Virtual reality in de wetenschap

Sinds eind 2015 is het virtual reality voor en na; je kunt er niet omheen. Na jaren is het eindelijk mogelijk om zelf een goede vr-bril aan te schaffen voor een redelijk bedrag. Als je een krachtige pc bezit, kun je voor nog geen negenhonderd euro een heel aardige 'ervaring' in huis halen.

Nintendo Virtual Boy 1995 Hoewel de sprong voorwaarts door de komst van 'thuis'-vr groot is, worden vr-systemen al jaren toegepast bij allerlei onderzoek. Dat gaat van psychische-gezondheidszorg tot astronomie. Het helpt mensen van fobieën af te komen en het kan met een net iets ander perspectief op het heelal wonderen doen voor astronomische ontdekkingen. Uiteraard doet de wetenschap ook onderzoek naar vr zelf. Om te weten te komen hoe zowel onderzoek met als naar vr in de wetenschap tot nu toe in zijn werk gaat en wat we in de nabije toekomst kunnen verwachten, zocht Tweakers contact met verschillende universiteiten.

Het eerste wat opvalt, is dat de consumenten-vr-bril ook bij universiteiten tot gevolg heeft dat vr eindelijk betaalbaar is. Nog niet zo lang geleden kostte een goede vr-bril 25.000 euro en was een vr-lab opzetten voorbehouden aan vermogende faculteiten. De eerste ontwikkelaarsversie van de Oculus Rift bracht daar al direct verandering in. Voor slechts een paar duizend euro kwam een bril beschikbaar in een handzamer formaat en met een grotere kijkhoek dan de tot dan veelgebruikte vr-brillen. De 'oude' 25.000-euro-variant had een betere resolutie, maar binnen veel takken van onderzoek blijkt de kijkhoek belangrijker te zijn dan het aantal pixels. Een te kleine kijkhoek geeft bijvoorbeeld een tunnelvisiegevoel. Daarnaast nam door de komst van de Oculus ook het aantal ontwikkelaars flink toe.

Afbeelding: thuis-vr flopte midden jaren negentig voor Nintendo met de Virtual Boy (bron: Wikipedia)

Aanloop naar virtual reality

De huidige vorm van vr is misschien nog niet zo oud, maar de mens is al zijn hele bestaan bezig met het opwerpen van illusies. De oudste voorbeelden leveren waarschijnlijk geen voorstellingen op die voor ons nog uitdagend zijn, maar aan de andere kant is een tekening van slechts enkele rake lijnen in een grot al krachtig genoeg om een beeld op te wekken waarvan wij vaak nog steeds begrijpen wat het is. Voordat we de hele geschiedenis van het beeld behandelen, is een sprong naar enkele honderden jaren geleden op zijn plaats.

Een mooi voorbeeld van een soort virtuele werkelijkheid wordt gevormd door de panorama's die populair werden in de negentiende eeuw. Het bekendste panorama in Nederland is het Panorama Mesdag uit 1881. De bezoeker komt via een trapje de cirkelvormige ruimte van het geschilderde panorama binnen. Die ruimte is bij Panorama Mesdag zo ingericht dat het lijkt alsof je op een duin staat onder een afdak dat aan alle zijden open is.

Panorama Mesdag (Bron: denhaag.com) en Kaiserpanorama met 25 kijkstations (Bron: Wikipedia)

Uiteraard deed ook fotografie zijn intrede in de eerste helft van de negentiende eeuw en daarmee al snel stereoscopie of de kunst van het maken van afbeeldingen met diepte. Aan het eind van de negentiende eeuw was stereoscopie een populaire vorm van entertainment, zoals met het Kaiserpanorama. Je keek via twee lenzen naar twee net iets afwijkende foto's, waardoor er een stereoscopisch of '3d'-beeld verscheen. Dergelijke kijkers werden in de jaren dertig van de twintigste eeuw populair en een van de producenten daarvan bestaat zelfs nog steeds, namelijk View-Master, met de ronde schijf met kleine fotootjes. Tegelijkertijd werd al druk geëxperimenteerd met 3d-film, iets wat vanaf de jaren vijftig zijn weg naar de grote bioscopen vond.

