معماری دیجیتال -۲-

فراخوان مسابقه بهترین وبلاگ معماری

-------------------------------------------------------------------------------------

واقعیت مجازی و معماری

جاذبه صفر و مصالح غیر مادی
آیا معماری‌ای وجود دارد که اصلا غیر قابل ساخت باشد؟ این سئوال با خود تناقضی به همراه دارد، آیا فکر کردن به چنین اشیایی و (تصور آنها )برای ما ممکن هست؟ (جواب به این سئوال) موضوعی ساده می‌بود، امکان داشتن و امکان نداشتن در معماری، به واسطه محدودیت‌های تکنولوژیکی و اکولوژیکی زمانه تعریف می‌شود.

حقیقت مجازی به سه سطح تقسیم می شود:

● سطح انفعالی( Level of interaction) :

تجربه هایی که در زندگی روزمره با آن مواجهیم. ( تماشای تلویزیون، خواندن کتاب و ....).

● سطح اکتشافی ( Level of exploration ) :

گردش در یک محیط مجازی از طریق صفحات مانیتور کامپیوترها .

● سطح شناور( Level of immersion ) :

مرحله کامل حقیقت مجازی که کاربر تقابل کاملی با آن دارد و تقریبا برای تمام حواس شبیه سازی صورت می گیرد و دیگر کاربر مستقیما بر روی محیط مجازی تاثیر می گذارد.

در این جا به بررسی نحوه ی شبیه سازی حس های بینایی، شنوایی و لامسه توسط این فناوری می پردازیم.

تمرین واقع:
بنابراین واقعیت مجازی، واقعیتی است که تاثیرواقعیت واقعی رادارد،اما دارای شکل اصیل آن نیست.
نوعی شبیه سازی یاجایگزین است، اما توانایی وصحت دارد. نزدیک به واقع است و باتوجه به تاثیری که روی افراد دارد عملا واقعی محسوب می شود. متاسفانه این عبارت میتواند گمراه کننده بوده و این معنا را برساند که واقعیت مجازی تلاشی برای خلق مجددجهان بصورتی است که آنرا از طریق چشمان، گوشها، پوست و جسم‌مان تجربه میکنیم.

◄سیستم بینایی :

بینایی انسان سیستم ارتباطی انتقال اطلاعات از محیط پیرامونی است. این سیستم پردازش اطلاعات را به دوصورت هوشیار و نیمه هوشیار انجام می دهد. در روش نیمه هوشیار انسان با قدرت بینایی در درک نور، رنگ، شکل و حرکت اجسام و اشیا سروکار دارد. در حالی که در روش هوشیار شخص باید قدرت پردازش داشته باشد که این یک پیش زمینه و یا مهارت در خواندن نیاز دارد.

عواملی مانند زمینه ی دید، نسبت بهنگام شدن تصاویر(Ract Refreshing) و پیگیری چشم قدرت بینایی در محیط مجازی را فراهم می سازد. در این جا بایستی نسبت تازه شدن تصویر به حدی باشد که آن ها را ثبت و یا استفاده از تصاویر جداگانه ی ثبت شده موجب تداعی حرکت در ذهن شود، هم چنین آن دسته از اشیا که در معرض مستقیم دید نیستند با استفاده از قدرت پیگیری چشم بدون حرکت مشاهده شود.

◄سیستم شنوایی :

در این قسمت ابتدا در مورد ساختار گوش مختصری اشاره می نماییم. گوش انسان از قسمت بیرونی – میانی – و درونی تشکیل شده است. گوش بیرونی وظیفه ی هدایت امواج صوتی به کانال شنوایی را به عهده دارد که در آن امواج به پرده ی صماخ گوش برخورد می کنند و موجب ارتعاشات مکانیکی می شود. در گوش میانی انسان سه استخوان باریک وجود دارند. استخوان های سندانی، چکشی، و رکابی که یک فضای خلا را ایجاد تا صدای ضعیف تقویت شوند. در هنگام ورود صداهای بلند، استخوان رکابی چرخیده و پرده ی گوش را منقبض نموده تا ضعیف شوند. اما گوش درونی وظیفه دارد تا ارتعاشات مکانیکی را به علائم الکتروشیمیایی تبدیل نموده تا در مغز پردازش شود.

پروسه فوق سیستم شنوایی انسان را تشکیل میدهد. این مهم در دنیای مجازی متفاوت است. در سیستم ها حقیقت مجازی صداهای رایانه ای ایجاد شده و بااستفاده از صداهای سه بعدی صداها در محیط های شبیه سازی شده پیاده سازی می شوند.

