Virtual Reality

3-7 הגדרה, אפיון ומרכיבים8-10 התפתחות וציוני דרך11-23 יישומי מציאות מדומה24-27 פוטנציאל ומגבלות28 מסקנות המחקר30-33 מונחון38-34 ביבליוגרפיה39 תרומת הצוות40 נספחים

מציאות מדומה הינה טכנולוגיה המאפשרת אינטראקציה של משתמשי קצה עם סימולציית מחשב, בעולם הדמיוני או

המציאותי.

רוב סביבות המציאות המדומה בימינו מציגות את החוויה הויזואלית על מסכי מחשב או עדשות סטריאוסקופיות.

לסביבות המציאות המדומה המורכבות יותר תהיה גם יכולת לאסוף נתונים בזמן אמת מהמשתמש ולתת לו תגובה.

(Force Feedback)

המשתמש יוכל ליצור אינטראקציות שונות בסביבההוירטואלית

.(Virtual Artifact – VA) ולהשפיע עליה

סביבת הסימולציה יכולה להיות דומה לעולם האמיתי, נראה דוגמאות לכך בהמשך.

לרוב כשמוזכר המונח "מציאות מדומה", הוא מיוחס לשלל תוכנות העוסקות בעיצוב ויזואלי וסביבות תלת מימד.

מייקל היים, מחבר הספר "המטפיזיקה של המציאות המדומה" חלקים שונים: 7מחלק את התחום ל-

.טבילה1 .סימולציות2

.מלאכותיות3 .אינטראקציות4

.תקשורת רשת5 .נוכחות גופנית מלאה 6

.נוכחות טלקומוניקטיבית7

מיצ'ילו קליין, כותב בספרו "כוח, שיגעון וחיי הנצח: עתיד שינויים עיקריים שיקרו למין האנושי: 4המציאות המדומה", על

לחיי היומיום בדרכים שונות. גלישת המציאות המדומה

כלים חדשים יפותחו לשיפור ההתנהגות/קשר בין אנשים.

הגירה למרחב הווירטואלי שתיצור שינויים כלכליים בנוסף לשינויים בתרבות ובהשקפות העולם החדשות.

סביבות וירטואליות יעשו שימוש בבמה שלהם בכדי לקדם את זכויות האזרח

וחופש סוציו-פוליטי.

I³

Imagination

InteractionImmersion

Coiffet, P. & Burdea, G. (2003).

Non-immersive VR: VRML

Immersive VR:HMD, BOOM, CAVE, Data Gloves

AR- Augmented Reality:HUD

HUD

Morton Hilling

Tom Furness

Ivan Sutherland & Bob Sproull

MitJaron Lanier

NASA

Dave Raggett

University of Michigan

משחק ובידורמסחראמנותגיאולוגיההיסטוריהארכיטקטורה פסיכולוגיהPTSDרפואהחינוך והדרכהצבא

טכנולוגיית המציאות המדומה, מאפשרת את קיומם של כמות רחבה של אמצעים, המנוצלים לצורכי מגוון רחב של תחומי

החיים.

בעבודתנו התמקדנו בארבעה תחומים עיקריים:

רפואהלמידהביטחוןבידור

יצירת הדמיות של תרחישים מציאותיים מאפשרת מוכנות לחימתית גבוהה ע"י אימונים ולכן מקנה יתרונות בלחימה

מסוגים שונים.

- קיים אימון צניחה הנשלט ע"י אחראי ציוד תעופה בצניחהבתוכנת בקרה. המתלמדים לומדים לשלוט בתנועות שלהם

דרך סדרה של תרחישים בסימולציות ממוחשבות.

- קיים שימוש בתוכניות מדמה טיסה, המציגות על-גבי בטיסההמסך המחשב לוח שעונים של מטוס מדגם מסוים ומאמנות

.לנווט את ה"מטוס" בנופים שונים

- צה"ל רכש סימולטורים ניידים המאפשרים באימוני ירילחיילים להתאמן בירי. הסימולטורים עובדים באמצעות מקרני

וידאו. בנוסף, קיימים גם סימולטורים קבועים וגדולי מימדים.

