υναµική ιαχείριση Περιεχοµένου Σε Εικονικό Περιβάλλον

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Θεοχάρους Ξενοφών υναµική ιαχείριση Περιεχοµένου Σε Εικονικό Περιβάλλον Επιβλέπων: ιονύσιος Πολίτης Καθηγητής ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, 2008

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΕΛ. Περιεχόµενα Προλογος Εισαγωγικές Έννοιες Εικονική Πραγµατικότητα Μουσειολογία Εικονικό Μουσείο Νέες Τεχνολογίες ιαδραστικότητα µέσα στην Εικονική Πραγµατικότητα Dynamic Worlds of Virtual Reality DWVR Θεµελιώδης Αρχές που ορίζουν ένα DWVR Συστήµατα Εικονικής Πραγµατικότητας DWVR Εικονικοί εκπρόσωποι Χρήση των DWVR στην Αρχαιολογία Εικονικές Εκθέσεις Ο Χώρος της Έκθεσης ηµιουργία του Χώρου ιευκρινιστικές Έννοιες Βιβλιογραφία

3 1. Προλογος Η εργασία αυτή, ουσιαστικά είναι ένα κοµµάτι συλλογικής προσπάθειας για δηµιουργία και διαχείριση περιεχοµένου, µε θέµα την αρχαιολογία, και εφαρµογή την εικονική πραγµατικότητα. Εκτός των παγιωµένων εντολών του κώδικα, προσδόθηκε, όπου ήταν εφικτό, στο βαθµό του λογικού, καλλιτεχνική προσέγγιση στο θέµα. Ο εικονικός κόσµος, το περιβάλλον δηλαδή που δηµιούργησα, είναι γενικό για να µπορεί να φιλοξενιθεί οποιαδήποτε εκθεσιακή παρουσίαση, µοντέλων, αντικειµένων, πραγµατικών ή φανταστικών. Χρησιµοποιήθηκαν κάποιες τεχνικές, για την «χειραγώγιση» της ψυχολογίας του χρήστη, µε µοναδικό σκοπό, την καλύτερη και πιο αποτελεσµατική βύθιση στον κόσµο. Ειλικρινείς και αληθινές ευχαριστίες, στον επιβλέποντα της εργασίας, Καθηγητή κ. Πολίτη ιονύσιο, για την πολύ ενδιαφέρουσα θεµατολογία, για τους βαθµούς ελευθερίας έκφρασης που µου έδωσε, καθώς και τις βοηθητικές αλλά πάντα καίριες επισηµάνσεις του, για την καλύτερη κατανόηση του θέµατος. Προσδοκώ, ότι αυτή η προσπάθεια, θα αποτελέσει, κάπως, µε κάποιο τρόπο, πηγή έµπνευσης, ως σαν να είναι η πάλαι ποτέ οικοδοµική βάση ενός µεγάλου έργου. 3

4 2. Εισαγωγικές Έννοιες Ο υπολογιστής είναι κάτι περισσότερο από ένα αντικείµενο: είναι µια εικόνα και ταυτοχρόνως µια µεταφορά που υποβάλλει νέους τρόπους σκέψης για τον εαυτό µας και για το περιβάλλον µας, νέους τρόπους να κατασκευάζουµε εικόνες της έννοιας «άνθρωπος» και «ανθρώπινο περιβάλλον». 2.1 Εικονική Πραγµατικότητα Η Εικονική Πραγµατικότητα χρησιµοποιεί ηλεκτρονικούς υπολογιστές, για να δηµιουργήσει και να προσοµοιώσει υπαρκτά ή µη περιβάλλοντα, από τα οποία ο χρήστης έχει την ψευδαίσθηση ότι περιβάλλεται και στα οποία µπορεί να κινηθεί ελεύθερα, αλληλεπιδρώντας παράλληλα µε τα αντικείµενα που περιλαµβάνουν, όπως θα έκανε και στον πραγµατικό κόσµο. Για να είναι όσο πιο πετυχηµένη γίνεται η εµβύθιση ενός χρήστη σε ένα περιβάλλον Εικονικής Πραγµατικότητας, είναι σηµαντικό να αποµονωθεί ο χρήστης και οι αισθήσεις του από τον πραγµατικό κόσµο, επικαλύπτοντας τα ερεθίσµατα του πραγµατικού κόσµου µε αντίστοιχα εικονικά, φτιαγµένα απο το σύστηµα της Εικονικής Πραγµατικότητας. Απο τις πέντε (ή µήπως εφτά) αισθήσεις, οι πιο σηµαντικές κατά φθίνουσα σειρά είναι η όραση, η ακοή και η αφή. Έτσι είναι πρωταρχικής σηµασίας ένα σύστηµα Εικονικής Πραγµατικότητας να παρέχει στερεοσκοπική εικόνα, δηλαδή δύο εικόνες από διαφορετική οπτική γωνία, µια για κάθε µάτι του χρήστη, έτσι ώστε να δηµιουργηθεί η αίσθηση του βάθους στο χώρο. Παράλληλα η ύπαρξη στερεοσκοπικού ήχου βοηθάει το χρήστη να κατανοεί τι γίνεται γύρω του στον εικονικό χώρο που τον περιβάλλει µε πολύ φυσικό τρόπο, ενώ ταυτόχρονα αποκλείει τον χρήστη απο τους ήχους του πραγµατικού κόσµου, οι οποίοι θα µπορούσαν να καταστρέψουν την εικονική του εµπειρία. Τέλος η αφή, µπορεί να χρησιµοποιηθεί µε κατάλληλες συσκευές είτε για να µπορεί ο χρήστης να νιώθει τον κόσµο, π.χ. να ακουµπά ένα αντικείµενο και να νιώθει αντίσταση, είτε για να καθοδηγήσουµε το χρήστη διευκολύνοντάς τον στην εκτέλεση κάποιων συγκεκριµένων ενεργειών, π.χ. µοντελοποίηση τρισδιάστατων αντικειµένων. Αν όλα τα παραπάνω συνδυαστούν και µε την ανίχνευση των κινήσεων του χρήστη µε κατάλληλες συσκευές ανίχνευσης, έτσι ώστε το εικονικό περιβάλλον να συµπεριφέρεται όπως και το πραγµατικό, τότε η όλη εµπειρία που θα αποκτήσει ο χρήστης µπορεί να είναι άκρως ρεαλιστική. Επειδή δεν υπάρχει κάποιος συγκεκριµένος και αυστηρός ορισµός για τον όρο Εικονική Πραγµατικότητα, δίνονται παρακάτω κάποιοι απο τους επικρατέστερους. Ο πατέρας του όρου Jaron Lanier, έδωσε τον εξής ορισµό το 1989: «Ένα αλληλεπιδραστικό, τρισδιάστατο περιβάλλον, φτιαγµένο από υπολογιστή, στο οποίο µπορεί κάποιος να εµβυθιστεί.» Απο εκεί και έπειτα, δόθηκαν ποικίλοι ορισµοί, µερικοί απο τους οποίους δίνονται παρακάτω: «Η Εικονική Πραγµατικότητα, αποτελεί ένα όρο που έχει γίνει πρόσφατα γνωστός αλλά και από τους πλέον διαδεδοµένους στο χώρο των υπολογιστών, ο οποίος µεταφέρει το 4

