadig duns gör mig medveten om hur nära jag måste vara ett bultande hjärta. Blodet virvlar när jag kommer till en vägskäl.

Jag går till vänster, går några steg och kraschar.

Jag sliter av mig mina 3D-glasögon och hittar min näsa pressad mot en vit vägg. Jag är i en åtta fot lång kub, med skärmar på tre väggar och ytterligare en under mina fötter.

Titta på floden flöda

Detta är den virtuella verklighetsgrottan vid Brown Universitys Center for Advanced Scientific Computation and Visualization. Stora katodstråleprojektorer som matas av kraftfulla datorer kastar högupplösta 3D-bilder på de tre väggarna och golvet.

Modellering av blodflöde är bara en tillämpning av denna uppslukande teknik. Förutom medicinsk bildbehandling används Browns virtuella grotta för simuleringar inom så olika områden som arkeologi och studiokonst.

Grottan är ungefär som holodek i Star Trek, förutom att du inte kan röra någonting, skämtar David Laidlaw, grottkurator och biträdande professor i datavetenskap.

När jag sätter på mig stereoglasögonen igen blir jag återigen nedsänkt i ett virtuellt blodkärl. Det jag ser rör sig och förändras när jag flyttar blicken. Tack vare en flytande kristallpanel på glasögonen jag har på mig spårar datorn även de minsta rörelserna i mitt huvud.

Att stå här inne i artären är en ovanlig synvinkel, konstaterar Andrew Forsberg och läser mina tankar.

Forsberg var med och skrev simuleringen för att hjälpa medicinska forskare att undersöka problem som blodflödets hastighet runt en kranskärlsbypass, konsekvenserna av att sätta in bypass på en annan plats i artären och effekten av blodflödet på plackbildningar.

Det här är bara ytterligare ett sätt att simulera vätskeflödet, säger han. Vi försöker undersöka hur att vara nedsänkt i flödet kan hjälpa oss att lära oss om dessa problem.

Att se in i det förflutna

Och nu, långt borta från komplexiteten i medicinsk bildbehandling, strosar jag genom de antika ruinerna av Petra, i Jordanien. Jag vandrar förbi romerska kolonner med rikt textur och går in i det stora templet, som en gång sträckte sig över tre fotbollsplaner.

Detta är ARCHAVE, en applikation som rekonstruerar den berömda utgrävningsplatsen och som har potential att bli ett viktigt verktyg för arkeologisk analys.

När jag byter till en annan syn ser jag nu en grå, idealiserad representation av ruinerna. Härifrån kan jag sammankalla vilken typ av information som helst – jordarter, dikdata eller detaljer om de nästan 250 000 artefakter som grävts fram av Browns arkeolog Martha S. Joukowsky och hennes team.

Inom arkeologin är det verkligen viktigt att dokumentera platsen och mönstren inom den, förklarar Eileen Vote, en arkitekt som arbetade med civilingenjör Daniel Acevedo för att utforma och utveckla ARCHAVE. Vi insåg att om vi kunde införliva skyttegravarna och data i dem, och sedan ge arkeologer ett sätt att visualisera dem i 3D, skulle de kunna göra en hel del visuell analys som de inte kunde göra tidigare.

Acevedo tar på sig en handske som fungerar ungefär som en mus och nyper ihop två fingrar för att få fram en 3D-meny. Han säger till ARCHAVE att visa alla områden där keramik hittades, och olika fläckar på platsen lyser plötsligt upp med glödande röda trianglar.

Du har inte smutsen men du har alla föremål, säger Vote med stolthet.

ARCHAVE visar för närvarande bara en arkeologisk rekonstruktion av antika Petra. Men dess framgång har inspirerat Acevedo att sikta in sig på att utveckla de verktyg som arkeologer behöver för att bygga sina egna rekonstruktioner av virtuell verklighet.

Olika Strokes

Och nu är jag i en annan värld, med penseln i handen, och begrundar den berusande friheten att måla min egen verklighet.

Det här är CavePainting, och doktoranden Daniel Keefe uppslukar mig i 3D-penseldrag som om själva luften runt oss var en duk.

Ett dramatiskt nytt medium för konstnärer, programmet CavePainting har också potential för vetenskaplig visualisering, säger Laidlaw, som anser att konstens inspiration och personliga rikedom bör genomsyra vetenskapliga bilder också.

Med hjälp av handsken kallar Keefe fram ett 3D-verktyg som kallas en färgväljare med vilket jag kan ändra ljusstyrkan, mättnaden och nyansen på mina penseldrag. Jag kan också ändra storleken på min borste och zooma in på bilden för att återge fina detaljer. Andra funktioner som heter Splat, Extrude och Jackson Pollock låter mig ändra strukturen på mina penseldrag.

Ännu bättre, när jag målar en bild kan jag gå rakt igenom den.

[Med det här programmet] kan du skapa en värld som du lever i, säger Keefe. Nu vill jag börja arbeta med att få dessa bilder att se ännu mer övertygande ut visuellt och sedan få dem att interagera med dig.

Tillbaka i den verkliga världen

De första virtuella verklighetsgrottorna utvecklades runt 1993, och vid det här laget finns det flera hundra av dem på forskningsinstitutioner runt om i världen. Tyvärr är de sällan öppna för allmänheten.

För allmänheten kan det som ligger närmast en grottupplevelse hittas i virtuell verklighetsteatrar som använder storskaliga projektionssystem som kallas kraftväggar. Ett fåtal av dessa har redan byggts i Europa och Asien.

Däremot erbjuder virtuell verklighetsteatrarna inte samma djupt uppslukande känsla som grottorna, säger Klaus-Peter Beier, chef för Virtual Reality Laboratory vid University of Michigan.

När jag lämnar grottan och går utanför simmar mitt huvud av bilderna jag har sett. De världar grottan kan frammana definitivt se verklig. Men när jag står ute i solen och känner sommarbrisen, inser jag att i grottan finns det ingenting att lukta, inte mycket att höra och absolut ingenting att smaka eller röra.

Det kommer att komma dit någon gång, känner jag, men grottverkligheten är inte så verklig än.

Dölj