Tak wyglądały początki VR. Z ich dziedzictwa korzysta Porsche czy Hyundai

W czasach kiedy królowały kartridże i dyskietki, Virtuality Group stworzyło pierwsze, w pełni profesjonalne symulatory VR do gier. Jak wyglądały pionierskie próby wprowadzenia do tej branży zupełnie nowej technologii?

Wirtualna rzeczywistość znana nie od dziś

Wirtualna rzeczywistość jest często błędnie postrzegana jako zdobycz technologii XXI wieku. Dzięki HTC Vive, Oculus Rift, Samsung Gear VR czy PlayStation VR możemy doświadczać zupełnie nowych wrażeń, gdzie immersja względem „tradycyjnego” grania wydaje się być dużo większa. Choć w ostatnich latach obserwujemy niesłabnące próby producentów wszelkiej maści gogli VR do zdobycia zawartości portfeli graczy, tak samo zjawisko wirtualnej rzeczywistości, choć w nieco innej formie, sięga wielu dekad wstecz. Już w 1838 roku Charles Wheatstone odkrył, że ludzki mózg potrafi przetwarzać dwuwymiarowe obrazy z każdego oka w pojedynczy obiekt trójwymiarowy o wyróżniającej się głębi. Tak też powstał stereoskop, który w dziewiętnastym wieku umożliwiał zanurzanie się do nowych światów. Technologia oparta na oglądaniu zdjęć tego samego obiektu, wykonanych z różnych ujęć może dzisiaj wydawać się bardzo prymitywna (choć Google Cardboard działa na tej samej zasadzie), jednak wyznaczyła pewien szlak dla kolejnych pokoleń.  W latach 50. XX wieku niejaki Morton Heilig zbudował Sensoramę  – urządzenie wyglądające jak automat arcade, gdzie użytkownik mógł zagłębić głowę w otworze ze stereoskopowym ekranem, doznając niespotykanych wrażeń za pomocą różnych zmysłów, od dźwięku i wzroku, po zapach, powiew wiatru czy wibracje. Obecnie podobne doznania oferują chociażby kina 5D, jednak ówcześnie Sensorama była pierwszą namiastką VR oferującą tak realistyczne doświadczenia. Samo pojęcie wirtualnej rzeczywistości  stworzył w 1987 roku Jaron Lanier – znany amerykański informatyk, futurolog, pisarz, który w 1984 roku założył laboratorium badawcze VPL Research, gdzie pracował nad prototypowym sprzętem z rękawicami imitującymi realne ruchy rękoma na ekranie komputera.

Wirtualna rzeczywistość zataczała coraz szersze kręgi w otaczającym nas świecie. Nawet NASA tworzyła symulatory dla astronautów z goglami VR oraz rękawicami do symulacji interakcji dotykowej, które oparte były na technologii znanej z Nintendo Power Glove od NES-a! W końcu i producenci konsol do gier wideo i komputerów coraz śmielej patrzyli na wciąż raczkującą i przy tym drogą technologią, szukając dla niej odpowiednich pomysłów. Prace nad wirtualną rzeczywistością prowadziło Atari we wczesnych latach 80., jednak krach na rynku gier wideo w 1983 roku skutecznie zatrzymał działalność specjalnie powołanego laboratorium badawczego.

W końcu pierwsza prawdziwa fala VR uderzyła na rynek gier wideo w latach 90. XX wieku – okresie technologicznego boom’u, który wielu z nas wciąż wspomina z wielką ekscytacją. W tym czasie praktycznie każda wiodąca firma technologiczna eksperymentowała z VR. Zazwyczaj jednak kończyło się to na fiasku na etapie projektu, jak w przypadku Sega VR-1, rynkową porażką jak w przypadku Nintendo Virtual Boy, czy totalnym wprowadzaniu klientów w błąd, czego doskonałym przykładem była Radica I Racer, nie mająca z VR nic wspólnego. W zalewie wielu ciekawych realizacji na kilka słów zasługuje pewna brytyjska firma, która trzydzieści lat temu zawojowała wyobraźnią wielu graczy głodnych nowych doświadczeń w grach wideo.