סרטון אימון צבאי מדומה

כיום ניתן למצוא מגוון שימושים במציאות מדומה בנושאים הקשורים לבידור - במשחקי מחשב, באומנות, בסרטים ועוד

.הרבה אחרים

קיימים משחקי מחשב רבים העושים שימוש –משחקי מחשב בטכנולוגיית המציאות המדומה. ההבדל ממשחקים רגילים

מתבטא באינטראקציה חברתית מוגברת.(Marc Cavazzaa, Jean-Luc Lugrina, Simon Hartleya, Marc Le Renard, Alok Nandic, Jeffrey Jacobsond, Sean Crooksa, 2005)

. – מציאות מדומה פורצת גם לאתרי האינטרנטאתרי אינטרנט

סרטון למציאות מדומה באתרי אינטרנט

- סוגים שונים של סרטי תלת מימד מגלמים בתוכם סרטיםמציאות מדומה. סרטים אלו משלבים גרפיקה מתקדמת,

.אנימציה ותלת מימד

סרטון דוגמא

- כיום ניתן למצוא משחקי מציאות מדומה משחקי פלאפוןאפילו בפלאפון. למשל משחק חדש בסלולארי המשתמש

במצלמת המכשיר כדי להקרין רקע אמיתי.

- כל מי שמצויד בהתקני תקשורת מתאימים, מוזיאון וירטואלייכול להגיע למוזיאון מסוג חדש – מוזיאון וירטואלי. מוזיאונים אלו

.Cyberspaceקיימים במרחב חדש המכונה

סרטון מציאות מדומה בשחקי פלאפון

תחום זה הוא בין התחומים המרכזיים בפיתוח מציאות מדומה כאשר השימושים העיקריים הם:

מקרים של שיקום חולים, -טיפול בחולים בעזרת תרפיהמתמקד

בהפעלת סביבה פסיכולוגית נוחה לטיפול, הקניית מצב נפשי תקין

לחולה ועזרה פיזית בפיזיותרפיה.

חקר בסביבת מציאות מחקר רפואי בעזרת סימולציות - מדומה,

מתמקד ב"הכנסת" החוקר לסביבה תלת-מימדית בה הוא יכול

להשפיע על האובייקט הנחקר ועל הסביבה ובכך ליצור אין ספור

מצבים אפשריים, שהימצאותם בסביבה הטבעית היא נדירה.

טכנולוגיית המציאות המדומה באה לידי ביטוי על ידי היכולת ליצור סביבות ביולוגיות בזמן אמת:

,סימולציות וירטואליות שמנהלות אינטראקציות משתמשברמת "אטום לאטום", באופן פרו-אקטיבי

( (Mustapha H, Antoine F, Gaurav S, Constantinos M, 2007 (VMD)

.סימולציות לטרפיה וטיפול אחרי פציעה .מערכות למידה לבעלי מומים.פיתוח אמצעים רפואיים ותהליך ניסויים

- CAREN סרטון, שימוש במערכת חדשה ל"מציאות מדומה" בשיקום, במרכז ה.רפואי שיבא

סרטון הדמיית טיפול בשכבת האפיתל בעין פגועה

מציאות מדומה מעניקה סביבת לימודים חדשנית ושונה בתכלית מהסביבה הקלאסית של מורה או מדריך על-ידי

הקניית סביבה לימודית על בסיס מבנה/חוויה בסביבת E-Learning.

יסודות הלימוד בעזרת מציאות מדומה:

הכרה של המרחב

תקשורת בקהילה

התערבות פעילה

אמצעי מעקב

בעלות תכונות הפונות לילדים - בניית דמויות ממוחשבותומשתתפות באופן יעיל בתהליך הלימוד.

(Zhigeng. Pan, Adrian. D.C, Hongwei. Y, Jiejie. Z, Jiaoying. S, 2006)

שיעורים אינטראקטיביים עם נוכחות VLE(( - כיתות וירטואליות ,Caterina Poggi. Nicoletta Di Blas) 2007)התלמידים במרחב וירטואלי.

- מערכת למידה אשר אתרי אינטרנט מבוססי מענה דמוי אדםמבוססת על מענה אנושי מתוכנת. המשתמשים למדים בעזרת

.E-learningסביבת הדרכת דמות וירטואלית, ב

"Maryland Baltimore" סרטון אוניברסיטת .בי"ס וירטואלי לרפואת שיניים

קרוב לוודאי תתפוס מקום מרכזי VRבעוד כעשור, טכנולוגית D3ומשמעותי בהתפתחות החברתית של האנושות. עולם

ישקף את המציאות הריאלית.