Wetenschappelijke interesse

Pas toen we ons volledig in een beleving konden 'onderdompelen', werd vr wat het nu is. De basis hiervoor werd al gelegd in de jaren zestig van de twintigste eeuw door Ivan Sutherland en Thomas A. Furness III. Sutherland ontwikkelde tussen 1965 en 1968 een apparaat met de naam 'The Sword of Damocles' aan het MIT in de Verenigde Staten. Het stereoscopische beeld bestond uit kamers van draadmodellen en omdat de head mounted display heel wat woog én de richting van het hoofd bijgehouden moest worden voor de besturing in de virtuele wereld, hing het met een buizensysteem aan het plafond.

The Sword of Damocles, gedragen door Ivan Sutherland (Bron: Wikipedia)

Het aantal pioniers dat bezig was met het creëren van virtuele omgevingen, bijvoorbeeld voor vliegsimulators, was in de jaren zestig en zeventig relatief groot. Dit is niet zo vreemd, omdat alles wat met onderzoek naar computergraphics te maken heeft ergens een keer raakt aan een soort vr. Door wie de term 'virtual reality' is bedacht, is helaas niet helemaal duidelijk. Naast 'virtual reality' was er begin jaren tachtig nog een term die erbij in de buurt komt, namelijk 'artificial reality', waarschijnlijk bedacht door Myron Krueger. Deze term wordt nog steeds gebruikt, maar betreft dan meestal specifieke vr die niet te onderscheiden is van de echte wereld.

De hedendaagse term 'virtual reality' werd populair nadat Jaron Lanier die in de vroege jaren tachtig van de twintigste eeuw gebruikte. Lanier, een 'techgoeroe' op veel verschillende vlakken, werkte begin jaren tachtig voor Atari, maar werd ontslagen nadat het bedrijf in 1984 werd gesplitst. Hij ontwikkelde in de tussentijd VPL, een 'post-symbolische', visuele programmeertaal. Daaruit kwam later VPL Research voort, met als doel om vr-technologie te vercommercialiseren. Nadat het bedrijf in 1990 bankroet ging, nam Sun Microsystems in 1999 de octrooien over.

Daarna werd de wereld steeds enthousiaster over vr. Het zou allemaal binnen enkele jaren gebeuren. Tussen 1990 en 1997 was er zelfs een speciaal tijdschrift gewijd aan vr: CyberEdge Journal. Alles kon, iedereen had hoge verwachtingen. Op housefeesten konden gasten hmd's opzetten, waarmee mensen konden 'trippen zonder drugs'. Cyberseks moest makkelijker worden met pakken met allerhande sensors en actuators. Ondanks alles verloor het grote publiek zijn interesse en werd vr weer vooral een onderzoeksobject.

Wel verbeterde de kwaliteit van de beelden langzaam maar zeker en aan twee kanten; de hmd's werden beter, en de hard- en software ging met kleine stapjes vooruit. Ook andere wetenschappen dan verschillende informaticarichtingen gingen aan de slag met vr binnen allerlei onderzoeksvelden. Die hadden vooral wat aan werkende opstellingen, zonder die zelf volledig te moeten ontwikkelen.

Vr-voorbeelden uit 1997 met NICE of Narrative Immersive Constructionist/Collaborative Environments

1. Avatar die een bloem aan een andere avatar geeft. 2. Kind interacteert met avatar in Cave. 3. De NICE-java-interface 4. NICE in een VRML2-browser. Bron: Cavernpapers.

Vr-labs bouwen

Dat opzetten van een vr-lab kan op veel verschillende manieren, met hmd's, maar ook met 'caves', waarin een 3d-wereld met een 3d-bril wordt gevormd. De Radboud Universiteit Nijmegen begon in 2006 met vr-onderzoek. De twee zogenoemde River Labs, ofwel Radboud Immersive Virtual Environment Research-labs, zijn opgezet voor het Behavioural Science Institute van de universiteit om onderzoek te doen naar menselijk gedrag.

Labmanager Erik van den Berge van de Radboud Universiteit Nijmegen zegt dat de eerste experimenten met vr-brillen in het eerste lab begonnen met een Nvis Nvisor SX60. Hij vermoedt dat dit binnen het psychologisch onderzoek een van de meestgebruikte vr-brillen in het pre-Oculustijdperk was. Het apparaat kostte toen zo'n 25.000 euro en maakte gebruik van twee lcd's met beide een resolutie van 1280x1024 pixels. De Nvisor SX60 is sinds 2013 niet meer in gebruik.