Amerykański sen zapalonych Brytyjczyków

Jednym z ojców wirtualnej rzeczywistości w grach wideo był Jonathan Waldern. Już we wczesnych latach 80. interesował się technologią, a w wieku 17 lat zbudował swój pierwszy komputer z mikroczipów. Zafascynowany przyszłością komputerów i ich interakcji ze środowiskiem 3D, postanowił zgłębić technologię VR. Dzięki wsparciu finansowemu od rodziny i znajomych, oraz zapleczu laboratorium IBM w Hursley w hrabstwie Hampshire, stworzył w 1985 roku prototypową „wędrującą gąsienicę”. Sprzęt umieszczony na szkieletowej konstrukcji posiadał hełm, przez który mogliśmy zobaczyć bardzo prowizoryczny świat w trójwymiarze patrząc na centralnie umieszczony monitor CRT przez niedużą szybkę. Do tego oferował aktywny zestaw słuchawkowy i mikrofon. Ten ostatni dodatek, połączony z trzema głośnikami, potrafił określać położenie osoby na podstawie emitowanych dźwięków. Projekt został nawet zademonstrowany w brytyjskiej telewizji, w popularnym programie BBC Tommorow’s World, gdzie widzowie mogli zobaczyć, jak wygląda rozrywka przyszłości. Niestety entuzjazmu widzów i samego Walderna nie podzielali jeszcze potencjalni inwestorzy. Można śmiało założyć, że nie do końca rozumieli tę technologię i nie dostrzegali jeszcze drzemiącego w niej potencjału. Nie było tym samym mowy o znalezieniu majętnego sponsora, który przyśpieszy rozwój VR. To jednak wynalazcy nie załamywało, a wręcz motywowało do dalszej pracy. Nagroda za włożony trud przyszła szybciej niż sam się spodziewał.

Rok później Waldernowi udało się zawiązać współpracę z Alem Humrichem, Richardem Holmesem i Terry’m Rowleyem, tworząc garażową firmę W Industries. Tak, to kolejny przykład firmy, która niczym Amazon Jeffa Bezosa czy Apple założone przez Steve’a Jobsa i Steve’a Wozniaka, rozpoczynała swoją działalność  w domowych warunkach, zasilana masą pomysłów i determinacji. W 1987 roku W Industries przemianowało się na bardziej chwytliwe Virtuality Group.

Na efekt ich prac trzeba było czekać do 1989 roku, kiedy światło dzienne ujrzał prototyp „Żyrafa” z mechanicznym śledzeniem ruchów głowy w 360 stopniach, oparty na podzespołach Amigi 2000. Sprzęt okazał się tak dobry, że wygrał nagrodę British Technology Group, a zespół wynalazców zgarnął 20 000 funtów. Był to jednocześnie klucz do otwarcia kontaktów w świecie biznesu, czego efektem było zainwestowanie w 75% akcji Virtuality Group przez firmę Apax Venture Capital oraz Lorda Wolfsona z Wembly Group Plc., co pozwoliło Jonathanowi Waldernowi ruszyć z pełną pompą nad nowymi badaniami, aby uwolnić skryty potencjał wirtualnej rzeczywistości w nowej dekadzie.

Początek lat 90. XX w. przyniósł zmianę udziału kontrolnego na rzecz firmy Wembley, po upadłości Apax Venture Capital.  To jednak nie wpłynęło na tempo prac nad symulatorami wirtualnej rzeczywistości. W listopadzie 1990 roku, na targach Computer Graphics 90 w londyńskim Alexandra Palace, pojawiły się pierwsze maszyny sygnowane marką Virtualty, o numerze 1000SU. Skrót ten, a dokładniej literki SU (od Stand Up) oznaczały symulatory, gdzie należało stać podczas grania. W specjalnym, nazwijmy to, pierścieniu gracz podłączony do hełmu VR i dzierżący kontroler w ręku, mógł nieskrępowanie cieszyć się z zupełnie nowego podejścia do gier wideo, jakich centra rozrywki jeszcze nie widziały.

