|
Hvězdná loď třídy Galaxy
Simulátorová technologie
Od první primitivních systémů "virtuální reality" vytvořených v letech 1990, lidé ohromně pokročili ve své schopnosti vytvořit vizuální a zvukové prostředí téměř se rovnající skutečnosti pomocí umělých prostředků. Ranná prostředí pomocí virtuální reality nebyla nikterak realistická, ale v polovině 21. století již byla výpočetní technika natolik pokročilá, aby mohla být použita pro systémy virtuální reality, které by byly běžně dostupné pro zábavu i mnoho dalších, důležitějších využití. Výzkum technologie virtuální reality byl prakticky zastaven v období po 3. světové válce a práce na simulovaném prostředí se znovu rozeběhla až ke konci 21. století. Největší kámen úrazu virtuální reality, tak jak tehdy existovala, byl fyzikálního rázu. Ať byla počítačem reprezentovaná realita jakkoliv dokonalá co se týče obrazu a zvuku, člověk pořád věděl že není ve skutečném prostředí. Ačkoliv kolem roku 2120 se opět začaly používat speciální obleky, které simulovaly hmatové vjemy, nikdy nebyly považovány za skutečnou náhradu reálné interakce s okolím. To co bylo nutné udělat, bylo vytvořit fyzicky svěží prostředí, které by spolu s uživatelem volně "spolupracovalo." Tento způsob odezvy simulátoru se však nezdál možný až do vynálezu replikátorové jednotky v roce 2315. Systém založený na transportní technologii umožnil replikovat (kopírovat) skutečné objekty, které mohly být okamžitě vytvořeny či podle potřeby odstraněny. První "holokomory" byly do provozu uvedeny v roce 2328. Jednalo se o malou místnost vybavenou sadou holografických projektorů, které mohly generovat realistický obraz přírodní scenérie na stěny a strop holokomory. Replikátor pak mohl uvnitř místnosti vytvářet objekty, které korespondovaly s "promítanou" scenérií, jako například rostliny a stromy.
Uživatelé se tak mohli volně pohybovat a dotýkat či užívat objektů aniž by musel nosit jakýkoliv speciální oblek. Ranné holokomory však trpěly několika omezeními. Neopatrný uživatel mohl snadno narazit do zdi a v případě, že v jedné místnosti bylo více uživatelů, pak mohli být od sebe jen tak daleko jak veliká komora byla. Hlavním omezením však bylo vytvoření postav v holokomoře. Přestože mohli být promítány slušné realistické obrazy lidí a zvířat, nebylo možné se těchto postav fyzicky dotýkat. Modernější modely simulátorů již však velkou měrou tyto problémy překonaly. Moderní simulátor vytváří při simulaci silová pole v podlaze místnosti a umožňuje uživateli tak jít jakýmkoliv směrem a do jakékoliv vzdálenosti. Jakmile uživatel dojde ke stěně simulátoru, je zachycen silovým polem, které působí tak, že uživatel působí jako 'šlapací mlýn' a udržuje osobu nehybnou na jednom místě. Počítač pak automaticky pohybuje replikovanými objekty uvnitř simulátoru a přizpůsobuje holografickou projekci simultánně s pohybem uživatele. Replikované objekty, které dosáhnou při pohybu uživatele zdi simulátoru se dematerializují, zatímco objekty "vystupující" ze stěny simulátoru jsou pomocí počítačového systému replikovány do simulované "reálné" podoby. Druhý problém byl vyřešen "vnitřním rozdělením" holokomory. U dřívějšího modelu simulátoru by dva lidé, kteří vstoupili do místnosti a šli přímo opačnými směry, mohli dojít jen tak daleko než dosáhli stěn simulátoru. V případě efektu 'šlapacího mlýnku' může simulátor přesvědčit uživatele, že jde dál a dál, přestože ve skutečnosti se nevzdálí oba od sebe dále než na vzdálenost stěn simulátoru. Vzhledem k tomu, že se však oba lidé od sebe nemohou vzdálit dále než jsou hranice simulátoru, byla by i přes tento efekt iluze reálného pohybu zkažená. V moderních simulátorech však počítač ví, že k tomuto může dojít a proto užívá vnitřního rozdělení holokomory. V případě dvou osob, vzdalujících se od sebe tak rozdělí holokomoru na dvě části a každému z uživatelů promítá obraz jak se od sebe navzájem vzdalují. Tento proces je podobný tomu, jakoby byly vedle sebe dvě menší holokomory. Pokud by uživatelé zamířili směrem k sobě, počítač tento proces obrátí až do chvíle, kdy dojde ke sloučení obou částí simulátoru. Funkce moderního simulátoru Moderní holografická komora je schopna rozčlenit se do mnoha samostatných částí, což dovoluje skupině "návštěvníků" potulovat se po simulátoru nezávisle na sobě. Snad nejpůsobivějšího pokroku dosáhla simulátorová technologie s příchodem 'holohmoty'. Je to pevná hmota vytvořená uvnitř energetické mřížky holokomory a manipulovaná četným množstvím počítačem řízených tažných paprsků. Přestože první pokusy s touto technologií byly velmi primitivní, moderní holokomory už umí holohmotu užívat k vytvoření naprosto realistických postav uvnitř simulátoru. Základním mechanismem simulátoru je všesměrová holodioda (OHD).