5 χρήστη ή τους χρήστες, σε ένα συνθετικό, τεχνητό, εικονικό και φτιαγµένο από υπολογιστή περιβάλλον.» «Αλληλεπιδραστικά γραφικά πραγµατικού χρόνου (real-time) µε τρισδιάστατα µοντέλα, συνδυασµένα µε µια τεχνολογία απεικόνισης η οποία δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη για εµβύθιση στον µοντελοποιηµένο κόσµο και τη δυνατότητα για απευθείας χειρισµό.» «Η ψευδαίσθηση της συµµετοχής σε ένα συνθετικό περιβάλλον αντί για την εξωτερική παρατήρηση ενός τέτοιου περιβάλλοντος. Η Εικονική Πραγµατικότητα βασίζεται σε τρισδιάστατες, στερεοσκοπικές µονάδες απεικόνισης, µε ανιχνευτή της κίνησης του κεφαλιού, του χεριού ή του σώµατος και στερεοσκοπικό ήχο. Η Εικονική Πραγµατικότητα είναι µια εµπειρία εµβύθισης που χρησιµοποιεί όλες τις αισθήσεις.» «Η Εικονική Πραγµατικότητα αναφέρεται σε αλληλεπιδραστικά, πολυ-αισθητικά, βασισµένα στη όραση, τρισδιάστατα, περιβάλλοντα εµβύθισης, δηµιουργηµένα από υπολογιστή, καθώς και ο συνδυασµός των τεχνολογιών που απαιτούνται για την ανάπτυξη τέτοιων περιβαλλόντων.» «Μπορεί να οριστεί σαν ένας νέος τρόπος επικοινωνίας µεταξύ ανθρώπου και µηχανής. Ένα από τα χαρακτηριστικά του είναι η υιοθέτηση συσκευών απεικόνισης και αλληλεπίδρασης των ανθρώπινων αισθήσεων. Στερεοσκοπικά συστήµατα απεικόνισης, δίνουν τη εντύπωση πραγµατικής χωρικής αντίληψης των τρισδιάστατων εικόνων οι οποίες παράγονται από τον υπολογιστή. Επιπλέον, η αίσθηση του ότι είσαι εµβυθισµένος σε ένα εικονικό περιβάλλον, δυναµώνει µε τη χρήση συσκευών όπως το γάντι (data glove), το οποίο επιτρέπει πιο φυσική και ενστικτώδη απευθείας αλληλεπίδραση.» «Ένα υπολογιστικό σύστηµα το οποίο χρησιµοποιείται για τη δηµιουργία εικονικών κόσµων, στους οποίους ο χρήστης έχει την εντύπωση της ύπαρξης του σε αυτούς και επιπλέον έχει την ικανότητα να πλοηγηθεί και να χειριστεί τα αντικείµενά τους.» 5

6 «Η Εικονική Πραγµατικότητα είναι τα από τον υπολογιστή φτιαγµένα, τρισδιάστατα, εξοµοιωµένα περιβάλλοντα τα οποία απαντώνται σε πραγµατικό χρόνο (real-time), καθώς τα διαχειρίζεται ο χρήστης.» «Βασικά είναι µία διεπαφή, η οποία συνδυάζει διαφορετικά τεχνικά συστήµατα µε σκοπό να δώσει τη δυνατότητα στον χρήστη να αλληλεπιδράσει σε πραγµατικό χρόνο µε µία εφαρµογή για την απεικόνιση (visualization), την περιγραφή της κίνησης (animation), την παραγωγή (generation) και την µεταβολή (modification) τρισδιάστατων δεδοµένων, δηµιουργηµένων από υπολογιστή τα οποία βλέπει στερεοσκοπικά. Ένας όρος που περικλείει τα πάντα και περιγράφει την τεχνολογία και όλο το πεδίο γενικότερα.» «Η εξοµοίωση ενός πραγµατικού ή φανταστικού περιβάλλοντος, το οποίο µπορεί να το βιώσει ο χρήστης οπτικά στις τρείς διαστάσεις του πλάτους, ύψους και βάθους και το οποίο µπορεί επιπροσθέτως να παρέχει µια αλληλεπιδραστική οπτική εµπειρία µε κίνηση σε πραγµατικό χρόνο (real-time) µε ήχο και πιθανώς και απτικές ή άλλες µορφές ανάδρασης.» 2.2 Μουσειολογία Εικονικό Μουσείο Το ιεθνές Συµβούλειο Μουσείων (International Council of Museums ICOM) στο Καταστατικό, Άρθρο 2, Παράγραφος 1974 & κώδικας επαγγελµατικής δεοντολογίας 1986, ορίζει την έννοια του µουσείου ως: «Οργανισµός µόνιµος, χωρίς κερδοσκοπικό χαρακτήρα, υποταγµένος στην υπηρεσία της κοινωνίας και της ανάπτυξης της και ανοιχτός στο κοινό, ο οποίος αποκτά, συντηρεί, µελετά, κοινοποιεί, και εκθέτει υλικές µαρτυρίες του ανθρώπου και του περιβάλλοντος του µε σκοπό τη µελέτη, την εκπαίδευση, και την ψυχαγωγία.» Το 1984 στο συνέδριο, η Ένωση Μουσείων ενέκρινε το µουσείο ως σαν να είναι «ένας οργανισµός που συλλέγει, τεκµηριώνει, διαφυλάσσει, εκθέτει και ερµηνεύει υλικές µαρτυρίες και σχετικές πληροφορίες για το δηµόσιο ώφελος.» Το 1998, η Ένωση Μουσείων στη Μεγάλη Βρετανία, προσάρµωσε τον ορισµό για το Μουσείο στο να «δίνουν στους ανθρώπους τη δυνατότητα να εξευρευνούν συλλογές και να αντλούν έµπνευση, γνώση και ψυχαγωγία. Κάνουν προσιτά αντικείµενα και δείγµατα του φυσικού κόσµου, τα οποία διαφυλάσσουν προς όφελος της κοινωνίας.» Το 1973, η Αµερικανική Ένωση Μουσείων, ορίζει το Μουσείο σαν «ένας οργανωµένο και µη κερδοσκοπικό οργανισµό µε στόχο κατ ουσία εκπαιδευτικό ή αισθητικό, µε επαγγελµατικό προσωπικό, που κατέχει και χρησιµοποιεί απτά αντικείµενα, τα οποία επιµελείται, και εκθέτει στο κοινό µε κάποιο τακτό πρόγραµµα.» Σύµφωνα µε το ICOM: Μoυσειολογία είναι η επιστήµη των µουσείων. Έχει να κάνει µε τη µελέτη της ιστορίας και του υπόβαθρου των µουσείων, του ρόλου τους στην κοινωνία, συγκεκριµένα συστήµατα για την έρευνα, τη συντήρηση, την εκπαίδευση και την οργάνωση, τη σχέση µε το φυσικό περιβάλλον, και την ταξινόµηση διαφορετικών ειδών µουσείων. Εν 6

7 συντοµεία, η µουσειολογία είναι ο κλάδος της γνώσης που ασχολείται µε τη µελέτη των στόχων και την οργάνωση των µουσείων. Μουσειογραφία είναι το σύνολο των τεχνικών που σχετίζονται µε τη µουσειολογία. Καλύπτει µεθόδους και πρακτικές λειτουργίας των µουσείων, σε όλους τους διάφορους τοµείς. Υπάρχουν διάφοροι όροι για το εικονικό µουσείο: ηλεκτρονικό µουσείο (electronic museum), ψηφιακό µουσείο (digital museum), on-line museum, hypermedia museum, meta-museum, Web museum, Cyberspace museum, όπου όλοι αυτοί οι όροι µοιράζονται την έννοια της ψηφιοποιηµένης πληροφορίας των µουσείων που διατίθενται µε άµεση πρόσβαση σε µία δικτυακή συλλογή. Εποµένως, µε τον όρο «Εικονικό Μουσείο» υποδηλώνεται η βασική σηµασία ότι το µουσείο και το περιεχόµενό του δεν έχει υλική υπόσταση (τουλάχιστον µε την έννοια που ένα µουσείο και τα εκθέµατά του υπάρχουν σε ένα φυσικό χώρο) αλλά βρίσκεται σε ψηφιακή µορφή στο διαδίκτυο ή σε ένα λογισµικό. Τις περισσότερες φορές είναι συλλογές που περιλαµβάνουν πίνακες ζωγραφικής, γλυπτά, κτίσµατα, φωτογραφίες, γραφήµατα, ηχητικά ντοκουµέντα, βιντεοσκοπήσεις, άρθρα, βάσεις ποικίλων δεδοµένων κ.α., δηλαδή οτιδήποτε µπορεί να κατηγοριοποιηθεί, να ψηφιοποιηθεί και να εµφανιστεί στον κυβερνοχώρο. Τις περισσότερες φορές τα µεγάλα µουσεία έχουν και µία ιστοσελίδα στην οποία, πέρα από κάποιες πληροφορίες γενικού ενδιαφέροντος, παρουσιάζουν και κάποιες συλλογές τους µε σχολιασµό. 3. Νέες Τεχνολογίες Από την πλευρά του επισκέπτη η εµπειρία της επίσκεψης στο εικονικό µουσείο αποτελείται από το προσωπικό πλαίσιο που ενσωµατώνει ένα ευρύ φάσµα προσωπικών εµπειριών, γνώσης και κίνητρων, το κοινωνικό πλαίσιο που αναφέρεται στο κοινωνικό περιβάλλον στο οποίο λαµβάνει χώρο η επίσκεψη, καθώς και το φυσικό πλαίσιο που αφορά την αρχιτεκτονική του κτηρίου όπως επίσης και τα αντικείµενα που περιλαµβάνονται µέσα σε αυτό, τα οποία θα πρέπει να ταιριάζουν για να είναι αποτελεσµατική και ευχάριστη η επίσκεψη. Το θέµα είναι ποια από αυτά τα στοιχεία 7