), הצליחו מדענים לייצר עדשות מגע גמישות 2008לאחרונה (ובטוחות לגוף. בהתבוננות דרך העדשה רואים את תמונת

המסך, כשהיא מולבשת על העולם החיצון.

ניסויים משמאל: עדשות מגע עם מחברים מתכתיים למעגלים אלקטרוניים. ניסוי על שפןבמעבדה.

עבור אוכלוסיות קלינית שונות: פיגור שכלי ושיתוק VRבתמונות: שימוש במשחקימוחין.

מציאות מדומה:ברפואה

עידוד יכולת תפקודית של אנשים עם לקויות קוגניטיביות, מוטוריות וחסרים ביכולות תקשורתיות באמצעות השימוש

במציאות מדומה.

מציאות מדומה – הסמים הקשים ביותר שידעה האנושות?נוכל להסתובב בסביבה וירטואלית לחלוטין שבה נוכל להיות מי

שנרצה ולעשות מה שנרצה.

- לעיתים לאחר שימוש ב-וי.אר ניתן לחוש כאבי הגורם האנושי Cyber(ראש חזקים, בחילה, סחרחורת, איבוד שיווי המשקל ועוד (

Sickness .

ומגבלה לא פחות גדולה....

טכנולוגיית המציאות המדומה עברה תהליכי פיתוח רביםבמשך

יותר ממאה שנים, עד לנקודה זו בזמן.

שאיפות האדם למציאות חלופית במקביל להתפתחות הטכנולוגית, שתתפקד על פי צרכיו, מהווים את "המנוע"

העיקרי להמשך פיתוח טכנולוגיה זו.

טכנולוגיית מציאות מדומה קיימת קיום בכל תחומי המחקרהמדעיים, בידור, ביטחון ולמידה.

-שנה, טכנולוגיית מציאות המדומה תהפוך20 עד 10בטווח ה ) להיות חלק בלתי נפרד מהתקשורת היום-יומית

(John C. Briggs, 2002.

במקביל להתפשטות הטכנולוגיה, רווחי החברות העוסקותבדבר,

.Advameg, 2009)) יגדלו באופן משמעותי בעתיד הקרוב

פרושהמושג

אנגליתעברית

מושג המתאר סביבה אינראקטיבית מוטמעת, המבוססת על וידאו רקוגנציה טכנולוגיה. אשר

שמה את משתמש בעולם דגיטלי.

מציאות מלאכותית או

מוגדלת

AR-Artificial Reality or Augmented

Reality מערכת המורכבת ממכונת חישוב דמוית

קופסא, המכילה מעין "משקפת" המורכבת משני מוניטורים. הקופסא מחוברת לכפפה

שלובש המשתמש, וכך ע"י השילוב בין השניים ניתן להצביע לאזור הרצוי לצפייה בעזרת

הכפפה ולצפות בו בעזרת ה"משקפת".

מסך אורינטציה

דו-עיני

BOOM-Binocular Omni

Orientation Monitor

מערכת היוצרת הדמיה של העולם הוירטואלי ע"י הקרנת תמונות בתוך חדר קובייתי, בכל

המעטפת הפנימית שלו. המשתמש הממוקם בתוך החדר חובש משקפיים סטריאופוניות בעזרתן הוא צופה במעטפת החדר, ובנוסף

קיימת מערכת מעקב אחר המשתמש שיוצרת במיוחד עבורו סביבה של העולם הוירטואלי,

זאת בהתאם לתנועותיו.

סביבה וירטואלית

בתוך מערה אוטומטית

CAVE-Cave Automatic

Virtual Environment

פרושהמושג

אנגליתעבריתמחלה הנגרמת משיבוש במערכת הראייה

ומערכת שיווי משקל. Cyberמחלה מקוונת

sickness

מרחב מטפורי של מערכות מחשב ורשתות מחשב בו נאגרים נתונים אלקטרוניים

ומתבצעת תקשורת מקוונת ואינטראקטיבית ללא תלות במיקום הגיאוגרפי של המשתמשים

בו.

מרחב הקיברנטי

Cyberspace

למידה מרחוק באמצעות האינטרנט כדי למידה מקוונתלעצב, להעביר, ולנהל ידע.

E-learningElectronic learning

ראה: מציאות מדומהסביבה

וירטואליתForce

Feedbackהטכניקה לקיום שיחה בין שני אנשים או

יותר, באופן מידי ומהיר, דרך רשתות תקשורת, לרוב דרך האינטרנט.