برای قرار گرفتن کاربر در محیط سه بعدی از صداهای ضبط شده برای تولید HRTF(Fate Head RelatedTransfer) استفاده می شود. یک سیستم صوتی مجازی علاوه بر انتشار دائم صدا، در محیط سه بعدی می بایست به یافتن مکان و جهت صوت بپردازد. برای مثال شرکت مهندسی Crystal River  نمونه ای از سیستم سه بعدی پیچشی (Convolvotron) ابداع نمود. در این سیستم با استفاده از HRTF جلوه های سه بعدی مناسب ایجاد می  شود. در سیستم پردازش صوت مجازی ( Virtual Audio Processing System) VAPS از فنون ضبط صدای غیر تعاملی و فنون پردازش پیچشی برای تولید صدای ضبط شده و یا زنده استفاده می شود. اخیرا در زمینه ی ردیابی نور در تصاویر رایانه ای فعالیت هایی آغاز شده است.

◄سیستم لامسه

حس لامسه ی انسان از سیستم بساوایی(Tactile) استفاده می نماید. برای درک ضربه از یک سو تقابل عضلانی (Muscle Transaction) اطلاعات مربوط به حس لامسه را به مغز ما منتقل می سازد. به مفهوم دیگر اطلاعات در مورد یک شیئ، مقاومت در برابر حرکت، وزن و استحکام شیئ و.... را به مغز منتقل می کند. از سوی دیگر گیرنده ای مکانیکی اطلاعاتی در خصوص شکل، الگو و حرارت را ارائه می کنند و در حقیقت مجازی ابزارهای انتقال قدرت و عکس العمل برای شبیه سازی سیستم لامسه ی طبیعی به کار می روند. برای این کار ابزارهای مختلفی ارائه شده اند. به عنوان نمونه ماشین Argonne با استفاده از یک بازوی مکانیکی و موتورهای کوچک عمل و عکس العمل را شبیه سازی می کنند. از دیگر ابزارها، دستکش های انتقال دهنده ی ضربه است که 2 نوع می باشد یکی پس از حصول اطلاعات لمسی با استفاده از آرایه ای از مقاومت های حساس به ضربه اطلاعات را به دستکش دوم منتقل و دستکش دوم ضربه مقابل را از طریق کیسه های هوا که در مقابل فشار بسیار حساس هستند را شبیه سازی می کند. Mattel بیشترین کاربرد را در میان این دستکش های سیستم مجازی داراست که از یک جوهر برای احساس مکان انگشت و حسگرهای ماوراﺀ صوت برای کشف مکان دست استفاده می کنند.

با توجه به موارد فوق چند مشکل در استفاده از سیتم های مجازی وجود دارند که از ان میان  می توان به موارد زیر اشاره نمود:

-         کیفیت ضعیف تصویر

-         زاویه ی دید محدود

-         تاخیر در بینایی

-         تاخیر در پیگیری مکان اجسام

-         عدم تطابق نمایشی و....

در حقیقت این مساله یکی از دو راه واقعیت مجازی محسوب میشد. اما راه دیگری نیز وجود دارد.

واقعیت مجازی تلاش میکند محیطهای جدیدی خلق کند که تخیلی هستند،قلمروهای خیال گونه ای که به شیوه هایی منحصر بفرد «واقعی» به نظر می‌رسند، اما بصورت مستقیم با جهان به صورتی که آن را درک می کنیم ارتباط ندارند. بگذارید این دو راه واقعیت مجازی را بررسی کرده و ببینیم آنها در آینده مارا به کجا خواهند برد.این راه برای محیطهای مجازی، ما را بسوی شبیه‌سازیهایی روز به روز دقیق‌تر از موقعیتهای دنیای واقعی می‌برد. ولی این بازتولید تا چه حد دقیق است؟
در حال حاضرمی‌توانید عینکهای پرواز را به چشم وهدفونها راروی گوش بگذارید که شما را درفضایی سه بعدی می‌آفرینند،همراه باسنسور‌هایی که به سر و اعضای بدنتان متصل هستند و می‌توانند حرکات بدنتان را به حرکات"آواتار"تان تبدیل کنند و بدنی مجازی که درون محیطهای مجازی عمل می‌کند.

در یک آزمایشگاه پیشرفته‌تر، ممکنست حتی توسط تونلهای هوا و بوسازها احاطه شوید که می‌توانند تغییرات در جریان هوا، درجه حرارت و بوها را شبیه‌سازی کنند. می‌توان از یک نوارِ گردان در زیر پایتان استفاده کرد تا درسناریویی مجازیِ راه رفتن در جنگل،بتوانید نسیم خنکی را روی صورتتان حس کنید و از رایحه گل‌های وحشی لذت ببرید.

با اینحال، اگر بخواهید از یک درخت بالا بروید به مشکل برمی‌خورید. می‌توانید رسیدن، در دست گرفتن و بالارفتن را با اعضای بدن تقلید کنید و کامپیوتر ممکن است بتواند کاری کند که آواتارتان بالا برود. اگرچه ممکنست چنین به نظر برسد که شما در حال بالا رفتن هستید،در واقع احساس بالا رفتن از درخت، کمک گرفتن از بازوها و حس کردن پوست درخت، را نخواهید داشت.