8 είναι τα πιο σηµαντικά για να ικανοποιεί ο σχεδιασµός ενός εικονικού µουσείου; Τονίζεται ότι η έµφαση είναι στον επισκέπτη, στο τι επιδιώκει και τι αναζητά. 3.1 ιαδραστικότητα µέσα στην Εικονική Πραγµατικότητα Μία απλή κατανοµή των ενεργειών που εµπλέκεται ο άνθρωπος είναι η σκέψη, οι εσωτερικές / νοητικές διεργασίες στις οποίες εµπλέκεται κάποιος και που µπορεί να καθορίσουν την διάθεσή του και τους σκοπούς του, η δράση, το αποτέλεσµα µιας ενέργειας που επιφέρει αλλαγές στον απτό κόσµο (π.χ. το άνοιγµα και το κλείσιµο µιας πόρτας, το πάτηµα ενός κουµπιού, το κλικάρισµα ενός ποντικούς Η/Υ, κ.α), και η αλληλεπίδραση. Είναι µια δισδιάστατη διαδικασία κάποιος δρα σε κάτι και υπάρχει µία ανταπόκριση από την άλλη πλευρά, όπως το στρίψιµο του τιµονιού του αυτοκινήτου, η παροχή κατάλληλων πληροφοριών στην αναζήτηση κάποιων στοιχείων. Υπάρχει ένας βασικός διαχωρισµός στην αλληλεπίδραση: Μπορεί να είναι σε φυσικό επίπεδο που έχει να κάνει µε πράγµατα που συµβαίνουν στον απτό κόσµο (µε χτυπάς σε χτυπάω) ή σε επικοινωνιακό επίπεδο που έχει να κάνει µε πράγµατα που συµβαίνουν στον εσωτερικό νοητικό κόσµο. Μια διαδραστική - διαλογική (interactive) παρουσίαση µέσω του Η/Υ περιλαµβάνει τουλάχιστον δύο από τα παρακάτω στοιχεία: κείµενο, ήχο, σταθερά γραφικά (εικόνες), κινούµενα γραφικά, και βίντεο. ιάδραση (interaction) είναι η αµοιβαία δράση µεταξύ δύο παραγόντων και αλληλεπίδραση για την επίτευξη ενός στόχου. ιαδραστικότητα αλληλεπιδραστικότητα (interactivity) είναι η ποιότητα που χαρακτηρίζει µια πράξη. ιαδραστικά πολυµέσα (interactive multimedia) - αναφερόµαστε στις εφαρµογές των πολυµέσων που επιτρέπουν την πρόσβαση στην πληροφορία µέσω της διάδρασης χρήστη-εφαρµογής. Εποµένως, ιαδραστικά πολυµέσα ή διαλογικά πολυµέσα (interactive 8

9 multimedia) είναι µια δοµή στην οποία συνυπάρχουν περισσότερα από ένα µέσα και στην οποία ο χρήστης µπορεί να έχει τον έλεγχο του περιεχόµενου. Όταν παρέχεται µία δοµή συνδεδεµένων στοιχείων, µέσω της οποίας ο χρήστης µπορεί να πλοηγηθεί, τα διαδραστικά πολυµέσα αναφέρονται ως υπερ-µέσα (hypermedia). 4. υναµικοί Κόσµοι Εικονικής Πραγµατικότητας Dynamic Worlds of Virtual Reality DWVR Παρακάτω παρουσιάζονται οι έννοιες και οι αρχές που διέπουν τις τεχνολογίες της εικονικής πραγµατικότητας και των δυναµικών κόσµων εικονικής πραγµατικότητας (DWVR). Θεωρείται ότι τα DWVR αποτελούν εξέλιξη των κόσµων εικονικής πραγµατικότητας, µε την έννοια ότι δίνουν την δυνατότητα επικοινωνίας και αλληλεπίδρασης χρηστών/συµµετεχόντων µεταξύ τους µέσω ενός διαµερισµένου κόσµου. Προσάγει τη σηµασία της συµµετοχής των εικονικών εκπροσώπων στα DWVR µε σκοπό την αύξηση της αµεσότητας και αποτελεσµατικότητας της εξ αποστάσεως επικοινωνίας. Παρουσιάζεται χαρακτηριστικά η δηµιουργία και η χρήση ενός DWVR και εικονικών εκπροσώπων για πολιτιστική αναπαράσταση. 4.1 Θεµελιώδης Αρχές που ορίζουν ένα DWVR Οι µεγάλες τεχνολογικές αλλαγές που γνωρίζουµε σήµερα προσφέρουν απεριόριστες δυνατότητες επικοινωνίας και άρα ανάπτυξης της κοινωνίας και του πολιτισµού µας. Σε αυτό µεγάλη είναι η συµβολή της τεχνολογίας των δυναµικών κόσµων εικονικής πραγµατικότητας (DWVR). Η εικονική πραγµατικότητα αποτελεί µία σηµαντική τεχνολογική ανακάλυψη που επιτρέπει την διάδραση ανθρώπου υπολογιστή µε ένα φυσικό τρόπο, που δεν απαιτεί την χρήση στατικών επιφανειών διεπαφής. Ένας DWVR αποτελεί εξέλιξη της τεχνολογίας της εικονικής πραγµατικότητας, δίνοντας την δυνατότητα σύγχρονης διάδρασης χρηστών σε ένα εικονικό περιβάλλον, που δεν έχει µεν φυσική υπόσταση, που όµως επιτρέπει την άµεση επικοινωνία και αλληλεπίδραση σε έναν ηλεκτρονικό κόσµο. Στοιχείο θεµελιώδους σηµασίας για την επικοινωνία και αλληλεπίδραση ενός DWVR είναι οι εικονικοί εκπρόσωποι. Αυτοί προσδίδουν εικονική υπόσταση στον χρήστη για την ηλεκτρονική συµµετοχή σε µια συνεργατική δραστηριότητα. Η σηµασία αυτής της τεχνολογίας στις µέρες µας είναι κατανοητή, καθώς οι ανάγκες των προηγµένων οικονοµικά και τεχνολογικά κοινωνιών δίνουν έµφαση στην επικοινωνία και τον εκµηδενισµό των αποστάσεων. Η παράγραφος αυτή, διασαφηνίζει τις έννοιες και τις αρχές που διέπουν την εικονική πραγµατικότητα και ενός DWVR και προσάγει την σηµασία της συµµετοχής των εικονικών εκπροσώπων σε αυτά τα εικονικά περιβάλλοντα Συστήµατα Εικονικής Πραγµατικότητας Η εικονική (ή δυνητική ή πλασµατική) πραγµατικότητα (virtual reality - VR) θεωρείται µια καινοτόµος τεχνολογική ανακάλυψη που επέτρεψε στον άνθρωπο να ξεπεράσει τον κλασικό τρόπο διάδρασης µε τον ηλεκτρονικό υπολογιστή, µέσω των στατικών µέσων διεπαφής όπως το ποντίκι και το πληκτρολόγιο, και να µπει (to step through the 9

