Miltä tuntuisi lätkämatsin tv-lähetys, jossa pelaajat luistelevat olohuoneesi pöydällä? Tulevilla tekniikoilla näet liikkuvan kuvan kolmiulotteisena ilman kaksivärilaseja.


Tulevilla tekniikoilla näet liikkuvan kuvan kolmiulotteisena ilman kaksivärilaseja.




"Ja teidän on vain ojennettava kätenne ja otettava suklaalevy kuvaruudusta", kehuu suklaatehtailija Villi Vonkka "televisiosuklaasalia".

Näin kiteytti Roald Dahlin lastenkirja Jali ja suklaatehdas (Charlie and the Chocolate Factory) vuonna 1964 kansan tai ainakin lasten käsityksen ihanteellisesta kotiteatterista.

Esineiden, edes suklaalevyn, toimittaminen television kautta on yhä tieteisfantasiaa, mutta japanilaiset puhuvat jo tuoksun ja tunnon siirtämisestä. Japanin 3D-konsortio, johon kuuluvat muun muassa Matshushita ja Sony, tähtää kolmiulotteisiin televisiolähetyksiin 2020-luvulla ja sitten vielä pitemmälle. Tutkijat tavoittelevat virtuaalitodellisuuslähetyksiä, jotka välittäisivät esimerkiksi jalkapallostadionilta myös hien hajun. Ja katsoja voisi taputtaa pelaajaa olalle.

Euroopan Unionilla on oma 3D-tv-konsortionsa, jossa työskentelee kaksisataa tutkijaa. Hanketta koordinoi professori Levent Onural turkkilaisesta Bilkentin yliopistosta. Hän puhui syyskuussa BBC:n haastattelussa vähän vaatimattomammin "holografisesta televisiosta", joka näyttää jalkapallo-ottelun sohvapöydällä. Miniatyyrikokoiset, valosta tehdyt mutta todelliset pelaajat liikkuvat vaakasuoran tason yläpuolella.

Teknistä toteutusta on kuvailtu toistaiseksi varsin epämääräisesti. Japanilaisten mukaan tuntemuksia saataisiin aikaan ilmanpaineen, ultraäänen ja sähköärsytyksen kaltaisilla efekteillä. Vaikka tyydyttäisiin näköaistimuksiin, ympäri kuljettavaa kolmiulotteista kuvaa saamme vielä odottaa.

- Menee kauas 2020-luvun tuolle puolelle, sanoo suomalainen asiantuntija, tekniikan lisensiaatti Jyrki Kimmel, joka työskentelee vanhempana tutkimuspäällikkönä Nokian tutkimuskeskuksessa.

Onko tiedossa maisemia, joiden osia voi myös kosketella oikeasti eli ilman datahanskoja, kuten Star Trek -elokuvien Holodeckissä? Kimmel toppuuttelee, ettei sen kaltainen näyttö onnistu, jos tilassa on pelkkää ilmaa, jota pystyy hengittämään.





3D-käsitteitä


- Stereoskooppinen kuva on väreiltään kahdeksi versioksi eroteltu kuva, joka näkyy kolmiulotteisena värillisillä katselulaseilla.


- Autostereokooppinen näyttö (autostereoscopic screen) esittää kolmiulotteisen kuvan ilman katselulaseja. Näyttö voi toimia lentikulaaristen linssien, parallaksiesteen tai holografian avulla.

Lentikulaarinen linssi (lenticular lens) on pienten kuperien linssien joukko, joka näyttää hieman eri kuvan eri suuntiin.

Lentikulaarinen näyttö (lenticular screen) on näyttö, joka on peitetty lentikulaarisilla linsseilla.

Parallaksieste on näköeste, joka peittää osan kuvan pikseleistä eli kuvapisteistä niin, että oikeaan ja vasempaan silmään tulee hieman eri kuva ja syntyy kolmiulotteinen vaikutelma.

Holografia tarkoittaa kolmiulotteisen kuvan tuottamista lasersäteen avulla. Hankkeita holografisen elokuvan tai television kehittämiseksi on vireillä.


- Cave on kolmiulotteinen vir¬tuaalitila (CAVE, Cave Automated Virtual Environment).


- Immersio tarkoittaa virtuaaliympäristöön uppoutumista.


Kolmiulotteista paljain silmin

Myös professori Onuralin mukaan kaikkein villeimmät kotiteatteritekniikat ovat kymmenen vuoden päässä ja kauem¬panakin. Sen sijaan yksinkertaisemmat tekniikat eli kuvaruudut, jotka luovat illuusion kolmiulotteisuudesta, voivat tekniikan puolesta tulla koteihin jo kolmen vuoden kuluttua.