מסרים מידייםIM-

Instant messaging

פרושהמושג

אנגליתעבריתשייך למערכת מוטבעת. זוהי בעצם קסדה

שבעזרתה ניתן "לראות" ו"לנוע" בתוך העולם.

תצוגה על ראש

HMD-Head Mounted

Display

תצוגה המציגה מידע מבלי לחסום את ראות המשתמש. לדוגמה: תצוגת נתונים

על המשקף שבקסדת טייס (תק"ע- תצוגת .קסדה עילית)

תצוגת עיליתHUD-

Head Up Display

ראה: מציאות מוגדלתמציאות מעורבת

MR-Mixed reality

אובייקט שנמצא בדימיון/ עולם דמיוני. –VAעולם מלאכותילדוג- עולם וירטואלי

Virtual Artifact

פרושהמושג

אנגליתעברית

ראה: מציאות מדומהסביבה

וירטואלית

VE-Virtual

Environmentסביבת מחשב המדומה בעזרת סימולציה

של משתמש בתור אבטר דו-מידי/ Second Lifeתלת-מימדי. לדוג-

עולם וירטואליVirtual World

מערכת תצוגה ראה: תצוגה על ראששל סביבה וירטואלית

VIVED-Virtual

Environment Display system

מערכת שפותחה לתמוך בלמידה והדרכה סביבת למידה במערכות חינוך.

וירטואלית

VLE-Virtual

LearningEnvironment

פרושהמושג

אנגליתעבריתפותח ככלי לצפייה וניתוח של תוצאות

סימולציות מימדים מלוקולרים. אך יש לו גם את אפשרות לעבוד עם נתונים של

נפחים, יצוגיים גרפיים ומשתנים רציפים.

מימדים של מולקולר חזותי

VMD-Visual

MolecularDynamics

סימולציה של סביבה באמצעות מחשב, באופן הנותן למשתמש המחשב אשליה

כי הוא באמת בסביבה המציאותית אותה מדמה המחשב וכי הוא אינו משתמש

במחשב.

מציאות מדומה

VR-Virtual Reality

שפה ליצירת גרפיקה תלת-ממדית בסביבת האינטרנט.

מציאות מדומה שפת

עיצוב

VRML-Virtual Reality

Modeling Language

Coiffet, P., & Burdea, G. (2003). Virtual reality technology (2nd Ed.). New Jersey: Hoboken, John Wiley & Sons, Inc.

Hamdia, M., Ferreiraa, A., Sharmab, G., & Mavroidisb, C. (2008). Prototyping bio-nanorobots using molecular dynamics simulation and Virtual reality. Microelectronics Journal, 39, 190–201.

Passig, D. (2008). The future of VR in education: a future oriented meta analysis of the literature. In Tassos, A., M., Veronica, S., P., & Chwen, J., C. (Eds.) Virtual Reality in Education. East Carolina University Press: Greenville.

Pan, Z., Cheok, D., A., Yang, H., Zhu, J., & Shi, J.(2006).Virtual reality and mixed reality for virtual learning environments. Computers & Graphics, 30(1), 20-28.

Cavazza, M., Lugrin, J., Hartley, S. et al. (2005). Intelligent virtual environments for virtual reality art. Computers & Graphics, 29(6), 852-861.

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 11). מדע מסווג. נדלה 2009איזה עולם אמיתי עתיד של מציאות המדומה. (

http://www.scienceclarified.com/scitech/Virtual-Reality/Which-World-Is-Real-The-Future-of-Virtual-Reality.html

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 6). יו-טיוב. נדלה 2007אימון בשטח בנוי על-ידי יחידת חי"ר. (

http://www.youtube.com/watch?v=damO5wddbAY&feature=related

. מתוך אתר: 2009 דצמבר, 6). יו-טיוב. נדלה 2008 אתר אינטרנט מבוסס מציאות מדומה. (http://www.youtube.com/watch?v=COSkTwVF8-c

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 6). יו-טיוב. נדלה 2009דימוי קרבות אמת. (

http://www.youtube.com/watch?v=d3WkznIN_4A&feature=related

. מתוך אתר: 2009 דצמבר, 6). יו-טיוב. נדלה 2007הופעות משודרות בסקונד-לייף. (http://www.youtube.com/watch?v=K4LE6VBAPd8&feature=related

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 5). יו-טיוב. נדלה 2009המכונה נעצרת- ספר. (

http://www.youtube.com/watch?v=fRIlegVJIoQ

הרצאה שנתקיימה ביום עיון שלמשרד בריאות, המציאות הקלינית והמחקרית של מציאות מדומה. , מרץ). 2009וויס, ת. (מדינת ישראל.