با تلاش فیزیکی اندکی می‌توانید خودتان را به بالاترین شاخه برسانید و به نفس نفس زدن نیفتید.
برای برخی از مردم، این صعود بدون تلاش، شاید تجربه‌ای شگفت انگیز– و حتی درمان‌گرانه – باشد.آنهایی که ازمحدودیتهای فیزیکی رنج می‌برند می‌توانند از آنچه آنراتقویت توانِ فیزیکی همراه با کاهش رنج(1) می‌نامیم، بهره‌مند شوند.در اینگونه موارد، ماVR – عدم توانایی آن برای خلق تجربه‌ای واقع‌گرایانه – را به کیسه‌ای ابریشمین تبدیل کرده‌ایم.
تقویت توان فیزیکی وکاهش رنج بیشتر ازواقعیت، خیالی است. با تعریف"مجازی"سازگاری ندارد.
افرادی که خواهان تلاش و تقلا، بالارفتن ضربان قلب،عرق کردن و چنگ زدن به شاخه‌ها هستند، نومید خواهند شد.البته آزمایشگاه VR ممکنست شامل یک ساختاردرخت ‌مانند یایک درخت واقعی باشد، درختی که پس از زدن عینکها می‌توانید از آن بالا بروید.
شما در یک آزمایشگاه، جایی در یک ساختمان هستید ولی در هنگام بالارفتن از درخت به اطرافتان نگاه می‌کنید وکوه‌های راکی را می‌بینید، خنکای نسیم تابستان را احساس و بوی جنگل را استشمام می‌کنید.

پاویون آب شیرین      طراح:لارس اسپوییرونک از شرکت ناکس

پاویون آب شور       طراح:کاس اوسترهایس از شرکت اوسترهایس

این طرح که حاکی از تغییر فنون معماری است بیان گر مواضعی است که توسط مارکوس نواک امریکایی معرفی شده بودند؛اگرچه کاربرد سیالات برای ساختمان های ثابت ناممکن و غیر عملی به نظر می رسد اما کامپیوتر و روش های دیجیتالی فرایند طراحی ساختمان را بدین گونه ممکن ساخته اند و لذا ابتدا در حوزه دیجیتال این ایده ها به منصه بروز رسید سپس مراحل اجرایی شدن را در سایتی مجاور دریا طی کرد.اینجاست که می توان به اهمیت ایده های عرضه شده در حوزه دیجیتال و تاثیر گذاری عمیق آن ها در فضاهای ساخته شده پی برد.البته در ساختمان اجرا شده پاوین آب شور و شیرین باز هم کامپیوتر در تعریف فضا و در ادراک آن جایگاه اساسی داشته و ساختمان هوشمند را پدید آورده است.

این سازه حدود 100 متر طول دارد و بر لبه یک سد ساخته شده است.تماشا گر از سوی قسمت پاویون آب شیرین وارد می شود،هیچ یک از کف ها و دیوار های ساختمان صاف نیستند و دیوار در یک حرکت مواج همچون نوار موبیس به کف یا سقف تبدیل می گردد.سطوح افقی یا عمودی معنای خود را از دست داده اند.این نمایشگاه قصد دارد تا تماشاگران را در راستای پیشرفت حاصل در نمایش آثار معماری آگاه سازد و به تماشاگران خصوصیات فیزیکی آب را بفهماند.غبار ،مه و رایحه های مختلف و بخار آب فضا را پر کرده است و موسیقی الکترونیکی نیز در محیط شنیده می شود، و لذا تنها کالبد معمارانه نیست که در تجربه فضا سهیم است،صدا،نور و تصاویر همان گونه که در فضای مجازی اجزای بسیار اصلی و مهم در شکل دهی به فضا هستند،در اینجا نیز نقشی ایفا می کنند.ناظران قادرند با موسیقی ای که توسط استرهایس ساخته شده جهت یابی کنند.

ابداع و معرفی تغییرپذیری در ساختمان اساسا یک پیشرفت تازه است و در حالی که طرح های نواک جنبه تئوری داشت گروه ناکس و استرهایس توانستند آن ها را تا مرحله عمل نیز پیش ببرند.بدنه سیاه پاوییون آب شور مجهز به سنسرهایی است که اطلاعات خود را از یک ایستگاه هواشناسی که در دریا شناور است دریافت می کند و با توجه به تغییرات محیطی عکس العمل از خود نشان می دهد و نور و صدایی پویا را به درون منتقل می کند.این جاست که ساختمان با محیط و تکنولوژی هوشمند در هم آمیخته شده است.