10 computer screen) και πλοηγηθεί σε ένα τρισδιάστατο (three dimensional-3d 1 ) τεχνητό (artificial 2 ) κόσµο. Η εικονική πραγµατικότητα έχει αναφερθεί ως «το εισιτήριο σε έναν άλλο κόσµο» (Pimentel & Teixeira, 1993), ή ως «ένας ανοικτός κόσµος όπου το µυαλό του ανθρώπου είναι ο µόνος περιορισµός» (Minsky, 1975). Έχουν γίνει διάφορες απόπειρες ορισµού της εικονικής πραγµατικότητας, οι πιο δηµοφιλείς εκ των οποίων αναφέρονται είτε στην τεχνολογία που χρησιµοποιείται ή στις ιδιότητές της. Γενικά, η εικονική πραγµατικότητα είναι µια πολυαισθητηριακή εµπειρία, η οποία στηρίζεται σε: αναπαραγωγή τρισδιάστατων γραφικών σε πραγµατικό χρόνο, στερεοσκοπική αναπαραγωγή εικόνας, καταγραφή της κίνησης του σώµατος του χρήστη (body tracking) και διοπτική όραση (binaural vision). Σε ένα εικονικό περιβάλλον ο χρήστης µε την βοήθεια κατάλληλων συσκευών έχει την αίσθηση ότι «βυθίζεται» σε ένα τεχνητό κόσµο µέσα στον οποίο έχει την αίσθηση ότι κινείται και αλληλεπιδρά µε το περιεχόµενό του, το δε αναπαραγόµενο περιβάλλον µεταβάλλεται αναδραστικά στις κινήσεις του χρήστη. Τα εικονικά περιβάλλοντα συνεπώς διέπονται από τρεις θεµελιώδεις έννοιες: Εµβύθιση (immersion): Χαρακτηριστική ιδιότητα της εικονικής πραγµατικότητας είναι η αίσθηση της εµβύθισης, της ψευδαίσθησης της ύπαρξης του χρήστη µέσα σε ένα εικονικό περιβάλλον. Βασικό παράδειγµα της γοητείας που ασκούν τα τρισδιάστατα διαδραστικά γραφικά αποτελεί η εµβύθιση σε video games. Αλληλεπίδραση (interaction): Άλλη χαρακτηριστική ιδιότητα των εικονικών περιβαλλόντων είναι η δυνητική αναπαραγωγή του εικονικού περιβάλλοντος ανάλογα µε τις ενέργειες του χρήστη (ο τεχνητός κόσµος δεν είναι στατικός, αλλά ανταποκρίνεται στις δράσεις του χρήστη, η αναπαραγωγή του ψηφιακού εικονικού περιβάλλοντος, µία διαδικασία γνωστή µε τον όρο rendering, γίνεται ανάλογα µε την οπτική γωνία από την οποία ο χρήστης παρατηρεί το εικονικό περιβάλλον σε «πραγµατικό» χρόνο). Αυτό καθορίζει ένα χαρακτηριστικό σηµείο της VR το οποίο είναι η αλληλεπίδραση (interaction) σε πραγµατικό χρόνο. 10

11 Πλοήγηση: Η πλοήγηση σε περιβάλλοντα εικονικής πραγµατικότητας γίνεται µε διαισθητικό και φυσικό τρόπο. Οτιδήποτε αναπαριστάται στην εικονική πραγµατικότητα δεν υπάρχει απαραίτητα στην πραγµατικότητα, αλλά απαιτεί την ικανότητα του χρηστή να φανταστεί (imagine) πράγµατα που δεν υπάρχουν. Στο παρακάτω σχήµα, η έννοια της εικονικής πραγµατικότητας εγγράφεται σε ένα τρίγωνο το οποίο τονίζει τις θεµελιώδεις πτυχές της εικονικής πραγµατικότητας, εµβύθυση (immersion), αλληλεπίδραση (interaction) και φαντασία (imagination) (το τρίγωνο αυτό υπάρχει µόνο στην φαντασία µας). Η εικονική πραγµατικότητα βασίζεται σε τρία θεµελιώδη δοµικά στοιχεία: Περιεχόµενο: Πρόκειται για τα αντικείµενα που περιέχονται σε ένα εικονικό περιβάλλον. Κάθε σύστηµα εικονικής πραγµατικότητας περιέχει τουλάχιστον ένα αντικείµενο, τον δράστη ή την κάµερα που παρέχει την οπτική γωνία από την οποία αναπαράγεται ο κόσµος. Γεωµετρία: Πρόκειται για την περιγραφή του περιβάλλοντος µέσα στο οποίο τοποθετείται το περιεχόµενο - «θεατρική σκηνή». υναµική: Πρόκειται για τους κανόνες που διέπουν την αλληλεπίδραση µεταξύ του περιεχοµένου των περιβαλλόντων (µεταξύ των αντικειµένων και των δραστών), δηλαδή «ανταλλαγή πληροφοριών ή ανταλλαγή ενέργειας». Η αποτελεσµατικότητα της αλληλεπίδρασης µε το εικονικό περιβάλλον εξαρτάται από την ευαισθησία των συσκευών εισόδου και της µεταφοράς (metaphore) αλληλεπίδρασης που χρησιµοποιούνται. Τα εικονικά περιβάλλοντα περιλαµβάνουν πρωτοποριακό υλικό που παρέχει νέες δυνατότητες για αλληλεπίδραση: Συσκευές χειρός (hand-held devices) όπως joystick, space ball or 3D mouse, χρησιµοποιούνται για να κινηθεί κάποιος στο εικονικό περιβάλλον µε διάφορους βαθµούς ελευθερίας (degrees-of-freedom), ενώ γάντια δεδοµένων (data gloves) που προσαρµόζονται στο χέρι µπορούν να χρησιµοποιηθούν για να προσδιορίσουν την αναγνώριση κίνησης του σώµατος ή του κεφαλιού ή αλληλεπίδρασης σε ένα εικονικό περιβάλλον. 11

12 Στερεοσκοπικά κράνη (head-mounted displays HMD), κράνη που έχουν προσαρµοσµένες δύο οθόνες υγρών κρυστάλλων (liquid crystal display LCD) κοντά στα µάτια µε αποτέλεσµα να έχει ο χρήστης την αίσθηση του βάθους και να αισθάνεται πλήρη εµβύθιση στο εικονικό περιβάλλον. Συστήµατα προβολής που επιτρέπουν την αναπαραγωγή του εικονικού περιβάλλοντος στο φυσικό χώρο (π.χ. τοίχους δωµατίων, επιφάνειες τραπεζιών). Απτικές συσκευές/ή συσκευές ανάδρασης (tactile/force feedback devices) δίνουν την δυνατότητα µίµησης της αίσθησης της αφής, της βαρύτητας ή της αντίστασης στην κίνηση. Συσκευές τρισδιάστατου ήχου παρέχουν στερεοσκοπικό ήχο και δίνουν την αίσθηση ότι ο ήχος προέρχεται από µια συγκεκριµένη πηγή στο χώρο. Υπάρχουν τέσσερις βασικές κατηγόριες περιβαλλόντων εικονικής πραγµατικότητας ανάλογα µε την σχέση τους ως προς τον πραγµατικό κόσµο και τον εξοπλισµό που χρησιµοποιούν: περιβάλλοντα βύθισης (immersive environments) περιβάλλοντα µη-βύθισης ή γραφείου (non-immersive, desktop environments) προβαλλόµενα περιβάλλοντα (projected environments) περιβάλλοντα επαυξηµένης πραγµατικότητας (augmented environments) Τα περιβάλλοντα εµβύθισης βασίζονται σε στερεοσκοπικά κράνη (head mounted displays) εικονικής πραγµατικότητας ή σε διατάξεις προβολής που επιτρέπουν την βύθιση. Οι συσκευές αυτές αποµονώνουν τον χρήστη από το εξωτερικό περιβάλλον. Στα εικονικά περιβάλλοντα γραφείου (desktop) χρησιµοποιείται η κοινή οθόνη του υπολογιστή και ο χρηστής έχει συνείδηση του φυσικού χώρου στον οποίο βρίσκεται. Η αίσθηση της εµβύθισης σε αυτό το είδος εικονικών περιβαλλόντων είναι νοητική. Τα προβαλλόµενα περιβάλλοντα αφορούν ένα πραγµατικό χώρο πάνω στον οποίο προβάλλεται το εικονικό περιβάλλον. Τα προβαλλόµενα περιβάλλοντα επιτρέπουν σε πολλούς ανθρώπους να παρακολουθούν τα δρώµενα ταυτόχρονα. Τα περιβάλλοντα επαυξηµένης πραγµατικότητας προσθέτουν στον πραγµατικό κόσµο εικονικά στοιχεία, πληροφορίες ή 3d µοντέλα, τα οποία ο χρήστης βλέπει µέσα από διαφανείς συσκευές προβολής συνήθως προσαρτηµένες στο κεφάλι του ή άλλες φορητές συσκευές. Σήµερα 12