Aan Van den Berges universiteit zijn nu twee vr-labs ingericht, waarin voornamelijk de Oculus Rift wordt gebruikt. Met de komst van de eerste ontwikkelaarskit van de Rift in 2013 veranderde er veel, zegt Van den Berge. De Rift biedt een beduidend groter blikveld, van 110 graden tegenover de 60 graden van de SX60, wat een groot voordeel is. De resolutie van de Rift uit 2013 is wel iets lager, maar dat is in veel situaties minder belangrijk voor de ervaring dan het blikveld. Ook is de Rift een stuk lichter dan de SX60: 379 in plaats van 1050 gram.

Een ander voordeel van de eerste development kit van Oculus is dat de headset via draadloze hdmi verbonden kan worden met de computer die het beeld serveert. "Dat kan doordat we een eigen tracking-systeem gebruiken, waardoor de usb-verbinding niet nodig is", zegt Van den Berge. "Omdat het sinds de tweede developmentkit niet meer mogelijk is om beeld draadloos door te sturen met een hdmi-streamer, zijn we op dit moment bezig om osvr als alternatief in te zetten. Anders zullen we inderdaad een krachtige laptop in een rugzak moeten gebruiken voor eenzelfde unthethered experience."

RIVERLab, Radboud Universiteit Nijmegen

Er zit een groot voordeel aan het betaalbaar worden van vr-headsets voor onderzoek, zegt Van den Berge. "Het allergrootste voordeel voor ons is dat we met de Oculus en de HTC Vive niet meer vastzitten aan het VR Lab. We kunnen dus op veel grotere schaal vr-onderzoek doen in simpele labs of zelfs op locatie bij scholen of mensen thuis, doordat de opstelling compact en eenvoudig op te zetten is."

"Dit betekent dat therapeuten behandelmethoden met vr voor mensen met bijvoorbeeld fobieën en dergelijke, makkelijker kunnen inzetten. Ook is er binnen onze faculteit veel interesse in het inzetten van vr voor onderwijs. Zo kun je bijvoorbeeld de werking van natuurkundige fenomenen op een interactieve wijze uitleggen aan jonge kinderen." Daarnaast doet de Radboud Universiteit veel onderzoek naar vr zelf en naar de achterliggende techniek.

In de toekomst verwacht Van den Berge een 'vloeiende staat' van 'mixed reality' te zien. Dat is een combinatie van augmented en virtual reality. Misschien kan dat ooit zelfs met contactlenzen. "Maar dat gaat vooral om het visuele aspect. Het krijgen van goede tactiele feedback is even belangrijk. We moeten die virtuele objecten ook fysiek voelen en dat is met de huidige motion controls nog niet mogelijk."

Een ander voordeel van de veel grotere aandacht voor vr is dat het voor onderzoekers met een beperkt budget makkelijker wordt om virtuele werelden te ontwikkelen of te laten ontwikkelen. Soms hebben universiteiten eigen ontwikkelteams, maar lang niet altijd. Populaire ontwikkelgereedschappen, zoals Unity en Unreal, zijn belangrijk, want zo hebben universiteiten de beschikking over een grote database met code en al dan niet betaalde assets. De meeste vr-projecten in Nijmegen hebben doorlooptijden van slechts vier weken en één ontwikkelaar. Dan is bestaande inhoud zeer welkom.

Caves en cubes

De eerste grote vr-omgeving aan de Rijksuniversiteit Groningen was de Cube of Cave, een ruimte van 2,5 bij 2,5 meter, waarin gebruikers 3d-brillen dragen. De vaak interactieve simulaties worden van achteren op transparante muren geprojecteerd. Het eerste systeem stamt uit 2003, maar is in de tussentijd sterk verbeterd. Een andere ruimte die de universiteit bezit, is het Reality Theatre van 8,5 meter doorsnede, waar maximaal negentien mensen in kunnen en waar ook gebruik wordt gemaakt van 3d-brillen.