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 5). יו-טיוב. נדלה 2008כפפת מידע. (

http://www.youtube.com/watch?v=Rnxs-BGupec

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 11). נדלה 2009ללמוד במציאות מדומה. (

http://www.sunrisevr.com/vrlearn.htm

. מתוך אתר: 2009 דצמבר, 7). אוניברסיטה הפתוחה. נדלה 2008מציאות חדשה? ישומי טכנולוגיה. (http://www.openu.ac.il/events/240108.html

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 5). יו-טיוב. נדלה 2007מה זה סקונד-לייף. (

http://www.youtube.com/watch?v=Zt5YVG4n2bA

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 5). יו-טיוב. נדלה 2009מציאות מדומה ניתוח קטרקט. (

http://www.youtube.com/watch?v=y5jK3wCcjQU

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 7). ויקפדיה. נדלה 2009 מציאות מוגדלת. סימולציה. (

http://en.wikipedia.org/wiki/Augmented_reality#History

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 6). יו-טיוב. נדלה 2007משחק מחשב מבוסס טכנולגיית ה'קיוו'. (

http://www.youtube.com/watch?v=gnGRHWzGifU&feature=related

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 6). יו-טיוב. נדלה 2007משחק מבוסס קסדת מציאות מדומה. (

http://www.youtube.com/watch?v=Ft0mZmgjIOI&feature=related

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 5). יו-טיוב. נדלה 2009משחק תלת מימדי קלאסי. (

http://www.youtube.com/watch?v=kOZvxgYsT20

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 5). יו-טיוב. נדלה 2009משימת חלל. (

http://www.youtube.com/watch?v=fOigyJyAecM

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 7). ופדייה. נדלה 2009 סימולציה. (

http://wapedia.mobi/he/%D7%A1%D7%99%D7%9E%D7%95%D7%9C%D7%A6%D7%99%D7%94

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 5). יו-טיוב. נדלה 2009סימולציית טיסה. (

http://www.youtube.com/watch?v=qFr21LcNpyU

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 6). יו-טיוב. נדלה 2009סימלטור של כוח מוטס. (

http://www.youtube.com/watch?v=N5MmFyat_x8&feature=related

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 5). יו-טיוב. נדלה 2009פרויקט אקס-בוקס. (

http://www.youtube.com/watch?v=p2qlHoxPioM

http://www.dipity.com/guardianofrevolution/Virtual-Reality-Timeline. מתוך אתר: 2009 דצמבר, 9). דיפיטי. נדלה 2009 ציר זמן של מציאות מדומה (

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 5). יו-טיוב. נדלה 2007תיאטרון וירטואלי-מערה. (

http://www.youtube.com/watch?v=-Sf6bJjwSCE

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 5). יו-טיוב. נדלה 2007תרגול בביה"ח. (

http://www.youtube.com/watch?v=DDTJJAwf6A4

. מתוך אתר:2009 דצמבר, 7). סטנפורד. נדלה 2009 תמצית מציאות מדומה. (

http://www.stanford.edu/class/history34q/readings/Michael_Heim/HeimEssenceVR.html

.קישור לסרטון הפתיחה: מציאות מדומה סקירה היסטורית

“Tell me and I’ll forget,Show me and I may not remember.Involve me and I’ll understand.”

“Technology enables transformation but, as is always the case, when we invent new technologies, they in turn re-invent us.”

- התפתחות וציוני דרך, סוגי טכנולוגיות, חקר, מילון אנה חוטין מונחים וביבליוגרפיה.

- מגבלות ופוטנציאל וחקר.אנסטסיה פרנקל

- יישומים (רפואה ולמידה), ממצאים של אמיר בוכולטר מחקרים, עריכת הסרטים ותוכן עניינים.

- הגדרה ואפיון, חקר ופנייה לפרופסור.מיקי גורליק

- יישומים (ביטחון ובידור), חקר ועיצוב מצגת.סיון אליהו