Jak zmieścić wielki cyfrowy świat w zwykłym pokoju?

Najbardziej naturalnym sposobem poruszania się w wirtualnym świecie jest zwykłe chodzenie. Robisz krok w rzeczywistości i taki sam krok wykonujesz w goglach. Obracasz ciało – widok obraca się razem z Tobą. To ruch jeden do jednego i właśnie dlatego potrafi być tak przekonujący.

Ma jednak oczywistą wadę. Jeśli wirtualny korytarz ma sto metrów, a wolnego miejsca wokół użytkownika jest kilka, po paru krokach kończy się nie korytarz, tylko pokój.

Stąd wiele doświadczeń korzysta z ruchu sztucznego. Joystick może przesuwać nas przez świat, choć stopy stoją w miejscu. Teleport pozwala wskazać punkt i znaleźć się w nim bez przechodzenia całej drogi. Obrót skokowy może zmienić kierunek patrzenia bez konieczności wykonywania pełnego obrotu ciałem. Są też rozwiązania pośrednie i rozmaite warianty tych mechanik.

Nie powstały wyłącznie dlatego, że tak wygodniej steruje się grą. Rozwiązują podstawowy problem: pozwalają eksplorować środowisko większe niż fizyczna przestrzeń, którą mamy do dyspozycji. Przy okazji pomagają dopasować sposób ruchu do różnych użytkowników i ograniczać dyskomfort, który może pojawić się wtedy, gdy oczy widzą ruch, choć ciało naprawdę się nie porusza.

Zanim zaczniemy zastanawiać się, jak przejść przez wielki wirtualny świat, trzeba rozwiązać prostszy problem: jak nie wejść w prawdziwą ścianę. Dlatego typowe doświadczenia room-scale korzystają z wyznaczonego obszaru ruchu. Użytkownik określa wolną przestrzeń, a gdy głowa albo kontroler zbliżają się do jej krawędzi, gogle mogą pokazać siatkę granicy lub podgląd otoczenia.

To rozwiązanie nie powiększa pokoju ani nie usuwa przeszkód. Robi coś bardziej podstawowego: przenosi fizyczne ograniczenie do doświadczenia i przypomina o nim dokładnie wtedy, kiedy zaczyna mieć znaczenie. Sama konieczność istnienia takiego systemu dobrze pokazuje, że wirtualny świat i prawdziwa przestrzeń nigdy nie są od siebie całkowicie niezależne.

Są jednak doświadczenia, w których fizyczny ruch jest częścią całego pomysłu. Wtedy joystick czy teleportacja nie są neutralnym zamiennikiem. Zmieniłyby charakter tego, co robimy.

Dobrym przykładem jest Eye of the Temple. Gra wymaga pola o wymiarach co najmniej 2 na 2 metry i praktycznie całą podróż opiera na prawdziwym chodzeniu. Gracz stawia kroki, przechodzi na poruszające się bloki, omija przeszkody i balansuje własnym ciałem. Wirtualna świątynia jest oczywiście znacznie większa niż cztery metry kwadratowe podłogi.

Sztuczka tkwi w projekcie. Ruchome platformy przenoszą gracza, poziom zawraca go w odpowiednich miejscach, a kolejne fragmenty świata są tak układane, żeby ciało wciąż pozostawało wewnątrz dostępnego obszaru. Wrażenie podróży przez wielką świątynię powstaje więc nie dlatego, że pokój nagle zrobił się większy, tylko dlatego, że projektant bardzo sprytnie gospodaruje każdym prawdziwym krokiem.

Inną drogą idzie Tea For God. Gra dopasowuje układ do dostępnego pola i wykorzystuje tak zwane niemożliwe przestrzenie: korytarze i zakręty mogą prowadzić w taki sposób, że wirtualnie przemierzamy rozbudowany labirynt, chociaż fizycznie krążymy po ograniczonym obszarze. Zamiast udawać, że pokój nie istnieje, projekt gry od początku przyjmuje jego rozmiar jako jedno z ograniczeń.

Kiedy ruch całego ciała jest częścią doświadczenia, przestrzeń przestaje być tylko technicznym parametrem w ustawieniach. Staje się jednym z materiałów, z których projektuje się świat.

Istnieje też bardziej eksperymentalna odpowiedź na problem zbyt małego pokoju: redirected walking, czyli przekierowane chodzenie. Zamiast teleportować użytkownika albo kazać mu krążyć po jawnie zapętlonym korytarzu, system delikatnie zmienia relację między tym, co człowiek widzi, a trasą, którą naprawdę pokonuje.

Przykładowo wirtualny świat może obracać się tak subtelnie, że użytkownikowi wydaje się, iż idzie prosto, choć w rzeczywistości jego tor ruchu lekko zakrzywia się w bezpieczniejszym kierunku. Badania nad redirected walking trwają od lat i pokazują, że w ten sposób można pozwolić człowiekowi fizycznie eksplorować środowisko większe niż dostępny obszar.