13 είναι δυνατός ο συνδυασµός των συστηµάτων εικονικής πραγµατικότητας που προαναφέρθηκαν, προσφέροντας δυνατότητες προσαρµογής σε διάφορα φυσικά περιβάλλοντα, καθώς και ανεξάντλητες προοπτικές δηµιουργίας εµπειριών Dynamic Worlds of Virtual Reality DWVR Η τεχνολογία των DWVR στοχεύει να µετασχηµατίσει τα σηµερινά δίκτυα υπολογιστών σε πλοηγήσιµους και εποικηµένους τρισδιάστατους τόπους που υποστηρίζουν τη συλλογική εργασία και το κοινωνικό παιχνίδι. Οι DWVR είναι διαµοιραζόµενοι εικονικοί κόσµοι µέσω ενός δικτύου υπολογιστών στους οποίους µπορούν να συµµετέχουν χρήστες. Στους συµµετέχοντες παρέχονται γραφικές αναπαραστάσεις του εαυτού τους, αποκαλούµενες εικονικοί εκπρόσωποι (avatars), οι οποίοι µεταβιβάζουν πληροφορίες σχετικά µε την ταυτότητά τους, την παρουσία τους, τη θέση τους, και τις δραστηριότητες τους στον DWVR. Οι συµµετέχοντες αλληλεπιδρούν µε το περιεχόµενο του DWVR δια µέσω των εικονικών εκπροσώπων και επικοινωνούν µεταξύ τους χρησιµοποιώντας διάφορα µέσα συµπεριλαµβανοµένου του ήχου, βίντεο, χειρονοµίες, και κείµενο. Μέχρι πρόσφατα οι 3D DWVR υπήρχαν µόνο ως πρωτότυπα συστήµατα, η προτυποποίηση της VRML 3, της x3d 4 και του MPEG-4 5 υποστήριξαν την ανάπτυξή τους. Οι DWVR αναπαράγονται µε την χρήση βοηθητικών προγραµµάτων (plug-ins) µέσω του ιαδικτύου. Στην εργασία αυτή, χρησιµοποιείται το BS Contact VRML plug-in της εταιρίας Bitmanagement. Τα γραφικά ενός DWVR παρέχουν γραφική αναπαράσταση του εικονικού τόπου και των συµµετεχόντων. ιαχωρίζονται σε δύο µεγάλες κατηγορίες τα δισδιάστατα (2D) DWVR και τα τρισδιάστατα (3D) DWVR, ανάλογα µε το αν χρησιµοποιείται 2D ή 3D τεχνολογία αντίστοιχα για την αναπαράστασή τους. Οι συµµετέχοντες αναπαριστούνται µε εικονικούς εκπροσώπους, δια µέσω των οποίων αλληλεπιδρούν µε το περιεχόµενο του DWVR και µεταξύ τους. Οι συµµετέχοντες επικοινωνούν µεταξύ τους µέσω ήχου, βίντεο, 13

14 χειρονοµιών, και κείµενο που µπορεί να εµφανίζεται είτε µέσα στον DWVR είτε σε χωριστό πλαίσιο διαλόγου Εικονικοί εκπρόσωποι Ένα από τα σηµαντικότερα στοιχεία σε ένα DWVR είναι οι εικονικοί εκπρόσωποι (virtual actors). Οι εικονικοί εκπρόσωποι είναι γραφικές αναπαραστάσεις των συµµετεχόντων στους DWVR. Συνήθως είναι ανθρώπινες µορφές, χωρίς αυτό να είναι απόλυτο. Οι αναπαραστάσεις των εικονικών εκπροσώπων µπορεί να ποικίλουν ως προς τον ρεαλισµό του σχεδιασµού τους. Ο ρεαλισµός στην αναπαραστάσεις των εικονικών εκπροσώπων περιλαµβάνει τρεις παράγοντες: ρεαλιστική απεικόνιση, ρεαλιστική κίνηση και ρεαλιστική συµπεριφορά. Η σηµασία των εικονικών εκπροσώπων σε ένα DWVR γίνεται σαφής αν συλλογιστούµε τον ρόλο του σώµατος των ανθρώπων στην πραγµατικότητα. Το ανθρώπινο σώµα παρέχει άµεση και συνεχή πληροφόρηση για την παρουσία, την ταυτότητα, την προσοχή ενός ατόµου, τις δραστηριότητές του, την διαθεσιµότητά του, την διάθεσή του. Επίσης η χρήση µη λεκτικής επικοινωνίας (γλώσσα του σώµατος, χειρονοµίες, βλέµµατα, εκφράσεις προσώπου, αλλαγή στον τόνο της φωνής, ή και συνδυασµός όλων αυτών) βοηθά την αλληλεπίδραση και την οµαλή διαχείριση συνοµιλίας και συγχρόνως θέτει µια κοινωνική απόσταση µεταξύ των συνοµιλητών. Οι εικονικοί εκπρόσωποι διαδραµατίζουν τον ρόλο του ανθρώπινου σώµατος στα DWVR. Ο ρόλος τους είναι δισδιάστατος καθώς παρέχουν εικονική αναπαράσταση στον ίδιο τον χρήστη (user embodiment) σε ένα εικονικό περιβάλλον, ενώ ταυτόχρονα παρέχουν εικονική αντιπροσώπευση του χρήστη, στους υπόλοιπους συµµετέχοντες στον DWVR. Ως προς την πρώτη διάσταση εκπληρώνουν τις ακόλουθες λειτουργίες: παρέχουν οπτική αναπαράσταση για το χρήστη, παρέχουν µέσω αλληλεπίδρασης µε τον κόσµο, παρέχουν και µέσω αντίληψης των ιδιοτήτων του κόσµου. Πιο κάτω παρουσιάζεται ο ρόλος των εικονικών εκπροσώπων σε ένα εικονικό περιβάλλον. 14

15 Ο χρήστης (a) αντιπροσωπεύεται από έναν εικονικό εκπρόσωπο (b) στο εικονικό περιβάλλον. Ο εικονικός εκπρόσωπος είναι ο µεσολαβητής των αλληλεπιδράσεων µεταξύ του χρήστη στον πραγµατικό κόσµο και αντικειµένων (c) στο εικονικό περιβάλλον. Οι εικονικοί εκπρόσωποι παρέχουν το αµεσότερο, διαισθητικά και φυσικά, µέσο για την ενίσχυση της αίσθησης παρουσίας σε έναν DWVR. Χρησιµοποιούνται από τους χρήστες ως µέσο πλοήγησης σε ένα εικονικό περιβάλλον, ως µέσο αναγνώρισης συµµετεχόντων σε έναν DWVR, ως µέσο επικοινωνίας και έκφρασης ιδιαίτερης ταυτότητας. Οι εικονικοί εκπρόσωποι εισάγουν µια σηµαντική κοινωνική διάσταση στην εµπειρία της συνεργασίας. Προάγουν µια ανθρωποµορφική αλληλεπίδραση µεταξύ ανθρώπου- µηχανής και ενισχύουν το συναίσθηµα συµµετοχής σε έναν DWVR, το οποίο είναι πολύ σηµαντικός παράγοντας για την υποστήριξη συνεργασίας. Όσο πιο ανθρωποµορφικοί οι εικονικοί εκπρόσωποι, τόσο πιο φυσική και αβίαστη η αλληλεπίδραση των συµµετεχόντων. Μολαταύτα, αυτό µπορεί να έχει και ως αποτέλεσµα την δηµιουργία της ψευδαίσθησης ότι οι εικονικοί εκπρόσωποι έχουν περισσότερες ικανότητες από αυτές που πραγµατικά έχουν. Οι εικονικοί εκπρόσωποι διαχωρίζονται σε είδωλα (avatars), διαµεσολαβητές (agents) και έξυπνα είδωλα (smart avatars) ανάλογα µε τον τρόπο διαχείρισης τους. Είδωλο θεωρείται η απλή αντιπροσώπευση ενός χρήστη σε έναν DWVR. Τα είδωλα µπορούν να οριστούν ως καθοδηγούµενοι εικονικοί εκπρίσωποι (guided virtual actors). Ως διαµεσολαβητές µπορούν να οριστούν τα προγράµµατα υπολογιστών που υιοθετούν τεχνικές εκµάθησης µηχανών για να παρέχουν βοήθεια στο χρήστη ως προς την επίτευξη ενός ιδιαίτερου στόχου, ή ακόµη και την ολοκλήρωση του στόχου εκ µέρους του χρήστη. Είδωλα µε ενσωµατωµένη συµπεριφορά (ανάλογη αυτής των διαµεσολαβητών) που όµως ελέγχονται άµεσα από τον χρήστη, καλούνται έξυπνα είδωλα. Τα έξυπνα είδωλα προσδίδουν ένα σύνολο ενεργειών στο είδωλο ανάλογα µε το ρόλο τους και το πλαίσιο συνεργασίας. Τέλος, αναφέρεται ότι οι εικονικοί εκπρόσωποι επωµίζονται µια σειρά λειτουργιών, όπως την συµµετοχή (presence) ενός χρήστη στον DWVR, την θέση (location) του χρήστη στον DWVR, την ταυτότητα (identity) του χρήστη στον DWVR, τον ρόλο του χρήστη (role) στον DWVR, το µέρος που ο χρήστης έχει στραµµένη την προσοχή του στον DWVR (orientation), την εξέλιξη επικοινωνιακών λειτουργιών µεταξύ των συµµετεχόντων στον DWVR (conversation status), τα συναισθήµατα των συµµετεχόντων στον DWVR, µε την εξέλιξη ενεργειών στις οποίες εµπλέκονται οι χρήστες σε ένα DWVR (activities status), το ιστορικό εξέλιξης ενεργειών των συµµετεχόντων στον DWVR (history of activities), καθώς και την εστίαση της προσοχής των χρηστών σε κάποιο συγκεκριµένο σηµείο του DWVR (manipulating other users viewpoint). 15

