V dnešním článku bychom se vrátili do středu předchozího a podívali se blíže na zařízení zvané simulátor, jeho funkce, přednosti a možnosti. Stejně jako bychom si řekli něco o úskalí jeho vývoje a vzniku. Uvedeme si názorný příklad, jak se v simulátoru můžete najíst, napít, nebo dělat cokoliv co vás napadne. A díky tomu lépe pochopíme Barcleyho závislost na tomto zařízení. A sami si přiznejme, ani bychom nechtěli tolik realitu Star Treku, kdybychom mohli mít takovou místnost doma a sáhněte si do duše, kdo by ji pak kdy byl dobrovolně opustil.

Stručný souhrn základních znalostí o simulátorech a holokabinách

Od prvních 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. Raná prostředí pomocí virtuální reality nebyla příliš 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 "holokabiny" 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 holokabiny. Replikátor pak mohl uvnitř místnosti vytvářet objekty, které korespondovaly s "promítanou" scenérií, jako například rostliny a stromy.

Schéma činnosti simulátoru

Uživatelé se tak mohli volně pohybovat a dotýkat či užívat objektů, aniž by museli nosit jakýkoliv speciální oblek. Rané holokabiny 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 holokabině. Přestože mohly 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 tak uživateli jít jakýmkoliv směrem a do jakékoli 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 pohybu 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" holokabiny.

U dřívějšího modelu simulátoru by dva lidé, kteří vstoupili do místnosti a šli přímo opačnými směry, mohli dojít jen tak daleko, dokud nedosáhli 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 holokabiny. V případě dvou osob, vzdalujících se od sebe tak rozdělí holokabinu na dvě části a každému z uživatelů promítá obraz, jak se od sebe navzájem vzdalují. Dá se to přirovnat k tomu, že jsou vedle sebe dva samostatné simulátory v jedné místnosti. 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 kabina 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 holokabiny a manipulovaná četným množstvím počítačem řízených tažných paprsků. Přestože první pokusy s touto technologií byly velmi primitivní, moderní holokabiny už umí holohmotu užívat k vytvoření naprosto realistických postav uvnitř simulátoru. Základním mechanismem simulátoru je všesměrová holodioda (OHD).

Plošné spoje OHD

OHD je malá jednotka (v moderních holokabinách 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 považovány za zařízení, která jsou schopna zprostředkovat vjemy stejně věrně jako skutečnost, ve skutečnosti mají stále své limity. Dokonce i nejlepší holokabiny jsou schopny se rozdělit maximálně na dvanáct samostatných prostředí. Navíc mnoho programů pro simulátory není dostatečně dotažených tak, aby plně využily technickou kapacitu simulátoru. Možná že je největší omezení v samotné holohmotě. Je stabilní pouze uvnitř simulátorové energetické mřížky a svou soudržnost ztratí téměř okamžitě po opuštění holokabiny. 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 zábavnému softwaru.

Simulátory a holokabiny jsou místnosti, které v reálném čase poskytují manipulovatelné prostředí zhotovené ze světla a replikované hmoty. Simulátory lze nalézt na mnoha lodích. Mohou poskytnout rekreační služby (velmi populární je například horolezectví), slouží jako multimediální místnost nebo centrum pro pokusy s různými scénáři.

Simulátory používají čtyři základní principy prezentace

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.

Silové paprsky - hologramy mohou být rozšířeny o "hmatatelnost" díky jednoduchým pevným objektům. Tyto pevné objekty však nedosahují tak komplexní struktury jako je tomu například u skutečného brusného papíru nebo například chuti jablka, pokud byste jej ochutnali.

Replikovaná hmota - pro takovéto věci, jako je jídlo, se používá replikátorová technologie, která dokáže díky své substanci tuto strukturu vytvořit. Její další využití je například v tvorbě vody či sněhu, které nemohou být vytvořeny pomocí světelných hologramů a nejsou dostatečně pevné pro silové paprsky.

Simulátorová hmota - nebo jednoduše holohmota je částečně stabilní forma hmoty užívaná pro tvorbu živých objektů nebo lidí.

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 simulátor 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:

A) Vidíte koblihu na talířku ležícím na pultu ve větší vzdálenosti (je promítána na stěnu pomocí světla).
B) Přistoupíte k němu (nyní hologram) a přisednete k pultu (náhle silový paprsek).
C) Uchopíte vaši koblihu (nyní replika) a sníte ji.

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. 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 vypnuté 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.

Pozn.: Překlad tohoto článku byl převzat ze stránek klubu Neutrální zóna, ovšem odkaz na originální překlad jsem dnes již nenašel, a proto nemohu uvést jméno autora překladu. Pokud si tento článek přečte, prosím jej, aby to napsal do komentáře a děkuji mu. Překlad nebyl kontrolován s originálem v angličtině. Byl pouze upraven z hlediska jisté "češtinářské" stylizace (snad k lepšímu :-) ) originál naleznete v Technickém manuálu k TNG.