64bit Silicon Graphics Crimson en Virtual Research VR4 hmd

SGI Onyx met 4 MIPS R4400 microprocssors

Eerste vr-headset van de RuG, een Virtual Research VR4-hmd, die draaide op een Silicon Graphics Onyx-werkstation met Reality Engine 2, met 4 R4400-processors op 150MHz. Op de linker- en middelste foto staat een hmd met een SGI Crimson. De foto rechts toont een SGI Onyx (bron: Wikipedia).

Frans van Hoesel, hoofd van de afdeling voor high performance computing en visualisatie van de Groningse universiteit, roemt het inmiddels twaalf jaar oude Virtual Reality Centre. "We begonnen destijds met een Silicon Graphics-machine en nu zijn het nog slechts een paar pc's, maar nog steeds is het grappig om mensen beelden van twaalf jaar oud te laten zien. Ze zien er niet meer uit, maar zijn wel heel functioneel. Vaak hoeft beeld niet eens zo overtuigend te zijn om toch te werken."

"De belangrijkste functie van de centra voor de universiteit is het verkrijgen van nieuwe inzichten met bestaande data", zegt Van Hoesel. "Denk aan astronomen. Achter hun monitor zagen ze niets, maar met de interactieve simulatie ontdekten ze nieuwe eigenschappen. Dat is de kracht van goede visualisatie."

Het gebruik van een vr-bril is volgens hem ook een uitkomst, handig voor psychologisch onderzoek, want een stuk betaalbaarder en mobieler. "Toch is onze Cave nog veel beter, vooral omdat je jezelf en je collega's om je heen goed kunt zien en met hen kunt communiceren. Je krijgt er ook geen motion sickness in. Verder biedt het vooral unieke onderzoeksmogelijkheden, maar voor psychotherapie kun je niet iedereen naar ons toehalen natuurlijk."

Er is veel onderzoek gedaan naar de kwaliteit van onderzoek in een vr-omgeving zegt Van Hoesel. Zo is er een experiment met mensen in een virtuele vlindertuin gedaan, waarbij dat experiment is vergeleken met mensen in een echte vlindertuin in Dierenpark Emmen. "Het bleek dat de uitkomsten van de metingen erg op elkaar leken en dat de Cave goed bruikbaar is." Mensen bleken zelfs in een virtuele vlindertuin meer tot rust te komen dan in een virtuele stad. Dit nadat ze eerst vijftig minuten lang sudoku's hadden moeten oplossen om mentaal vermoeid te raken. Het effect werd niet alleen gerapporteerd door de mensen zelf, maar ook door metingen van de hartslag en manier van ademen.

Model scheepsmotor, oud maar nog steeds in gebruik bij hoogtevreesbehandeling

Data-onderzoek door KNMI; onderzoeker 'duikt' in data

1. Psychologisch onderzoek in virtuele vlindertuin. 2. Analyse van moleculaire structuur in Reality Cube. 3. Kosmisch web in Reality Cube. 4. Kunst: visualisatie menselijk lichaam in lift Zernikeborg. 5. Visualisatie van het ontstaan van haarscheurtjes in metaal. 6. Botsende sterrenstelsels. 7. Visualisatie van moleculaire dynamica 'MolDRIVE' 8. Virtuele opgraving Crustumerium nabij Rome: grafkamer mbv laserscanner. 9. Wiskundige golfslagvisualisatie (bron: Twitter). 10. Landschapsvisualisatie. 11. Vlindertuin Dierenpark Emmen. 12. Hoogtevreesbehandeling in ruim bij scheepsmotor, oud, maar nog steeds in gebruik. 13. Dataonderzoek door het KNMI.

Fobieën verhelpen

Willem-Paul Brinkman van de TU Delft werkt veel samen met andere universiteiten in Nederland om onderzoek te doen naar toepassingen die vooral handig zijn voor de psychische-gezondheidszorg. Dat onderzoek bestaat uit het bouwen van virtuele omgevingen om angststoornissen te behandelen. Denk aan mensen met vliegangst, hoogtevrees of claustrofobie; in de virtuele wereld komen de muren haast letterlijk op je af. Onderzoekers in Spanje gebruiken ook augmented reality, zoals voor mensen met angst voor insecten, waardoor het lijkt alsof er kakkerlakken of andere beesten over je hand lopen.