16 4.2 Χρήση των DWVR στην Αρχαιολογία Η αρχαιολογία είναι η συστηµατική συλλογή, καταχώρηση και ερµηνεία στοιχείων που διασώζονται από τις ανθρώπινες ενέργειες σε κάποιο χρόνο στο παρελθόν. Τα στοιχεία της αρχαιολογικής έρευνας αποτελούν τις ενδείξεις ως προς τη φύση και τις συµπεριφορές των ανθρώπων που τις παρήγαγαν και προσφέρουν την πηγή για βαθύτερη κατανόηση του παρελθόντος του ανθρώπου. Η ορθότητα των πληροφοριών που προσκοµίζουµε από τα αρχαιολογικά ευρήµατα εξαρτώνται από την ποιότητα των συλλογών και της διατήρησης καλά τεκµηριωµένων αρχείων των αρχαιολογικών ερευνών (τα αρχεία αρχαιολογικών ερευνών περιλαµβάνουν καταλόγους ευρηµάτων, χαρτογραφήσεις της θέσης εύρεσης των ευρηµάτων). Η χρήση της τεχνολογίας υπολογιστών µας έχει επιτρέψει να διαχειριστούµε στο βέλτιστο τα στοιχεία των αρχαιολογικών ευρηµάτων και βοηθά στην ανακάλυψη σχέσεων που επικουρούν στην κατανόηση της πολιτισµικής και κοινωνικής πορείας του ανθρώπου. Υπάρχουν τέσσερις θεµελιώδεις εφαρµογές χρήσης υπολογιστών στην εικονική αρχαιολογία: διαχείριση βάσεων δεδοµένων: χρησιµοποιούνται για τη δηµιουργία, αποθήκευση και ανάκτηση αρχαιολογικών στοιχείων στατιστική ανάλυση δεδοµένων που αποθηκεύεται στη βάση δεδοµένων: λαµβάνουν τη µορφή παραδοσιακής στατιστικής ανάλυσης, προγράµµατα λογισµικού υπολογισµών µε λογιστικό φύλλο (spreadsheet) ή διευθυντικά προγράµµατα διατύπωσης ερωτήσεων βάσεων δεδοµένων ψηφιακή επεξεργασία: επιτρέπουν διαχείριση εικόνας και τρισδιάστατων µοντέλων προκειµένου να απεικονιστούν διάφορα αντικείµενα και στοιχεία (υλικά) εξοµοίωση και αναπαραγωγή εικονικών αρχαιολογικών τόπων και αντικειµένων: χρησιµοποιούν δεδοµένα καταχωρηµένα στις βάσεις και εικόνες που έχουν συντεθεί και δηµιουργούν δυναµικά περιβάλλοντα εικονικής πραγµατικότητας που αποτελούν πηγή µελέτης του τρόπου µε τον οποίο πιθανώς να λειτούργησαν διαφορετικά συστατικά του παρελθόντος. Η τεχνολογία δίνει την δυνατότητα παραγωγής 3D µοντέλων πραγµατικών αντικειµένων µε πολύ υψηλή πιστότητα αντιγραφής µέσω των 3D σαροτών (3D scanners). Τα 3D µοντέλα που προκύπτουν αποτελούν αντικείµενο µελέτης αλλά και µέσο διατήρησης των αρχαίων αντικειµένων (υπάρχει δυνατότητα αναπαραγωγής αντιγράφων βάση των 3D µοντέλων). Η τεχνολογία µας δίνει την δυνατότητα µοντελοποίησης των στοιχείων που έχουµε για την αναβίωση των αρχαίων περιβαλλόντων και µας επιτρέπει την σύνθεση και συµπλήρωση µε µεγάλη ακρίβεια στοιχείων που λείπουν. Πριν την εµφάνιση των υπολογιστών τέτοιου είδους παρεµβάσεις µε την χρήση παραδοσιακών µεθόδων, ήταν 16

17 δύσκολες, χρονοβόρες και οπτικά αναποτελεσµατικές. Με την βοήθεια των υπολογιστών δίνεται η δυνατότητα στους ερευνητές να τοποθετήσουν τα χιλιάδες µεµονωµένα αποθηκευµένα στοιχεία σε µία συνεκτική, φωτορεαλιστική, διαλογική παρουσίαση. Τα στοιχεία αυτά µπορεί να είναι είτε πραγµατικά, είτε ερµηνευτικά (στοιχεία από απόρροια έρευνας) που συνδυαστικά επιτρέπουν µια ρεαλιστική αναπαράσταση και αναβίωση του παρελθόντος µέσα από σύνθετα τρισδιάστατα περιβάλλοντα εικονικής πραγµατικότητας. Η εικονική πραγµατικότητα αποτελεί ένα ισχυρότατο εργαλείο για την απεικόνιση και κατανόηση των αρχαιολογικών χώρων και αντικειµένων και αποτελεί σηµαντική εκπαιδευτική πηγή και για σπουδαστές αλλά και για το ευρύτερο κοινό. Παρέχει ένα εναλλακτικό τρόπο παρουσίασης και δηµοσίευσης των αρχαιολογικών ευρηµάτων αντιµετωπίζοντας αποτελεσµατικά πρακτικά προβλήµατα όπως: περιορισµό φυσικού χώρου για την έκθεση των αντικειµένων σε µουσεία (καθώς το µέγεθος των µουσείων δεν είναι αρκετό για να στεγάσει το σύνολο των αρχαιολογικών ευρηµάτων µε αποτέλεσµα το µεγαλύτερο ποσοστό τους να βρίσκεται σε αποθήκες, µακριά από την θέα των επισκεπτών) περιορισµένη πρόσβαση αντικειµένων σε συγκεκριµένους φυσικούς χώρους 17