Uutta on autostereokooppinen näyttö, jossa kolmiulotteinen kuva näkyy paljaalla silmällä. - Kuva koostuu kuvapisteistä eli pikseleistä, Jyrki Kimmel selittää tekniikan perusteita. - Kun osa pikseleistä näytetään oikealle ja osa vasemmalle silmälle, saadaan kolmiulotteisuuden illuusio kaksiulotteiseen tasoon.

Teknisiä toteutuksia on useita. Lentikulaaritekniikassa näyttö on peitetty mikroskooppisilla linsseillä, jotka taittavat valoa niin, että silmiin tulee eri kuva. Toinen tekniikka on parallaksiesteet, jossa kuvasta osa peitetään niin, että silmiin pääsevät vain tietyt valonsäteet, kumpaankin omansa.

Kuva voidaan jakaa myös ajallisesti. Kummallekin silmälle näytetään vuorotellen omaa näkökulmaansa.


Kuusiseinäisiä teattereita

Astetta hurjempi fantasia on kuva, joka liikkuu katsojan ympärillä. Kuvitelkaa, millaista olisi katsoa Jurassic Parkia, jossa dinosauruksia vaeltelee joka puolella.

"Teattereita", jotka luovat kolmiulotteisen virtuaalitodellisuuden, on toiminut korkeakoulujen ja yritysten laboratorioissa ja melkein viisitoista vuotta. Niistä vain käytetään toista nimeä: Cave.

Nimitys Cave eli luola tulee englannin kielen sanoista Cave Automated Virtual Environment. Ensimmäisen Cave-tilan rakensi vuonna 1992 Chicagossa Illinoisin yliopiston tutkija Thomas A. DeFanti työtovereineen.

Suomen nykyaikaisin Cave-tila sijaitsee Seinäjoen ammattikorkeakoulussa. Lattia on tehty viiden sentin paksuisesta lasilevystä. Kolme sivuseinää ja katto ovat suuria näyttöruutuja. Vain oviseinä on mykkä.

Virtuaalitilalla pääsee matkaamaan periaatteessa mihin vain: rakennuksiin, kaupunkeihin, laivan komentosillalle, meren alle, molekyylin sisään, ilmaan, öljynporauslautalle, avaruuteen. Katsoja sukeltaa kuvan sisään. Puhutaankin immersiosta eli uppoutumisesta.

Projektorit heijastavat kuvat seinille. Katsoja pitää katselulaseja, jotka tahdistetaan videokuvan kanssa niin, että syntyy kolmiulotteinen vaikutelma. Tehokas tietokone laskee jokaisesta näkymästä kuvan kummallekin silmälle erikseen. Laitteet myös seuraavat käyttäjän liikkeitä niin, että esineet näyttävät aidoilta eri kulmista katsottuina.
Cave-tekniikan kotiteatteriversiota on varmaankin mietitty yhtä kauan kuin virtuaalitiloja on ollut olemassa.

Katselulasien tarve ja ennen kaikkea laitteiden hinta kuitenkin pitävät tekniikan vielä kaukana massamarkkinoilta. Koteihin kuusiruutuinen teatteri tulee todennäköisesti muita teitä kuin suoraan teollisuuden virtuaalitiloista.


Ultraäänellä hajuaistimuksia

Virtuaaliteknologian tutkija, professori Asko Ellman Tampereen teknillisestä yliopistosta kertoo, että kolmiulotteisen kuvan alalla on kaksi vahvaa trendiä: - Ensimmäinen on pelikonemaailma kypäränäyttöineen, ja toinen on kolmiulotteinen elokuva, jota muun muassa George Lucas kehittää.

Myös huvipuistot perehdyttävät kuluttajia uuteen teatterimaailmaan. Brittiläinen teemapuisto Alton Towers valmisti vuoden 2006 sesonkia varten ohjelman, joka esitetään viisiseinäisessä virtuaalitilassa. Aihe on, kuinkas muuten, Jali ja suklaatehdas.

Ideariihissä kypsyy vielä paljon mielikuvituksellisempia ratkaisuja. Sony sai jo vuonna 2004 Yhdysvaltojen patentin menetelmälle, jossa ultraäänipulssit synnyttävät aivokuoressa näkö-, kuulo-, maku- haju- ja tuntoaistimuksia. Joskus voi tulla korvalappukotiteatteri kaikilla herkuilla. Yhtiö on paaluttanut patenttireviiriä hyvissä ajoin.



Kalevi Rantanen on teknistä luovuutta tutkiva diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.