Gry, które rozbudzały wyobraźnię

Jedną z pierwszych gier wspierających ten projekt był Dactyl Nightmare – FPS dobitnie pokazujący potencjał drzemiący w symulatorach Virtuality. Dziś już mocno zapomniana gra polegała na poruszaniu się bohaterem po zespole platform umiejscowionych jakby w przestrzeni kosmicznej i strzelaniu do pterodaktyla za pomocą kilku rodzajów broni. Technicznie produkcja działała w 20 klatkach na sekundę i oferowała rozgrywkę dla dwóch osób. Zarówno model 1000SU, jak i wydane w marcu 1991 roku jednostki 1000SD (Sit Down – rozgrywka na siedząco) oraz 1000CS (Cyber Space – rozgrywka wspierana ruchami ciała gracza odczytywanymi za pomocą sensorów), bazowały na podsystemach Amigi 300 z 4MB pamięci RAM i dwoma podwójnymi 32-bitowymi kartami graficznymi TMS. Karty te były niezbędne do obsługi wirtualnej rzeczywistości, zapewniając moc pozwalającą generować 65 tys. kolorów, 30 tys. wielokątów i wspomniane 20 klatek/s. A to wszystko na ekranie Matsushity LCD o rozdzielczości 276×372. Szczególnie ciekawie prezentowały się modele serii 1000CS, gdzie ruchy nadzwyczaj precyzyjnego joysticka (czy specjalnych kontrolerów np. w kształcie broni) były odczytywane dzięki polu elektromagnetycznemu Polhemus „Fast Track”. Prawie jak we współczesnych platformach typu Cyberith Virtualizer, co tylko pokazuje, że technologia Virtuality pod paroma względami wyprzedzała swoje czasy! Najlepszym potwierdzeniem tych słów jest uruchomienie Dactyl Nightmare na Oculus Rift (gra na tym sprzęcie nazywa się Polygon Nightmare) i zobaczenie, jak dobrze znosi czas wielokątna grafika i śledzenie ruchu gracza w czasie 50 ms.

Oprócz wspomnianego Dactyl Nightmare, gracze mogli spróbować swoich sił w kilku innych produkcjach. W Grid Warriors wcielaliśmy się w futurystycznego żołnierza-robota i walczyliśmy z przeciwnikami w korytarzach bazy kosmicznej. W Grid Busters natomiast klaustrofobiczne pomieszczenia poszły w odstawkę na rzecz zmagań na arenie. Dla fanów mechów był Exorex, który dobrze wpisywał się w ówczesny trend gier, gdzie zasiadało się za sterami wielkich roboto-podobnych maszyn. Również dla asów przestworzy był całkiem ciekawy wybór gier, od zmagań za sterami dwupłatowca we Flying Aces, przez VTOL gdzie zasiadaliśmy już w kokpicie współczesnego myśliwca odrzutowego, a kończąc na nieco dezorientacyjnym Battle Sphere, przenoszącym nas w bezmiar kosmosu. Całkiem grywalnie przedstawiało się Total Destruction – ot taka wczesna wersja Destruction Derby, z widokiem z pierwszej osoby.

Duży rozgłos, nie tylko wśród graczy ale i w telewizji, odniósł Legend Quest – gra fantasy, gdzie mogliśmy w bardzo podstawowych ustawieniach spersonalizować bohatera (wybór rasy, płci czy klasy) i wraz z innymi graczami stawiać wyzwania w magicznym świecie. Gra wieloosobowa w wirtualnej rzeczywistości brzmi niezwykle kusząco i Legend Quest, jak na tamte czasy, sowicie rozpalał wyobraźnię graczy.

Odkrywanie nowego rynku dla wirtualnej rzeczywistości

Niestety nie tylko wyobraźnia była rozpalana przez gry na sprzęty od Virtuality. Niektórzy skarżyli się na powszechne w tej technologii niepożądane skutki uboczne, w postaci zawrotów głowy czy nudności. Mimo tego, symulatory Virtuality gromadziły rzesze graczy spragnionych doświadczenia przyszłości tu i teraz. W domowych zaciszach bezsprzecznie królowały 16-bitowce od Nintendo i Segi, sporo graczy wciąż posiadała NES-a, a na horyzoncie powoli ukazywało się Atari Jaguar – ostatni dech dawnego giganta branży gier wideo. Dla przeciętnego wyjadacza chleba były to praktycznie jedyne, oprócz komputerów, możliwe platformy do grania w gry. W porównaniu do automatów do wirtualnej rzeczywistości nie oferowały takiej immersji jak produkcje 3D, w dodatku widziane „z oczu”, tworzące miraż obecności wewnątrz gry.