18 περιορισµένη έκθεση αντικειµένων λόγω ευαισθησίας ή λόγω διάθεσης σε περιοδικές εκθέσεις. Η παραγωγή 3D αναπαραστάσεων των αρχαιολογικών ευρηµάτων και η εισαγωγή τους σε εικονικά περιβάλλοντα αποτελεί ένα διαφορετικό τρόπο αξιοποίησης των αντικειµένων που λόγω πρακτικών προβληµάτων δεν µπορούν να εκτεθούν στις αίθουσες των µουσείων. Οι ερευνητές µπορούν να µοιραστούν τις ανακαλύψεις µε µέσα πέρα από απλά σχέδια και κείµενα. Ολόκληροι αρχαιολογικοί χώροι µπορούν να αναπαρασταθούν σε τρεις διαστάσεις και να εξερευνηθούν διαδραστικά, ενώ συµπληρώνεται µε µεταδεδοµένα που σκοπό έχουν τον εµπλουτισµό της πληροφορίας και την βοήθεια αναζήτησης δεδοµένων. Επιπρόσθετα, τα 3D µοντέλα των αντικειµένων µπορούν να τοποθετηθούν µέσα σε εικονικά περιβάλλοντα που αντιστοιχούν στο χώρο που βρέθηκαν ή χρησιµοποιήθηκαν. Με αυτό τον τρόπο αναδεικνύεται η σχέση των πραγµατικών αντικειµένων µε τον αρχαιολογικό χώρο που τα φιλοξενούσε και εµπλουτίζεται η πληροφορία που τα συνοδεύει. Η µετάδοση αυτής της ψηφιακής πληροφορίας µπορεί να γίνει εύκολα µέσω CD-ROMs, DVDs ή µέσω του διαδυκτίου σε οποιονδήποτε ενδιαφέρεται, φοιτητές, ακαδηµαϊκούς σε όλο τον κόσµο και σε εύκολα κατανοητή µορφή. Συνοψίζοντας, οι έννοιες και οι αρχές που διέπουν τις τεχνολογίες της εικονικής πραγµατικότητας, των DWVR και των εικονικών εκπροσώπων έχουν σκοπό την κατανόηση των δυνατοτήτων που παρέχουν για πολιτισµική αναπαράσταση. Η χρήση εικονικών κόσµων µέσω των νέων τεχνολογιών δίνει στην τέχνη και την αρχαιολογία έκφραση και ερµηνεία. Στον τοµέα της αρχαιολογίας, είναι απαραίτητη η πιστότητα αναπαραγωγής αντικειµένων και συνδεσµολογίας των αντικειµένων µε συµπληρωµατικό υλικό που µπορεί να είναι καταχωρηµένο σε βάσεις δεδοµένων. 5. Εικονικές Εκθέσεις Η τέχνη έχει τη δύναµη να λειτουργεί, ακόµη και µέσα από τους περιορισµούς της λογικής της αγοράς, µε τρόπο ανατρεπτικό. Γι αυτό και προσεγγίζει και ενστερνίζεται τις νέες τεχνικές και τις νέες τεχνολογίες, επιπλέον πειραµατίζεται µε την έννοια του «εικονικού» και τον κυβερνοχώρο. H αποτελεσµατικότερη -στη συµµετοχή του θεατήδιαδραστική µορφή τεχνολογίας είναι η εικονική πραγµατικότητα (Virtual Reality), καθώς προϋποθέτει συνολική συµµετοχή των αισθήσεων και είσοδο σε έναν κόσµο παράλληλης πραγµατικότητας. Κατά κάποιο τρόπο όµως, οτιδήποτε βλέπει κανείς στην οθόνη ενός υπολογιστή, αποτελεί µέρος ενός «εικονικού σύµπαντος». 5.1 Ο Χώρος της Έκθεσης Σε αυτήν την εργασία, ο χώρος που δηµιουργήθηκε για να παρουσιάζονται τα όποια εκθέµατα, διακοσµίθηκε µε τέτοιον τρόπο, ώστε να δίνεται η αίσθηση του µεγαλεπίβολου από τη µια, αλλά της ευρυχωρίας και άνεσης από την άλλη. Αυτό επιτυγχάνεται µε την εξής τεχνική: Η περιήγηση µέσα στον χώρο, ξεκινά µέσα σε ένα µικρό δωµατιάκι, χτισµένο µε πέτρα. Έτσι, αρχικά, ενώ υπάρχει το κλειστοφοβικό 18

19 αίσθηµα, κατα την περιήγηση, αυτό διαψεύδεται, δίοτι ο χρήστης εισέρχεται σε έναν µεγάλο χώρο, όπου υπάρχει η άνεση της κίνησης. Τα διακοσµιτικά αντικείµενα, γεµίζουν τον µεγάλο χώρο, και ταυτόχρονα δίνουν χρώµα στη µονοτονία της αρχιτεκτονικής. Παρακάτω, παρουσιάζεται ο κόσµος της έκθεσης, τα αντικείµενα που υπάρχουν σε αυτόν τον κόσµο, µε το point of view του χρήστη, χρησιµοποιώντας τον εικονικό εκπρόσωπο του συστήµατος. Η έναρξη για την περιήγηση στον κόσµο της εικονικής έκθεσης. Το µικρό δωµατιάκι είναι χτισµένο µε ανάγλυφo (rough) υλικό (texture), όπου δίνεται η αίσθηση του κλειστοφοβικού η οποία καταρρίπτεται, µε την είσοδο στο επόµενο δωµάτιο. Τα µουσεία, ως µία από τις πιο σηµαντικές βιοµηχανίες κουλτούρας της σηµερινής εποχής, έχουν διττό χαρακτήρα: στεγάζουν τα πραγµατικά, αυθεντικά αντικείµενα, αλλά µέσα από τη σύνθεση και την τοποθέτησή τους δίνουν µία προτεινόµενη ερµηνεία, µία κατασκευασµένη δηλαδή κατανόηση του παρελθόντος. Από την άλλα πλευρά, το διαδίκτυο και τα νέα µέσα µεταφέρουν τα πολιτιστικά αντικείµενα σε ποικίλα περιβάλλοντα πρόσληψης. 19

20 Όψη του κόσµου από την εξέδρα όπου θα υπάρχουν τα εκθέµατα. Αριστερά και δεξιά, στα κάδρα, µπορούν να προβάλλονται εικόνες σχετικές µε το εκθεσιακό περιεχόµενο. Παρατηρείται η ευρυχωρία και η µινιµαλιστική διακόσµιση του χώρου, όπου µε τη µέθοδο της αφαιρετικότητας δίδεται η αίσθηση του µεγαλεπίβολου. Η αλληλεπίδραση είναι πολύτιµο εργαλείο γνώσης, καθώς το εντυπωσιακό του εικονικού συγκεντρώνει τη προσοχή ακόµα και εκείνων που δεν ενδιαφέρονται για τον συγκεκριµένο πολιτισµό και τα επιτεύγµατά του. 20

21 Η όψη επάνω στην εξέδρα. Αριστερά και δεξιά, βρίσκονται τα stands όπου επάνω από αυτά θα βρίσκονται τα εκθέµατα, και ο χρήστης θα µπορεί να έχει διάδραση µε αυτά. Το βελούδινο χαλί της εξέδρας, δίνει την αίσθηση της απαλότητας και της ησυχίας, για να µπορεί ο χρήστης ήρεµα να µελετήσει το κάθε αντικείµενο. Τα ηλεκτρονικά ΜΜΕ µπορούν να προσφέρουν πολλές ερµηνευτικές δυνατότητες και µέσα στους χώρους του µουσείων. Οι διάφοροι τρόποι τεκµηρίωσης (πινακίδες, λεζάντες, χάρτες κλπ) που συνοδεύουν τα αντικείµενα ή τα έργα τέχνης στις εκθέσεις των µουσείων µπορούν να ενισχυθούν µε τη χρήση ΜΜΕ και πολυµέσων. Επίσης, οθόνες αφής που επιτρέπουν επεµβάσεις των χρηστών στα εκθέµατα, υπολογιστές και άλλες συσκευές έχουν βρει τη θέση τους δίπλα στα εκθέµατα των µουσείων. Οι συσκευές αυτές επιτρέπουν την ανεξάρτητη κίνηση του επισκέπτη και του προσφέρουν, ανάλογα µε το προφίλ του, το αντίστοιχο πρόγραµµα πληροφοριών. Πρόκειται για εξατοµικευµένα µηνύµατα, δίνουν δηλαδή στους θεατές µόνο τις πληροφορίες που ανταποκρίνονται στα ενδιαφέροντά τους και εποµένως µπορούν να ικανοποιούν επιθυµίες και ανάγκες διαφορικών οµάδων κοινού. 21

22 Τα περισσότερα µουσεία σήµερα διαθέτουν ιστοσελίδες στο διαδίκτυο. Η τεχνολογία µπορεί να συνδυάζει εικόνα, ήχο, κείµενο, κίνηση και γραφικά σ ένα µέσο. 22

23 Στον εικονικό επισκέπτη προσφέρονται αναλυτικά στοιχεία για τα µουσεία, τις διάφορες συλλογές, όπως επίσης και τα διάφορα πολιτισµικά δρώµενα. 23

24 Εµφάνιση του χώρου µε διαφορετική ανάλυση γραφικών κάθε φορά: Wireframe, Vertices, Hidden Line, Bounding Boxes, Orthographic, κλπ. Πιο κάτω, παρουσιάζονται τα αντικείµενα που διακοσµούν τον εκθεσιακό χώρο, καθώς και µια αιτιολόγιση για την επιλογή των συγκεκριµένων, για τον ρόλο τους στην καλύτερη βύθιση στον εικονικό κόσµο. Στο κάθε αντικείµενο, υπάρχει µέγαλη λεπτοµέρεια για να επιτευχθεί όσο το δυνατόν µεγαλύτερος ρεαλισµός. Ο συνολικός κώδικας, ολόκληρου του εικονικού κόσµου, είναι µερικά εκατοµµύρια γραµµές, γι αυτόν ακριβώς τον λόγο: η λεπτοµερής κατασκευαστική υπόσταση του κάθε αντικειµένου, για αληθοφάνεια και ακρίβεια στον εικονικό κόσµο, απαιτεί µεγαλύτερο κώδικα. Όµως, το αποτέλεσµα δικαιώνει, και ο στόχος επιτυγχάνεται. 24