Uit 2011, maar biedt in korte tijd een overzicht van de verschillende onderzoeksrichtingen

De onderzoekers zijn vooral blij met de komst van goedkope consumentenbrillen, omdat die het onderzoek veel makkelijker maken. "Collega's die meer geld hadden, hadden caves, maar voor onze behandeling hadden die niet zoveel toegevoegde waarde. Wij willen mensen bang maken en dat werkt met een bril al net zo goed."

Om angststoornissen te behandelen is een fotorealistische omgeving vaak niet nodig, als er maar de prikkels inzitten die bij mensen angst oproepen. Denk aan diepte voor mensen met hoogtevrees. "Aan de andere kant is detail wel belangrijk voor onderzoek naar angst", zegt Brinkman. "Het heeft voor ons wel nut om toeters en bellen te gebruiken, zoals beweegbare vloeren, en dat is voor onderzoekers nu het maximaal mogelijke. Over een tijd krijgen we dat soort interactie ook met bijvoorbeeld fantasy-verhalen: dat je een prinses of dwerg in het echt tegenkomt, maar zover is het nog niet."

Onderzoek naar posttraumatisch stresssyndroom waarbij patiënten hun eigen omgeving moeten invullen

Onderzoek naar posttraumatische stressstoornissen heeft dat soort extra's niet nodig. "Met de Erasmus Universiteit zijn we bezig met het opnieuw laten beleven van traumatische ervaringen door mensen hun eigen vr-wereld te laten ontwerpen met hun eigen trauma's, zoals seksueel misbruik of oorlogstrauma's. Dit zelf laten ontwerpen heeft te maken met beperkte financiële middelen en ook omdat wij denken dat het beter is. In de VS is een hoogleraar, Albert 'skip' Rizzo, bijvoorbeeld al jaren bezig om werelden te bouwen en die te presenteren aan een patiënt. Wij denken echter dat het geen zin heeft Afghanistan voor de patiënt na te bouwen, omdat die wereld niet lijkt op waar die patiënt ooit geweest is. Kort gezegd proberen we met niet al te veel geld zoveel mogelijk effect te bereiken. Eigenlijk een soort Ikea: maak je eigen huis en stop daar de relevante elementen in."

"Inhoud is dan heel belangrijk", aldus Brinkman, maar dat geldt ook voor de details. Voor Nederlandse soldaten is het vreemd als ze niet rondlopen in Nederlandse uniformen. Hij geeft als voorbeeld een omgeving waarin een soldaat moest rondrijden. De militair had aanvankelijk geen last van angsten, maar zodra de omgeving werd omgezet in een nachtelijke omgeving, bleek dat zijn negatieve ervaringen specifiek te maken hadden met het rijden in de nacht.

Eigenlijk is het te veel om op te noemen wat allemaal zou kunnen. Zo experimenteert Brinkman samen met de Universiteit van Amsterdam met het op afstand helpen van mensen met sociale angsten, zoals het aanspreken van vreemden, het spreken voor grote groepen of juist een kapotte broek terugbrengen naar de winkel. In al die gevallen hoeft de therapeut niet fysiek bij de patiënt thuis te zijn, maar kan hij behandelen op afstand. Door ook nog extra apparatuur zoals hartslagmeters te koppelen, kan een therapie nog veel preciezer worden ingezet.

Goedkope hmd's en minder motion sickness

Universitair onderzoek draait niet alleen om het gebruiken van vr voor onderzoek zelf, maar ook om onderzoek naar het verbeteren van vr-hardware. Een van de wetenschappers die zich op dat terrein begeeft, is Elmar Eisemann van de afdeling Computer Graphics and Visualization van de TU Delft. Hij onderzoekt onder andere hoe de hele 'ondergedompelde ervaring' in een head mounted display betaalbaar kan worden verbeterd en zo een overtuigendere vr-ervaring kan opleveren.

Volgens Eisemann zijn er twee belangrijke redenen waarom vr soms niet overtuigend genoeg is. De belangrijkste is dat sommige mensen last krijgen van bewegingsziekte als gevolg van een niet goede kalibratie van het systeem met de stand van de ogen van de gebruiker. Een andere reden is dat de kijkrichting niet gevolgd wordt. Dit leidt tot vervreemding, zoals bij een avatar in een virtuele omgeving die je aankijkt, maar niet recht in de ogen.