OHD je malá jednotka (v moderních holokomorách jich je sto milionů na čtvereční metr), která je schopná plnobarevné stereoskopické projekce a tvorby trojrozměrných polí. OHD jsou plošné spoje tvořící velké plochy, dlaždice o rozměru 0.61 metrů čtverečných. Typická stěna simulátoru Hvězdné flotily je sestavená z těchto dlaždic. Každá takováto lehká dlaždice je tvořena dvanácti difúzí spojenými, samostatně pracujícími vrstvami o celkové tloušťce 3.5 mm. Každá dlaždice je kontrolována a řízena optickou datovou sítí, stejnou jako se užívá pro standardní displeje panelů. Vyhrazené sekce v systému hlavního počítače řídí simulátor a je to právě rychlost a paměť těchto počítačů, co určuje množství a složitost dostupných holoprogramů. Přestože moderní simulátory jsou často označovány zařízení, která dokáží zprostředkovat vjemy stejně věrně jako skutečnost, v praxi mají stále své limity. Dokonce i nejlepší holokomory se dokáží rozčlenit jen na maximálně dvanáct samostatných prostředí a mnoho simulátorových programů není dost komplexních, aby plně využily technickou kapacitu simulátoru. Možná největším limitem je v holohmotě samotné. Je stabilní pouze uvnitř simulátorové energetické mřížky a svou soudržnost ztratí téměř okamžitě po opuštění holokomory. Existují různé druhy a velikosti simulátorů. Federace má údajně nejlepší modely těchto zařízení a samotná Země se pyšní největšími známými simulátory. Simulátory Hvězdné flotily jsou pravděpodobně technicky nejvyspělejší, zatímco například Ferengové jsou známí díky svému pokročilému a tvůrčímu zábavnímu softwaru. Simulátory a holosuity jsou místnosti, které v reálném čase poskytují manipulovatelné prostředí zhotovené ze světla a replikované hmoty. Simulátory lze nalézt na mnoha lodích, zřejmě nejvíce využívané jsou na lodi U.S.S. Enterprise - D. Mohou poskytnout rekreační služby (velmi populární je například horolezectví), slouží jako multimediální místnost nebo centrum pro pokusy s různými scénáři. Simulátory používají čtyři základních principy prezentace:
Hologramy a silové paprsky, za normálních okolností, nemohou opustit simulátor, díky způsobu jakým jsou tvořeny holografickou komorou. Replikovaná věc je vlastně skutečnou věcí a může být tedy ze simulátoru vyňata. (Takže například oběd, který jíte v simulátoru se vám nerozplyne, pokud byste i s ním simulátoru opustili.) Holohmota také nemůže opustit stěny simulátoru, protože by přestala být napájena energetickým polem. Holohmota, která opustí simulátor degraduje zpět do energie. Počítač simulátoru pracuje rychle a dokáže rychle měnit objekty mezi jednotlivými druhy prezentací. Tímto přizpůsobením tak uživatele ovlivňuje. Příkladem může být:
Uživatel by nikdy neměl poznat, že kobliha byla ve skutečnosti "původně" jen simulací. Simulátor je však stále jen omezeně velký. Tak co umožní, aby uživatel nevběhl do zdi, když si jde pro koblihu? Simulátor je vybaven silovými poli, které mohou ovládat ostatní efekty jako je gravitace a dávají tak uživateli pocit chůze a tak díky tomu můžete klidně dojít na útes a vrhnout se z něj volným pádem. Přirozeně, vše je navrženo s bezpečnostními protokoly. Pokud je uživatel nevypne či neomezí. Hologramy jsou v základu produkovány světlem, nejsou hmotné a tak je nepravděpodobné, že by vám mohli nějak ublížit. Pro silové paprsky a holografickou hmotu, drží otěže vaší bezpečnosti v rukou počítač. Pokud jde o replikovanou hmotu, je to stejné, jako když si ji objednáte ve své kajutě. Udělat špatně z pití špatné jablečné šťávy se vám může udělat stejně tak v simulátoru, jako kdekoliv jinde. Stejně tak rozbitá sklenice vám může pořezat kůži. Druhý případ však není příliš pravděpodobný, protože simulátor může bez problémů použít silový paprsek, který tvoří sklenici, aby zadržel jablečný džus. Dojít by k tomu však mohlo v případě, že by byly vypnutý bezpečnostní parametry. Můžete se zeptat jakéhokoliv lékařského důstojníka, zda někdy přijal pacienta z horolezeckého výstupu. Někdo se také může ptát, jak může být více osob v simulátoru na více místech v tom samém okamžiku. V tomto případě je mezi dvěma uživateli umístěna virtuální stěna tak, že se navzájem nevidí. Nicméně to nemá žádný efekt na to, aby spolu mohli mluvit, protože tato nová zeď ukazuje jen chybějící kus scenérie a ztráta prostoru způsobená rozdělením simulátoru na dvě a více samostatných části je pak jednoduše nahrazena silovými poli.
Nejnovější technologie už počítá s užitím holografie i mimo samotný simulátor. Lodě třídy Intrepid a Sovereign jsou již vybaveny holoemitory na svých ošetřovnách a například hvězdná loď U.S.S. Prometheus má emitory na každé palubě. Dalším případem je mobilní holoemitor, zařízení vytvořené na základě znalostí technologie z 29. století, které umožňuje Pohotovostnímu Zdravotnímu Hologramu z lodi U.S.S. Voyager pohybovat se naprosto volně.
|
Hologramy - stěny dokáží projektovat holografické obrazy objektů v dálce či na obzoru. Hologramy mohou být "promítány" uvnitř místnosti stejně jako po jejím obvodu, jako v případě rozdělení místnosti při vstupu více návštěvníků. Tyto objekty nejsou hmatatelné, je to pouze projekce světla.