25 Τα φυτά, δίνουν την αίσθηση ότι κάτι ζωντανό υπάρχει στον χώρο εκτός των άψυχων αντικειµένων. Το ψηφιδωτό και τα αγκάθια του κάκτου, δίνουν ρεαλισµό µέσα από τη λεπτοµέρεια τους, όπως φαίνεται σε συνδιασµό µε τον φωτισµό και τη σκιά που δηµιουργείται. Η επίχρυση επιφάνεια του αγάλµατος της Αφροδίτης και οι ανακλάσεις, καθώς και η πορσελάνινη κόµπρα, δίνουν την αίσθηση του µεφαλεπίβολου. Το animation που προστέθηκε σε αυτά (διαρκής περιστροφή) καθώς και το ότι δεν υπάρχει στήριγµα για τα δύο αγάλµατα αιωρούνται- δίνει την αίσθηση του εξωπραγµατικού και άρα µιας πιο µαγευτικής βύθισης. Οι επίχρυσες κολόνες µαζί µε τα λευκά, γύψινα φύλλα, οδηγούν τη σκέψη και τη φαντασία του χρήστη σε Βασιλικά ανάκτορα και άρα δίδουν την αίσθηση του µεγαλεπίβολου. 25

26 Η χρήση των spotlights δίνει σκίαση και φωτορεαλισµό στα αντικείµενα. Οι ανεµιστήρες, λειτουργούν κανονικά, δηλαδή περιστρέφονται: δίδεται η αίσθηση της φρεσκάδας µε την εµφανή ανανέωση του αέρα καθώς και της λειτουργικότητας του περιβάλλοντος-κόσµου. Η κουρτίνα και ο καναπές έχουν έντονα χρώµατα για να αποφευχθεί η µονοτονία. Επίσης, προσδίδεται το αίσθηµα της αναπαυτικότητας, δηλαδή ο χρήστης βρίσκεται σε ένα οικείο, αναπαυτικό περιβάλλον-χώρο. Το stand όπου επάνω από αυτό βρίσκεται το έκθεµα, είναι γυάλινο. Η διαφάνεια δίνει πιο ρεαλιστική περιγραφή του κόσµου. Το πιάνο, δίνει την αίσθηση της διαχρονικότητας επειδή ως αντικείµενο είναι κάτι κλασσικό. 26

27 5.2 ηµιουργία του Χώρου Η δηµιουργία του χώρου, πραγµατοποίηθηκε µε το λογισµικό Flux Studio, της εταιρίας Media Machines, και το οποίο διανέµεται δωρέαν από την ίδια την εταιρία. Το περιβάλλον του προγράµµατος, είναι απλό και µπορεί να παράξει κώδικα VRML. Ο κώδικας VRML του κόσµου, µετατρέπεται σε php για να µπορούν δυναµικά να φορτώνονται κάθε φορά διαφορετικά εκθέµατα, αρκεί ως header του php αρχείου να µπαίνει ο εξής κώδικας: και µετά γράφεται ο κώδικας VRML. Η ιδιαιτερότητα αυτή στον κώδικα, µας περιορίζει στις επιλογές χρήσης του browser και του renderer. Για τον λόγο αυτό, για browser χρησιµοποιείται το Firefox, µε plug-in το BS Contact της Bitmanagement. 27

28 6. ιευκρινιστικές Έννοιες 1. 3D εικόνα αναφέρεται σε µια τροποποιηµένη εικόνα που δίνει την αίσθηση του βάθους. 2. Στα µέσα της δεκαετίας του 70 ο Myron Krueger εισήγαγε τον όρο τεχνητός κόσµος (artificial world), για να περιγράψει ένα διαδραστικό συνθετικό περιβάλλον παραγόµενο από ηλεκτρονικό υπολογιστή όπως πραγµατοποιήθηκε από το VIDEOPLACE από το σύστηµα Mandala της Vivid Group s. Πρόκειται για ένα σύστηµα προβολής που αντιλαµβάνεται και καταγράφει τις ενέργειες του χρήστη (από την άποψη της σχέσης του σώµατός του σε έναν γραφικό κόσµο) και παράγει αναδραστικές εικόνες που διατηρούν την παραίσθηση ότι η δράση του πραγµατοποιείται µέσα στον κόσµο. 3. Η Virtual Reality Modelling Language (VRML) είναι ένας τύπος αρχείου που περιγράφει διαδραστικά εικονικά αντικείµενα και περιβάλλοντα. Έχει δηµιουργηθεί για το Ίντερνετ, για Intranets και τοπικά συστήµατα πελατών (local client systems). Η VRML είναι ένα σχήµα ανταλλαγής και ενσωµατωµένα τρισδιάστατων γραφικών και πολυµέσων και µπορεί να χρησιµοποιηθεί από ευρύ φάσµα εφαρµογών όπως µηχανική και η επιστηµονική απεικόνιση, παρουσιάσεις πολυµέσων, ψυχαγωγία, εκπαιδευτικούς τίτλους, ιστοσελίδας, και DWVR. Το υποσύστηµα γραφικών του προγράµµατος είναι υπεύθυνο για το rendering των δωµατίων του εικονικού µουσείου και των εκθέσεων που βρίσκονται σε αυτά. Επίσης, χειρίζεται την αλληλεπίδραση του χρήστη µε τον κόσµο του εικονικού µουσείου. Αυτό επιτρέπει για παράδειγµα, να ακούγεται η περιγραφή του εκθέµατος όταν ο χρήστης πατάει µε το ποντίκι πάνω σε ένα έκθεµα. Ο renderer είναι υλοποιηµένος µε VRML (Virtual Reality Modeling Language), ένα βασισµένο στο διαδίκτυο πρωτόκολλο δικτύου, για την εργασία µε τρισδιάστατες σκηνές. Επιτρέπει τη δηµιουργία αντικειµένων που είναι ανεξάρτητα από την πλατφόρµα (διαπλατφορµικά αντικείµενα), που περιγράφονται από ένα αρχείο κειµένου, όπου µπορεί έπειτα να χρησιµοποιηθεί για την προβολή του σε οποιαδήποτε πλατφόρµα όπου υπάρχει ένας κατάλληλος φυλλοµετρητής. 4. Το Extensible 3D (x3d) είναι ένας τύπος αρχείου Open Standards XML-enabled 3D που επιτρέπει επικοινωνία τρισδιάστατης πληροφορίας σε πραγµατικό χρόνο σε όλες τις εφαρµογές δικτύου. 5. To Moving Picture Experts Group MPEG-4 αποτελεί ένα πρότυπο ISO/IEC που επιτρέπει την παροχή ιδιαίτερα διαδραστικού περιεχοµένου πολυµέσων. Επιτρέπει τον χαρακτηρισµό φυσικού ήχου και τηλεοπτικού περιεχοµένου, καθώς και κωδικοποιηµένες αναπαραστάσεις συνθετικού ήχου και οπτικών αντικειµένων. 28

29 7. Βιβλιογραφία [1] Capin, T.K., Pandzic, I.S., Magnenat Thalmann, N. & Thalmann, D. (1998) Realistic Avatars and Autonomous Virtual Humans. VLNET Networked Virtual Environments, Virtual Worlds in the Internet, R. Earnshaw & J. Vince (eds.), Los Alamitos: IEEE Computer Society Press. [2] Gigante, M.A. (1993) Virtual Reality: definitions, history and applications. Virtual Reality Systems, R.A. Earnshaw, M.A. Gigante & H. Jones (eds.), London: Academic Press, ISBN [3] Economou, D. (2004) Virtual reality and Museums: The development of a collaborative virtual environment for learning about ancient Egypt, Museology International Scientific Electronic Journal, Vol. 2, 2004, Department of Cultural Technology and Co. [4] Rouncefield, M., Crabtree, A., Pettifer, S., (2000) Designing Virtual Environments for Social Interaction, Proceedings of Virtual Reality International Conference, Laval, France, ISBN: [5] Schweibenz, Werner. The Virtual Museum: New Perspectives For Museums to Present Objects and Information Using the Internet as a Knowledge Base and Communication System. [6] [7] [8] [9] 29