Bron: TU Delft

Een HTC Vive of een Oculus Rift heeft wel mogelijkheden om de lens enigszins af te stellen op de gebruiker, maar dat gebeurt niet constant tijdens het gebruik. Ook is het handig voor de software waarmee gewerkt wordt, om precies te weten waar de gebruiker zich in de ruimte bevindt én om de oogbewegingen te kunnen volgen. Dit soort systemen bestaan al wel, maar kosten bijvoorbeeld voor een Oculus een kleine 15.000 dollar. De onderdelen die Eisemanns team gebruikt, kosten bij elkaar zo'n 450 dollar.

Voor de eindgebruiker zit het voordeel dan in aanpasbare scherptediepte door bijvoorbeeld het beeld waarnaar gekeken wordt scherper te maken. Naast het laten volgen van de ogen van avatars is het ook mogelijk om mensen met een goed gezichtsvermogen een gevoel te geven van hoe het is als je niet goed kunt zien of een andere oogafwijking hebt.

Het onderzoek hiernaar is een stap in de goede richting als het gaat om het spelen van games met een vr-headset. Toch zijn er nog heel veel meer zaken op te lossen voordat gaming en vr echt uit hun niche kunnen komen.

Gaming

Om de gamewereld een stapje verder te helpen doet de TU Delft ook onderzoek naar vr en gaming. Eén ding is duidelijk; voordat gaming en vr écht consumentenproducten opleveren, is er nog heel wat onderzoek te verrichten. Zo is het net genoemde scherptediepteprobleem lastig op te lossen.

Dat laatste ziet Rafael Bidarra van de Computer Graphics and Visualisation-groep ook als probleem bij vr-gaming. "Als je met een Oculus als toerist de Chinese Muur in de verte bekijkt, is focus of depth of field geen probleem, maar wel bij een game waarbij je je virtuele hand moet zien of het verschil tussen één en tien meter. Dan kun je met een schermpje op twee centimeter afstand niet creëren wat onze ogen wel kunnen", zegt Bidarra. "Datzelfde heb je met parallax, het effect dat iets wat heel dichtbij is, verspringt voor de ogen. Doe maar eens je linker- of rechteroog dicht, dat werkt met een vr-bril niet. Het is allemaal nog superpril en elementair."

Superpril en elementair, dat geeft geen gevoel van vooruitgang, eerder alsof de jaren negentig terug zijn. Daar is Bidarra het deels mee eens. Wat toen niet mogelijk was, kan nu wel. "Daarmee is alles wat Sutherland in 1968 voorstelde, nu mogelijk, inclusief head tracking en augmented reality", zegt Bidarra. Met alle mogelijkheden die er nu zijn, komt juist het besef dat 'we er nog niet zijn'. Daarom moet er nog veel onderzoek gedaan worden naar simulatie en hoe, met welke beperkingen, data van sensors moet worden gecombineerd. "Kort gezegd, de camera in de game kantelt, maar ikzelf sta verticaal. Dan lieg je feitelijk tegen je oren en hoofd, tegen die miljoenen jaren evolutie die ons hebben geleerd hoe we in elkaar zitten."

Dat laatste is bijzonder merkbaar in vr-racegames. Veel mensen ervaren misselijkheid of een gevoel van onbehagen, terwijl dat gevoel niet voorkomt in een normale simulator, waarin de gebruiker door de stilstaande omgeving merkt dat hij zelf niet beweegt. Dat komt doordat een gebruiker met een vr-bril op geen referentie heeft van de wereld om zich heen, zegt Bidarra. "Dat is allemaal al lang bekend en niet makkelijk op te lossen." De conclusie die Bidarra trekt, is dat slechts een beperkt aantal games geschikt is voor vr.

De groep van Bidarra maakt uiteraard ook zelf games, maar die zijn niet zozeer voor thuisgebruik. Zo ontwikkelde het team een game om patiënten met extreme angst voor de tandarts tot rust te brengen tijdens een behandeling. De Dentist Game heeft veel specifieke eisen en leent zich volgens Bidarra goed voor vr. De patiënt ligt tijdens de echte behandeling in de stoel en mag niet met zijn hoofd bewegen, dus moet het spel niet te uitdagend zijn. Dan zijn er nog mensen die nog nooit een controller vastgehouden hebben om een spel te bedienen en weer anderen worden er heel snel goed in. Als klap op de vuurpijl moet de game op tijd uitgespeeld kunnen worden, terwijl behandelingen heel verschillend in duur kunnen zijn. "Als de tandarts aangeeft dat de behandeling over vijf minuten klaar is, leiden we de speler naar het eind van het spel", zegt Bidarra. Tijdens het spel kan de tandarts gewoon praten met de patiënt. "We isoleren de patiënt niet, er moet nog wel gecommuniceerd kunnen worden."