Nie jest to jednak magiczna metoda na zrobienie kilometrowego spaceru w metrze kwadratowym. Im mniejsza przestrzeń, tym trudniej przekierowywać ruch bez zauważalnych korekt, a przy ograniczeniach nadal potrzebne są dodatkowe rozwiązania czy „resety” kierunku. To raczej sposób na wykorzystanie samej percepcji, żeby wycisnąć z fizycznego miejsca trochę więcej.

Jeszcze inne podejście pojawia się wtedy, gdy gogle przestają traktować prawdziwe otoczenie jak coś, co należy po prostu zasłonić. Podgląd z kamer, nazywany passthrough, może pokazać użytkownikowi jego pokój, a systemy mapowania przestrzeni dostarczyć aplikacji informacji o podłodze, ścianach, suficie, meblach, oknach czy drzwiach.

To nie jest już tylko podgląd świata przez kamery. Jeśli aplikacja zna układ pomieszczenia, cyfrowy przedmiot może zostać postawiony na prawdziwym stole, obiekt może schować się za rzeczywistą kanapą, a wirtualna akcja może zostać dopasowana do kształtu pokoju. Właśnie tutaj pojawiają się doświadczenia określane zwykle jako mixed reality.

Świetnie pokazuje to tryb Home Invasion w Drop Dead: The Cabin. Użytkownik oznacza w swoim otoczeniu między innymi drzwi, okno i stół. Potem prawdziwy pokój zostaje włączony do scenariusza: zombie przedostają się przez wirtualne wersje drzwi i okien umieszczone tam, gdzie odpowiadające im elementy znajdują się naprawdę.

Skoro drzwi i ściany i tak istnieją, nie trzeba udawać, że ich nie ma. Można po prostu dać im rolę w cyfrowym świecie.

Łatwo w tym miejscu dojść do wniosku, że skoro gogle coraz lepiej wykrywają otoczenie, problem fizycznej przestrzeni właściwie znika. Nie znika.

System granic może ostrzec, że zbliżamy się do krawędzi bezpiecznego pola. Passthrough może pokazać pokój. Mapowanie przestrzeni może pomóc aplikacji nie wstawiać cyfrowego obiektu w ścianę albo wykorzystać prawdziwy mebel jako część sceny. To wszystko są bardzo przydatne narzędzia, ale żadne nie usuwa realnej przeszkody.

Meta w swoich zaleceniach dla projektantów mixed reality zaznacza wprost: informacje o scenie i passthrough nie zastępują systemu bezpieczeństwa ani potrzeby zadbania o obszar ruchu. System może mieć informację, że przed nami stoi stolik, ale jeśli doświadczenie każe energicznie zamachnąć się ręką, stolik nadal stoi dokładnie tam, gdzie stał wcześniej.

Niektóre mechanizmy pozwalają działać również na małej przestrzeni: teleport, ruch joystickiem, interakcje na dystans czy dopasowanie sceny do pokoju. Jeśli jednak fizyczny ruch jest ważną częścią doświadczenia, zaczyna liczyć się nie tyle sam metraż, ile wolna i dobrze przygotowana strefa ruchu: taka, w której nie trzeba co chwilę pamiętać o stole, fotelu czy szafce stojącej na granicy zamachu ręką.

Nie każde doświadczenie jej potrzebuje. Można świetnie korzystać z gogli, siedząc albo stojąc niemal w miejscu. Ale gdy zaczynamy robić kroki, obracać całe ciało, pochylać się, unikać przeszkód czy szeroko pracować rękami, prawdziwe otoczenie zaczyna mieć coraz większe znaczenie.

Wirtualne światy bardzo dobrze nauczyły się radzić sobie z ograniczeniami prawdziwych pomieszczeń. Potrafią przenieść nas o kilkaset metrów jednym ruchem kontrolera, zawracać fizyczną trasę tak, żeby tego prawie nie zauważyć, budować niemożliwe korytarze albo zamienić prawdziwe drzwi w wejście dla cyfrowych zombie.

Każde z tych rozwiązań odpowiada jednak na ten sam fakt: po założeniu gogli ciało nie znika.

Nie chodzi tu o wyścig na największy możliwy metraż. Duży pokój zastawiony meblami może dawać mniej swobody niż mniejsza przestrzeń przygotowana właśnie do ruchu. Czasem najciekawszą sztuczką jest teleportacja, czasem sprytnie zapętlony korytarz, a czasem wykorzystanie prawdziwego pokoju jako scenografii. Ale jeśli doświadczenie ma pozwalać po prostu zrobić krok, zamachnąć się ręką czy obrócić bez ciągłego zastanawiania się, gdzie stoi najbliższy mebel, tego jednego nie da się zastąpić kodem: potrzebna jest wolna przestrzeń.