Powstawały programy telewizyjne promujące nową formę rozrywki, zaś prasa rozgrzewała oczekiwania graczy co do pojawienia się typowo domowych urządzeń VR. Virtuality Group w 1995 roku opracowało dla IBM Project Elysium, będący platformą do programowania wirtualnej rzeczywistości. System ten posiadał zintegrowanego PC, gogle do VR, kontroler podobny do Nunchuck’a z Wii, oraz szereg aplikacji pozwalających zgłębić ten fascynujący świat. Propozycja była jednak skierowana do bardzo wąskiego grona entuzjastów tej technologii, a ceny rozpoczynały się, w zależności od wersji, od 6,600 dolarów, a kończyły na blisko 47, 000 dolarów. Co ciekawe, nie była to jedyna próba zaistnienia technologii Virtuality Group na rynku domowych urządzeń do gier. W tym samym roku firma Walderna opracowywała gogle VR dedykowane konsoli Atari Jaguar, co miało być poniekąd odpowiedzią na Virtual Boy’a. Jaguar VR, bo tak też nazywał się ten projekt, został przedstawiony na zimowych targach Consumer Electronics Show w 1995 roku. Sprzęt z obudową skąpaną w czerwonej kolorystyce, posiadał raptem jedną grę – renderowaną do 3D Missile Command z 1980 roku. Atari ponoć nie było zadowolone z jakości projektu, głównie przez niską rozdzielczość generowanych obrazów, wymagając tym samym od Virtuality usprawnień. Owocem tego było powstanie niebieskiego headsetu z lepszej jakości komunikacją głosową i wspomnianą wyższą rozdzielczością. Ostatecznie jednak Atari zrezygnowało z rozwoju tej technologii, na co złożyły się zarówno problemy firmy i samej konsoli (fatalna sprzedaż podyktowana wysoką ceną), jak i brak obejścia występujących u graczy dolegliwości znanych z choroby lokomocyjnej. Praktycznie wszystkie prototypy zostały zniszczone, a ocalałe są niezwykle wartościowe. Oficjalnie znane są dwa działające egzemplarze – czerwony i niebieski, które pojawiają się na imprezach związanych z grami wideo.

Cofając się jednak do 1994 roku, maszyny do wirtualnej rzeczywistości stojące w parkach rozrywki już nie były aż tak ochoczo oblegane przez graczy. Konsole i komputery powoli oferowały podobną, spektakularną grafikę. Widać było na tym polu pędzący postęp. Na horyzoncie powoli wyłaniały się Sega Saturn i PlayStation. Entuzjaści wirtualnej rzeczywistości mogli co prawda zakupić któreś z owoców pracy Jonathana Walderna, jednak był to koszt dobrej klasy auta – w przypadku 1000CS około 60 000 dolarów w pełnym wyposażeniu, wraz ze śledzeniem ruchowym. Wersja najtańsza – 1000SD, kosztowała po pewnym czasie „tylko” 35 000 dolarów, a posiadanie takiego symulatora dla wielu zostawało tylko w sferze marzeń. W porównaniu do 399 dolarów za Saturna czy 299 dolarów za PlayStation, ceny symulatorów Virtuality były astronomiczne. Nic więc dziwnego, że 1000CS trafiło do rąk raptem 350 nabywców na całym świecie…

Wirtualna rzeczywistość wychodzi poza segment gier wideo

Do 1994 roku Virtuality Group zarobiło przeszło 90 mln. dolarów. Dobry globalny zysk, jak za tak ekskluzywne zabawki dla majętnych graczy, przełożył się na ekspansję na inne rynki. Oprócz gier wideo, sprzęty Virtuality pojawiły się w sektorze komercyjnym, gdzie znane marki zlecały tworzenie, nazwijmy to, niestandardowych wrażeń z obcowania z produktami. I tak powstawały przeróżne symulatory. Jednymi z ciekawszych przykładów takiej współpracy jest Kawasaki – Motorcycle Simulator i Total Recoil stworzony wraz z Winchester. W pierwszym przypadku mamy do czynienia z uderzająco realistycznym motocyklem japońskiej firmy, który umożliwiał praktykantom doświadczenia niebezpiecznych scenariuszy na drodze bez realnych konsekwencji. W celu otrzymywania obrazów w czasie rzeczywistym, kwestii niezwykle istotnej w takim symulatorze, użyto wysokiej jakości zestawu słuchawkowego. Niezawodność tego systemu sprawiła, że Kawasaki korzystała z niego przez lata, szkoląc przyszłych kierowców!