Vr is niet alleen beeld. "Vorig jaar hebben we een game gemaakt voor blinden om oriëntatieskills te leren, vooral voor blinde kinderen, omdat het niet zo handig is als ze in de echte wereld oefenen", zegt Bidarra. Om de game te spelen, moet de gebruiker wel een Oculus headset op, hoewel het beeld op zwart staat. "De Oculus heeft het voordeel dat er headtracking is ingebouwd. We gebruiken die om heel nauwkeurig geluidsbronnen weer te geven. De stereohoofdtelefoon laat heel precies horen waar een geluid zich bevindt en daar moet de speler dan naartoe. Het is lastig om te leren een geluidsbron goed te lokaliseren. Hoewel het puur audio based is, denk ik dat het onder virtual reality valt, omdat je in de vr-wereld beweegt", zegt Bidarra.

Vr-onderzoek in de toekomst

Dat virtual reality voor bepaalde takken van wetenschap uiterst handig is, staat buiten kijf. Iedereen die we spraken, gaat er dan ook vanuit dat het aantal grootschalige vr-onderzoeken met de komst van goedkope hmd's zal toenemen. Dat gebeurt nu al, maar Van den Berge van de Radboud Universiteit denkt wel dat er nog veel onderzoek op kleine schaal nodig is om goed te weten wat op grote schaal werkt.

Op de lange termijn is de verwachting dat vooral augmented reality een grote vlucht zal nemen, een erg grote vlucht denkt Van Hoesel van de Rijksuniversiteit Groningen zelfs. Volgens hem zal de manier waarop we informatie tot ons nemen, heel anders worden. Op den duur gaat het naar 'mixed reality', waarbij de grens tussen augmented- en virtual reality vervaagt. Op dit moment is het nog lang niet zo ver, meent ook Van den Berge. "Een bril zoals de Hololens is echt augmented reality. Het is de meest ondubbelzinnige naam voor alle toepassingen waarbij de echte wereld wordt verrijkt met virtuele content."

Ook zullen we heel andere manieren gebruiken om met de virtuele wereld te interacteren, zoals via body tracking en steminteractie. Dat laatste vereist wel dat kunstmatige intelligentie nog veel beter wordt. Brinkman van de TU Delft denkt dat we daardoor bijvoorbeeld veel beter met avatars zullen kunnen omgaan.

De weg naar goede augmented reality is waarschijnlijk nog lang. Bidarra van de TU Delft verwees daarvoor nog naar een keynote van Henry Fuchs op de Eurographics-conferentie van dit jaar. Fuchs vergelijkt de huidige boom met alle beloftes, zoals massaverkoop van apparaten, met die van midden jaren negentig. Alleen zijn de verwachtingen nu nog hoger en is daardoor misschien ook de kans op teleurstelling groter.

Intro-jaar	Naam	Horizontale beeldhoek (graden)	Diagonale beeldhoek	Resolutie per oog (beeldpunten)	Degrees of Freedom (DOF)
1994	Virtual Research VR4		60	ntsc/s-vhs (535 verticale lijnen)		Meer info
1995	i-glasses VPC	27		262x230	3	Meer info
1999	Visette Pro	60		640x480	6	Meer info
2003	Nvis nVisor SX60		60	1280x1024	6	Meer info
2005	eMagin Z800 3DVisor	32,46	24	800x600	3	Meer info
2012	Sony HMZ-T1/T2	45	25,3	1280x720	0	Meer info
2013	Oculus Rift DK1	90	110	640x800	3	Meer info
2014	Oculus Rift DK2	90	110	960x1080	6	Meer info
2016	HTC Vive		110	1080x1200	6	Meer info
2016	Oculus Rift		110	1080x1200	6	Meer info