Total Recoil to owoc współpracy Virtuality z amerykańskim potentatem z branży zbrojeniowej, firmą Winchester. Prawdopodobnie był to najbardziej zaawansowany symulator strzelania w ówczesnych czasach, nagrodzony przez międzynarodowe stowarzyszenie IAAPA za najlepszy produkt VR. Symulator z linii SU (Stand Up) był przygotowany w ścisłej współpracy ze specjalistami od broni palnej, aby użyta w sprzęcie replika modelu 101 oferowała możliwie najrealistyczniejsze doświadczenia. Mogliśmy o tym przekonać się w grze Trap Master, gdzie uchwycony został niemalże każdy aspekt strzelectwa sportowego, włącznie z uwarunkowaniami atmosferycznymi (np. kierunek wiatru), czy odrzutem podczas wystrzału! Aby sprecyzować poczynania graczy, system monitorował ruchy 120 razy na sekundę. Dla wielu sympatyków strzelectwa musiała być to niezwykle uzależniająca forma rozrywki.

Wraz z dynamicznie rozwijającą się technologią, pojawiła się również kolejna linia automatów, seria 2000. Tym razem technologia z Amigi 3000 została zastąpiona przez tańszy i bardziej wszechstronniejszy IBM PC z 8 MB pamięci RAM, procesorem Intel 486DX33, kartą graficzną Expality Pix 1000 i 16 MB pamięci RAM wideo. Flagowym tytułem nowych sprzętów został Dactyl Nightmare 2: The Race for the Eggs. Niestety to, co jeszcze 2-3 lata wstecz elektryzowało grową publikę, teraz przenosiło się na segment konsol domowych, które oferowały inne, jednak nie mniej emocjonujące doświadczenia i rozwijającą się w zawrotnym tempie grafikę 3D. Nawet redukcja kosztów, przekładająca się na o wiele niższą cenę symulatorów Virtuality (około 20 000 dolarów), nie mogła w generalnym rozrachunku pomóc w rywalizacji o portfele graczy. Rynek był brutalny. PlayStation skutecznie odciągało graczy od już nie tak oszałamiającej nowości, jaką ówcześnie był VR. I nie zmieniła tego również udoskonalona jednostka sygnowana numerem 3000. Zainteresowanie wirtualną rzeczywistością słabło do tego stopnia, że w 1997 roku spółka ogłosiła upadłość.

Jakby potoczyłyby się losy Virtuality Group, gdyby zainwestowane środki nad konceptem domowego VR dla IBM i Atari zwróciły się, a gracze mogliby w swoich pokojach cieszyć się z wirtualnej rzeczywistości? Ciężko jednoznacznie to stwierdzić, bo i same tuzy rynku gier wideo też mocno sparzyły się na tej technologii. Sega już od 1991 roku pracowała, zresztą w oparciu o technologię Virtuality, nad goglami VR do Mega Drive’a/Genesis, mając podobno patent pozwalający wykorzystać skromną moc 16-bitowca do wirtualnej rzeczywistości. Finalnie Sega nie dostarczyła do sklepów tego akcesorium, gubiąc się nieco przez decyzje centrali z Japonii. Nintendo zaś opracowało niesławnego Virtual Boy’a – sprzęt będący prawdopodobnie największym niewypałem giganta z Kioto w historii. Konsola przetrwała na rynku od 1995 do 1996 roku, oferując graczom w Ameryce Północnej raptem czternaście gier do wyboru. Wyobraźcie sobie, że cała biblioteka Virtual Boy’a mieściła się na jednej dłoni! Najgorsze w tym wszystkim było jednak wykonanie – czerwono-czarna grafika powodowała bóle głowy już po 15-20 minutach grania, zaś sama rozgrywka średnio pasowała do koncepcji VR. Gry bowiem, w zdecydowanej większości, obserwowaliśmy z trzeciej osoby co było kompletnie bez sensu. Gdzie w tym wirtualna rzeczywistość rodem z symulatorów Virtuality?

Dziedzictwo, które nie poszło w zapomnienie

Po upadku Virtuality prawa do symulatorów rozrywkowych zyskała firma CyberMind zarządzająca siecią kafejek internetowych. Następnie CyberMind został przejęty przez australijską firmę Arcadian Virtuality w 2004 roku, która to obecnie zarządza zachowanymi symulatorami, jednak nie produkuje nowych ze względu na brak zachowanej technologii czy form do produkcji. Waldern natomiast przy sprzedaży firmy pozyskał wszelkie prawa do technologii Virtuality poza obrębem symulatorów VR. Wykorzystał to szybko, tworząc w 1996 r. wraz z japońską firmą Takara konsumenckie gogle VR, a w 1998 r. podobny sprzęt – Philips Scuba. W 2003 roku Jonathan Waldern założył w Kalifornii DigiLens, przekładając doświadczenia z wirtualnej rzeczywistości na rozwój technologii AR – rzeczywistości rozszerzonej, niezwykle cennej w transporcie lotniczym i lądowym.

Czy można więc jednoznacznie stwierdzić, że lata 90-te były za wczesnym okresem na wprowadzenie zestawu do domowego VR? Otóż nie. To, co nie udało się zrobić zasłużonej Virtuality Group w kooperacji z innymi gigantami technologicznymi, osiągnęło Forte Technologies. W 1995 roku w Stanach Zjednoczonych pojawił się na półkach sklepów VFX1 – zestaw do korzystania z wirtualnej rzeczywistości z funkcją śledzenia głowy, opcją stereoskopii, czyli widzialności trzeciego wymiaru, czy w końcu z kontrolerem Cyberpuck emulującym zwykłą myszkę komputerową. Do działania wymagał instalacji tzw. karty VIP w gnieździe ISA, aby zestaw prawidłowo współdziałał z kartą graficzną. Sprzęt oferował również dobrą rozdzielczość ekranów LCD – 789×230 pikseli. VFX1 kosztował rozsądną, w porównaniu do wspomnianych wcześniej urządzeń VR, cenę 599 dolarów. Była to całkiem uczciwa oferta, jak za możliwość pogrania w Mech Warrior 2, Wings of Glory, Quake’a czy Doom’a w VR. Sprzęt wspierany był przez ponad sto gier i aplikacji, trafiając w pewną niszę graczy w połowie lat 90.

Działalność Virtuality Group to przykład odysei na niezbadane obszary świata gier wideo. Graczy pociągała nowość, jaką była wirtualna rzeczywistość. Immersja z „bycia w grze” musiała oddziaływać na wyobraźnię niemniej, jak pionowe lądowanie rakiety Falcon 9. Po prostu jak w science fiction. Niezwykły zapał Jonathana Walderna i jego współpracowników przełożył się na stworzenie wielu fascynujących urządzeń do VR, gdzie nie ograniczało nas nic, no może poza wyobraźnią. Chęć rozwoju tej technologii przełożyła się na współpracę ze znanymi firmami z branży gier wideo i nie tylko, czego efektem było kilka naprawdę interesujących projektów. I tylko w jednym, być może najważniejszym projekcie nie udało się Virtuality odnieść oczekiwanego, komercyjnego sukcesu. Przez wzgląd na postęp technologiczny i powolne odchodzenie graczy od salonów arcade na rzecz domowych konsol i komputerów, oferujących gry nie tylko coraz lepsze graficznie, ale i bardziej rozbudowane, na wiele godzin, kierunek Virtuality mógł być tylko jeden. Niestety wspólne działania z IBM i Atari nie odniosły należytych profitów, a firma poprzez stratę zainwestowanych środków i słabnącą popularność autorskich symulatorów VR, musiała przejść do historii. Na szczęście dziedzictwo Virtuality przynosi korzyści w innych segmentach rynku, w tym również w niezwykle przyszłościowej rzeczywistości rozszerzonej, w którą ochoczo inwestują chociażby motoryzacyjni giganci pokroju Porsche czy Hyundai’a.